SPAD 346 C Stabilizovaná diferenciální ochrana

Transkript

1 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Stabilizovaná diferenciální ochrana f n = 0Hz 0Hz I n = A A ( I ) I n = A A ( I ) I n = A A ( I 0 ) I n = A A ( I 0 ) I L I d L I L DI > I 0 > I 0 > ΣI ΣI I I I 0 d I d 0 I > I I L I L IL I o SPAD C I > Trip I >> Trip I df > Block / I df > Block BS BS BS BS BS A CBFP Trip 0... V ~...0 V OPERATIO IDICATORS U U U SPCD D SPCD D SPCJ D I 0 > Start I 0 > Trip I f ( I 0 ) >Block I 0 > Start I 0 > Trip I f ( I 0 ) >Block BS BS 9 BS 0 BS II BS A CBFP Trip U aux I > Start I > Trip I >> Start I >> Trip I >>> Start I >>> Trip I 0 > Start I 0 > Trip 9 I 0 >> Start 0 I 0 >> Trip II I > Trip A CBFP Trip P / I n [%] S [%] I tp / I n I d / I n >> I / I n I / I n SGF SGB SGR RESET STEP I df / I df > [%] I df / I df > [%] I df / I df >> [%] PROGRAM P / I n [%] t 0 > [ s ] P / I n [%] t 0 > [ s ] I 0 I n I 0 / Σ I [%] / I In / / / I 0 I n I 0 / Σ I [%] I In SGF SGB SGR RESET STEP If / If ( I 0) > [%] If / If ( I 0) > [%] PROGRAM / I > I n t > [ s ] k / I >> I n t >> [ s ] I > >>/I n t > >> [ s ] / I 0 > I n t 0 > [ s ] k 0 I >>/ 0 I t 0 [ s ] n >> I > [%] t > [ s ] PROGRAM SGF SGB SGR RESET STEP 099A RS Ser.o. 00A SPCD D 009A SPCD D 00A SPCJ D ABB Utilities )**

2 MRS 0 09-MUM CZ Vydáno: Změna: Verze: E (nahrazuje SPAD E Data mohou být změněna bez předchozího oznámení SPAD C Stabilizovaná diferenciální ochrana Obsah: Obsah:... Charakteristické vlastnosti... Aplikace... Popis funkce... Modul třífázové stabilizované diferenciální ochrany SPCD D... Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D... Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D... Schéma zapojení... 9 Připojení... 0 Modul ovládacích vstupů a výstupů ochrany... Signálové propojení modulů... Modul napájení... Provozní indikátory... Technická data... Doporučené parametry proudových transformátorů... Diferenciální ochrana... Ochrana pro zemní poruchy... 9 adproudová ochrana... 9 Ovládání vypínače... 0 Aplikační příklady... Instrukce pro nastavení... Modul třífázové diferenciální ochrany SPCD D... Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D... Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D... Uvedení do provozu... Zkoušení (testování)... Zkoušení modulu diferenciální ochrany SPCD D... 9 Zkoušení modulu ochrany pro zemní poruchy SPCD D... Zkoušení kombinovaného modulu nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D... Údržba a opravy... áhradní díly... Alternativy dodávek... Objednací čísla... Informace požadované při objednávce... Rozměry a instrukce pro montáž... Kompletní uživatelská dokumentace pro stabilizovanou diferenciální ochranu SPAD C je kromě tohoto všeobecného popisu soubor následujících dílčích návodů: Modul stabilizované diferenciální ochrany SPCD D Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D Základní charakteristiky modulů ochran typ SPC-D SPCD-CZ SPCD-CZ SPCJ-CZ SPC-CZ MRS 009-MUM CZ

3 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Charakteristické vlastnosti - Integrovaná třífázová diferenciální ochrana, nadproudová ochrana a ochrana při zemních poruchách. - Stabilizovaná třífázová diferenciální ochrana zajišťující chránění dvouvinuťových transformátorů a bloků generátor / transformátor při mezizávitových poruchách a zkratech mezi vinutím. U generátorů zajišťuje chránění při zkratech mezi vinutím. - Chránění vinutí při zemních poruchách na VV i V straně transformátoru s možností volby požadovaného principu chránění: princip stabilizované proudové diference, vysokoimpedanční princip, princip vyhodnocující nulovou složku proudu měřením nebo výpočtovou metodou a princip měření nulového proudu. - Třístupňové nadproudové chránění transformátorů i generátorů a dvoustupňové záložní chránění při zemních poruchách. - Provozní vypínací charakteristika diferenciální ochrany je snadno přizpůsobitelná pro různé aplikace. - Krátké časy působení i při částečné saturaci proudových transformátorů. - Stabilizace zajišťuje ochranu proti chybnému působení při poruchách mimo chráněnou zónu a při zapínacím nárazu během zapnutí transformátoru. - Blokovací funkce s vyhodnocením poměru druhé harmonické složky a základní složky diferenciálního proudu zajišťuje ochranu proti chybnému působení při zapínacích proudech transformátoru. - Blokovací funkce s vyhodnocením poměru páté harmonické složky a základní složky diferenciálního proudu zajišťuje ochranu proti chybnému působení při provozních stavech, kdy dojde k přesycení transformátoru. Tato blokovací funkce může být eliminována při nárůstu poměru základní složky a páté harmonické složky v provozních stavech s vysokým přepětím. - Pro chránění dvouvinuťových transformátorů se nepoužívá pomocných transformátorů - přizpůsobení k vektorové skupině výkonového transformátoru je provedeno číslicově na VV i V straně. - Široký rozsah korekce transformačních poměrů JTP. Přesnost této korekce je zajištěna číslicovým nastavením. - Zobrazení fázových proudů a fázových úhlů s vysokou citlivostí umožňuje provést kontrolu připojení měřících obvodů a kontrolu správnosti navolené vektorové skupiny. - Pro projekční zpracování konceptu chránění jsou k dispozici čtyři výstupní a čtyři signálizační relé. - Pro indikaci a přenos výstražných a vypínacích signálů plynových relé, teplotních čidel a dalších čidel v pomocném příslušenství transformátoru je určeno pět externích programovatelných ovládacích vstupů. - Spolehlivost je zvýšena funkcí "selhání vypínače" (ASV) se seřiditelným časem působení. - Integrovaný poruchový zapisovač umožňuje záznam proudů a binárních signálů. Signály pro spuštění funkce poruchového zapisovače jsou volitelné. - Vysoká odolnost proti elektrickému a elektromagnetickému rušení umožňuje použít ochranu v prostředí se ztíženými provozními podmínkami. - Trvalá kontrola SW a HW vybavení zajišťuje systému vysokou spolehlivost a bezpečnost. Aplikace SPAD C je určena pro chránění dvouvinuťových transformátorů a bloků generátor - transformátor při mezizávitových poruchách, zkratech mezi vinutím, zemních poruchách I zkratech a je určena pro chránění generátorů při zkratech mezi vinutím i při provozních zkratech. Ochrana může být také použita pro chránění třívinuťového transformátoru za předpokladu, že zkratový výkon je ze % dodáván ze stejného směru. MRS 009-MUM CZ

