Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Engenharia Elétrica
Curso de Engenharia Elétrica
RODRIGO ROCHA RIBEIRO
PARAMETRIZAÇÃO DE RELÉS DA SEL
Uberlândia
2011
RODRIGO ROCHA RIBEIRO
PARAMETRIZAÇÃO DE RELÉS DA SEL
Trabalho apresentado como requisito parcial de
avaliação na disciplina Trabalho de Conclusão de
Curso 2 do Curso de Engenharia Elétrica da
Universidade Federal de Uberlândia.
Orientador: José Wilson Resende
__________________________________
Assinatura do Orientador
Uberlândia
2011
Dedico este trabalho aos meus
amigos, por estarem sempre comigo e me
apoiarem em momentos suma importância.
3
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. José Wilson Resende pelo incentivo, motivação e orientação
deste trabalho.
Aos demais professores da Faculdade de Engenharia Elétrica, que se
esforçam para manter o nível de qualidade do ensino público da Universidade
Federal de Uberlândia.
Aos meus pais, por me amarem e apoiarem as minhas escolhas.
4
RESUMO
Este
trabalho
descreve
os
procedimentos
para
se
efetuar
a
parametrização de relés digitais da marca SEL. O relé citado como exemplo para a
parametrização é o SEL- 751A, que é utilizado na proteção de alimentadores. A
parametrização é feita com o auxílio do software AcSELerator, uma ferramenta
importante que gerencia os ajustes de relé.
5
ABSTRACT
This paper presents the procedures to perform the parameterization of
branded digital SEL relays. The relay used, as example, for the parameterization is
the SEL-751A, which is used for feeder protection. The parameterization is done
with the help of the software AcSELerator, an important tool that manages the relay
settings.
6
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1.1 - Relé SEL-751A. ................................................................................... 15
Figura 2.1 – LEDs do painel frontal ......................................................................... 19
Figura 2.2 – Etiquetas laterais ................................................................................. 20
Figura 3.1 – Logomarca do software AcSELerator.................................................. 22
Figura 3.2 – Novo projeto ........................................................................................ 23
Figura 3.3 – Setting Editor Seletion ......................................................................... 23
Figura 3.4 – Device Part Numbe, sem ser preenchida ............................................ 24
Figura 3.5 – Device Part Number preenchida ......................................................... 25
Figura 3.6 – Endereço do arquivo do banco de dados ............................................ 25
Figura 3.7 – Database Manager .............................................................................. 26
Figura 3.8 – Create New Settings Database ........................................................... 26
Figura 3.9 – Parte traseira do relé ........................................................................... 27
Figura 3.10 – Número de IP .................................................................................... 28
Figura 3.11 – Communication Parameters .............................................................. 28
Figura 3.12 – Itens a ser parametrizados ............................................................... 29
Figura 3.13 – Item Global ........................................................................................ 30
Figura 3.14 – Variáveis do software AcSELerator ................................................... 32
7
Figura 3.15 – Settings Groups Selection ................................................................. 33
Figura 3.16 – Breaker Failure .................................................................................. 34
Figura 3.17 – Analog Inputs .................................................................................... 35
Figura 3.18 – Analog Outputs.................................................................................. 36
Figura 3.19 – Station DC Battery Monitor ................................................................ 37
Figura 3.20 – Input Debounce ................................................................................. 38
Figura 3.21 – Breaker Monitor ................................................................................. 39
Figura 3.22 – Curva de número de manobra x corrente de operação ..................... 40
Figura 3.23 – Data Reset ........................................................................................ 41
Figura 3.24 – Access Control .................................................................................. 42
Figura 3.25 – Main .................................................................................................. 43
Figura 3.26 – Phase Overcurrent ............................................................................ 44
Figura 3.27– Phase TOC, fase A ............................................................................ 45
Figura 3.28 – Curvas norte americanas ANSI ......................................................... 46
Figura 3.29 – Curvas IEC ........................................................................................ 47
Figura 3.30 – Resistance Temperature Device (RTD) ........................................... 48
Figura 3.31 – Undervoltage Elements ..................................................................... 50
Figura 3.32 – Overvoltage Elements ....................................................................... 50
Figura 3.33 – Synchronism Check .......................................................................... 51
8
69Figura 3.34 – Power Factor ................................................................................. 53
Figura 3.35 – Power Elements ................................................................................ 53
Figura 3.36 – Frequency ......................................................................................... 54
Figura 3.37 – Rate-of-Change of frequency ............................................................ 55
Figura 3.38 – Trip and Close Logic ......................................................................... 57
Figura 3.39 – Recloser Control................................................................................ 58
Figura 3.40 – Demand Meter................................................................................... 59
Figura 3.41 – SELogic Enables ............................................................................... 60
Figura 3.42 – Demand Meter................................................................................... 61
Figura 3.43 – SELogic Variables and Timers .......................................................... 61
Figura 3.44 – SELogic Counters ............................................................................. 62
Figura 3.45 – Math Variables .................................................................................. 63
Figura 3.46 – Slot .................................................................................................... 63
Figura 3.47 – General ............................................................................................. 64
Figura 3.48 – Display Points.................................................................................... 65
Figura 3.49 – Target LED ........................................................................................ 65
Figura 3.50 – F – DP01/ Analog .............................................................................. 66
Figura 3.51 – F – DP01/ Boolean ............................................................................ 66
Figura 3.52 – F – Event Report ............................................................................... 67
9
Figura 3.53 – Ser Trigger Lists ................................................................................ 68
Figura 3.54 – Load Profile ....................................................................................... 68
Figura 3.55 – Janela de eventos ocorridos ............................................................. 69
Figura 3.56 – Como abrir a janela de eventos ocorridos ......................................... 70
Figura 3.57 – Registro de oscilografias ................................................................... 71
10
LISTA DE TABELAS
Tabela1 – Variáveis analógicas............................................................................... 74
Tabela 2 – Nomes dos bits ...................................................................................... 78
11
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................... 14
2 DESCRIÇÃO DO RELÉ A SER PARAMETRIZADO ............................ 16
2.1 O RELÉ SEL-751A ......................................................................... 16
2.1.1 Funções De Proteção .............................................................. 16
2.1.2 Funções De Medição ............................................................... 17
2.1.3 Funções De Monitoramento ..................................................... 18
2.1.4 Integração E Comunicação ...................................................... 18
2.2 INFORMAÇÕES EXTERNAS DO RELÉ ........................................ 19
3 PARAMETRIZAÇÃO DO RELÉ SEL 751 ............................................ 22
3.1 A INSTALAÇÃO DO SOFTWARE ACSELERATOR ...................... 22
3.2 AJUSTES INICIAIS ........................................................................ 23
3.3 AJUSTES GLOBAIS ...................................................................... 29
3.4 AJUSTES DOS GRUPOS .............................................................. 42
3.4.1 Ajustes De Proteção ................................................................ 42
3.4.2 Ajustes De Lógica .................................................................... 60
3.5 AJUSTES DO PAINEL FRONTAL ................................................. 64
3.6 REGISTROS DE EVENTOS .......................................................... 67
3.6.1 Ajustes Dos Registros De Eventos ........................................... 67
3.6.2 Análise De Eventos ................................................................... 69
12
4 CONCLUSÕES .................................................................................... 72
5 REFERÊNCIA ....................................................................................... 73
6 ANEXOS .............................................................................................. 74
13
1. INTRODUÇÃO
Os relés de proteção são dispositivos compactos que são conectados aos
Sistemas Elétricos de Potência (SEP) e possuem características de projeto e
funcionamento interessadas na detecção de condições anormais de operação que
excedam limites toleráveis, e na inicialização de ações corretivas que possibilitem o
retorno do SEP a seu estado normal. Tais equipamentos, sejam analógicos ou
digitais, são responsáveis pela análise das grandezas elétricas associadas à rede
elétrica e pela lógica necessária à tomada de decisão pelo sistema de proteção,
caso algum distúrbio seja encontrado. [1]
Embora a principal função do relé seja limitar os efeitos dos curtoscircuitos e de outras condições anormais de operação, estes exercem uma função
importante na determinação do tipo de distúrbio que está ocorrendo no sistema,
como a sua localização, possibilitando uma análise mais ampla do problema e suas
possíveis soluções. [1]
Na realidade, os relés de proteção são considerados os mais importantes
componentes do sistema de proteção, uma vez que a decisão lógica sobre a
atuação em uma determinada região é feita por estes equipamentos. Por causa
dessa importância para o sistema, os relés devem ser equipamentos extremamente
confiáveis e robustos, pois suas funções serão exigidas apenas em condições
anormais de operação, não sendo requeridos durante a operação normal do SEP.
