Medium Voltage Products. PR512 Relè di protezione autoalimentati a microprocessore

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1 Medium Voltage Products PR512 Relè di protezione autoalimentati a microprocessore

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3 DESCRIZIONE CARATTERISTICHE E CODICI DI ORDINAZIONE UNITÀ PR512/P (50-51) UNITÀ PR512/P ( N-51N) UNITÀ PR512/PD ( N-51N + DIALOGO) CURVE TEMPO-CORRENTE DIMENSIONI DI INGOMBRO SCHEMA ELETTRICO CIRCUITALE

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5 DESCRIZIONE 1 Peculiarità 4 Protezione sempre attiva 5 Impiego 5 Compatibilità elettromagnetica 6 Condizioni di utilizzo 6 Gradi di protezione 6 Documentazione tecnica 6 Sistema Qualità e Sistema per la Gestione Ambientale 6 3

6 DESCRIZIONE I relé PR512 sono dispositivi che adottano la tecnologia digitale a microprocessore per ottenere l elaborazione dei dati relativi alla protezione. I PR512 sono impiegati come unità di protezione da quadro e provvedono alla protezione degli impianti, combinati con gli interruttori ABB di media tensione serie HD4. Peculiarità Precisione degli interventi Ampie gamme di regolazione Funzionamento assicurato anche con circuito primario con alimentazione in monofase Nessuna limitazione del potere di interruzione nominale e della corrente di breve durata dell interruttore anche per le correnti nominali più basse del relè Regolazione unica e contemporanea delle tre fasi Costanza delle caratteristiche e affidabilità di funzionamento Elaborazione del vero valore efficace per esprimere il reale contenuto energetico della corrente. PR512/P (50-51) provvede alle funzioni di protezione contro sovraccarico (51) e corto circuito istantaneo o ritardato (50) visualizza la corrente della fase più caricata. PR512/P ( N-51N) provvede alle funzioni di protezione contro sovraccarico (51), corto circuito istantaneo o ritardato (50), guasto a terra (51N) e guasto a terra istantaneo o ritardato (50N) visualizza la corrente della fase più caricata. PR512/PD ( N-51N + dialogo) provvede alle funzioni di protezione contro sovraccarico (51), corto circuito istantaneo o ritardato (50), guasto a terra (51N) e guasto a terra istantaneo o ritardato (50N) visualizza la corrente della fase più caricata possiede la funzione di dialogo e permette di collegarsi al sistema di gestione degli impianti elettrici. 4

7 1 Protezione sempre attiva I PR512 sono relè di tipo autoalimentato e assicurano la completa protezione dell impianto senza alimentazione ausiliaria. L energia per il corretto funzionamento e per lo sgancio dell interruttore viene fornita dagli stessi trasformatori di corrente che rendono disponibile anche il segnale in corrente da elaborare. Il funzionamento è assicurato anche con circuito primario con alimentazione in monofase. Grazie a queste caratteristiche i PR512 sono idonei per l impiego anche in cabine di distribuzione non presidiate e prive di servizi ausiliari. Impiego I relè PR512 possono essere installati nei quadri di media tensione di distribuzione primaria o secondaria per la protezione di linee e di trasformatori MT/BT. 5

8 1 DESCRIZIONE Compatibilità elettromagnetica I relè di protezione a microprocessore PR512 garantiscono il corretto funzionamento e sono immuni da interventi intempestivi, anche in presenza di disturbi provocati da apparecchiature elettroniche, da perturbazioni atmosferiche o scariche di natura elettrica. Sono inoltre esenti dall apportare disturbi ad eventuali apparecchiature elettroniche esistenti in prossimità dell installazione. Tali prestazioni sono ottenute grazie alle seguenti caratteristiche costruttive: la scatola in ferro zincato provvede ad una efficiente schermatura elettromagnetica opportuni filtri sugli ingressi dei trasformatori di corrente garantiscono l immunità ai disturbi condotti l accurata tecnica di costruzione del circuito stampato contribuisce a mantenere molto basso il livello di suscettibilità elettromagnetica. Quanto sopra in accordo con le Norme EN 50081, e IEC oltre che alla Direttiva Europea CEE 89/336 relativa alla compatibilità elettromagnetica (EMC), nel rispetto delle quali gli sganciatori sono contrassegnati dal marchio CE. Condizioni di utilizzo Temperatura di funzionamento: - 5 C C Temperatura di immagazzinamento: - 40 C C Umidità relativa senza condensazione: 90% MTBF: 15 anni alla temperatura di funzionamento di + 45 C. Gradi di protezione Il grado di protezione delle unità montate in quadro è IP30. Per gradi di protezione superiori consultare ABB. Documentazione tecnica Per approfondire aspetti tecnici e applicativi richiedeteci le seguenti pubblicazioni: Quadri UniMix 1VCP Quadri UniAir 1VCP Quadri SafePlus 1VCP Sistemi SD-View 1VCP Sistema Qualità e sistema per la Gestione Ambientale: sono conformi rispettivamente alle Norme ISO 9001 e ISO e sono certificati da ente terzo indipendente. UniAir: quadri protetti isolati in aria per distribuzione secondaria Tensione nominale Corrente nominale Corrente di breve durata kv A ka SafePlus: quadri protetti isolati in gas per reti ad anello Tensione nominale kv Corrente nominale A Corrente di breve durata ka 6

9 CARATTERISTICHE E CODICI DI ORDINAZIONE 2 Trasformatori di corrente 8 Valori di sovraccarico 8 Toroide esterno di guasto a terra 8 Alimentazione 8 Solenoide di apertura 8 Segnalazioni di protezione e di intervento 8 Ingresso binario per funzione di controllo 9 Funzione di TEST 9 Uscite di segnalazione 10 Dati tecnici dei contatti dei relè 10 Funzione di misura 10 Codici di ordinazione 10 7