4 SPAD C Uživatelský manuál a technický popis Popis funkce Integrovaná diferenciální ochrana SPAD C se skládá ze tří nezávislých modulů ochran: modul třífázové stabilizované diferenciální ochrany SPCD D, modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D a kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D. Jmenovitý proud ochrany je A i A. Pro strany VV i V je možné použít různých jmenovitých proudů. V další části je uveden krátký popis funkcí a charakteristických vlastností modulů ochrany. V manuálech jednotlivých modulů jsou tyto moduly popsány detailně. Modul třífázové stabilizované diferenciální ochrany SPCD D Modul diferenciální ochrany SPCD D zajišťuje chránění při zkratech mezi vinutím a při mezizávitových poruchách. Diferenciální ochrana porovnává fázové proudy na obou stranách chráněného objektu. Pokud diferenciální proud fázových proudů překročí v jedné fázi hodnotu nastavenou a definovanou stabilizovanou vypínací charakteristikou nebo překročí hodnotu nastavenou pro mžikový stupeň ochrany, modul aktivuje signál působení. Diferenciální proud může být vyvolán jak rozdílem amplitud, tak rozdílem fází vstupních proudů. V obvodech diferenciálních ochran transformátorů jsou obvykle používány pomocné proudové transformátory pro přizpůsobení k vektorové skupině transformátoru a pro přizpůsobení sekundárních proudů hlavních proudových transformátorů. Pomocné proudové transformátory jsou také používány pro eliminování nulových složek fázových proudů při zemních poruchách mimo chráněnou zónu. Pro diferenciální proudovou ochranu SPAD C se pomocné transformátory nepoužívají, protože modul diferenciální ochrany umožňuje v číslicové formě zadat pro VV a/nebo V stranu vektorovou skupinu transformátoru, korekci převodu JTP a umožňuje eliminovat nulové složky fázových proudů. Stabilizovaný proudový diferenciální stupeň Při chránění transformátorů jsou diferenciální proudy způsobeny nepřesností proudových transformátorů, změnami poloh regulačních odboček, proudem transformátoru naprázdno, zapínacími proudy transformátoru, přesycením transformátoru při provozních situacích, kdy dochází k přepětí nebo poklesu frekvence a přesycením proudových transformátorů při vysokých průchozích proudech transformátorem. Diferenciální proudy způsobené nepřesností proudových transformátorů a polohou regulační odbočky se zvětšují úměrně se zatížením transformátoru. Při chránění generátorů jsou diferenciální proudy způsobeny nepřesností proudových transformátorů a přesycením proudových transformátorů při vysokých průchozích proudech generátorem. Vysoké průchozí proudy chráněným objektem jsou vyvolány zkraty mimo chráněnou zónu, vysokými zatěžovacími proudy transformátoru nebo generátoru při startech motorů a zapínacími nárazy při zapnutí transformátorů. Z těchto důvodů musí být náběh diferenciální ochrany stabilizován ve vztahu k zatěžovacímu proudu. Čím je vyšší zatěžovací proud, tím je k náběhu stabilizované diferenciální ochrany potřebný vyšší diferenciální proud. Stabilizovaná provozní vypínací charakteristika modulu diferenciální ochrany a rozsahy seřiditelnosti jednotlivých parametrů definujících tuto charakteristiku jsou uvedeny v popisu modulu diferenciální ochrany SPCD D. Vyhodnocení základních frekvenčních složek je základem pro aktivaci (působení) modulu diferenciální ochrany SPCD D. Aktivace na základě vyhodnocení základních frekvenčních složek je přesné a stabilní - stejnosměrné složky a harmonické složky proudu nezpůsobí chybné působení tohoto stupně ochrany. MRS 009-MUM CZ

5 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Blokování druhou harmonickou složkou diferenciálního proudu Při zapnutí výkonového transformátoru dojde k zapínacímu nárazu (zapínací proud transformátoru) Zapínací proud může dosáhnout několikanásobku velikosti jmenovitého proudu a může mít po několika sekundách ještě poloviční velikost. Pro diferenciální ochranu tento zapínací proud reprezentuje diferenciální proud a způsobil by náběh ochrany téměř vždy při zapnutí transformátoru k síti. Pro zapínací proud je typický vysoký obsah druhých harmonických složek. Blokáda náběhu (působení) stabilizovaného stupně ochrany při magnetizačním zapínacím proudu je založena na principu vyhodnocení poměru amplitudy druhé harmonické složky číslicově odfiltrované z diferenciálního proudu a amplitudy složky základní frekvence I / I df df. Toto blokování také eliminuje chybné působení ochrany při provozních stavech tzv. "zotavení" a "přenos zapínacího nárazu". Při provozním stavu "zotavení" dojde u chráněného transformátoru ke krátkodobému zvýšení magnetizačního nárazového proudu v okamžiku, kdy se po likvidaci (odpojení) zkratu mimo chráněnou zónu vrátí napětí na normální úroveň. Zapínací proud charakterizující provozní stav "přenos zapínacího nárazu" je vyvolán při zapnutí paralelně pracujícího transformátoru k síti, na kterou je chráněný transformátor již připojen. Při připojení výkonového transformátoru a při současné poruše uvnitř chráněného úseku není působení modulu ochrany zpožděno, protože za této situace je blokování druhou harmonickou složkou diferenciálního proudu neaktivní. Toto opatření je realizováno samostatným algoritmem s vyhodnocením tvaru (průběhu) a rychlosti změny diferenciálního proudu. Blokování pátou harmonickou složkou diferenciálního proudu Blokování aktivace ochrany při provozních stavech, kdy dochází k přesycení, je založeno na principu vyhodnocení poměru páté harmonické složky a základní složky diferenciálního proudu I df / Idf. Při nebezpečných přepěťových úrovních, kdy může dojít k poškození transformátoru, je toto blokování automaticky negováno separátní úrovní s nastavením I df /I df >>. Blokování druhou a pátou harmonickou složkou diferenciálního proudu může být při požadavku vyřazeno. Mžikový proudový diferenciální stupeň Kromě stabilizovaného stupně má modul diferenciální ochrany SPCD D samostatně seřiditelný mžikový stupeň, který není stabilizován. Mžikový proudový diferenciální stupeň působí, pokud základní složka vypočtená z diferenciálního proudu překročí nastavený provozní limit I d /I n >>, nebo pokud okamžitá úroveň diferenciálního proudu překročí hodnotu, x I d /I n >>. Rozsah seřiditelnosti mžikového stupně I d /I n >> je...0. V případě, že hodnota stabilizačního proudu klesne pod cca 0 % diferenciálního proudu, je téměř jisté, že se jedná o poruchu v chráněné zóně. V tomto provozním stavu je nastavená náběhová hodnota I d /I n >> snížena na jednu polovinu a blokování stabilizovaného stupně je neaktivní. Poruchový zapisovač Modul diferenciální ochrany SPCD D je vybaven integrovanou funkcí poruchového zapisovače s možností záznamu šesti fázových proudů, vnitřních vypínacích a blokovacích signálů modulu a s možností záznamu vstupních ovládacích signálů. Záznam může být spuštěn jak náběžnou, tak sestupnou hranou těchto signálů. Délka tohoto záznamu je period. Záznamová paměť má kapacitu pro uložení jednoho zápisu. Vzorkovací frekvence je 0 vzorků za periodu. Záznam lze načíst například pomocí programu a PC. Před novým záznamem musí být provedeno načtení záznamu z paměti, nebo musí být záznamová paměť resetována. MRS 009-MUM CZ