[1]
Assim, os relés são responsáveis pela lógica de atuação do sistema de
proteção, que através das condições dos sinais de entrada, sejam tensão e/ou
corrente, atuam ou não, sobre os disjuntores locais ou remotos associados. [1]
Atualmente os relés digitais vêm substituindo os relés eletromecânicos,
que predominaram no mercado por várias décadas. Os relés digitais possuem
inúmeras vantagens em relação ao eletromecânico, pois eles são equipamentos que
apresentam um número maior de funções dentro de um mesmo dispositivo.
14
Para este projeto foi proposto à criação de um manual, passo a passo,
que possa mostrar como deve ser feita a parametrização do relé SEL-751A (Figura
1.1) da empresa SEL (Schweitzer Engineering Laboratories). Em geral, a
parametrização de relés não é uma tarefa fácil, principalmente nos relés digitais
modernos. Isso acontece porque, com a facilidade de programação, cada fabricante
tenta melhorar seu produto, inserindo novas e sofisticadas funções. Isso torna cada
relé um produto bem particularizado.
As informações foram obtidas do manual do relé e de filmagens efetuadas
na própria sede da SEL no Brasil, localizada em Campinas-SP.
Figura 1.1 - Relé SEL-751A
A parametrização dos relés da SEL é feita pelo software AcSELerator,
que é uma poderosa ferramenta para criação e gerenciamento dos ajustes de
bancos de dados dos relés. Pretende-se também, explicar a instalação e a utilização
deste software no manual proposto.
15
2. DESCRIÇÃO DO RELÉ A SER PARAMETRIZADO
2.1 O Relé SEL-751A
O relé de proteção de alimentadores SEL-751A fornece uma excelente
combinação de funções de proteção, monitoramento, controle, comunicação e
automação de alimentadores com sistema de detecção de arco voltaico em painéis
de baixa e média tensão. Todas as funções do relé são divididas em quatro
subseções: proteção, medição, monitoramento e comunicação.
As funções de proteção, medição e monitoramento são responsáveis pela
proteção do SEP. A associação destas funções será responsável pelo trip, que é um
sinal enviado pelo relé, que pode ser entendido como um alarme ou um sinal de
abertura do disjuntor.
As funções de integração e comunicação do relé são responsáveis pela
troca de informações do mesmo com outros equipamentos, como computadores,
termopares e sensores.
2.1.1 Funções de proteção
 50/51 - Sobrecorrente de fase instantânea e temporizada;
 50/51G - Sobrecorrente residual instantânea e temporizada calculada
ou medida;
 50/51N (ou GS) - Sobrecorrente instantânea e temporizada de neutro
ou terra;
 50/51Q (46) - Sobrecorrente instantânea e temporizada de sequência
negativa;
 50PAF - Sobrecorrente de fase instantânea de alta velocidade para
detecção de arco voltaico (opcional);
16
 50NAF - Sobrecorrente de neutro instantânea de alta velocidade para
detecção de arco voltaico (opcional);
 49 - Elementos térmicos (opcional), com a utilização de Resistance
Temperature Device (RTD);
 81 - Sub / Sobrefrequência e taxa de variação de frequência (opcional);
 27/59 - Subtensão e sobretensão fase-neutro ou entre fases (opcional);
 55 - Fator de potência (opcional);
 60 - Perda de potencial (opcional);
 59Q (47) - Sobretensão de sequência negativa (fase reversa)
(opcional);
 59N - Sobretensão de sequência zero (opcional), quando utilizados três
transformador de potência (TP) a quatro fios;
 86 - Bloqueio;
 50/62BF - Falha de disjuntor;
 79 - Religamento automático (quatro tentativas) (opcional);
 32 - Direcional de potência (opcional);
 25 - Check de sincronismo (opcional);
 AFD - Detecção de arco voltaico (opcional).
2.1.2 Funções de medição
 Correntes de fase A, B, e C (IA, IB, IC), de neutro (IN), residual
calculada e medida (IG), correntes de sequência negativa (3I2) e zero
(3I0);
 Tensões das fases A, B e C (VA, VB, VC), tensões fase-fase (VAB,
VBC, VCA), tensão de sincronismo (Vs), de sequência negativa (3V2),
sequência zero (3V0) e tensão DC (Vbat);
 Potência aparente, ativa e reativa trifásica;
 Fator de potência trifásico;
 Energia ativa e reativa trifásica;
17
 Frequência;
 Medição de temperatura com até 12 RTD´s (através do módulo externo
SEL-2600) ou 10 RTD´s com cartão interno. Tipo do RTD configurável:
Pt100, Ni100, Ni120 ou Cu10 (opcional);
 Medição sincronizada de fasores.
2.1.3 Funções de monitoramento
 Oscilógrafa de 15 (até 23 relatórios) ou 64 ciclos (até 5 relatórios).
Resolução de 16 amostras/ciclo;
 Sequência de eventos (armazena os últimos 1024 eventos);
 Relatório de Curva de Carga (load-profile), com coleta de até 17
grandezas analógicas com intervalos programáveis (5, 10, 15, 30 ou 60
min.);
 Monitoramento do sistema de alimentação auxiliar CC, fornecendo
alarme para sub ou sobretensão.
2.1.4 Integração e Comunicação
 1 porta serial EIA-232 frontal;
 1 porta serial EIA-232 ou EIA-485 traseira;
 1 porta de fibra óptica serial;
 1 ou 2 portas Ethernet (opcional);
 1 placa com porta serial EIA-485 ou EIA-232 traseira (opcional);
 1 placa para comunicação DeviceNet (opcional);
 Sincronização horária por IRIG-B;
 Sincronização horária por SNTP;
 Protocolos.
18
2.2 Informações externas do relé
No painel frontal do relé, visto na Figura 2.1, há diodos emissores de luz
(LEDs), rótulos e push buttons configuráveis. Estes dispositivos são utilizados para
indicar eventos, informações sobre trip ou alarmes.
O primeiro LED, do lado esquerdo do painel frontal, é o enabled. Ele não
é programável, sua função é indicar se o relé está em condições de uso ou não.
Caso ele estiver apagado, significa que o relé está com problemas e deve ser
enviado para o suporte técnico.
Figura 2.1 – LEDs do painel frontal
O segundo LED, do lado esquerdo do painel frontal, é o de trip. Ele
também não é programável e, só acenderá quando ocorrer uma lógica que será
programada no software. Os demais LEDs do painel frontal e push buttons são todos
programáveis.
19
No painel frontal há um display de LCD com 2 x 16 caracteres, nele se
visualiza o resumo dos eventos registrados. Há também um teclado de fácil
navegação onde são feitos alguns ajustes.
Neste mesmo painel, há também um conjunto de teclas para facilitar a
interface homem-máquina. A tecla ESC sempre retorna ao menu anterior, a tecla
ENT seleciona o menu seguinte e as teclas de setas direcionam o cursor dentro do
menu escolhido.
Outra parte importante do relé são as etiquetas laterais. Do lado esquerdo
a etiqueta vista na Figura 2.2(a), contém informações importantes para
parametrização do relé como o part number (P/N), número de série (S/N) e as
tensões e correntes nominais do equipamento.
(a) Etiqueta lateral esquerda
(b) Etiqueta lateral direita
Figura 2.2 – Etiquetas laterais
20
O código P/N é uma das principais informações para parametrização dos
relés da SEL. Além disso, ao acessar o site da SEL (www.selink.com/onlimot) e
inserir o P/N, têm-se acesso às características do equipamento, como números de
entradas e saídas digitais e analógicas, portas de comunicação, faixa de
alimentação e os itens opcionais.
O relé SEL-751A é um relé modular, logo a quantidade de entradas e
saídas digitais, entradas e saídas analógicas e as portas de comunicação, podem
ser estipuladas de acordo com a necessidade de cada sistema.
Na etiqueta lateral direita (Figura 2.2 (b)), pode-se observar as
configurações gerais deste tipo de relé. Nele há seis cartões (A, B, C, D, E e Z). As
funções destes cartões serão brevemente explicadas abaixo:
 Cartão A: Responsável pela alimentação do equipamento. Ele é padrão
para todos os tipos de relé.
 Cartão B: Indica onde fica o processador, e quais são as portas de
comunicação presentes neste relé.
 Cartões C e D: Neles há as entradas e saídas digitais e analógicas.
 Cartão E: Entradas de tensão.
 Cartão Z: Entradas de corrente e neutro.