10 CARATTERISTICHE E CODICI DI ORDINAZIONE Trasformatori di corrente I trasformatori di corrente (TA) (due o tre in funzione delle protezioni scelte) devono avere le seguenti caratteristiche: corrente nom. secondaria 1 A prestazione 2.5 VA precisione 5 P 10 fattore di sicurezza 15 prestazione termica (Ith) 25 ka (1s - 50 Hz) frequenza di lavoro Hz per la corretta lettura dell'amperometro è necessario abbinare TA con le seguenti correnti nominali primarie: 40 A, 80 A, 100 A, 150 A, 200 A, 250 A, 600 A, 1250 A. La corrente nominale del TA deve essere regolata mediante i Dip Switch posti sul fronte del relè. Per TA con corrente primaria diversa, la lettura dell amperometro può essere rilevata in percentuale del valore nominale. In questo caso si imposta la predisposizione per TA da 100 A. Valori di sovraccarico I valori di sovraccarico ammessi sono i seguenti: 1.5 x In (continuativo) 6 x In per 30 s 25 ka per 1 s. Toroide esterno di guasto a terra Il relè PR512 può essere impiegato con toroide esterno per il rilevamento della corrente di guasto a terra, purché abbia le seguenti caratteristiche: corrente nom. primaria a scelta del cliente corrente nom. secondaria 1 A prestazione a 1 x In 1 VA classe di precisione 3 o migliore fattore limite di precisione a scelta del cliente in funzione della classe di precisione totale desiderata. frequenza di lavoro Hz Alimentazione Il circuito di autoalimentazione, attraverso i trasformatori di corrente, attiva le funzioni di protezione e di misura, anche in assenza di alimentazione ausiliaria, a partire da un valore minimo di corrente primaria di 0.2 x In su almeno una fase provvista di TA. Il toroide esterno (per le funzioni di protezione 50N - 51N) non contribuisce all autoalimentazione. È possibile fornire all unità un alimentazione ausiliaria con tensione nominale di 24 Vcc, qualora fossero desiderate le funzioni di protezione, misura e controllo con la corrente primaria inferiore a 0,2 x In. Tale alimentazione è invece sempre indispensabile per le funzioni di controllo e dialogo nell esecuzione PR512/PD. La tensione ausiliaria deve essere fornita da un alimentatore con isolamento galvanico. Caratteristiche dell alimentazione ausiliaria Tensione d ingresso 24 Vcc 20% Vcc +10% Ondulazione max. (ripple) ± 5% Corrente max. assorbita PR52/P: 50 ma PR512/PD: 150 ma L apparecchiatura rimane galvanicamente isolata da tale alimentazione mediante un convertitore DC/DC interno. L alimentazione ausiliaria deve essere realizzata mediante gruppo di continuità statico indipendente o derivato da un sistema di sbarre a monte dell interruttore. Solenoide di apertura Lo sgancio dell interruttore avviene tramite un solenoide di apertura a smagnetizzazione che agisce direttamente sul comando dell interruttore. Il solenoide riceve l energia necessaria al funzionamento direttamente dall unità PR512, quindi non necessita di alcuna alimentazione ausiliaria. Segnalazioni di protezione e di intervento Gli sganciatori dispongono di indicatori ottici sul fronte e di contatti bistabili. La descrizione dettagliata è riportata ai paragrafi seguenti. 8

11 2 Ingresso binario per funzione di controllo Questo ingresso permette di effettuare l apertura a distanza dell interruttore. Tale ingresso deve essere realizzato con un cavo bipolare schermato. La schermatura deve essere messa a terra sulla scatola metallica del PR512 (fare riferimento allo schema di collegamento allegato all interruttore). Collegando un contatto esterno non alimentato (ad esempio il contatto di un relè Buchholz) all apposito connettore di ingresso, è possibile comandare a distanza l apertura dell interruttore attraverso il relè PR512, quando la corrente primaria supera il valore di 0.2 x In su almeno una fase provvista di sensore di corrente. Qualora si voglia garantire lo sgancio per correnti di fase inferiori a 0.2 x In è necessaria l alimentazione ausiliaria. La lunghezza massima del collegamento è 30 m. Il collegamento deve essere effettuato con cavo schermato bipolare. Funzione di TEST Mediante l accessorio TT2 (Unità di Test fornibile a richiesta) è possibile effettuare il TEST complessivo della funzionalità di sgancio del relè (parte elettronica e solenoide di apertura YO3). L Unità di Test TT2, tramite il connettore a 9 PIN, consente di effettuare il TEST delle funzioni nella configurazione con curva a tempo dipendente (DT). Il suddetto TEST può essere eseguito con solenoide di apertura YO3 attivato (TRIP) oppure disattivato (TEST). Vista frontale dell Unità di Test TT2 Vista posteriore dell Unità di Test TT2 Utilizzo dell unità TT2 Porre il Dip Switch 1 in posizione A per abilitare il TT2 al funzionamento; ciò permette anche l alimentazione dell unità di prova con conseguente accensione del display. In questo caso è anche possibile effettuare il reset hardware della protezione e il reset dei relè di segnalazione K51/YO3. Porre i Dip Switch 1 e 2 in posizione A e premere il pulsante TEST per effettuare lo sgancio del solenoide di apertura YO3 con la conseguente apertura dell interruttore. Porre i Dip Switch 1 e 3 in posizione A e premere il pulsante TEST per effettuare il controllo delle funzioni I> e I>> (solo per le curve a tempo fisso) ed iniziare la temporizzazione della funzione prescelta con il successivo sgancio del solenoide di apertura YO3 e la conseguente apertura dell interruttore. Porre i Dip Switch 1, 3 e 4 in posizione A se si desidera inibire il comando di apertura del solenoide di apertura YO3 durante il controllo delle funzioni I> e I>>. Per effettuare l autodiagnosi della carica della batteria e del corretto funzionamento del TT2, porre il Dip Switch 1 in posizione A, premere il pulsante CHECK e verificare l accensione del LED. Se il LED risulta spento è necessario sostituire la batteria. 9