6 SPAD C Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D Pokud dojde v chráněné zóně k jednofázové nebo dvoufázové zemní poruše, nemusí být citlivost diferenciální ochrany měřící fázové proudy dostatečná zvláště v případech, kdy je nulový bod transformátoru odporově uzemněn. Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D se používá pro chránění transformátorového vinutí strany VV i V u dvouvinuťových transformátorů. Chránění při zemních poruchách může být do Uživatelský manuál a technický popis systému implementováno ve čtyřech různých principiálních variantách činnosti: vysokoimpedanční princip, princip číslicově stabilizované proudové diference, princip vyhodnocující nulovou složku proudu (nadproudová funkce) nebo princip měření nulového proudu (nadproudová funkce). Ochrany pro zemní poruchy strany VV a V jsou vzájemně zcela nezávislé, takže použitý princip chránění na VV straně nemusí být stejný jako princip použitý na straně V. Princip číslicově stabilizované proudové diference Číslicový diferenciální stupeň reaguje výhradně na zemní poruchy v chráněné zóně, t.j. na poruchy v zóně vymezené instalací fázových JTP a JTP v nulovém bodu transformátoru. Zemní porucha v této zóně se projeví jako diferenciální proud mezi nulovou složkou fázových proudů a nulovým proudem tekoucím vodičem zapojeným mezi nulový bod transformátoru a zem. Ochrana tedy měří diferenciální proud jako diferenci mezi nulovou složkou fázových proudů a proudem v nulovém bodě. Tento princip nevyžaduje externí stabilizační odpor (viz aplikační příklad ). Při zemní poruše v chráněné zóně je fázová diference mezi nulovou složkou fázových proudů a nulovým proudem větší než 90 t.j. směr toku obou proudů je do chráněné zóny. Ve výpočtu diferenciálního proudu je směr jak nulové složky, tak nulového proudu zohledněn tak, že působení ochrany je možné pouze v tom případě, kdy fázová diference mezi nulovou složkou fázových proudů a nulovým proudem překročí 90. Čím je fázová diference menší, t.j. čím blíže je k 90, tím je pro náběh (působení) ochrany vyžadován vyšší diferenciální proud. Provozní vypínací charakteristika ochrany s diferenciálním principem je uvedena v dokumentaci popisující modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D. Rozsah seřiditelnosti základního nastavení P / a P /I n je...0 %. Působení ochrany pracující na principu číslicově vyhodnoceného diferenciálního proudu je stabilizováno s ohledem na velikost fázových proudů (zatěžovacích proudů) na straně chráněného vinutí, takže čím vyšší jsou fázové proudy odpovídající strany transformátoru, tím vyšší musí být pro aktivaci popudu této funkce také diferenciální proud. Pokud je nulová složka fázových proudů = 0 a nulový proud překročí definovaný limit pro působení funkce, je zemní spojení v chráněné zóně a ochrana působí po uplynutí nastaveného času zpoždění. Tento provozní stav může nastat v případě, kdy je transformátor připojen k síti na straně VV a současně je na straně V vnitřní porucha v transformátoru. V tomto případě bude působit ochrana na straně V. Je-li použito funkce na principu číslicově stabilizované proudové diference, musí být k aktivaci popudu ochrany pro zemní poruchy na příslušné straně transformátoru poměr nulového proudu a nulové složky fázových proudů vyšší než nastavení I 0 / I na straně VV a vyšší než nastavení I 0 / I na straně V. astavení zajišťuje selektivitu ochrany při zohlednění rozdělení zemního proudu poruchy mezi nulový bod transformátoru a síť. Rozdělení zemního proudu poruchy je závislé na poměru nulových impedancí transformátoru a napájející sítě a také na pozici (umístění) zemní poruchy ve vinutí. Rozdělení zemního proudu je navíc ovlivněno počtem instalovaných nulových bodů v síti a jejich umístěním (lokalizací). astavení korekce transformačního poměru I 0 /I n a I /I n umožňuje provést korekci převodu JTP v nulovém bodě a korekci převodu fázových JTP na VV straně. astavení I 0 /I a I n /I n se používá pro korekci odpovídajících JTP na straně V. Je-li použito funkce na principu stabilizované proudové diference, nepůsobí přesycení proudových transformátorů žádné problémy v provozních stavech, kdy dochází k nesymetrickému zapínacímu nárazu, pokud je ochrana pro zemní poruchu blokována funkcí vyhodnocující zapínací náraz. Tato blokáda vyhodnocuje poměr složek druhé harmonické frekvence a složek základní frekvence v nulovém proudu I 0 nebo I 0. MRS 009-MUM CZ

7 Uživatelský manuál a technický popis Vysokoimpedanční princip Ochrana pro zemní poruchy s vymezenou zónou působení (REF protection - restricted earth-fault protection) je obvykle implementována do systému na vysokoimpedančním funkčním principu. Při použití tohoto funkčního principu ochrana působí výhradně na poruchy v chráněné zóně. Při vnějších poruchách je působení ochrany omezeno stabilizačním odporem instalovaným v obvodu diferenciálního proudu a zapojeným v sérii s přizpůsobovacím transformátorem ochrany (viz aplikační příklady a ). Působení vysokoimpedančního typu ochrany při poruše v chráněné zóně je založeno na faktu, že při přesycení proudového transformátoru dochází k rychlému snížení impedance tohoto proudového transformátoru. Reaktance magnetizačního obvodu zcela přesyceného proudového transformátoru je nulová a impedance je vyjádřena pouze odporem vinutí. Odpor zapojený v diferenciálním obvodu zajišťuje, že sekundární proud nepřesyceného SPAD C proudového transformátoru protéká sekundárním obvodem. Popudová hodnota ochrany pro zemní poruchu je nastavena tak vysoko, aby byl zajištěn dostatečný odstup od diferenciálního proudu v diferenciálním obvodu, který je vyvolán při poruchách mimo chráněnou zónu. Základní nastavení P /I a P n /I n se používá pro definování popudové hodnoty ochrany na VV a V straně v případech, kdy je použito vysokoimpedančního principu. Ochrana působí, pokud diferenciální proud tekoucí do vstupního obvodu ochrany překročí nastavený limit. áběh ochrany není ve vlastní ochraně stabilizován. Při poruše uvnitř chráněné zóny je proud měřícími transformátory vnucen do proudového diferenciálního obvodu a v tomto případě ochrana působí. Aby byl odpor sekundárních obvodů co nejnižší, je nutné společný sumarizační bod proudových transformátorů vytvořit (umístit) co nejblíže vlastním proudovým transformátorům. Princip vyhodnocující nulovou složku proudu (nadproudová funkce) a princip měření nulového proudu (nadproudová funkce) Metoda, využívající princip nadproudové funkce vyhodnocující nulovou složku proudu, může být použita pro chránění při zemních poruchách u transformátorů, jejichž vinutí jsou zapojena do trojúhelníku a připojena k síti, v níž jsou vytvořeny uzemněné nulové body. V těchto případech je použito tří fázových proudových transformátorů. Suma fázových proudů, t.j. suma nulových složek proudů ve fázích, je vypočtena v modulu ochrany z fázových proudů přivedených do ochrany. Při poruše uvnitř chráněné zóny není hodnota tohoto sumarizačního výpočtu nula. Aby se zabránilo chybnému působení při přesycení fázových JTP v případě poruch mimo chráněnou zónu nebo v případě zapínacích nárazů, musí být věnována zvláštní pozornost určení časového nastavení. Ochrana pro zemní poruchy vyhodnocující nulový proud může být použita jako záložní ochrana zemních poruch. Ochrany pro zemní poruchy využívající výše uvedených principů měření jsou aktivovány, pokud nulová složka proudu nebo nulový proud překročí nastavený limit popudu P /I n nebo P /I n. Obě funkce mají časově nezávislou charakteristiku. Blokovací funkci s vyhodnocením druhé harmonické složky v nulovém proudu I nebo I 0 0 lze použít v kombinaci s funkcí měřící nulový proud. Toto blokování lze použít také v případech, kdy je nulová složka fázových proudů vyhodnocena prostřednictvím vstupního obvodu Io - t.j. při externím propojení nulového bodu fázových proudů (společná svorka vstupních transformátorů ochrany A nebo A) na svorku vstupního transformátoru nulového proudu I 0 nebo I 0. Pokud je nulová složka fázových proudů vyhodnocena číslicově (výpočtem) uvnitř modulu ochrany, není možné tuto blokovací funkci použít. Čas působení ezávislé časové zpoždění působení funkce t 0 > a t 0 > lze nastavit samostatně pro VV i V stranu v rozsahu 0, s. MRS 009-MUM CZ