21
3. PARAMETRIZAÇÃO DO RELÉ SEL 751
3.1- A INSTALAÇÃO DO SOFTWARE ACSELERATOR
O software AcSELerator, cuja logomarca está ilustrada na Figura 3.1, é
responsável pela parametrização dos relés da SEL. Compreender o seu
funcionamento é o principal objetivo deste trabalho.
Figura 3.1 – Logomarca do software AcSELerator
Para iniciar os ajustes é preciso ter o software AcSELerator instalado em
um computador. No entanto, o relé não precisa estar ligado ao computador para
realizar a parametrização.
A instalação do software é simples, basta fazer o cadastro e o download,
que é gratuito, no site http://www.selinc.com.br/Produtos/Software.aspx. Durante a
instalação é importante observar os detalhes mencionados a baixo:
 Mude a configuração regional no Painel de Controle de seu
computador. Selecione Relógio, Idioma e Região e em seguida clique em Alterar
formato de data, hora ou número. Na janela que abrirá, clique no botão
Configurações Adicionais, abrirá outra janela, então no item símbolo decimal
mude para “ . ” (ponto) e em símbolo de agrupamento de dígito, altere para “ , ”
(vírgula).
 A instalação deve ser feita com privilégio de administrador (selecione o
botão direito do mouse sobre o arquivo a ser instalado, e execute como
administrador).
22
3.2 AJUSTES INICIAIS
1° passo:
Para iniciar uma nova parametrização clique no ícone do AcSELerator
Quickset. Assim, abrirá uma janela conforme ilustrado na Figura 3.2. Nesta janela
selecione File/ New ou vá direto ao ícone New.
Figura 3.2 – Novo projeto
Em seguida, abrir-se-á a janela Settings Editor Selection, conforme
ilustrado na Figura 3.3. Nela devem-se escolher os parâmetros iniciais do relé a ser
parametrizado. Caso não seja encontrada a configuração do relé que se deseja
parametrizar, deve-se reinstalar o programa ou procurar uma versão mais recente.
Figura 3.3 – Setting Editor Seletion
23
Para fazer a parametrização offline, ou seja, sem que o relé esteja
conectado diretamente ao computador, deve-se procurar na Figura 3.3 a caixa de
texto Device Family. Nesta caixa, selecione o nome do relé SEL-751. Em seguida,
na caixa de texto Device Model, selecione o modelo do relé, SEL-751A. Na caixa
de texto Version, selecione o código firmware identification string (FID). Este código
pode ser encontrado através do painel frontal do relé em MAIN/ Status/ Relay
Status/ FID.
Há um exemplo do formato do código FID no lado direito da Figura 3.3. O
primeiro quadrado em vermelho indica o modelo do relé, SEL-751A. Já o segundo,
mostra qual a versão do relé, que será colocado dentro da caixa texto Version. No
exemplo citado, está indicado Z010 no segundo quadrado, logo a versão deste relé
será 010.
Em seguida, deve-se selecionar OK. Assim, surgirá a janela vista na
Figura 3.4. A janela estará sem nenhuma parametrização.
Figura 3.4 – Device Part Number, sem ser preenchida
Nesta janela coloque o P/N que se encontra na etiqueta lateral esquerda
ou no painel frontal MAIN/ Status/ Relay Status/ PART NUM. Um exemplo de P/N
de um relé SEL-751A qualquer é 751A51ABA3A71850211. Coloque o número na
janela Device Part Number como pode ser visto na Figura 3.5.
24
Figura 3.5 – Device Part Number preenchida
Após a parametrização do relé, os ajustes serão salvos no banco de
dados Relay.rdb. Este arquivo pode ser enviado para um operador que esteja
próximo ao relé. Com o auxilio de um computador as informações serão passadas
para o relé através de uma porta de comunicação. O arquivo com as
parametrizações é visualizado no endereço C:\User\ Rodrigo\ AppData\ Roaming\
SEL\ AcSELerator\ QuickSet\ Relay.rdb, ilustrado na Figura 3.6.
Figura 3.6 – Endereço do arquivo do banco de dados
Para criar um novo banco de dados, se necessário, vá a File e selecione
Database Manager (Figura 3.2). Em seguida, abrirá a janela mostrada na Figura
3.7. Dentro desta janela procure e selecione New.
25
Figura 3.7 – Database Manager
Abrirá novamente outra janela (Figura 3.8). Observa-se na figura, que já
existem dois bancos de dados salvos, “Novo” e “Relay”. Para criar um terceiro
banco de dados, escolha um novo nome na caixa de texto File Name, por exemplo,
“TCC”. Em seguida, clique no botão Save, para salvar o novo banco de dados.
Figura 3.8 – Create New Settings Database
26
Caso o relé esteja próximo ao computador, os ajustes citados acima, não
serão necessários, pois ao conectar o relé ao computador, o software reconhecerá o
relé automaticamente.
Para fazer a comunicação do relé diretamente com um computador,
primeiro deve-se procurar o número do endereço do Internet protocol (IP) do
equipamento. No painel frontal do relé vá em Set/Show/ PORT. Neste momento,
verifica-se na parte traseira do relé (Figura 3.9), onde está ligado o cabo de
comunicação.
Figura 3.9 – Parte traseira do relé
Geralmente, a comunicação é feita pela porta Ethernet de nome Port 1
que está indicada pelo quadrado vermelho da Figura 3.9.
Como a porta de comunicação é a Port 1, vá ao painel frontal e selecione
1/ Port 1 Settings/ IPADDR. Neste momento, aparece o número de IP do relé
27
(Figura 3.10) no painel frontal. Este número deve ser colocado na janela que será
mostrada a seguir.
Figura 3.10 – Número de IP
Na barra ferramentas da Figura 3.2, selecione Communications/
Parameters. Assim, abrirá a janela mostrada na Figura 3.11.
Figura 3.11 – Communications Parameters
28
Nesta janela, selecione a aba Network. Na caixa de texto Host IP
Anddress, digite o número IP encontrado na Figura 3.10, 192.168.1.2. Em File
Transfer Option selecione FTP. E por fim, nas caixas de textos User ID e
Password digite FTPUSER. Assim, o relé estará pronto para ser parametrizado.
3.3 AJUSTES GLOBAIS
A partir deste passo, serão aplicadas às filosofias de proteção para ajuste
do relé.
Após executar os passos anteriores, abrir-se-á a janela vista na Figura
3.12. No lado esquerdo estão os tópicos a serem parametrizados, os quais serão
brevemente explicados abaixo.
Figura 3.12 – Itens a ser parametrizados
 Global: Neste tópico serão parametrizadas as variáveis globais do
sistema. Dentre estes ajustes estão: a tensão nominal, a frequência do
sistema, formato de data e a sequência de fases dentre outros ajustes.
 Group 1, 2, 3: O relé SEL-751A possui três grupos de ajustes. Um
ajuste fica sempre ativo, e os outros dois grupos ficam de reserva. Cada
grupo é ativado através de uma lógica programada. Caso ocorra uma
alteração no SEP, o relé mudará a configuração de um grupo para outro,
sem que seja necessário reprogramá-lo.
29
 Front Panel: Aqui serão parametrizados os ajustes gerais do painel
frontal, quando se ajusta a forma com que as mensagens serão
mostradas, bem como se seleciona quais LEDs serão acesos quando
ocorrer um evento bem como as funções dos push buttons.
 Report: É responsável pelo registro de todas as atividades que o relé
SEL-751A monitora. Este tópico é dividido em três partes, uma
responsável pelo horário dos eventos, outra pelas oscilografias. A última
registra valores no tempo real.
2° passo:
Ao selecionar o tópico Global abrir-se-á todos os itens a serem
parametrizados dentro dele, como é ilustrado na Figura 3.13.
Figura 3.13 – Item Global
Em General deve-se selecionar na primeira caixa de texto a sequência de
fases Phase Rotation, ABC ou ACB.
Antes de continuar, é importante observar que o próprio software possui
ferramentas para o auxilio da parametrização. As variáveis que são colocadas em
cada caixa de texto estão indicadas do lado direito das mesmas. Observe a caixa de
texto Phase Rotation. Do lado direito existe uma a opção Select: ABC, ACB. Logo,
somente as variáveis ABC ou ACB podem ser inseridas nesta caixa.
30
Outra observação importante é o nome do bit, que fica acima da caixa de
texto (em letras maiúsculas), ou seja, é o nome dado à variável armazenada nesta
caixa de texto. No caso da função Phase Rotation, o nome do bit será PHROT onde
será armazenado a variável ABC ou ACB. O nome e a função de todos os bits e as
variáveis estão no Anexo deste manual.
