DZR-EP, DZR2-EP

 EuroProt familija
DIGITALNA IMPEDANTNA ZAŠTITA
 
Digitalna impedantna zaštita, tip DZR-EP, DZR2-EP, dio je familije ureðaja EuroProt. Ovaj kratak opis sadrži posebne podatke o ovom tipu zaštite. Opšte i zajednièke karakteristike EuroProt familije ureðaja mogu se naæi u opisu sistema EuroProt. Ujedno, za potpuno razumijevanje rada ureðaja, preporuèuje se da se proèitaju i ovaj kratak opis, kao i opšte informacije o sistemu.
 
DZR-EP
 
Primjena
 
DZR-EP digitalna trofazna podimpedantna zaštita može se koristiti kao zaštita od kratkih spojeva u neuzemljenim (izolovanim ili kompenzovanim) mrežama srednjeg napona, i u uzemljenim mrežama, ako su minimalna struja kratkog spoja i maksimalna struja optereæenja istog nivoa, i zbog toga je za selektivnu zaštitu potrebno mjerenje impedanse umjesto prekostrujne zaštite. Zaštita posjeduje kružne karakteristike koje su pogodne za rješavanje posebnih zaštitnih zadataka.
Ureðaj se èesto koristi i kao rezervna zaštita generatora od kratkih spojeva unutar zone djelovanja diferencijalne zaštite, glavna zaštita srednjenaponskih sabirnica 120 kV/srednjenaponskih transformatora, rezervna zaštita transformatora od kratkih spojeva unutar zone dejstva diferencijalne zaštite transformatora, i kao zaštita od kratkih spojeva prve sekcije vodova.
Primjena ove zaštite se ne preporuèuje ukoliko je potrebno usmjereno dejstvo, tj. moraju se razlikovati kratki spojevi ispred i iza zaštite (u ovom sluèaju koristi se DKTVA-EP)
 
Glavne karakteristike
 

Podimpedantna funkcija:

  • dva stepena trofaznih podimpedantnih funkcija (Z<<, Z<) sa posebnim vremenskim kašnjenjem
  • ofset kružnih karakteristika može se nezavisno podesiti za oba stepena
  • princip mjerenja u tri taèke, neosjetljiv na zasiæenje strujnog transformatora
  • vrijeme djelovanja 25±5 ms

Prekostrujna funkcija:

  • dva stepena trofaznih prekostrujnih funkcija (I>>, I>) sa posebnim vremenskim kašnjenjem
  • za prekostrujne stepene može se posebno podesiti:
    • kontrola iskljuènih krugova u svakoj fazi
    • uvijek ukljuèeni
    • ukljuèeni samo ako trip-relej iskljuèi, a impedantni stepeni su iskljuèeni

Softverske karakteristike:

  • ugraðene funkcije samonadzora
  • digitalni registrator dogaðaja sa memorijom od 50 dogaðaja i registrator redoslijeda dogaðaja sa memorijom od 300 dogaðaja i rezolucijom od 1 ms
  • analogni registratori dogaðaja sa podacima o struji i naponu
  • inteligentna digitalna funkcionalna matrica
  • dva dodatna tajmera (T1 i T2) za proizvoljnu upotrebu sa funkcionalnom matricom
  • redovi matrice (relejne funkcije) mogu se podesiti za leèovanje

Hardverske karakteristike:

  • potpuno numerièki ureðaj sa sopstvenim A/D konvertorom, DSP procesorom i posebnim glavnim procesorom
  • 8 optokaplerskih ulaza
  • 16 izlaznih kontakata
  • tip kontakta (NC ili NO) može se posebno birati za svaki kontakt pri narudžbi

Komunikacija:

  • LCD displej sa 2x16 karaktera za podešavanje funkcija, prikaz poruka i èitanje registrovanih dogaðaja
  • on-line prikaz na eksternom PC raèunaru za lakše podešavanje i testiranje
  • eksterni komunikacioni interfejs preko RS 232 ili optièkog kabla
  • opcioni interfejs modul za SCADA sistem
  • podešeni parametri mogu se saèuvati i kasnije ponovo uèitati
  • sat realnog vremena sa RAM memorijom i baterijom, koji se može sinhronizovati preko optièkog kabla povezanog sa eksternim PC raèunarom ili SCADA sistemom, ili preko posebnog optokaplerskog ulaza
Princip rada
 