8 SPAD C Poruchový zapisovač Také modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D je vybaven integrovanou funkcí poruchového zapisovače s možností záznamu šesti fázových proudů, dvou nulových proudů, vnitřních popudových a blokovacích signálů modulu a s možností záznamu vstupních ovládacích signálů. Záznam může být spuštěn jak náběžnou, tak sestupnou hranou těchto signálů. Délka tohoto záznamu je cca Uživatelský manuál a technický popis 0 period. Záznamová paměť má kapacitu pro uložení jednoho zápisu. Vzorkovací frekvence poruchového zapisovače je 0 vzorků za periodu. Záznam z paměti lze načíst například pomocí programu a PC. Před novým záznamem musí být provedeno načtení záznamu z paměti, nebo musí být záznamová paměť resetována. Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D adproudová část kombinovaného modulu nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D je určena pro chránění transformátorů a generátorů při jednofázových, dvoufázových a třífázových zkratech. adproudová ochrana obsahuje tři nadproudové stupně chránění: stupeň I>, stupeň I>> a stupeň I>>>. K aktivaci nadproudového stupně dojde, pokud proud v jedné fázi překročí nastavenou hodnotu odpovídajícího stupně. Pokud tento provozní stav proudového zatížení trvá dostatečně dlouhou dobu, kdy uplyne časové zpoždění nastavené na modulu, je stupněm, který byl aktivován vygenerován vypínací signál na příslušný vypínač. Část vyhodnocující zemní poruchy kombinovaného modulu nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D je určena pro použití jako nesměrová ochrana pro zemní poruchy a je vhodná jako záložní ochrana zemních poruch výkonových transformátorů. Část vyhodnocující zemní poruchy je vybavena dvoustupňovou ochranou: stupeň s nízkým nastavením I 0 a stupeň s vysokým nastavením I 0 >>. Signál aktivace (popudu) obou stupňů lze přiřadit k požadovanému výstupnímu signálu. Pokud zemní porucha trvá i v době, kdy uplyne nastavený čas zpoždění, je stupněm aktivován příslušný výstupní signál. Stupně s nižší nastavitelnou hodnotou I> a I 0 > mohou mít jak časově nezávisle zpožděnou charakteristiku, tak časově závisle zpožděnou charakteristiku. Stupně s vyšší nastavitelnou hodnotou mají pouze časově nezávislý režim zpoždění. Působení různých stupňů lze zcela blokovat volbou odpovídajícího nastavení na konfiguračních přepínačích. Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D je navíc vybaven funkcí ochrany při nevyváženosti (diskontinuitě) fázových proudů I>. Ochrana při nevyváženosti fázových proudů monitoruje minimální a maximální fázové proudy a vypočítává diferenciální proud I mezi fázemi. Ochranu při nevyváženosti fází lze použít pro monitorování provozních podmínek sítě. Při chránění výkonového transformátoru v zapojení Yy má ochrana fázové nevyváženosti přinejmenším signalizační funkci. V některých aplikacích lze u malých generátorů ochranu fázové nevyváženosti použít jako ochranu při nesymetrickém zatížení. Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D měří vstupní proudy strany VV I L, I a I L L a na straně V vstupní nulový proud I ochrany. 0 Ochrana selhání vypínače Moduly ochrany SPCD D, SPCD D a SPCJ D jsou vybaveny integrovanou funkcí ochrany při selhání vypínače (ASV) umožňující náhradní vypínání. MRS 009-MUM CZ

9 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Schéma zapojení L P P P P L L S S S S S P P S Rx Tx S P P S SPA-ZC_ (~) U aux - (~) X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ A A A A X0/ X0/9 A A X0/ A X0/ A X0/ X0/ X0/ X0/9 A A X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ X0/9 X0/0 X0/ A A A A A A U X/ - I / O SÉRIOVÝ PORT U X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/9 X/0 SPAD C U BS BS BS BS BS Y / Y / BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS U I> I>> U I 0> I 0> U I> I I> SS SS SS SS TS TS TS TS I / O SS SS SS SS TS TS TS TS I / O SS SS SS SS TS TS TS TS I / O SS SS SS SS TS TS TS TS X/ X/ X/ X/ X/ X/9 X/0 X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ Obr. Schéma zapojení stabilizované diferenciální ochrany SPAD C U aux TS...TS SS...SS BS...BS U U U U U U TS...TS SS...SS SERIAL PORT SPA-ZCx Rx/Tx pomocné napětí výstupní relé (výkonová relé) výstupní relé výstupní relé samočinné kontroly (vnitř.porucha) externí ovládací vstupy třífázový modul stabilizované diferenciální ochrany SPCD D modul pro zemní poruchy SPCD D kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D modul vstupně/výstupních relé SPTR 9B modul napájení SPGU 0A nebo SPGU B vstupně/výstupní modul SPTE B výstupní signály (pro výkonové výstupní relé) výstupní signály sériové komunikační rozhraní modul pro připojení na sběrnici přijímač (Rx) a vysílač (Tx) pro připojení na optické vlákno MRS 009-MUM CZ 9