Do lado direito da quarta caixa de texto existe a opção Fault Condition
(SELolgic), observe o ícone, três pontos “
”. Nele é insere-se uma operação
lógica. Esta operação é responsável por habilitar ou desabilitar a função. Caso a
lógica seja verdadeira, o item será ativado (nível alto), por outro lado, se a operação
lógica for falsa, o item ficará inativo (nível baixo).
Ao selecionar o ícone três pontos “
”, abrir-se-á a janela vista na Figura
3.14. Esta janela contém o nome de todos os bits que poderão ser inseridos dentro
da caixa de texto que está sendo parametrizada. Utilizando estes bits, forma-se uma
lógica que será armazenada com o nome da caixa de texto. Nesta janela existem
também nesta janela as operações: (<, >, >=, <=, *, -, /, +, AND, OR e NOT), que
são utilizadas para montar a operação lógica.
Seguindo no tópico General, a próxima caixa de texto a ser
parametrizada é a Rated Frequency (Hz). Nela, simplesmente determina-se a
frequência nominal do SEP, 50 ou 60 Hz.
Na sequencia observe a caixa de texto Date Format. Esta é a função
responsável pelo formato da data, dia/mês/ano, ano/mês/dia ou mês /dia /ano. A
utilização desta função fica á critério do programador.
A caixa de texto Fault Condition é responsável pela função que monitora
há uma possível condição de falta. Caso a operação lógica (50G1P OR 50N1P OR
51P1P OR 51QP OR 50Q1P OR TRIP) seja verdadeira, o relé entenderá que há
uma falta de alimentação. Assim, não será registrado nenhum evento de oscilografia
no banco de dados. Por outro lado, caso deseja-se que todas as falhas sejam
armazenadas, então coloque na caixa de texto o valor zero.
31
Figura 3.14 – Variáveis do software AcSELerator
3° passo:
No sub tópico Settings Group Selection coloque uma lógica que define
qual dos grupos de ajustes (1, 2 ou 3), deseja-se estar atuando no momento. Como
visto anteriormente, os grupos são independentes, apenas um grupo pode ficar ativo
por vez. Caso aconteça um conflito de informações, o relé selecionará sempre o
primeiro grupo. (Figura 3.15).
Figura 3.15 – Settings Groups Selection
32
A primeira caixa de texto da figura acima é a Group Change Delay. Ela é
responsável pelo tempo de espera do relé necessário para enviar um sinal de
mudança de grupo. Esse tempo varia de 0 a 400 segundos, contados a partir do
momento em que o relé recebe a mensagem de mudança. Esta mensagem vem de
uma porta de entrada digital (IN101).
Na caixa de texto Select Settings Group1, 2, ou 3 deve ser colocada
uma lógica, que se atendida, habilitará o grupo desejado.
Exemplo: A princípio considera-se que não há nenhum sinal na porta de
entrada IN101 (nível lógico baixo). Logo, o Group1, estará ativado, pois a operação
booleana NOT IN101 mudará o bit de zero para um. Como a porta IN101 esta em
nível lógico baixo, o Group 2 está em zero, ou seja, desativada. Por último, a
terceira caixa de texto nunca será habilitada, pois dentro dela foi inserido o valor
zero. Quando IN101 receber um sinal, vindo de um disjuntor, ela mudará os valores
dos bits. Assim o Group 2 irá para nível alto e o Group 1 para nível baixo.
4° passo:
Ajuste da função Breaker Failure, (Figura 3.16). Este tópico é muito
importante para a seletividade do SEP. Ele monitora o funcionamento do disjuntor
através de uma porta de entrada digital. Quando ocorre o trip inicia-se uma
contagem de tempo. Após este tempo, se ainda passar corrente pelo relé, conclui-se
que o disjuntor não abriu. Assim, o relé declara falha no disjuntor, e enviará uma
mensagem para o disjuntor de retaguarda.
33
Figura 3.16 – Breaker Failure
A parametrização da função Breaker Failure é simples. Na primeira caixa
de texto, 52A Interlock in BF Logic, selecionando “Y” para habilitar ou “N” para
desabilitar a função. Em seguida, na caixa de texto Breaker Failure Delay, coloque
o tempo que o relé irá espera antes de acusar falha no disjuntor.
Por último, é colocada uma função de trip (R_TRIG TRIP), em Breaker
Failure Initiate. Caso o disjuntor não abra, esta função será responsável por enviar
um sinal de trip, para o disjuntor de retaguarda.
5° passo:
Parametrização da função Arc-Flash Protection. Esta função monitora
sensores de luminosidade que são instalados dentro dos cubículos. Caso ele
detecte uma luminosidade intensa, que pode ser um arco voltaico, o relé atuará mais
rápido. É interessante sempre utilizar uma lógica booleana “AND” junto desta
função, pois caso ocorra uma elevada luminosidade, como um flash de uma câmera
fotográfica, o relé não atuará indevidamente. Neste trabalho, esta função não será
habilitada.
34
6° passo:
Parametrização da função Analog Inputs. Este relé pode receber
corrente analógica, em [mA], vinda de outros equipamentos. Os parâmetros dos
valores de entradas são ajustados neste sub tópico (Figura 3.17).
Figura 3.17 – Analog Inputs
Na caixa de texto Low Input Value (a primeira destacada em cor
vermelha na Figura 3.17), coloque o nível de corrente que o relé entenderá como
nível lógico baixo (4,0 que, em inglês é 4.000). Assim, para todas as correntes que
entram em uma porta analógica e que sejam abaixo de 4 mA, será interpretado
como sendo zero. Em High Input Value, coloque a corrente que o relé entenderá
como nível lógico alto (20,0 que, em inglês é 20.000). Assim, as correntes acima de
20 mA, serão entendidas como sendo um.
35
Nas próximas caixas de textos serão colocados níveis de alarmes. Em
Low Warn Level coloque um nível abaixo de 4 mA, que ativará a variável de alarme
(IA301LW1) e, em High Warn Level coloque um nível, acima de 20 mA que ativará
a variável de alarme (AI301HW1).
7° passo:
Parametrização da função Analog Outputs (Figura 3.18). O relé possui
saídas analógicas que variam de 4 a 20mA. Assim, pode-se enviar qualquer variável
analógica para outro dispositivo, dentro desta faixa de corrente.
Figura 3.18 – Analog Outputs
Na caixa de texto Analog Quantity, coloque o nome da variável
analógica que será enviada, para exemplificar (FREQ). Na caixa de texto Analog
Quantity Low, colocque o valor da variável analógica que corresponderá a 4mA,
(58). Assim, quando a frequência do sistema estiver em 58 Hz, o relé envia um sinal
de 4 mA. Em Analog Quantity High, coloque o valor da variável analógica que
corresponderá a 20mA, (62). Logo, quando a frequência do sistema estiver em 62
Hz, o relé enviará um sinal de 20 mA.
36
8° passo:
Parametrização da função Station DC Battery Monitor (Figura 3.19).
Esta função é responsável por monitorar a tensão do banco de baterias.
c
Figura 3.19 – Station DC Battery Monitor
A primeira caixa de texto DC Battery LO Voltage Pickup é responsável
por monitoramento de subtensão. Por exemplo, ao monitorar um banco de baterias
de tensão nominal 120 Vcc, quando coloca-se o valor (100) nesta caixa de texto e a
tensão do banco estiver abaixo de 100 Vcc, é acionado um alarme.
A segunda caixa de texto é a DC Battery HI Voltage Pickup. Ela é similar
à primeira, no entanto, é responsável pelo monitoramento de sobretensões.
9° passo:
Parametrização da função Input Debounce, (Figura 3.20). Esta função
evita transitórios de entrada nas portas digitais. Escolha-se um tempo mínimo. Se o
sinal de entrada for menor do que o tempo desejado, o relé não enxergará este
sinal. Cada porta pode ser programada com diferentes tempos.
37
Figura 3.20 – Input Debounce
Quando se coloca (10) nas caixas de textos IN101 Debounce ou IN102
Debouce, isto significa que o relé somente enxergará sinais de entradas maiores
que 10 milissegundos.
Parametrização da função Breaker Monitor (Figura 3.21). Esta função
monitora o número de operações do disjuntor e envia sinais de alerta, em três
pontos distintos da curva fornecida pelo fabricante.
Figura 3.21 – Breaker Monitor
Selecione “Y” para habilitar, ou “N” para desabilitar a função na caixa de
texto Enable Breaker Monitor. Na caixa de texto BRKR MON CONTROL selecione
a variável (TRIP) que será acionada caso a função seja ativada.
38
Para entender a parametrização, considera-se que um fabricante
qualquer forneceu uma curva (número de manobras x corrente de atuação) como
mostrada na Figura 3.22. Como exemplo, será acionado um alarme quando o
disjuntor atingir 50% das manobras recomendadas.