12 2 CARATTERISTICHE E CODICI DI ORDINAZIONE Uscite di segnalazione Uscita di segnal. mediante contatto di chiusura È disponibile un contatto di chiusura per la segnalazione di intervento relè (K51/YO3). Il contatto è di tipo bistabile ed appartiene ad un relè che mantiene lo stato anche in assenza di alimentazione e fino all operazione di RESET. Dopo l intervento della protezione e l apertura dell interruttore, il contatto può essere ripristinato mediante pulsante di RESET sul fronte del relè, garantendo una delle seguenti condizioni: a) tensione ausiliaria 24 Vcc presente (display acceso); b) corrente circolante primaria maggiore di 0.2 x In (display acceso con indicazione della corrente circolante); c) applicazione dell unità TT2 al connettore TEST posto sul fronte dello sganciatore (accessorio a richiesta). N.B. Tale contatto di segnalazione non viene attivato qualora si effettui un comando a distanza per l apertura dell interruttore. Il riprisino avviene dopo 1 s dalla pressione del pulsante. Uscita di segnalazione microprocessore guasto È disponibile un contatto di chiusura per la segnalazione di guasto permanente al microprocessore. Il contatto è di tipo bistabile ed appartiene ad un relè che mantiene lo stato anche in assenza di alimentazione e fino all operazione di RESET). Dati tecnici dei contatti dei relè I contatti dei relè di segnalazione hanno le seguenti caratteristiche elettriche: massima corrente interrotta 0.8 A massima tensione interrotta 110 Vca/Vcc massimo carico interrotto a 24 Vcc: induttivo (L/R = 7 ms) 10 W resistivo 24 W massimo carico interrotto a 48 Vca: induttivo (cos = 0.4) 15 VA resistivo 30 VA isolamento contatto/contatto 500 Veff isolamento contatto/bobina 1000 Veff Funzione di misura Il display a cristalli liquidi permette di visualizzare la corrente della fase più caricata (tale misura è funzione della corrente nominale del TA impostato tramite dip-switch sul fronte dell unità). In assenza di alimentazione ausiliaria il valore minimo visualizzato è 0.21 x In monofase e 0.18 x In bifase. Con alimentazione ausiliaria, garantisce un valore minimo visualizzato di 0.05 x In; al di sotto di tale valore viene visualizzato -LL- (Low Load, carico basso). La precisione è 5% + 1 LSD (Least Significant Digit) per valori di corrente da 0.5 a 1.5 x In. Codici di ordinazione PR 512/P PR 512/PD Relè di protezione Descrizione Cod. UXAB PR 512/P (50-51) PR 512/P ( N-51N) PR 512/PD ( N-51N + Dialogo) Unità di test TT2 Descrizione Cod. UXAB TT Solenoide di apertura (YO3) Descrizione Cod. UXAB Solenoide per interruttore HD Trasformatore toroidale esterno Descrizione Cod. UXAB Toroide a nucleo chiuso diametro interno 110 mm - 50/1 A Toroide a nucleo apribile diametro interno 110 mm - 50/1 A PR 512/PD con dialogo Unità di test TT2 Solenoide di apertura YO3 Trasformatore toroidale esterno 10

13 UNITÀ PR512/P (50-51) 3 Funzioni di protezione 12 Protezione da sovraccorrente (51) 12 Scelta del valore di soglia I> 12 Scelta del tipo di curva I> 12 Scelta del tempo di intervento t> 13 Protezione da cortocircuito istantaneo o ritardato (50) 13 Scelta del valore di soglia I>> 13 Scelta del tempo d intervento t>> 14 Correnti nominali e di regolazione 14 11

14 UNITÀ PR512/P (50-51) Funzioni di protezione L unità di protezione PR512/P (50-51) realizza due funzioni di protezione indipendenti ed escludibili: 51protezione da sovracorrente: 0.2 < I < 2 In (rms) 2 < I < 20 In (picco); 50 protezione da corto circuito istantaneo o ritardato (funzionamento su valore di picco). Protezione da sovracorrente (51) Questa funzione rende disponibili quattro diversi gruppi di curve di protezione così definite (IEC 255-3): tempo indipendente tempo normalmente inverso tempo molto inverso tempo estremamente inverso. Il valore di soglia di questa protezione viene indicato con I>, mentre il relativo tempo di intervento viene indicato con t>. L inizio della temporizzazione è segnalata dall accensione del LED ALARM mentre l avvenuta apertura dell interruttore è segnalata sul fronte dalla bandierina magnetica I> I>>, ruotata nella posizione di color giallo. Per ripristinare la segnalazione è necessario premere il pulsante FLAG RESET sul fronte dello sganciatore, garantendo una delle seguenti condizioni: a) tensione ausiliaria 24 Vcc presente (display acceso); b) corrente circolante primaria maggiore di 0.2 x In (display acceso con indicazione della corrente circolante); c) applicazione dell unità TT2 al connettore TEST posto sul fronte dello sganciatore (accessorio a richiesta). Scelta del valore di soglia I> L impostazione della soglia I> si effettua agendo sui Dip Switch (vedere pag. 13). La somma dei valori selezionati rappresenta la frazione di In corrispondente a I>. Sono disponibili 32 valori di soglia definiti da 0.2 a 1 x In con passo x In. La protezione può essere esclusa posizionando il primo Dip Switch in posizione OFF. Sono possibili le seguenti regolazioni: 32 valori di corrente di soglia (I>) (1) x In OFF (1) L unità garantisce la non entrata in soglia per correnti inferiori a 1.05 x I> regolata e garantisce l entrata in soglia per correnti superiori a 1.30 x I> regolata. Scelta del tipo di curva I> Possono essere selezionate quattro diverse relazioni tempo-corrente. Curva a tempo fisso ( = 2) Per la protezione a tempo fisso (DT), il tempo d intervento è dato dalla relazione seguente: t> = K x t> = K x Curve a tempo dipendente Per la protezione a tempo dipendente la relazione tra tempo d intervento e sovracorrente è data dalla formula seguente. I I> 1 Legenda t> tempo di intervento k parametro impostabile dall utente per la selezione della curva di intervento coppia di parametri, dipendente dal tipo di protezione selezionabile I corrente di guasto I> soglia di intervento selezionabile dall utente. 12