DZR-EP zaštita je potpuno mikroprocesorske konstrukcije, funkcije i njihove verzije realizuju se uglavnom softverski. Ureðaj posjeduje 87C196 16-bitni mikrokontroler i DSP procesor za digitalnu obradu signala. Program je smješten u internom EPROM-u kontrolera, kao i tekst poruka na displeju. Podešeni parametri uèitavaju se u EEPROM. Dogaðaji se snimaju u RAM sa baterijom. Upravljaèki interfejs se sastoji od tastature sa šest tastera, LCD displeja sa 2x16 karaktera, sedam LED dioda i dva SW tastera.
Pomoæu eksternog PC raèunara i odgovarajuæeg softvera rukovanje ureðajem je još lakše.
Analogni strujni signali se preko internih induktivnih mjernih transformatora i niskopropusnih filtera prosljeðuju na multiplekser i A/D konvertor, gdje se svi strujni i naponski signali sempluju sa periodom 0,5 ms. Semplovane digitalne vrijednosti se dalje prosljeðuju prema CPU preko serijske magistrale velike brzine prenosa. DSP procesor izvodi potrebne aritmetièke operacije velikom brzinom. Izlazni signali DSP procesora predstavljaju procijenjeni rezultat mjerenja, ovi signali se dalje prosljeðuju ka centralnom procesoru koji izvodi logièke operacije i vremensko kašnjenje. Optokaplerski ulazi i relejni izlazi komuniciraju sa centralnim procesorom preko paralelne magistrale.
Funkcija podimpedantne zaštite ima dvostepeni relej u sve tri faze, a postoji i dodatni dvostepeni prekostrujni relej. Svaki stepen ima nezavisan tajmer i sadrži 3-3 paralelne impedantne funkcije. Njihov rad omoguæen je prekostrujnim relejima sa fiksnim podešenjem 0,2xIn. Mjerenje je onemoguæeno iskljuèenjem MCB u sekundarnom kolu naponskog transformatora.
Dvije prekostrujne funkcije sadrže RMS mjerenje. Kašnjenje oba stepena može se nezavisno podesiti. Podešenjem odgovarajuæeg parametra djelovanje ove funkcije se može uvijek omoguæiti, ili omoguæiti samo u sluèaju iskljuèenja MCB, uzrokujuæi iskljuèenje impedantnih funkcija.
U sluèaju ureðaja projektovanog za efektivno neuzemljene mreže, mjerenja impedanse se izvode na osnovu formula za tri faze:URS/2IR, UST/2IS, UTR/2IT. Podešenje impedanse je linijska impedansa pozitivnog redoslijeda. U sluèaju dvofaznih kratkih spojeva objašnjenje je dato na Slici 1.



Slika 1.

U sluèaju trofaznih kratkih spojeva impedantni releji mjere Ö3/2 puta manje vrijednosti. Radna udaljenost funkcije u sluèaju trofaznih kratkih spojeva je 2/Ö3=1,15 puta veæa nego kao kod dvofaznih kratkih spojeva, Slika 2.



Slika 2.

U DZR2 verziji ureðaja za efektivno uzemljene mreže u sluèaju zemljospojeva fazni napon je podijeljen sa faznom strujom kompaundovanom sa nultom komponentom struje, rezultat je impedansa pozitivnog redoslijeda, proporcionalna udaljenosti.

Podešenje impedantne funkcije izvodi se prema karakteristici datoj na Slici 3.



Slika 3.
 
Tehnièki podaci
 
Nominalna sekundarna struja, In
 1 A ili 5 A
Nominalni sekundarni napon (linijski), Un 100 V ili 200 V
Nominalna frekvencija 50 Hz ili 60 Hz
Kapacitet termièkog preoptereæenja,
naponski krugovi, kontinualno
strujni krugovi, kontinualno
1 s
2xUn/Ö3
4xIn
100xIn (In=1 A), 50xIn (In=5 A)
Dinamièka strujna granica 100xIn
Taènost, impedantni releji (preko 50% In)
prekostrujni releji (preko 50% In)
tajmeri
 ± 5%
± 2%
± 3 ms (pri koraku 10 ms)
± 12 ms (pri koraku 1 s)
Omjer otpuštanja, strujni releji 95%
Broj izlaznih kontakata 12 kom
Tip kontakata (NC, NO) 1 NC, 11 NO (ili prema zahtjevu)
Izlazni kontakti, elektriène karakteristike
nominalni napon
struja kontinualnog optereæenja
struja uklopa
struja isklopa pri 220V DC,
èisto omsko optereæenje
L/R=40 ms
opcija pri L/R=40 ms
250 V
8 A
16 A