Primeiro trace uma curva paralela à curva fornecida pelo fabricante, com
50% do número de manobras. Em seguida, escolha-se 3 pontos distintos nesta
curva.
No primeiro ponto, o disjuntor pode operar até 5000 vezes uma corrente
de 1,25 kA. No segundo ponto, o disjuntor opera 450 vezes uma corrente de 3,5 kA.
E no último ponto, o disjuntor opera até 40 vezes uma corrente de 10 kA.
Figura 3.22 – Curva de número de manobra x corrente de operação
Colocam-se os pontos escolhidos dentro de Set point 1,2 e 3. Na caixa
de texto Close/Open Operations Set Point 1, coloque o número de manobras do
primeiro ponto (5000). Em Interrupted Set Point 1, coloque a corrente de operação
39
do primeiro ponto, em 1,25 kA (em inglês 1.25). Na caixa de texto Close/Open
Operations Set Point 2, coloque o número de manobras do segundo ponto (450).
Em Interrupted Set Point 2, coloque a corrente de operação do segundo ponto, em
3,50 kA (em inglês 3.50). Na caixa de texto Close/Open Operations Set Point 3,
coloque o número de manobras do terceiro ponto (40). Em Interrupted Set Point 3,
coloque a corrente de operação do terceiro ponto, em 10,0 kA (em inglês 10.0).
Assim, quando qualquer um destes pontos ultrapassar o número de operações
programadas, o relé envia um alarme pela variável BKMON.
11° passo:
Parametrização da função Data Reset (Figura 3.23). Responsável por
habilitar condições automáticas para reinicializar informações do relé.
Figura 3.23 – Data Reset
Cada caixa de texto da função Data Reset é responsável por reinicializar
um parâmetro distinto do relé. Basta que a lógica colocada na caixa de texto seja
verdadeira.
40
Na caixa de texto Reset Targets é possível desinibir os LEDs do painel
frontal. A caixa de texto Reset Energy, pode-se zerar os valores de energia
armazenados. Na caixa de texto Reset Max/Min, pode-se zerar os valores máximos
e mínimos registrados. Na caixa de texto Reset Demand, pode-se zerar os valores
de demandas. E por último na caixa de texto Reset Peak Demand, pode-se zerar os
valores de picos de demandas.
A parametrização das funções citadas no parágrafo anterior é simples.
Basta escolher uma operação lógica em cada caixa de texto. Por exemplo, para
reinicializar a energia em todo primeiro dia da semana, coloque na caixa de texto
Reset Energy, o bit que significa dia da semana igual a um (DAYW = 1.0). Assim,
todos os valores de energia serão reinicializados no início de da semana.
12° passo:
Parametrização da função Access Control (Figura 3.24). Esta função
habilita ou desabilita a realização de ajustes pelo painel frontal. Logo, é aconselhável
que ela fique sempre desabilitada, colocando-se zero na caixa de texto Disable
Settings.
Assim,
fica-se
impossibilitado
de
fazer
qualquer
alteração
nas
parametrizações pelo painel frontal, evitando que possa ocorrer uma mudança
indesejada.
Figura 3.24 – Access Control
41
3.4 AJUSTES DOS GRUPOS
Agora a parametrização prossegue para os ajustes de grupos. Dentro dos
grupos estão todas as funções responsáveis pela proteção e lógica do relé. Dentro
do Group 1/ Set 1 está a parte onde parametriza-se os elementos de proteção. Já
em Group 1/ Logic 1 está a parte onde parametriza-se os elementos de lógica.
3.4.1 AJUSTES DE PROTEÇÃO
13° passo:
O primeiro sub tópico a ser parametrizado é o Main (Figura 3.25). Na
caixa de texto Relay Identifier, coloque o nome do relé SEL-751A. Este nome é
escolhido pelo operador. Isto também ocorre na caixa de texto abaixo (Terminal
Identifier) que pode ser o nome da subestação, do cubículo ou do alimentador
(FEEDER RELAY).
42
Figura 3.25 – Main
Na caixa de texto Phase (IA, IB, IC) CT Ratio coloque a relação do TC
das fases (120). É importante lembrar-se de coloca o fator de transformação do TC.
Então, um TC com relação de transformação 600/5 apresenta um fator de
transformação de 120.
Em seguida, na caixa de texto Neutral (IN) CT Ratio coloque o fator de
transformação do TC de neutro (120).
A parametrização da caixa de texto, PT Radio, é referente ao TP.
Também se coloque o fator de transformação do TP (180). Então, em um TP com
relação de transformação 13,8 kV /115 V apresenta um fator de transformação de
120.
43
14° passo:
Agora inicia-se a parametrização dos elementos de sobrecorrente
instantânea (ANSI 50). No sub tópico Overcurrent Elements, está a função Phase
Overcurrent (Figura 3.26). Nesta função pode-se programar até quatro pontos de
atuação de sobrecorrente instantânea distintos. Estes pontos são parametrizados
dentro de Element 1, 2, 3 e 4.
Figura 3.26 – Phase Overcurrent
A caixa de texto Maximum Phase Overcurrent Trip Pickup é
responsável pela corrente de trip em [A] no secundário do TC (2,00, em inglês 2.00).
Já a caixa de texto Maximum Phase Overcurrent Trip Delay é o tempo em que o
relé aguardará antes de enviar a sinal de trip (0,00, em inglês 0.00).
A caixa de texto Maximum Phase Overcurrent Torque Control é uma
função conhecida como equação de torque. Para que este ponto de sobrecorrente
instantâneo, inserido nas caixas de textos, atue, a lógica da equação de torque deve
estar em nível lógico alto, ou seja, em “1”. Caso contrário, o relé não atuará, mesmo
ocorrendo uma sobrecorrente no sistema.
Está função é utilizada para coordenar relés com tempos de atuação
próximos. Quando o relé que estiver à jusante enxergar a sobrecorrente, ele iniciará
44
a contagem de tempo e enviará um sinal para o relé a montante, evitando que os
dois relés atuem indevidamente.
A parametrização dos sub tópicos Neutral Overcurrent, que se refere
sobrecorrente de neutro; Residual Overcurrent, que se refere sobrecorrente de
sequência zero e o Negative Sequence Overcurrent, que se refere sobrecorrente
de sequencia negativa, são similares à parametrização do sub tópico Phase
Overcurrent, visto no item anterior.
15° passo:
Agora será parametrizado outro elemento muito importante do relé, que é
o elemento de sobrecorrente de tempo inverso (ANSI 51).
No sub tópico Time Overcurrent Element, em Phase TOC (Figura 3.27)
será ajustado o elemento de sobrecorrente temporizado por fase.
Figura 3.27 – Phase TOC, fase A
45
A Figura 3.27 ilustra os parâmetros somente da fase “A”. As
parametrizações das demais fases serão semelhantes aos da fase “A”. Isto não
impede que os valores de níveis de curto, carregamento e sobrecarga sejam
diferentes.
Na caixa de texto Time Overcurrent Pickup coloque a corrente de tape
em ampères (1.20). Esta corrente é calculada dividindo-se a corrente nominal do
sistema pelo fator de transformação do TC.
Na caixa de texto TOP Curve Selection seleciona-se uma das curvas de
tempo da American National Standards Institute (ANSI), (U1, U2, U3, U4 e U5) ou
uma das curvas International Electrotechnical Commission (IEC), (C1, C2, C3, C4 e
C5). Tanto as curvas ANSI e IEC, vão de moderadamente inversa até tempo curto
inverso. As equações das curvas podem ser vistas nas Figuras 3.28 e 3.29.
Figura 3.28 – Curvas norte americanas ANSI
Na caixa de texto TOC Time Dial coloque o dial de tempo (DT). O valor
de DT é calculado pelas equações mostradas anteriormente (Figuras 3.28 e 3.29).
46
Na caixa de texto EM Reset Dalay, selecione “Y” para habilitar ou “N”
para desabilitar a função de seletividade de um relé eletromecânico qualquer com o
relé SEL-751A. Na caixa de texto Constant Time Adder coloque o tempo de inércia
do relé eletromecânico. Este tempo é adicionado ao tempo da curva DT, assim, o
relé digital desloca a curva para cima, não sendo necessário adicionar o tempo de
inércia do relé eletromecânico a DT escolhido.
Figura 3.29 – Curvas IEC
Na caixa Minimum Responder Timer coloque um tempo que garanta
que a curva DT não seja mais rápida que um tempo mínimo de resposta do relé.
Por último,patametrize a equação de torque Maximum Ph Time
Overcurrent Torque Control. Como visto anteriormente, nesta função pode-se
escolha uma lógica para o relé não atuar, em uma determinada condição indevida.