15 3 I parametri ed assumono i seguenti valori in funzione della curva prescelta. Curva a tempo normalmente inverso (NI): = 0.02 = Curva a tempo molto inverso (VI): = 1 = Curva a tempo estremamente inverso (EI): = 2 = 80. Scelta del tempo di intervento t> Il tempo d intervento della protezione viene regolato agendo sui Dip Switch come indicato in figura. Tramite i Dip Switch viene impostato il valore K che sostituito nelle relazioni precedenti determina il tempo d intervento t>. Sono possibili le seguenti regolazioni: 16 tempi d intervento (t>), (K = con passo 0.1) Protezione da cortocircuito istantaneo o ritardato (50) Questa funzione rende disponibile una famiglia di curve a tempo indipendente regolabile, indicata con il simbolo I>>. Il corrispondente tempo di intervento è indicato con il simbolo t>>. L inizio della temporizzazione è segnalata dall accensione del led ALARM, mentre l avvenuta apertura dell interruttore è segnalata sul fronte dalla bandierina magnetica I> I>>, ruotata nella posizione di colore giallo. Per ripristinare la segnalazione è necessario premere il pulsante FLAG RESET sul fronte dello sganciatore, garantendo una delle seguenti condizioni: a) tensione ausiliaria 24 Vcc presente (display acceso); b) corrente circolante primaria maggiore di 0.2 x In (display acceso con indicazione della corrente circolante); c) applicazione dell unità TT2 al connettore TEST posto sul fronte dello sganciatore (accessorio a richiesta). Scelta del valore di soglia I>> L impostazione della soglia I>> si effettua agendo sui Dip Switch come indicato nella figura sotto riportata. La somma dei valori selezionati rappresenta il multiplo di I> e corrisponde alla soglia I>>. N.B. Anche se la protezione I> è in OFF, il primo Dip Switch assume il valore 0.2. Sono possibili le seguenti regolazioni: 16 valori di corrente di soglia (I>>) x I> OFF Legenda 1 Dip-switch per la regolazione della soglia di intervento della protezione I> 2 Dip-switch per la regolazione della temporizzazione K della protezione I> 3 Dip-switch per la scelta del tipo di curva della protezione I>: DT curva a tempo dipendente NI curva a tempo inverso VI curva a tempo molto inverso EI curva a tempo estremamente inverso. 13

16 UNITÀ PR512/P (50-51) 3 Scelta del tempo d intervento t>> La funzione di protezione I>> ha un unica curva a tempo indipendente regolabile in 31 valori. Il tempo d intervento della protezione viene regolato agendo sui Dip Switch come indicato in figura. 4 5 Sono possibili le seguenti regolazioni: 31 tempi d intervento (t>>), ( con passo 0.05) s Legenda 4 Dip Switch per la regolazione della soglia di intervento della protezione I>>. 5 Dip Switch per la regolazione del tempo di intervento t>> della protezione I>>. Correnti nominali e di regolazione Trasformatore di corrente (TA) Funzioni di protezione In I> I>> Io> Io>> [A] x In [A] x I> [A] x In [A] (1) x Io> [A] (1) In = corrente nominale del trasformatore di corrente I> = valore di regolazione della corrente di sovraccarico (51) I>> = valore di regolazione della corrente di corto circuito (50) Io> = valore di regolazione della corrente di guasto a terra (prima soglia) (51N) Io>> = valore di regolazione della corrente di guasto a terra (seconda soglia) (50N) (1) Se si utilizza un trasformatore di corrente toroidale esterno ricalcolare i valori di regolazione in funzione della sua corrente nominale primaria. 14

17 UNITÀ PR512/P ( N-51N) 4 Funzioni di protezione 16 Toroide esterno di guasto a terra 16 Protezione da guasto a terra (51N) 16 Scelta del valore di soglia Io> 16 Scelta del tipo di curva Io> 17 Scelta del tempo di intervento to> 17 Protezione da guasto a terra istantaneo o ritardato (50N) 18 Scelta del valore di soglia Io>> 18 Scelta del tempo di intervento to>> 18 Correnti nominali e di regolazione 19 15