0,25 A
0,14 A
4 A
Pomoæni DC napon (ista napojna jedinica)
Tolerancija napona
 220 V ili 110 V
88 V do 310 V
Dozvoljena temperatura ambijenta 0o do 50o C
Test izolacije (IEC 255) 2 kV, 50 Hz
5 kV, 1.2/50 µs
Test poremeæaja (IEC 255) 2.5 kV, 1 MHz
Test elektrostatièkog pražnjenja (ESD; IEC 801-2) 8 kV
Burst test, (IEC 801-4) 2 kV
Opsezi podešavanja
Drugi stepen impedantne funkcije
centar karakteristike (realna osa),
Z<Ro(*10*Cu*Ci)		 0-10000 mOhm, korak 10 mOhm
centar karakteristike (imaginarna osa),
Z<Xo(*10*Cu*Ci)		 0-10000 mOhm, korak 10 mOhm
radijus karakteristike,
Z<r(*10*Cu*Ci) 		0-10000 mOhm, korak 10 mOhm
podešenje kvadranata, Z<RoXo pozicija 1-4, korak 1
Prvi stepen impedantne funkcije
centar karakteristike (realna osa),
Z<<Ro(*10*Cu*Ci)		 0-10000 mOhm, korak 10 mOhm
centar karakteristike (imaginarna osa),
Z<<Xo(*10*Cu*Ci)		 0-10000 mOhm, korak 10 mOhm
radijus karakteristike,
Z<<r(*10*Cu*Ci) 		0-10000 mOhm, korak 10 mOhm
podešenje kvadranata, Z<RoXo pozicija 1-4, korak 1
Napomena: vrijednosti konstanti u gornjim formulama su sljedeæe:

Cu=1, Un=100 V Cu=2, Un=200 V
Ci=1, In=1 A Ci=1/5, In=5 A
tako da je vrijednost faktora (10*Cu*Ci)=Un/(10In)
Prekostrujni stepen I>/In(AV) 30-2500%, korak 10%
Prekostrujni stepen I>>/In(AV) 30-2500%, korak 10%
Nominalna primarna struja strujnog transformatora, In(AV) 50-2500 A, korak 25 A
Kašnjenje drugog impedantnog stepena, t Z> 0-10000 ms, korak 10 ms
Kašnjenje prvog impedantnog stepena, t Z>> 0-10000 ms, korak 10 ms
Kašnjenje prekostrujnog stepena t I> 0-10000 ms, korak 10 ms
Kašnjenje prekostrujnog stepena t I>> 0-10000 ms, korak 10 ms
Kašnjenje dodatnog tajmera 1, t T1 0-10000 ms, korak 10 ms
Kašnjenje dodatnog tajmera 2, t T2 0-10000 ms, korak 10 ms
Tajmer signala greške, t(fail) 2 s, fiksno
Eksterna komunikacija RS 232/optièki kabl
Eksterna komunikacija, brzina prenosa (BaudRate) 150 do 19200, korak:2x
Naèin rada optièkog kabla radijalni ili petlja
Dnevni automatski samonadzor, start 0-23 h 59 min, korak 1 min
Automatski samonadzor, blokada do 60 min
 
Dizajn, velièina
 
Ureðaj je èlan familije EuroProt i dizajniran je u dva oblika. Jedan je pogodan za ugradnju u standardni 19" rek, a drugi se montira na komandnu ploèu. Velièina zavisi od izabranog dizajna.

Dizajn
Širina
Visina
Dubina
Za 19" rek
483 mm
132,5 mm
201 mm
Za ploèu
490 mm
250 mm
250 mm

Težina ureðaja je 8 kg.
 
Opcije
 
  • Digitalni registrator poremeæaja (pogledati poseban opis)
  • SCADA konekcija (pogledati opis sistema EuroProt)
  • 8 dodatnih optokaplerskih ulaza
  • Izlazni kontakti sa prekidnom moæi 4 A
 
Podaci za narudžbu
  • Tip zaštite (DZR-EP)
  • Tip kuæišta
  • Nominalna struja (1 A, 5 A)
  • Nominalni napon (100 V, 200 V)
  • Tip izlaznih kontakata (ako odstupa od tehnièkih podataka)
  • Opcije
  • Potreba za nadzorom iskljuènih krugova