A função Maximum Phase TOC gerencia as correntes que passam nas
três fases simultaneamente. Caso uma das três correntes ultrapasse uma corrente
ajustada, será dado um sinal de trip. Sua parametrização é similar à vista em Phase
TOC.
47
Os sub tópicos: Negative Sequence TOC (sobrecorrente de sequência
negativa), Neutral GND TOC (sobrecorrente de neutro) e Residual GND TOC
(sobrecorrente de sequência zero) também são parametrizados iguais a Phase
TOC.
16° passo:
O próximo ajuste é o RTD (Figura 3.30). É um função ANSI 49 que
monitora a temperatura. Neste caso, o relé deve utilizar sensores de temperatura
instalados em transformadores, caldeiras ou em qualquer um processo térmico.
Figura 3.30 – Resistance Temperature Device (RTD)
A primeira caixa de texto (RTD Enable) habilita a função. Ao selecionar
NONE, a função será desabilitada. Caso selecione (INT) nesta caixa, isso indicará
que o sensor esta localizado no interior do equipamento. Caso selecione (EXT), ele
estará no exterior do equipamento.
O relé possui até doze entradas de sensores que são parametrizados
separadamente de acordo com a necessidade. Será mostrado como é ajustado o
48
primeiro elemento de temperatura RTD1. Os ajustes dos demais RTDs serão
semelhantes.
Na caixa de texto RTD1 Location, selecione onde cada sensor está
localizado. Para sensores localizados no enrolamento, selecione (WDG); localizado
nos mancais, selecione (BRG), para sensores no ambiente, selecione (AMB), para
sensores localizados em outros lugares, selecione (OTH) e para desabilitar as caixas
texto abaixo, selecione (OFF).
Na caixa de texto RTD1 Type selecione o tipo de sensor que será
utilizado. O software indica os quatro tipos de sensores mais comuns (PT100, NI100,
NI120 ou CU10).
Seguindo, as próximas parametrizações são responsáveis pelos valores
de temperaturas que provocam trip ou alarme. Na caixa RTD1 Trip Pickup, coloque
qual valor de temperatura será responsável por acionar o trip. Na caixa RTD1 Alarm
Pickup coloque o valor de temperatura responsável por acionar um alarme. É
importante lembrar que os valores serão colocados em graus Celsius (símbolo: °C) e
variam de 1 a 250 °C.
17° passo:
Outras importantes funções do relé são os elementos de subtensão e
sobretensão (ANSI 27 e ANSI 59) que estão no sub tópico Under/voltage
Elements. O primeiro elemento a ser parametrizado é o elemento de subtensão
(ANSI 27), Undervoltage Elements (Figura 3.31).
Para ajustá-lo basta colocar o valor de subtensão (0.85), por unidades
(pu), na caixa de texto Undervoltage Trip 1 Pickup. E na caixa Undervoltage Trip
1 Delay, o tempo que o relé deve esperar, em segundos, antes de enviar o sinal de
trip ou alarme (0.5).
49
Figura 3.31 – Undervoltage Elements
O elemento a seguir é o de sobretensão (ANSI 59), Overvoltage Element
(Figura 3.32). Nesta função há dois elementos que podem ser parametrizados
independentes um do outro.
Figura 3.32 – Overvoltage Elements
A primeira caixa de texto é Overvoltage trip 1 Pickup. Nela coloque o
valor em pu da sobretensão (1.1). Na caixa de texto Overvoltage Trip Delay,
coloque o tempo que o relé deva esperar antes de enviar o sinal de trip (0.5).
50
Na caixa de texto Zero-Seg Overvoltage Trip 1 Pickup coloque o valor
sobretensão de sequência zero. E em Zero-Seg Overvoltage Trip 1 Delay, coloque
o tempo de espera. Na caixa de texto Negative-Seq Overvoltage Trip 1 Pickup
coloque o valor sobretensão de sequência negativa. E em Negative-Seq
Overvoltage Trip 1 Delay coloque o tempo de espera.
18° passo:
O próximo sub tópico, Synchronism Check (Figura 3.33), é responsável
por colocar duas máquinas em paralelo. Esta função é opcional e para habilitá-la é
necessário que o relé tenha duas entradas de tensão.
É importante lembrar que o relé não controla o regulador de velocidade
das máquinas, ele apenas manda fechar um disjuntor quando o sistema estiver em
condições de paralelismo.
Figura 3.33 – Synchronism Check
51
Na caixa de texto Synchoronism Check Enable selecione “Y” para
habilitar ou “N” para desabilitar a função. No elemento Voltage, coloque na caixa de
texto Voltage Window High Thereshold a maior tensão em que ocorrerá o
paralelismo e, a menor tensão na caixa de texto Voltage Window Low Thereshold.
Já na caixa de texto Voltage Ratio Correction Factor coloque um fator de correção,
caso as entradas de tensões estiverem ligadas por TPs com relação de
transformação diferentes.
No elemento Maximum na caixa de texto Maximum Slip Frequency
coloque o máximo desvio de frequência para ocorrer o paralelismo. Nas caixas
Maximum Angle 1 e Maximum Angle 2 coloque os defasamentos. O primeiro será
o valor de sincronismo. Caso o ângulo das tensões de entrada das maquinas a
serem sincronizadas não chegue ao valor de Maximum Angle 1, o relé dará trip no
ângulo de Maximum Angle 2.
No próximo elemento (Misc) coloque uma fase de referência na caixa de
texto Synchoronism Check Phase. Na caixa de texto Breaker Close Time for
Angle Compensation coloque o tempo de atuação do disjuntor. Assim, o relé
manda o sinal de trip, já estimando o tempo que o disjuntor demora a ser fechado.
Por fim, na caixa de texto Block Synchronism Check, coloque uma lógica para
desabilitar a função, caso necessária.
19° passo:
A função Power Factor, vista na Figura 3.34, monitora o fator de potência
capacitivo e/ou indutivo do sistema (ANSI 55).
Nas três primeiras caixas de textos coloque os valores referentes a trip e,
nas três ultimas, coloque os valores referentes ao alarme, ou seja, em Power Factor
Lag Trip Pickup coloque o cosseno do ângulo capacitivo de trip, já em Power
Factor Lead Trip Pickup coloque o cosseno do ângulo indutivo de trip e, por fim,
52
em Power Factor Trip Delay coloque o tempo que o relé deve esperar para enviar o
sinal de trip.
As parametrizações das próximas caixas de textos desta função são
semelhantes às citadas acima, no entanto, referente ao alarme.
Figura 3.34 – Power Factor
20° passo:
O sub tópico Power Elements (Figura 3.35) é um elemento direcional de
potência (ANSI 32).
Figura 3.35 – Power Elements
53
Em Enable Three Phase Power Elements selecione “N” para desabilitar
a função. Caso seja selecionado “3P1” será habilitado somente um elemento da
função e, se for selecionado “3P2”, será habilitado os dois elementos da função.
Em Element 1, na caixa de texto Three Phase Power Element Pickup,
coloque um valor de potência, ativa ou reativa, do sistema. Em Power Element
Type selecione o tipo de potência que deve ser monitorada e a direção que ocorrerá
sinal de trip. Na caixa de texto Power Element Time Delay coloque o tempo de
espera do relé antes do sinal de trip. A parametrização do Element 2 é semelhante
às do Element 1.
21° passo:
O sub tópico Frequency (Figura 3.36) é responsável por monitorar
subfrequência e sobrefrequência (ANSI 81).
Figura 3.36 – Frequency
54
Em Frequency Set são parametrizados os valores de subfrequência e
sobrefrequência, que poderão ser utilizados para trip ou alarme. Há seis elementos
que podem ser programados de diferentes maneiras. Aqui será mostrado como
parametrizar o primeiro elemento. Os demais serão similares. Em Frequency 1, na
caixa de Frequency1 Trip Pickup, coloque um valor considerado acima ou abaixo
do valor de frequência nominal do sistema, como 61 Hz ou 59 Hz, e na caixa de
texto Frequency1 Trip Daley, o tempo de espera do relé antes do sinal de trip ou
alarme.
A função Rate-of-Change of frequency (Figura 3.37) é muito
interessante. Quando o relé detectar uma queda considerável na freqüência, ele
enviará um sinal de rejeição de carga, fazendo com que a frequência volte a valores
desejados.