10 SPAD C Uživatelský manuál a technický popis Připojení Diferenciální ochrana SPAD C má následující vstupy a výstupy na svorkovnicích: Svork.skup. Číslo svorky Funkce X0 - fázový proud I L strany VV nebo uzlu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L strany VV nebo uzlu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L strany VV nebo uzlu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L strany VV nebo uzlu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L strany VV nebo uzlu generátoru ( A) X0-9 fázový proud I L strany VV nebo uzlu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L ' strany V nebo vývodu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L ' strany V nebo vývodu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L ' strany V nebo vývodu generátoru ( A) X0 - fázový proud I L ' strany V nebo vývodu generátoru ( A) X0 9-0 fázový proud I L ' strany V nebo vývodu generátoru ( A) X0 9 - fázový proud I L ' strany V nebo vývodu generátoru ( A) X0 - nulový proud I 0 strany VV (A) X0 - nulový proud I 0 strany VV (A) X0 - nulový proud I 0 strany V (A) X0-9 nulový proud I 0 strany V (A) X - externí ovládací vstup BS X - externí ovládací vstup BS X - externí ovládací vstup BS X - externí ovládací vstup BS X 9-0 externí ovládací vstup BS X --- výstupní relé TS (silové dvoukontaktní - viz "Ovládání vypínače") X --- výstupní relé TS (silové dvoukontaktní - viz "Ovládání vypínače") X - pomocné napájení - kladný potenciál ss napájení je připojen na sv. - rozsah pomocného napětí je vyznačen na na čelním panelu X - výstupní silové relé TS X - výstupní silové relé TS X - výstupní relé SS X 9-0 výstupní relé SS X -- výstupní relé SS X - výstupní relé SS X -- výstupní relé samočinné kontroly () Ochrana je připojena na optickou datovou sběrnici prostřednictvím modulu pro připojení na sběrnici typu SPA-ZC nebo SPA-ZC, který je zasunut do konektoru typu D umístěného na zadním panelu ochrany. Koncovky optických kabelů jsou připojeny na připojovací místa Rx a TX prostřednictvím bajonetových konektorů. Přepínačová volba je nastavena do pozice "SPA". 0 MRS 009-MUM CZ

11 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C X I L I' L - SS SS SS SS TS TS Uaux 0 9 Made in Finland Sériový port I L X0 L I' 9 SPA I L 0 I' L 9 0 BS BS BS BS BS TS TS 9 X I 0 I0 9 Obr. Pohled na zadní panel stabilizované diferenciální ochrany SPAD C Modul ovládacích vstupů a výstupů ochrany Modul ovládacích vstupů a výstupů diferenciální ochrany SPAD C je upevněn k zadnímu panelu ochrany, ve stejné pozici jako základová deska. Modul je možné z jeho pozice vyjmout po uvolnění upevňovacích šroubů, po odpojení uzemňovacího vodiče modulu a po odpojení plochého kabelu, který spojuje modul se základovou deskou. Modul ovládacích vstupů a výstupů ochrany obsahuje výstupní relé ( relé relé /vnitřní porucha ochrany), ovládací obvody těchto relé, elektronické obvody externích ovládacích vstupů ( obvodů) a konektor typu D, určený pro sériovou komunikaci. Plochý kabel spojuje výstupy vstupních signálů modulu na základovou desku. Reléové moduly U, U a U jsou umístěny ve stejném prostoru ochrany. Výstupní signály SS...SS a TS...TS ze základové desky ovládají výstupní relé se stejným označením. Působení ochranných stupňů modulu ochrany není k jednotlivým výstupním relé přiřazeno pevně, ale tyto stupně lze přiřadit k požadovaným výstupním signálům. Výstupní relé TS, TS, TS a TS jsou naopak pouze výstupní relé vhodná pro ovládání vypínače (viz "Ovládání vypínače"). Konfigurace přepínačových skupin výstupní matice v modulu ochrany je popsána v manuálech jednotlivých modulů ochrany. U diferenciální ochrany SPAD C je k dispozici pět externích vstupů BS, BS, BS, BS a BS. K těmto externím ovládacím vstupům mohou být přiřazeny např. výstražné a vypínací signály plynového relé výkonového transformátoru a signály z čidla monitorujícího teplotu vinutí. Externí ovládací vstupy lze funkčně použít pro: - blokování jednoho nebo více ochranných stupňů modulů ochrany - přímé ovládání výstupních relé - indikaci signálů nebo působení primárních ochran - reset provozních indikátorů, reset přídrže výstupních relé a reset registrů a záznamové paměti - změnu nastavení aktuálních nastavených hodnot, t.j. pro přepínání mezi hlavními a druhými nastavenými parametrovými hodnotami a naopak. Přepínačové skupiny modulů ochrany se používají pro definování vazeb mezi aktivovanými externími ovládacími vstupy BS...BS a mezi funkčním působením ochrany. Aktivace ochranného stupně, blokovacích funkcí a externích ovládacích vstupů je indikována červeně zobrazeným kódem na displeji modulu ochrany, který identifikuje příslušný změnový stav. Významy kódů jsou uvedeny v manuálech modulů ochrany. Informace o změnových stavech při aktivaci ochranného stupně, blokovací funkce, externího ovládacího vstupního nebo výstupního signálu lze také získat prostřednictvím sériové sběrnice. MRS 009-MUM CZ

12 SPAD C Uživatelský manuál a technický popis Signálové propojení modulů Signály BS IT, BS IT a BS IT jsou blokovací signály modulů ochrany SPCD D a SPCD D. Tyto blokovací signály umožňují signálem jednoho modulu blokovat působení jiného modulu umístěného na jiné pozici v ochraně. Blokovací signál mezi moduly je aktivován v okamžiku, kdy je aktivován odpovídající blokovací signál jednoho modulu ochrany. Blokovacími signály BS IT... nelze ovládat výstupní relé a nelze je použít pro blokování modulu ochrany SPCJ D. a obr. na straně je znázorněno, jak lze konfigurovat externí ovládací vstupy, signály popudů, signály působení a blokovací signály modulů ochrany, aby bylo dosaženo požadované funkce ochrany. V tomto schématu nejsou uvedeny přepínače volby aktivního stavu signálů, přepínače použité pro konfiguraci přídrže výstupních relé a přepínače pro konfiguraci a působení ochrany selhání vypínače. SPAD C I> I>> SGB SGB SGB SPCJ D (U) I>>> I 0 > I 0 >> I> t> t>> t>>> t 0 > t 0 >> t> AR SGF AR SGF SGF SGF SGR SGR0 SGR9 SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR AR SS TS SS TS SS TS SS TS X/ X/ X/ X/ I L, I L, I L I' L, I' L, I' L I 0 I 0 BS BS BS BS BS SGB SGB SGB SGB I 0 > I 0 > SPCD D (U) SPCD D (U) blokování složkami. harm. frekv. strany V blokování složkami. t 0 > harm. frekv. t 0 > strany VV blokování složkami. a. harmonické frekv. I> I>> AR SGF AR AR SGF AR AR AR SGF SGF AR AR AR SGF SGF BS IT BS IT SGF9 SGF9 BS IT BS IT SGF0 SGF0 BS IT BS IT SGF SGF SGR SGR0 SGR9 SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SGR SS SS SS TS TS TS SS SS SS TS TS TS SS SS SS TS TS TS SS SS SS TS TS TS SS TS SS TS SS TS SS TS X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/9 X/0 X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ Obr. Měřící vstupy, externí ovládací vstupy, mezimodulové signály, výstupní signály a výstupní relé diferenciální ochrany SPAD C MRS 009-MUM CZ