18 UNITÀ PR512/P ( N-51N) Funzioni di protezione L unità di protezione PR512/P ( N-51N) realizza tutte le funzioni dell unità PR512/P (50-51) oltre alle seguenti funzioni di protezione: 51N protezione da guasto a terra: 0.2 < I < 2 In (rms) 2 < I < 20 In (picco); 50N protezione da guasto a terra istantaneo o ritardato (funzionamento su valore di picco). La corrente omopolare viene calcolata come somma vettoriale delle tre correnti di fase. Tale somma si effettua mediante il trasformatore di corrente toroidale interno allo sganciatore oppure mediante un trasformatore di corrente toroidale esterno collegato all apposito ingresso. La protezione contro guasto a terra è possibile se lo sganciatore è collegato a tre TA di fase oppure a due TA di fase e al trasformatore toroidale esterno. Quando lo sganciatore è autoalimentato le funzioni di protezione Io> e lo>> vengono attivate solo se la corrente primaria supera il valore di 0.2 x In (In è la corrente nominale dei TA di fase). Per prestazioni superiori è necessario fornire all unità un alimentazione ausiliaria di 24 V cc. Toroide esterno di guasto a terra Il valore della corrente nominale di guasto omopolare (In) varia a seconda che venga impiegato il toroide esterno o quello interno: con toroide interno: In = corrente nominale del TA di fase con toroide esterno: In = corrente nominale del trasformatore di corrente toroidale esterno. La soluzione con toroide esterno permette di controllare qualsiasi corrente omopolare. Le caratteristiche del toroide sono descritte a pag. 8. Protezione da guasto a terra (51N) Questa funzione rende disponibili quattro diverse famiglie di curve di protezione così definite (IEC255-3): tempo indipendente tempo normalmente inverso tempo molto inverso tempo estremamente inverso. II valore di soglia di questa protezione viene indicato con Io>, mentre il relativo tempo d intervento viene indicato con to>. L inizio della temporizzazione è segnalata dall accensione del led ALARM, mentre l avvenuta apertura dell interruttore è segnalata sul fronte dello sganciatore, dalla bandierina magnetica Io> Io>>, ruotata nella posizione di colore giallo. Per ripristinare la segnalazione è necessario premere il pulsante FLAG RESET sul fronte dello sganciatore, garantendo una delle seguenti condizioni: a) tensione ausiliaria 24 Vcc presente (display acceso); b) corrente circolante primaria maggiore di 0.2 x In (display acceso con indicazione della corrente circolante); c) applicazione dell unità TT2 al connettore TEST posto sul fronte dello sganciatore (accessorio a richiesta). Scelta del valore di soglia Io> L impostazione della soglia Io> si effettua agendo sui Dip Switch (vedere figura a pag. 17). La somma dei valori selezionati rappresenta la frazione di In corrispondente a Io>. Sono disponibili 16 valori di soglia definiti da 0,1 a 1 x In con passo 0.05 x In. La protezione può essere esclusa posizionando il primo Dip Switch in posizione OFF. Si ricorda che la funzione lo> con toroide interno viene inibita quando la corrente di guasto è superiore a 3 x In; con toroide esterno non è prevista alcuna inibizione. 16

19 4 Sono possibili le seguenti regolazioni: 16 valori di corrente di soglia (Io>) (1) x In OFF (1) L unità garantisce la non entrata in soglia per correnti inferiori a 1.05 x Io> regolata e garantisce l entrata in soglia per correnti superiori a 1.30 x Io> regolata. Scelta del tipo di curva Io> Possono essere selezionate quattro diverse relazioni tempo-corrente. Curva a tempo fisso ( = 2) Per la protezione a tempo fisso (DT), il tempo d intervento è dato dalla relazione seguente. to> = K x Curve a tempo dipendente Per la protezione a tempo dipendente la relazione tra tempo d intervento e sovracorrente è data dalla formula seguente. I parametri ed assumono i seguenti valori in funzione della curva prescelta. Curva a tempo normalmente inverso (NI): = 0.02 = Curva a tempo molto inverso (VI): = 1 = Curva a tempo estremamente inverso (EI): = 2 = 80. Scelta del tempo di intervento to> Il tempo d intervento della protezione viene regolato agendo sui Dip Switch come indicato in figura. Tramite i Dip Switch viene impostato il valore K che sostituito nelle relazioni precedenti determina il tempo d intervento to>. Sono possibili le seguenti regolazioni: 16 tempi d intervento (to>), (K = con passo 0.1) to> = K x I Io> 1 Legenda to> tempo di intervento k parametro impostabile dall utente per la selezione della curva di intervento coppia di parametri, dipendente dal tipo di protezione selezionabile I corrente di guasto a terra Io> soglia di intervento selezionabile dall utente. Legenda 1 Dip-switch per la regolazione della soglia di intervento della protezione Io>. 2 Dip-switch per la regolazione della temporizzazione K della protezione Io>. 3 Dip-switch per la scelta del tipo di curva della protezione Io>: DTcurva a tempo dipendente NI curva a tempo inverso VI curva a tempo molto inverso EI curva a tempo estremamente inverso. 4 Dip-switch per la scelta del tipo di toroide per guasto a terra (interno/ esterno). 17

20 UNITÀ PR512/P ( N-51N) Protezione da guasto a terra istantaneo o ritardato (50N) Questa funzione rende disponibile una famiglia di curve a tempo indipendente regolabile, indicata con il simbolo lo>>. Il corrispondente tempo di intervento è indicato con il simbolo to>>. L inizio della temporizzazione è segnalato dall accensione del led ALARM, mentre l avvenuta apertura dell interruttore è segnalata sul fronte dalla bandierina magnetica Io> Io>>, ruotata nella posizione di colore giallo. Per ripristinare la segnalazione è necessario premere il pulsante FLAG RESET sul fronte dello sganciatore garantendo una delle seguenti condizioni: a) tensione ausiliaria 24 V cc presente (display acceso); b) corrente circolante primaria maggiore di 0,2 x In (display acceso con indicazione della corrente circolante); c) applicazione dell unità TT2 al connettore TEST posto sul fronte dello sganciatore (accessorio a richiesta). Scelta del valore di soglia Io>> L impostazione della soglia Io>> si effettua agendo sui Dip Switch come indicato in figura. La somma dei valori selezionati rappresenta il multiplo di lo> e corrisponde alla soglia Io>>. N.B. Anche se la protezione lo> è in OFF, il primo Dip Switch assume valore 0.1. Inoltre si ricorda che la funzione Io>> con toroide interno viene inibita quando la corrente di guasto è superiore a 3 x In, indipendentemente dal valore impostato per la soglia. Con toroide esterno non è prevista alcuna inibizione. Sono possibili le seguenti regolazioni: 16 valori di corrente di soglia (Io>>) x Io> OFF 5 6 Legenda 5 Dip-switch per la regolazione della soglia di intervento della protezione Io>>. 6 Dip-switch per la regolazione del tempo di intervento to>> della protezione Io>>. Scelta del tempo di intervento to>> La funzione di protezione Io>> ha un unica curva a tempo indipendente regolabile in 31 valori. I valori disponibili sono compresi tra 0.05 s e 1.55 s con un passo di 0.05 s. Sono possibili le seguenti regolazioni: 31 tempi d intervento (to>>), ( con passo 0.05) s 18