Figura 3.37 – Rate-of-Change of frequency
Na caixa de texto Enable Rate-of-Change of frequency Elements
habilite a função Rate-of-Change of frequency colocando a quantidade de
frequências que se deseje monitorar (1, 2, 3 ou 4). Em seguida, na caixa de texto
55
Voltage supervision of Rate-of-Change of frequency Elements coloque um valor
mínimo de tensão, no qual o relé atuará caso a frequência não volte a um nível
desejado. Na caixa de texto Current supervision of Rate-of-Change of frequency
Elements coloque um valor máximo de corrente para o relé atuar caso a frequência
não volte ao nível desejado
Em Rate 1, na primeira caixa de texto (Rate-of-Change of frequency
Trip 1 Pickup) coloque o valor da variação de frequência por segundo que o relé
deva começar a fazer a rejeição de carga. Na caixa de texto Rate-of-Change of
frequency Trend 1 ao selecionar a variável “INT”, a função somente enxergará
sobrefrequências. Ao contrário, se selecionar “DEC” a função somente enxergará
subfrequências e, se selecionar “ABS” ele atuará nas duas condições.
Na caixa de texto Rate-of-Change of frequency Trip 1 Deley coloque o
tempo de espera do relé. Caso, após a rejeição de carga, a frequência não volte ao
normal, coloque, na caixa de texto Rate-of-Change of frequency Drop out 1 Delay,
o tempo em que o relé aguardará para dar um sinal de trip.
22° passo:
O próximo sub tópico Trip and Close Logic (Figura 3.38) é considerado
uma das principais funções do relé SEL-751A. Esta função é responsável por
determinar quais eventos, parametrizados anteriormente, serão responsáveis pelo
trip.
A caixa de texto Minimum Trip Time é responsável pelo tempo mínimo
em que o trip ficará ativo, mesmo se a falha for transitória. Este tempo deve ser
maior que o tempo de abertura do disjuntor.
56
Figura 3.38 – Trip and Close Logic
No próximo ajuste, na caixa de texto Close Failure Time Delay, coloque
o tempo em que o relé aguardará antes de declarar uma falha no disjuntor. Quando
o relé mandar um sinal para fechar os contatos do disjuntor e, se passado este
tempo e o relé detectar uma corrente na linha, será considerado falha no disjuntor.
O ajuste da caixa de texto Trip talvez seja a função mais importante do
relé. Nela coloque os nomes das funções de proteção, lógicas internas e de tudo
que foi determinado como sendo sinal de trip. Entre o nome das variáveis utilize a
porta lógica “OR". Assim, será dado um trip independente para cada evento.
Para o melhor entendimento, será explicada a equação colocada na caixa
de texto TRIP da Figura 3.38. Somente ocorrerá o sinal de trip quando ocorrer uma
sobrecorrente instantânea nas fases A, B ou C (50A1P OR 50B1P OR 50C1P), ou
uma sobrecorrente temporizada nas fases B e C (51BP OR 51CP), ou uma sub ou
sobrefrequência no sistema (81D1T OR 81D2T) e, por fim, uma sobretensão em
uma das fases do sistema (59P1).
Ativando a caixa de texto Remote Trip, o relé atuará como proteção de
retaguarda de um SEP a jusante. O relé será forçado a dar o sinal de trip quando um
57
relé a jusante detectar uma anomalia no sistema e, se seu disjuntor não retirar o
circuito defeituoso, ele envia um sinal para este relé, através de uma porta de
entrada digita. O relé não conta tempo se esta porta for acionada, ele apenas envia
o sinal de abertura do disjuntor. Para isso, basta colocar o nome de uma das
entradas digitais do relé na caixa de texto e, quando esta entrada receber um sinal
vindo do dispositivo à jusante, ocorrerá o trip.
A função Unlatch Trip é utilizada para desfazer o selo de trip após um
determinado tempo. Programe nesta caixa de texto uma lógica, que se verdadeira,
retire o sinal de trip. No entanto, os alarmes e as indicações visuais que sinalizam o
trip continuarão ativas.
Na caixa de texto Breaker Status é monitorado o estado do disjuntor
(aberto ou fechado). Para isso, coloque o nome de uma porta digital de entrada que
estará ligada diretamente ao contato auxiliar normal fechado do disjuntor. Assim, o
relé saberá se o disjuntor está aberto ou fechado, dependendo do nível de corrente
que entra nesta porta.
23° passo:
O sub tópico Recloser Control (Figura 3.39) é responsável pela
parametrização de religamento do sistema (ANSI 79).
Na caixa de texto Enable Reclose habilite a função de religamento e
escolha o número vezes (1, 2, 3 ou 4) que será efetuada o religamento.
Nas caixas de textos seguintes (Open Interval 1, 2, 3 e 4 Time) são
colocados os tempos em que o relé irá esperar para ordenar o fechamento do
disjuntor, ou seja, quando dado o sinal de trip, o disjuntor abre e inicia-se uma
contagem de tempo. Em seguida, é enviado um sinal para o religamento do
disjuntor. Caso o defeito persista, será dado outro sinal de trip ordenando a abertura
58
do disjuntor. Assim, inicia-se a contagem novamente. Isto se repetirá quantas vezes
estiver sido programado.
Figura 3.39 – Recloser Control
Na caixa de texto Stall Open Interval Timing coloque o evento que inicia
o ciclo de religamento, isto é, quando ocorrer um trip.
24° passo:
O último ajuste do tópico Set 1 é o Demand Meter (Figura 3.40). Este
ajuste emite sinais de alarme caso a demanda ultrapassar um valor programado.
Na caixa de texto Demand Meter, selecione o tipo de demanda. Se a
demanda for térmica, selecione THM. Caso a demanda seja dinâmica, selecione
ROL. Em Time Constant coloque o intervalo de integração, no Brasil, este intervalo
é 15 minutos.
59
Figura 3.40 – Demand Meter
Na caixa de texto Phase Pickup coloque o valor das correntes de
sequência positiva. Em Residual Ground Pickup coloque a corrente de sequência
zero e, por fim, na caixa de texto Negative-Sequence Pickup coloque as correntes
de sequencia negativas.
3.4.2 AJUSTES DE LÓGICA
25° passo:
Acima foram explicadas todas as funções de proteção do relé SEL-751A.
Agora serão explicadas as parametrizações de lógica em Logic 1 (Figura 3.41).
Figura 3.41 – SELogic Enables
60
O primeiro sub tópico é o SELogic Enables. E este é responsável por
habilitar e estipular a quantidade de lógicas que serão utilizadas nos sub tópicos
seguintes. Na caixa de texto SELogic Latches habilite a quantidade de contatos de
selo. Na caixa de texto SELogic Variables/Timers habilite quantidade de variáveis
e temporizadores utilizados. E na caixa de texto SELogic Counters habilite o
número de contadores. Em SELogic Math Variebles habilite o número de variáveis
matemáticas. Todas as caixas de textos contém até 32 variáveis.
26° passo:
Seguindo em SELogic Latch Bits (Figura 3.42). Esta função representa
um flip-flop tipo D. Caso ocorra uma condição de set, ele irá para nível lógico um e
só retornará para zero quando ocorrer uma condição de reset.
Figura 3.42 – Demand Meter
Esta função é utilizada para manter os LEDs do painel frontal acessos até
que um operador veja e clique na tecla RESET do painel frontal. Em SET01 coloque
o evento que acenderá um dos LEDs do painel frontal. No caso citado, o bit de
sobrecorrente temporizado é o 51P2T. Quando ocorrer uma sobrecorrente
temporizada, o LED acenderá, e só apagará caso seja enviado outro sinal. Para este
caso, o LED apagará quando um operador clicar o botão de RESET no painel
frontal. Então, coloque na caixa de texto RST01 o nome do bit da tecla RESET, que
é TRGTR.
61
27° passo:
A função SELogic Variables and Timers (Figura 3.43) é responsável por
contar o tempo, assim que ocorrer uma condição.
Figura 3.43 – SELogic Variables and Timers
Coloque na caixa de texto (SV_Input) uma variável booleana, que se
verdadeira, iniciará a contagem do tempo. No entanto, a contagem de tempo não é
instantânea, pois, será aguardado o tempo colocado na caixa de texto SV_Timer
Pickup. Depois de decorrido este tempo inicia-se a contagem durante o tempo que
está na caixa de texto SV_Timer Dropout.
28° passo:
A função SELogic Counters (Figura 3.44) é um contador de eventos do
relé, por exemplo, o número de trips ocorridos.
Figura 3.44 – SELogic Counters
62
Na caixa de texto SC_Present Value coloque a quantidade de eventos
que se deseja contar, no caso (100). Em SC_Reset coloque a condição que zere a
contagem, por exemplo, o nome do bit TRGTR. Assim, ao pressionar a tecla RESET
do painel frontal a contagem volta à condição inicial. O elemento que se deseja
contar deve ser colocado na caixa de texto SC_Cont-Up Input, no caso colocou-se
o bit de (TRIP). Caso queira decrementar o valor que está sendo contado, coloque o
nome do bit na caixa de texto SC_Cont-Down Input.