13 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Modul napájení Modul napájení vytváří potřebná napětí pro moduly ochrany. Modul napájení je samostatnou jednotkou a je umístěn za čelním panelem systému. Modul napájení může být vyjmut po demontáži předního čelního panelu systému. K dispozici jsou dvě verze napájecího modulu SPGU 0A a SPGU B s rozdílným vstupním napětím. SPGU 0A - jmenovité napětí U n = 0/0/0/0 V st U n = 0//0 V ss - provozní rozsah U = 0... V st/ss Modul napájení typ SPGU 0A lze použít jak pro střídavé, tak pro stejnosměrné napětí, zatímco typ SPGU B je určen pouze pro stejnosměrné napětí. Rozsah napájecího napětí modulu napájení je vyznačen na systémovém panelu ochrany. Modul napájení je transformátorový ss/ss zdroj zpětných běhů (flyback type) galvanicky oddělující primární a sekundární stranu. Primární strana napájecího modulu je jištěna pojistkou F umístěnou na tištěném spoji modulu. Hodnota pojistky u SPGU 0A je A (pomalá) a u SPGU B je A (pomalá). SPGU B - jmenovité napětí U n = //0 V ss - provozní rozsah U =...0 V ss Uaux 0... V ac & dc...0 V dc A (pomalá pojistka) V V -V V estabilizované logické napětí apětí pro operační zesilovače apětí pro cívky výstupních relé Obr. apěťové úrovně modulu napájení Zelená LED dioda U aux svítí, je-li modul napájení v provozu. Kontrolní obvod napětí napájející elektroniku je umístěn v modulech ochrany. Pokud je odchylka sekundárního napětí od napětí jmenovitého větší než %, je kontrolním obvodem aktivován výstražný signál. Tento signál je také aktivován v případě vyjmutí modulu napájení ze skříně ochrany nebo při ztrátě pomocného napájení ochrany. MRS 009-MUM CZ

14 SPAD C Uživatelský manuál a technický popis Provozní indikátory f n = 0Hz 0Hz I n = A A ( I ) I n = A A ( I ) I n = A A ( I 0 ) I n = A A ( I 0 ) I L I d L I L DI > I 0 > I 0 > ΣI ΣI I 0 I d I d I 0 I > I I L I L IL I o SPAD C I > Trip I >> Trip I df > Block I df > Block BS BS BS BS BS A CBFP Trip 0... V ~...0 V OPERATIO IDICATORS U U U SPCD D SPCD D SPCJ D / I 0 > Start I 0 > Trip I f ( I 0 ) >Block I 0 > Start I 0 > Trip I f ( I 0 ) >Block BS BS 9 BS 0 BS II BS A CBFP Trip U aux I > Start I > Trip I >> Start I >> Trip I >>> Start I >>> Trip I 0 > Start I 0 > Trip 9 I 0 >> Start 0 I 0 >> Trip II I > Trip A CBFP Trip P / I n [%] S [%] I tp / I n I d / I n >> I / I n I / I n SGF SGB SGR RESET STEP I df / I df > [%] I df / I df > [%] I df / I df >> [%] PROGRAM P / I n [%] t 0 > [ s ] P / I n [%] t 0 > [ s ] I 0 I n I 0 / Σ I [%] / I In / / / I 0 I n I 0 / Σ I [%] I In SGF SGB SGR RESET STEP If / If ( I 0) > [%] If / If ( I 0) > [%] PROGRAM / I > I n t > [ s ] k / I >> I n t >> [ s ] I > >>/I n t > >> [ s ] / I 0 > I n SGF SGB SGR RESET STEP t 0 > [ s ] k 0 I >>/ 0 I t 0 [ s ] n >> I > [%] t > [ s ] PROGRAM 099A RS Ser.o. 00A SPCD D 009A SPCD D 00A SPCJ D Obr. Čelní panel stabilizované diferenciální ochrany SPAD C. Zelená LED dioda U aux na systémovém panelu svítí, je-li modul napájení v provozu.. a displejích modulů ochrany jsou zobrazeny měřené veličiny (data), nastavené hodnoty a zaznamenané informace. Provozní indikace modulů ochrany je tvořena červenou číslicí nebo kódem, které jsou zobrazeny na displeji a indikační LED diodou "". Provozní indikátory, jejich interní priority a způsoby RESETU jsou popsány a vysvětleny v manuálech jednotlivých modulů ochrany.. Měřené nebo nastavené hodnoty zobrazené na displeji jsou blíže určeny a přiřazeny příslušnému parametru, nebo stupni prostřednictvím žlutých LED diod na čelním panelu a červeně zobrazenými kódy na displeji. Měřené a nastavené hodnoty jsou popsány a vysvětleny v manuálech jednotlivých modulů ochrany.. Systémem samočinné kontroly vyhodnocená trvalá porucha je signalizována indikátorem na každém modulu samostatně. Poruchový kód zobrazený při vzniku poruchy na displeji musí být uveden při objednávce opravy. Poruchové kódy jsou popsány a vysvětleny v manuálech jednotlivých modulů ochrany. MRS 009-MUM CZ

15 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Technická data Měřicí vstupy jmenovitý proud I n A A čísla svorek X0/-,-,-9 X0/-,-,- X0/-,- X0/-,- X0/9-,- X0/9-0,- X0(-9 X0/- tepelná proudová přetížitelnost - trvalá A 0 A - po dobu 0 s A 00 A - po dobu s 00 A 00 A dynamická proudová přetížitelnost - hodnota jedné půlvlny 0 A 0 A vstupní impedance <00 mω <0 mω jmenovitá frekvence f n 0 Hz nebo 0 Hz Výstupní relé Silová výstupní relé čísla svorek jmenovité napětí trvalá zatížitelnost spínací schopnost a zatížitelnost: - po dobu 0, s 0 A - po dobu,0 s A rozpínací schopnost pro ss napětí a při čas.konstantě L/R 0 ms a pro ovládací napětí /0/0 V ss A / A / A materiál kontaktů AgCdO Signalizační relé čísla svorek jmenovité napětí trvalá zatížitelnost spínací schopnost a zatížitelnost: - po dobu 0, s 0 A - po dobu,0 s A rozpínací schopnost pro ss napětí a při čas. konstantě X/---,---, X/-,- 0 V st/ss A X/-,9-0,--,- X/-- 0 V st/ss A L/R 0ms a pro ovládací napětí /0/0 V ss A / 0, A/ 0, A materiál kontaktů AgCdO Ovládací vstupy čísla svorek ovládací napětí X/-,-,-,-,9-0 - jmenovité napětí U n = //0/0/0 V ss U n = 0/0 V st - provozní rozsah... V ss a 0... V st vstupní proud...0 ma Volitelný režim aktivace v modulech ochran - vstup aktivován pod napětím - vstup aktivován bez napětí Čas mezi aktivací ovl. vstupu a působením ochrany (vstup aktivní pod napětím, musí být programováno v modulu ochrany) < 0 ms Čas mezi aktivací ovl. vstupu a působením ochrany (vstup aktivní bez napětí, musí být programováno v modulu ochrany) < 0 ms MRS 009-MUM CZ