21 4 Correnti nominali e di regolazione Trasformatore di corrente (TA) Funzioni di protezione In I> I>> Io> Io>> [A] x In [A] x I> [A] x In [A] (1) x Io> [A] (1) In = corrente nominale del trasformatore di corrente I> = valore di regolazione della corrente di sovraccarico (51) I>> = valore di regolazione della corrente di corto circuito (50) Io> = valore di regolazione della corrente di guasto a terra (prima soglia) (51N) Io>> = valore di regolazione della corrente di guasto a terra (seconda soglia) (50N) (1) Se si utilizza un trasformatore di corrente toroidale esterno ricalcolare i valori di regolazione in funzione della sua corrente nominale primaria. 19

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23 UNITÀ PR512/PD ( N-51N + DIALOGO) 5 Funzioni di protezione e dialogo 22 Ingressi binari 22 Uscite per il comando degli sganciatori di apertura e di chiusura 22 Funzione di dialogo 22 Caratteristiche elettriche dei contatti dei relè 24 21

24 UNITÀ PR512/PD ( N-51N + DIALOGO) Funzioni di protezione e dialogo L unità di protezione PR512/PD ( N-51N + dialogo) realizza tutte le funzioni dell unità PR512/P ( N-51N) oltre ad offrire anche la possibilità del controllo remoto dell interruttore, delle sue funzioni di protezione e della misura delle correnti. Per ottenere la funzione di dialogo è necessario fornire al PR512/PD una alimentazione ausiliaria di 24 Vcc (+ 20%). Ingressi binari Ingressi di acquisizione dello stato dell interruttore Mediante questi ingressi è possibile acquisire le segnalazioni relative allo stato dell interruttore. In particolare sono a disposizione: a) Ingresso per acquisire lo stato di interruttore APERTO b) Ingresso per acquisire lo stato di interruttore CHIUSO c) Ingresso per acquisire lo stato delle molle (CARICHE/SCARICHE) d) Ingresso per acquisire la posizione fisica dell interruttore (INSERITO/SEZIONATO). Uscite per il comando degli sganciatori di apertura e di chiusura Nell unità PR512/PD sono integrati due relè con contatti normalmente aperti attraverso i quali è possibile comandare a distanza l apertura e la chiusura dell interruttore. Funzione di dialogo Dialogo con il sistema centralizzato Tramite questa funzione è possibile inserire l unità PR512/PD in un sistema di controllo centralizzato. L interfaccia seriale utilizzata è conforme allo standard EIA RS485 e di conseguenza le connessioni devono essere realizzate rispettando le regole imposte da tale standard. Per maggiori dettagli è possibile richiedere i seguenti documenti ABB: Esempi di distribuzione della comunicazione seriale tipo EIA RS485; Prescrizioni per la posa del cavo di comunicazione seriale tipo EIA RS485. Il protocollo utilizzato è ABB INSUM descritto nel documento TN6567. Lo standard EIA RS485 definisce un sistema di comunicazione seriale differenziale, multi point in anello di corrente che prevede un Master (unità centrale) e fino a 32 Slave (PR512/PD). Di conseguenza ogni slave deve essere individuato attraverso un indirizzo distinto, predisponibile tramite Dip Switch sul fronte dell unità. Non è permesso avere più unità con lo stesso indirizzo. La velocità di trasmissione è programmabile da 150 a Baud (bit/s), tramite i Dip Switch appositi. L attività di trasmissione dell unità con il sistema di controllo centralizzato viene segnalata dal lampeggio del led TX. 22

25 Dati trasmessi L unità PR512/PD è in grado di trasmettere le seguenti informazioni: a) numero di manovre meccaniche dell interruttore b) parametri delle funzioni di protezione c) correnti di fase e omopolare (con valore minimo pari a 5% In) d) indicazione Low current con corrente minore del 5% In e) correnti relative all ultimo intervento f) stato delle funzioni di protezione: normale funzionamento allarme (I>, I>>, lo>, lo>>) scattato rele g) stato del bus interno h) stato dell interruttore: interruttore aperto interruttore chiuso interruttore inserito o sezionato stato delle molle del comando: scariche o cariche. Legenda 1 Led di segnalazione comunicazione seriale attiva 2 Commutatore inibizione comando remoto di chiusura e apertura da sistema 3 Commutatore per l attivazione della programmazione manuale o elettronica da sistema di supervisione remoto 4 Dip-switch per la regolazione velocità della trasmissione seriale (baud rate) 5 Dip-switch per la regolazione indirizzo dell unità. Dati ricevuti L unità PR512/PD può ricevere dal sistema di controllo centralizzato i seguenti dati: a) tutti i parametri delle funzioni di protezione b) comando di apertura dell interruttore c) comando di chiusura dell interruttore. Inibizione comando apertura - chiusura Mediante il commutatore REMOTE CONTROL posto sul fronte dell unità, facilmente accessibile, è possibile l inibizione dei comandi di apertura e chiusura dell interruttore provenienti dal sistema di controllo centralizzato (posizione DISABLE). Impostazione dei parametri in modo manuale o elettronico Mediante il commutatore SETTING posto sul fronte dell unità è possibile attivare l impostazione manuale, operata mediante i Dip Switch posti sul fronte dell unità (posizione MANUAL), o l impostazione elettronica operata mediante sistema centralizzato (posizione ELECTR.). 23