29° passo:
Em Math Variables (Figura 3.45) pode-se fazer equações de soma,
subtração, multiplicação e divisão, com qualquer variável já programada.
c
Figura 3.45 – Math Variables
30° passo:
Dentro dos sub tópicos Slot A, C, D e E da Figura 3.46, estão às portas
de saídas do rele SEL-751A. Estas portas serão responsáveis por acionar
dispositivos de alarme sonoro, visuais, sinais de trip, sinais de falha de disjuntores e
qualquer outro dispositivo desejado.
A parametrização deste item é simples. Na primeira caixa de texto FailSafe selecione se a saída digital será normal aberta “N”, ou normal fechada “Y”. Em
seguida, na caixa de texto OUT101 coloque o evento que fará inverter a lógica de
normal aberto para fechado ou de normal fechado para normal aberto.
63
Figura 3.46 – Slot
A Figura 3.46 mostra que a porta OUT101 é normal fechada e aciona
alarmes (HALARM OR SALARM OR AFALARM). A porta OUT102 é normal
fechada e responsável pelo sinal que fecha o disjuntor (CLOSE) e a porta OUT103 é
normal aberta sendo responsável pelo sinal de trip (TRIP).
3.5 AJUSTES DO PAINEL FRONTAL
31° passo:
O próximo tópico é Front Panel e seu primeiro sub tópico é General
(Figura 3.46). Serão aqui parametrizadas algumas configurações gerais do painel
frontal.
Na caixa de texto Display Points Enable habilite a quantidades de
mensagens que o relé mostrará no painel frontal. As mensagens serão
parametrizadas no sub tópico abaixo Display Points. Na caixa de texto Local Bits
Enable habilite o número de chaves, push buttons, adicionais que serão utilizadas
pelo relé e que também serão parametrizadas no sub tópico Local Control Bits
Labels.
64
Figura 3.47 – General
32° passo:
O sub tópico Target Led (Figura 3.48) parametriza todos os LEDs do
painel frontal.
Figura 3.48 – Target LED
Na caixa de texto Trip Latch T_LED selecione “Y” para o LED ficar aceso
quando ocorrer um evento programado, e ele só apagarão, depois que o operador
65
resetar o relé. E na caixa texto T01_LED coloque o evento responsável por acender
o LED. No caso ilustrado na Figura 3.48, qualquer sobrecorrente instantânea
(ORED50T) acenderá o primeiro LED. Os demais LEDs serão igualmente
parametrizados.
33° passo:
No sub tópico Display Points (Figura 3.49) será parametrizado as frases
que serão mostradas no monitor quando acorrer um evento.
Figura 3.49 – Display Points
Ao selecionar o ícone três pontos “
”, da caixa de texto DP01, abrir-se-á
a janela F – DP01 (Figura 3.50).
Figura 3.50 – F – DP01/ Analog
Ao selecionar Analog, parametrize as variáveis analógicas que serão
mostradas no painel frontal. Em Name, coloque o nome do bit, por exemplo, (FREQ)
que ativará a frase. Na caixa de texto User Text Prefix coloque a frase que
aparecerá no display do painel frontal (FREQUENCIA).
66
Ao selecionar Boolean (Figura 3.51), parametrize as variáveis digitais que
serão mostradas no painel frontal.
Figura 3.51 – F – DP01/ Boolean
Em Name, coloque o nome do bit (ORED50T) que ativa a frase. Na caixa
de
texto
Alias,
digite
a
frase
que
irá
aparecer
no
painel
frontal
(SOBRECORRENTE). Em Set String coloque a frase mostrada quando o bit (TRIP)
estiver ativo e em Clear String a frase que aparece quando o bit estiver desativado.
3.6 REGISTROS DE EVENTOS
3.6.1 AJUSTES DOS REGISTROS DE EVENTOS
Nesta etapa de parametrização, o tópico Report (Figura 3.52) é
responsável por registrar os eventos que se deseja armazenar, como oscilografias e
horários dos eventos. O primeiro sub tópico é Event Report, cuja função é
armazenar as oscilografias.
Na caixa de texto Event Report Trigger coloque o evento que se deseja
oscilografar. Para que o relé só inicie a oscilografia no inicio do trip, coloque R_TRIG
antes do evento desejado (51P1P), para isto, basta clicar em três pontos “ ” e
selecione o ícone
antes do nome do bit.
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Figura 3.52 – F – Event Report
Em Length of Event Report, selecione o número de ciclos que se deseja
oscilografar (15 ou 64 ciclos). Na caixa de texto Prefault Length digite quantidade
de ciclos que antecede o evento a ser oscilografado.
35° passo:
O segundo parâmetro que registra os eventos é o Sequential Events
Recorder (SER) (Figura 3.53). Esta função registra hora e data de qualquer
operação realizada no painel frontal, hora e data de quando o relé foi energizado e
hora e data de eventos escolhidos.
.
Figura 3.53 – Ser Trigger Lists
68
Para saber a hora e a data da ocorrência de um dado evento, digite o
nome do bit nas janelas SER1, 2, 3 ou 4, que está localizada em. Ser Trigger Lists.
Pode-se colocar mais de um bit por janela.
36° passo:
Finalizando a parte de registros está o Load Profile (Figura 3.54). Esta
função monitora até 17 variáveis analógicas no período de uma hora.
Figura 3.54 – Load Profile
Na caixa texto Load Profile List, coloque o valor das variáveis
analógicas. Na próxima caixa de texto, Load Profile Acquisition Rate, coloque o
tempo que o relé irá monitorar as variáveis.
3.6.2 ANÁLISE DE EVENTOS
37° passo:
As análises dos eventos registrados pelo relé SEL-751A, ficam
armazenadas em um banco de dados. Este banco de dados é acessado seguindo
os seguintes comandos. Na barra de ferramentas, selecione Tools/ Events /Get
Event Files, como pode ser visto na Figura 3.55.
69
Figura 3.55 – Como abrir a janela de eventos ocorridos
Em seguida, abrir-se-á a janela vista na Figura 3.56. Nesta janela, na
caixa de texto Event History, visualiza-se uma lista com todos os eventos
oscilografados pelo relé. Também é indicado a data, o horário e o evento que
provocou o trip.
Figura 3.56 – Janela de eventos ocorridos
70
Para visualizar a oscilografia de um evento qualquer, selecione a caixa de
texto Evet History e em seguida clique no botão Get Selected Event. Assim, abrirse-á uma janela com os parâmetros do evento selecionado, como pode ser
visualizado na Figura 3.57.
Figura 3.57 – Registro de osciografias
Para gerar uma oscilografia de um instante qualquer, clique no botão
Trigger New Event. Neste momento, será gerada uma oscilografia com os
parâmetros do sistema.
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4. CONCLUSÕES
O assunto tratado neste trabalho é de suma importância nos estudos de
proteção de sistemas elétricos, uma vez que estamos em transição dos relés
eletromecânicos para os digitais.
Além de reafirmar os conhecimentos já vistos, o trabalho proporcionou
uma soma nos conhecimentos adquiridos nas disciplinas de Proteção de Sistemas
Elétricos e Eletrônica Digital dentre outras do curso de Engenharia Elétrica.
Apesar dos relés digitais serem muito superiores aos eletromecânicos,
ainda há certo receio na sua instalação, uma vez que não são padronizadas as
formas de parametrização. Cada fabricante utiliza o seu próprio padrão.
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5. REFERÊNCIAS
[1]<http://143.107.235.69/index.php?option=com_content&view=article&id
=9:reles-numericos-de-protecao-&catid=8:protecao-digital-de-sistemas-eletricos-depotencia&Itemid=18/>Acesso em: 16 Novembro, 2011.
[2] SCHWEITZER ENGINEERING LABORATORIES (Usa). Ne Hopkins Court.
SEL-751A: Instruction Manua. Pullman, 2010. (20100118).
[3] RESENDE, J.W. Apostila de Proteção de Sistemas Elétricos. Universidade
Federal de Uberlândia. Faculdade de Engenharia Elétrica.
[4] <http://www.selinc.com.br/>Acesso em: 9 maio, 2011.
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6. ANEXOS
A seguir, estão todas variáveis analógicas do software AcSELerator:
Tabela1 – Variáveis analógicas
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A seguir, estão todos os nomes dos bits do software AcSELerator.
Tabela 2 – Nomes dos bits
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