16 SPAD C Uživatelský manuál a technický popis Modul napájení čísla svorek X/- typ SPGU 0A - jmenovité napětí U n = 0/0/0/0 V st U n = 0//0 V ss - provozní rozsah 0... V st/ss typ SPGU B - jmenovité napětí U n = //0 V ss - provozní rozsah...0 V ss proudová spotřeba klidový stav / aktivovaný stav cca 0 W / W Modul třífázové stabilizované dif. ochrany SPCD D - viz "Technická data" v manuálu SPCD-CZ. Modul ochrany pro zemní poruchy SPCD D - viz "Technická data" v manuálu SPCD-CZ. Kombinovaný modul nadproudové ochrany a ochrany pro zemní poruchy SPCJ D viz "Technická data" v manuálu SPCJ-CZ Datová komunikace Typ přenosu Datový kód Rychlost přenosu dat optická sériová sběrnice ASCII 00 nebo 900 Bd Modul pro připojení na sběrnici bez externího napájení: - pro kabely s plastickým vláknem SPA-ZC BB - pro kabely se skleněným vláknem SPA-ZC MM Modul pro připojení na sběrnici s externím napájením: - pro kabely s plastickým vláknem SPA-ZC BB - pro kabely se skleněným vláknem SPA-ZC MM SW vybavení pro SPAD C (software) Monitorovací program SMS 00 Poruchový zapisovač - PC program SPCR EVAL Zkušební napětí apětí izolační zkoušky (IEC-) apětí rázové zkoušky (IEC-) Izolační stav (IEC -) kv, 0 Hz, min. kv,,/0 µs 0, J >00 MΩ, 00 V ss MRS 009-MUM CZ

17 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Testy odolnosti proti rušení Vf test rušení (IEC--) - společný režim, kv, MHz, s - diferenciální režim,0 kv, MHz, s Elektrostatický vybíjecí test (IEC -- a IEC0-), Class III: - vzdušný výboj kv - kontaktní výboj kv Rychlý (/0 ns) přechodový test (IEC --),Class III;IEC 0-,level IV: - vstupy napájení kv - ostatní vstupy/výstupy kv Pracovní prostředí Rozsah provozní teploty C Rozsah transportní a skladovací teploty (IEC --) C Teplotní vliv 0,% / C Relativní vlhkost (IEC --0) %, C, cyklů Stupeň krytí skříně ochrany pro zapuštěnou montáž (IEC9) IP Hmotnost plně vybavené ochrany cca,0 kg MRS 009-MUM CZ

18 SPAD C Uživatelský manuál a technický popis Doporučené parametry proudových transformátorů Čím důležitější je chráněný objekt, tím větší musí být věnována pozornost volbě proudových transformátorů. Obvykle není možné navrhnout dimenzi proudových transformátorů tak, že transformují proudy včetně stejnosměrných složek, aniž dojde k jejich přesycení, je-li remanence proudových transformátorů vysoká. Diferenciální ochrana SPAD C pracuje spolehlivě i při částečném přesycení proudových transformátorů. ásledující doporučení pro parametry proudových transformátorů zajišťuje stabilitu ochrany při vysokých průchozích proudech a rychlé i citlivé působení ochrany při poruchách v chráněné zóně, kdy zkratové proudy mohou být vysoké. Diferenciální ochrana Doporučená třída přesnosti použitých proudových transformátorů (IEC ) pro diferenciální ochranu SPAD C je P, která limituje proudovou chybu pro jmenovitý proud na % a omezuje fázový posun na 0 úhlových minut.jeho nadproudový činitel F n se rozumí takový násobek primárního jmenovitého proudu jistícího transformátoru, kdy chyba (composite error) nepřesáhne % Přibližná hodnota limitního faktoru přesnosti (nadproudového čísla) F a odpovídá skutečné zátěži JTP a lze ji vypočítat z jmenovitého limitního faktoru F n, jmenovité zátěže S n, vnitřní zátěže S in a skutečné zátěže S a proudového transformátoru podle následujícího vztahu : S S in n F = F a n Si S n a F a = nadproudový činitel skutečný (aktuální) F n = nadproudový činitel jmenovitý S in = ztráty vnitřní zátěže S n = jmenovitý úkon JTP S a = skutečná zátěž V uvedeném příkladě je jmenovitá zátěž S - JTP - n P0 strany V = 0 VA, sekundární jmenovitý proud je A, vnitřní odpor R in = 0,0Ω a jmenovitý nadproudový činitel F n odpovídající jmenovité zátěži JTP je 0. V tomto případě je vnitřní zátěž proudového transformátoru S = ( in A) x 0,0Ω =, VA. Vstupní impedance ochrany při jmenovitém proudu A je <0mΩ. Pokud vodiče měřícího obvodu mají odpor 0, Ω, je skutečná zátěž proudového transformátoru S a = ( A) x (0, 0,00) Ω =, VA. Skutečný nadproudový činitel F a odpovídající skutečné zátěži pak bude cca. Pro jmenovitý proud A může být nárůst zatížení proudového transformátoru značný. Pro jmenovitý proud A je skutečné zatížení proudového transformátoru nižší a současně se zvyšuje schopnost lineárního proudového přenosu (transformace). Při poruchách v chráněné zóně na VV straně transformátoru mohou být poruchové proudy ve srovnání s jmenovitým proudem proudových transformátorů velmi vysoké. Vzhledem k vybavení diferenciálního modulu ochrany mžikovým stupněm je dostačující, pokud proudové transformátory jsou schopny přenést (transformovat) proud potřebný pro mžikové vypnutí v prvním cyklu poruchy. Proudové transformátory musí být schopny věrně přenést nesymetrické poruchové proudy bez přesycení po dobu 0 ms po vzniku poruchy. Tato vlastnost JTP zajišťuje, že náběhové časy ochrany odpovídají časům uvedeným v popisech jednotlivých modulů. Skutečný nadproudový činitel odpovídající skutečné zátěži fázového proudového transformátoru použitého pro diferenciální ochranu musí splnit následující požadavky: F a > 0 a F > x I a max, kde I max je zařízení mžikového článku I d /I n >> Použití funkce opětného zapnutí pro likvidaci poruchy vně chráněné zóny může způsobit značný zbytkový magnetismus v jádře JTP. Aby byla zajištěna stabilita diferenciální ochrany i při opětném zapnutí a vysokých proudech v případech, kdy je u JTP vysoký zbytkový magnetismus, musí být splněny výše uvedené požadavky na limitní faktor (nadproudový činitel) proudových transformátorů VV i V strany. Tyto limitní faktory (nadproudová čísla) JTP musí být pokud možno stejné. Při chránění generátoru je důležité, aby proudová transformační schopnost fázových proudových transformátorů v uzlu i na svorkách generátoru byla totožná, to znamená, že zátěže proudových transformátorů na obou stranách musí být pokud možno stejné. Pokud v provozních stavech po synchronizaci mohou chráněným generátorem protékat vysoké zapínací proudy s vysokým obsahem ss složek, je nutné věnovat zvláštní pozornost návrhu proudových transformátorů, jejich zatížení a nastavení ochrany. MRS 009-MUM CZ