26 5 UNITÀ PR512/PD ( N-51N + DIALOGO) Caratteristiche elettriche dei contatti dei relè I contatti dei relè di comando YO e YC hanno le seguenti caratteristiche elettriche: massima corrente interrotta: 5 A massima tensione interrotta: 250 Vca 130 Vcc massimo carico interrotto a 48 Vcc: induttivo (L/R = 7 ms) 25 W resistivo 50 W massimo carico interrotto a 220 Vca: induttivo (cos = 0.4) 500 VA resistivo 800 VA isolamento contatto/contatto 1000 Veff isolamento contatto/bobina 2000 Veff 24

27 CURVE TEMPO-CORRENTE 6 Curva a tempo indipendente (DT) 26 Curva a tempo inverso (NI) 27 Curva a tempo molto inverso (VI) 28 Curva a tempo estremamente inverso (EI) 29 Curve tempo-corrente per guasto a terra 30 25

28 CURVE TEMPO-CORRENTE Curva a tempo indipendente (DT) t [s] 2.5 I>> / I> 20 I> I>> Definite Time Curve (IEC 255-3) K = t > K = t >> I/I> I [ka] 26

29 6 Curva a tempo inverso (NI) t [s] 2.5 I>> / I> 20 I> I>> Normal Inverse Time Curve (IEC 255-3) K = 1.6 t > K = 0.1 t >> I/I> I [ka] 27

30 CURVE TEMPO-CORRENTE Curva a tempo molto inverso (VI) t [s] 2.5 I>> / I> 20 I> I>> Very Inverse Time Curve (IEC 255-3) K = t > K = 0.1 t >> I/I> I [ka] 28

31 6 Curva a tempo estremamente inverso (EI) t [s] 2.5 I>> / I> 20 I> I>> Extremely Inverse Time Curve (IEC 255-3) K = t > K = 0.1 t >> I/I> I [ka] 29

32 6 CURVE TEMPO-CORRENTE Curve tempo-corrente per guasto a terra Le curve tempo-corrente per guasto omopolare di terra (Io>; Io>>) sono identiche a quelle per protezione contro sovraccarico e contro corto circuito (I>; I>>). Per i campi di funzionamento riferirsi a quanto indicato a pag. 25 e seguenti. 30

33 DIMENSIONI DI INGOMBRO 7 Dimensioni e fissaggio 32 31

34 DIMENSIONI DI INGOMBRO 7 Dimensioni e fissaggio Le dimensioni complessive sono rispettivamente: altezza 160 mm larghezza 130 mm profondità 160 mm. Sulla scatola dello sganciatore sono previsti fori filettati per l applicazione di staffe di fissaggio per il montaggio sulla porta della cella. N.B. Le dimensioni indicate comprendono l ingombro dei connettori di collegamento ,5 10 KF M4 XK XK ,7 XK4 Legenda 1 Area connettori XK2 XK3 XK1 M ,3 2 Foratura della porta della cella 3 Fori per il fissaggio dell unità alla squadra di supporto 4 Vista posteriore connettori 5 Vista dall alto. 32

35 SCHEMA ELETTRICO CIRCUITALE 8 Schemi delle applicazioni 34 Stato di funzionamento rappresentato 35 Legenda 36 Note 37 Collegamenti 38 Segni grafici per schemi elettrici 38 33

36 SCHEMA ELETTRICO CIRCUITALE Schemi delle applicazioni Gli schemi rappresentati sono corrispondenti al documento ABB Hanno tuttavia scopo indicativo. In caso di impiego si consiglia di richiedere il documento più aggiornato. Per tener conto dell evoluzione del prodotto è utile riferirsi allo schema circuitale fornito a corredo di ogni interruttore. PR512/P (50-51) 34

37 8 Stato di funzionamento rappresentato Lo schema è rappresentato nelle seguenti condizioni: interruttore aperto e inserito (vedi nota B) circuiti in assenza di tensione molle di chiusura dell interruttore scariche sganciatore di massima corrente non intervenuto. PR512/PD ( N-51N) 35

38 SCHEMA ELETTRICO CIRCUITALE Legenda * = Vedere la nota indicata dalla lettera K51 = Sganciatore di massima corrente a microprocessore tipo PR512/P (protezione) o PR512/PD (protezione e dialogo), con le seguenti funzioni protettive (vedi nota C): contro sovraccarico con tempo di intervento lungo indipendente, inverso, molto inverso o estremamente inverso contro corto circuito con tempo di intervento breve indipendente contro guasto a terra con tempo di intervento lungo indipendente, inverso, molto inverso o estremamente inverso (con l'unità PR512/ P questa funzione viene fornita solo a richiesta) contro guasto a terra con tempo di intervento breve indipendente (con lo sganciatore PR512/P questa funzione viene fornita solo a richiesta) K51/YC = Comando di chiusura da sganciatore PR512/PD K51/YO = Comando di apertura da sganciatore PR512/PD K51/YO3 = Contatto per la segnalazione elettrica di solenoide YO3 intervenuto per massima corrente K51/µP = Contatto per la segnalazione elettrica di anomalie nel funzionamento del microprocessore Q/... = Contatti ausiliari dell interruttore S33M = Contatto di fine corsa del motore carica molle dell interruttore S43 = Commutatore di predisposizione al comando distanza/locale S75I SC SO SO3 TI/L1...L3 TI/O Uaux. W1 X XK1 = Contatto per la segnalazione elettrica di interruttore in posizione di inserito, ubicato nel contenitore (vedi nota B) = Pulsante o contatto per chiusura interruttore = Pulsante o contatto per apertura dell interruttore = Contatto per l apertura dell interruttore tramite il solenoide YO3 = Trasformatore di corrente sulle fasi L1-L2-L3 (nota C) = Trasformatore di corrente toroidale per la misura della corrente di guasto a terra (vedi nota F) = Tensione di alimentaz. ausiliaria (vedi nota D) = Interfaccia seriale con il sistema di controllo (in-terfaccia EIA RS485) del relè PR512/PD (nota E) = Connettore circuiti comando interruttore (nota B) = Morsettiera circuiti amper. sganciatore PR512 XK2...XK6 = Connettori circuiti ausiliari sganciatore PR512 XZ = Morsettiera nel quadro (vedi nota B) YC YO1 YO3 = Sganciatore di chiusura dell interruttore = Sganciatore di apertura dell interruttore = Solenoide di apertura dell interruttore con intervento per massima corrente. 36

39 8 Note A) Per i circuiti ausiliari dell interruttore vedere lo schema specifico dell interruttore stesso. B) Il presente schema rappresenta un interruttore in esecuzione sezionabile ma è valido anche per gli interruttori in esecuzione fissa. In tal caso è necessario cortocircuitare i poli XK4-3 e XK4-4 dello sganciatore PR512/PD; inoltre i circuiti ausiliari dell interruttore si attestano ad una morsettiera denominata XV anzichè al connettore X e alla morsettiera XZ. C) Nel caso siano previsti soltanto 2 trasformatori di corrente sulle fasi L1 e L3 (da utilizzarsi solo con reti a neutro isolato e correnti di guasto a terra trascurabili), è necessario cortocircuitare i morsetti XK1-3 e XK1-4 del PR512. D) La tensione ausiliaria Uaux. è necessaria per garantire che le seguenti funzioni operino correttamente anche in assenza di autoalimentazione (correnti primarie inferiori a 0,2In): comando di apertura esterna (SO3) e relative segnalazioni (lampada di segnalazione e indicatore ottico) misura della corrente protezione di guasto a terra e relative segnalazioni (contatti di segnalazione K51/ YO3 e K51/µP, lampada di segnalazione e indicatori ottici) ripristino contatti di segnalazione e indicatori ottici. La tensione ausiliaria Uaux. è sempre necessaria per garantire il corretto funzionamento del dialogo (solo per relè PR512/PD). La presenza di corrente primaria > 0,2 In su almeno una fase provvista di trasformatore di corrente garantisce il corretto funzionamento di tutte le funzioni di protezione, misura e controllo. E) Per il collegamento della linea seriale EIA RS485 vedere la seguente documentazione: esempi di distribuzione della comunicazione seriale EIA RS prescrizioni per la posa del cavo per comunicazione seriale EIA RS F) Il trasformatore di corrente omopolare TI/O, esterno all interruttore e con collegamenti a cura del cliente, è fornito solo a richiesta. Nel caso il trasformatore TI/O non venga utilizzato, cortocircuitare i morsetti XK1-7 e XK1-8. G) I contatti di segnalazione K51/YO3 e K51/µP hanno le seguenti caratteristiche elettriche: massima corrente interrotta 0,8A massima tensione interrotta 110Vca - 100Vcc massimo carico interrotto a 24Vcc induttivo (L/R = 7ms) 10W resistivo 24W massimo carico interrotto a 48Vac induttivo (cos = 0,4) 15VA resistivo 30VA. 37

40 SCHEMA ELETTRICO CIRCUITALE Collegamenti Per i collegamenti allo sganciatore PR512 utilizzare i seguenti tipi di cavo: alimentazione ausiliaria (Uaux.) = cavo schermato T14069/2x0.2 cod comando apertura esterno (SO3) = cavo schermato T14069/2x0.2 cod (lungh. max. 30m) input binari S33M e Q/... = cavo schermato T14069/4x0.2 cod input binario S75I = cavo schermato T14069/ 2x0.2 cod interfaccia seriale (W1) = cavo schermato T54566 cod solenoide di apertura (YO3) = cavo schermato T14065/2x1 cod circuiti trasform. di corrente (TI/...) = cavo schermato T14065/2x1 cod rimanenti circuiti = cavi T Segni grafici Collegamento meccanico, pneumatico o idraulico Comando rotativo Comando a pulsante Terra (segno generale) Massa, telaio Equipotenzialità Convertitore con separazione galvanica Conduttori in cavo schermato (esempio: due conduttori) Conduttori o cavi cordati (esempio due conduttori) 38

41 8 Connessioni di conduttori Interruttore di potenza Terminale o morsetto Bobina di comando (segno generale) Presa e spina (femmina e maschio) Unità di massima corrente con caratteristica di ritardo a tempo lungo regolabile Trasformatore di corrente Unità di massima corrente con caratteristica di ritardo a tempo lungo inverso Trasformatore di corrente con secondario avvolto e con primario costituito da tre conduttori passanti Unità di massima corrente con caratteristica di ritardo a tempo breve regolabile Contatto di chiusura Unità di massima corrente per guasto a terra con caratteristica di ritardo a tempo lungo regolabile Contatto di apertura Unità di massima corrente per guasto a terra con caratteristica di ritardo a tempo lungo inverso Contatto di posizione di chiusura (fine corsa) Unità di massima corrente per guasto a terra con caratteristica di ritardo a tempo breve regolabile Contatto di posizione di apertura (fine corsa) 39

42 40

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44 Contatti ABB S.p.A. Power Products Division Unità Operativa Sace-MV Via Friuli, 4 I Dalmine Tel.: Fax: sacetms.tipm@it.abb.com Dati e immagini non sono impegnativi. In funzione dello sviluppo tecnico e dei prodotti, ci riserviamo il diritto di modificare il contenuto di questo documento senza alcuna notifica. Copyright 2010 ABB. All rights reserved. 1VCP Rev. D, it - Technical Catalogue (PR512) (gs)