19 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Technické parametry proudových transformátorů třídy X (BS 9) jsou definovány napětím bodu kolena a odporem sekundárního vinutí. apětí bodu kolena je hodnota sekundárního napětí JTP, při kterém 0% zvýšení sekundárního proudu vyvolá 0% zvýšení budícího proudu. apětí bodu kolena U k proudových transformátorů použitých pro diferenciální ochranu musí vyhovět následujícímu požadavku: x I max x (R in R L) U k > n kde: n je transformační poměr proudového transformátoru R in je odpor sekundárního vinutí proudového transformátoru R L celkový odpor nejdelší měřící smyčky (výstupní i zpětný vodič) I max je nastavení mžikového diferenciálního proudového stupně I d /I n >> násobené jmenovitým proudem chráněného objektu Ochrana pro zemní poruchy Specifikovaná doporučení pro proudové transformátory použité k chránění při zemních poruchách s ochranou na bázi stabilizovaného diferenciálního principu jsou stejná jako pro diferenciální ochranu. Skutečný nadproudový činitel odpovídající skutečnému zatížení nulového proudového transformátoru musí být co možná nejblíže nadproudovému činiteli fázových proudových transformátorů, odpovídajícímu jejich skutečné zátěži. Ochrana pro zemní poruchy využívající vysokoimpedanční princip chránění Citlivost a spolehlivost diferenciální proudové ochrany stabilizované prostřednictvím odporu jsou značně závislé na použitých proudových transformátorech. Proudové transformátory, které tvoří součást stejného diferenciálního obvodu, musí mít stejný počet závitů a stejný transformační převod. Aby bylo možné při vzniku poruchy v chráněné zóně napájet diferenciální proudový obvod požadovaným popudovým proudem, musí mít proudové transformátory napětí bodu kolena cca dvojnásobné, než je stabilizační napětí požadované pro ochranu při poruchách mimo chráněnou zónu. Stabilizační napětí ochrany U s a napětí bodu kolena U k proudového transformátoru jsou vypočteny podle následujícího vztahu: I x (R fmax in R L) U = s n U = x U k s Kde: I fmax je maximální průchozí poruchový proud, při kterém nesmí ochrana působit. Faktor je použit v případech, kdy není možné aplikovat časové zpoždění ochrany. Aby se napětí bodu kolena proudových transformátorů nezvyšovalo příliš vysoko, doporučuje se použít proudových transformátorů, jejichž odpor sekundárního vinutí je na stejné úrovni jako odpor měřícího obvodu. Požadavky na citlivost ochrany jsou ohroženy, pokud může dojít k příliš vysokému zvýšení magnetizačního proudu proudových transformátorů ve srovnání s napětím bodu kolena. Hodnotu primárního proudu I prim, při kterém ochrana působí pro dané nastavení,lze vypočítat podle následujícího vztahu: I = n x (I prim r I u m x I m) Kde: n = transformační poměr proudového transformátoru I r = proudová hodnota reprezentující nastavení ochrany I u = proud tekoucí přes ochranný napěťově závislý odpor (varistor) m = počet proudových transformátorů v systému chránění I m = magnetizační proud jednoho proudového transformátoru Ochranný napěťově závislý odpor (varistor) připojený paralelně k diferenciálnímu proudu zajišťuje, aby napětí generované v diferenciálním obvodu při poruchách v chráněné zóně nebylo příliš vysoké. Velikost odporu varistoru je závislá na možném přiloženém napětí - čím vyšší napětí, tím nižší odpor. adproudová ochrana Specifikovaná doporučení pro proudové transformátory použité k nadproudovému chránění jsou stejná jako v případě diferenciální proudové ochrany, t.j. bez speciálních požadavků. MRS 009-MUM CZ 9

20 SPAD C Uživatelský manuál a technický popis Ovládání vypínače Vypnutí vypínače může být realizováno jako dvoupólové ovládání nebo jako jednopólové ovládání. SPAD C je vybavena dvěma silovými relé s jedním kontaktem (TS a TS) a dvěma silovými relé s dvěma kontakty (TS a TS). Při aplikacích s dvoupólovým ovládáním vypínače je ovládací napětí vedeno přes kontakty na obě strany vypínací cívky vypínače. Je-li pro dvoupólové ovládání použito například silové výstupní relé TS, je svorka X/ připojena k zápornému potenciálu ovládacího napětí a svorka X/ je připojena ke kladnému potenciálu ovládacího napětí. Svorky X/ a X/ jsou připojeny k vypínací cívce vypínače. Je-li pro dvoupólové ovládání použito silové výstupní relé TS, lze svorku X/ připojit k zápornému potenciálu ovládacího napětí a svorku X/ lze připojit ke kladnému potenciálu ovládacího napětí. Svorky X/ a X/ jsou připojeny k vypínací cívce vypínače. Pokud je pro jednopólové ovládání použito výstupní relé TS, lze svorky X/ a X/ propojit, to znamená, že kontakty relé jsou pak zapojeny do série. Svorka X/ je připojena k vypínací cívce vypínače a svorka X/ ke kladnému potenciálu ovládacího napětí. Pokud je pro jednopólové ovládání použito výstupní relé TS, lze svorky X/ a X/ propojit, svorku X/ lze připojit k vypínací cívce a svorku X/ ke kladnému potenciálu ovládacího napětí. 0 OPE SS SS SS SS TS TS - TS TS X X X 90 X X X X X Dvoupólové ovládání vypínače 0 - OPE SS SS SS SS TS TS TS TS X X X 90 X X X X X Jednopólové ovládání vypínače Obr. Dvoupólové a jednopólové ovládání vypínače 0 MRS 009-MUM CZ

21 Uživatelský manuál a technický popis SPAD C Aplikační příklady ásledující aplikační příklady jsou ukázkou použití diferenciální ochrany SPAD C pro chránění výkonového transformátoru. V uvedených příkladech jsou použity všechny tři moduly ochrany. Příklad. Diferenciální ochrana SPAD C použitá pro chránění výkonového transformátoru v zapojení Yyn0. L P P P P L L S S S S S P P S Rx Tx S P P S SPA-ZC_ (~) - (~) U aux X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ A A A A X0/ X0/9 A A X0/ A X0/ A X0/ X0/ X0/ X0/9 A A X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ X0/ A A A A X0/9 X0/0 X0/ A A U X/ - I / O SÉRIOVÝ PORT U X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/9 X/0 SPAD C U BS BS BS BS BS Y / Y / BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS BS U I> I>> U I 0> I 0> U I> I I> SS SS SS SS TS TS TS TS I / O SS SS SS SS TS TS TS TS I / O SS SS SS SS TS TS TS TS I / O SS SS SS SS TS TS TS TS X/ X/ X/ X/ X/ X/9 X/0 X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ X/ Obr. Aplikační příklad MRS 009-MUM CZ