Nuevas funcionalidades en la gama Sepam

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1 Nuevas funcionalidades en la gama Sepam Marzo, 2010 B. U. Power Consultation Ángel Silos Sánchez

2 Nuevas funcionalidades Sepam Sepam serie 20 y serie 40 Sepam serie 40 Carga Fría para la intensidad de fase I y para la intensidad residual Io Restricción del 2º Harmónico Nueva función del 2º Harmónico en la protección ANSI 50N/51N Nuevo rango de ajuste para la tensión nominal del secundario, Uns Nuevo rango de configuración para las protecciones ANSI 27/27S Nuevo rango de configuración para la protección ANSI 27D Control remoto en las funciones TC15 y TC16 Localización de falta ANSI 21FL Conductor roto ANSI 46BC Nueva rango de la corriente de base Ib Control remoto en las funciones TC17 y TC18 Registro de la forma de onda Comunicación en protocolo MODBUS TCP/IP e IEC en medio físico rj45 o fibra óptica Sepam serie 80 Comunicación en protocolo MODBUS TCP/IP e IEC en medio físico rj45 o fibra óptica 2

3 Nuevas funcionalidades en Sepam serie 20 y 40 3

4 Sepam serie 20 y 40: Carga fría para la intensidad de fase I Aplicación La función de Carga Fría evita el disparo de la protección de defecto entre fases ANSI 50/51 durante la reconexión de la instalación después de una larga interrupción Dependiendo de las características de cada instalación se pueden generar corrientes transitorias de inrush que pueden provocar la actuación de la protección ANSI 50/51 Estas corrientes transitorias pueden ser debidas a: La simultánea conexión de las cargas en una instalación (sistema de climatización, ) Las corrientes magnetizantes de transformadores durante su arranque Las corrientes de arranque de motores 4

5 Sepam serie 20 y serie 40 Carga Fría para la intensidad residual Io Aplicación La función de Carga Fría evita la actuación de la protección de defecto a tierra ANSI 50N/51N durante la reconexión de la instalación después de una larga interrupción Dependiendo de las características de cada instalación, al igual que en la protección ANSI 50/51, se pueden generar corrientes transitorias de inrush que pueden provocar la actuación de la protección ANSI 50N/51N Si la corriente residual se mide por medio de tres transformadores de intensidad (TI s) la componente no periódica de estas corrientes transitorias pueden llegar a saturar alguno de los TI s. Esta saturación puede derivar en una medida incorrecta de la intensidad residual y provocar así la protección de la actuación ANSI 50N/51N Estas corrientes transitorias pueden ser debidas a: Las corrientes magnetizantes de los transformadores durante su arranque Las corrientes de arranque de motores 5

6 Sepam serie 20 y serie 40 Carga Fría Valor de disparo Sin Carga Fría (Disparo inesperado) Carga nominal Salida 1 Salida 2 Salida 3 Salida 1 Salida 2 Salida 3 Salida 1 Salida 2 Salida 3 Salida 1 Salida 2 Salida 3 Valor de disparo Carga nominal Salida 1 Salida 2 Antes de la interrupción Salida 3 Funcionamien to normal Salida 1 Salida 2 Interrupción Salida 3 Salida 1 Reconexión de la instalación Conexión simultánea de todas las cargas de la instalación (climatización,...) Con Carga Fría Se incremente el ajuste de la protección temporalmente La protección no queda inhibida con lo que el sistema queda protegido 6 Salida 2 Salida 3 Salida 1 Salida 2 Salida 3 Estas operaciones pueden generar corrientes de inrush que superen el ajuste de la protección

7 Sepam serie 20 y serie 40 Carga Fría para I e Io Operación Duración de la interrupción De 0,1 a 300 s Paso de 10 ms Detección de la corriente de fase De 10 a 100% In Paso de 1% Bloqueo de la protección 50/51 o aumento del ajuste de la misma Tiempo de bloqueo de la protección 50/51 o tiempo de aumento del ajuste de intensidad de la misma De 100 a 999 ms ó s ó min Factor de multiplicación del ajuste De 100 a 999 % Is Paso de 1% 7

8 Sepam serie 20 y serie 40 Restricción H2 en ANSI 50/51 Aplicación La conexión de los transformadores de potencia generan corrientes de inrush Estas corrientes de inrush pueden provocar un disparo de la protección de sobrecarga y cortocircuito de fases ANSI 50/51 La restricción del armónico de segundo orden evita el disparo de la protección ANSI 50/51 durante la conexión del transformador gracias a la detección de las corrientes magnetizantes. Durante el arranque del transformador estas corrientes presentan un porcentaje elevado del armónico de segundo orden. Detectándolo se puede bloquear la protección La protección ANSI 50/51 queda bloqueada por la corriente del segundo armónico: Umbral fijo del 17% en Sepam serie 20 Umbral configurable (de 5 a 50% de la intensidad fundamental) en Sepam serie 40 8

9 Sepam serie 20 y serie 40 Restricción H2 en ANSI 50/51 Caso 1 Caso 3 Tiempo Disparo inesperado Tiempo Icc min. Disparo Sin restricción H2 en ANSI 50/51 Intensidad Conexión del transformador Con restricción H2 en ANSI 50/51 intensidad Defecto de fases durante la conexión del transformador Caso 2 Tiempo Protección bloqueada Icc min. Aplicación Tanto en el caso 2 como en el caso 3 el transformador queda totalmente protegido con la protección ANSI 50/51 Con restricción H2 en ANSI 50/51 Conexión del transformador intensidad 9

10 Sepam serie 20 y serie 40 Nueva Restricción H2 en ANSI 50N/51N Aplicación La conexión del transformador provoca una corriente de pico que puede llegar a ser del orden de unas 20 veces la corriente nominal del equipo. Esta intensidad puede tener una duración de entre 0,1 hasta 0,7, para grandes transformadores. Debido a esta saturación en los Transformadores de Intensidad (TI s) se genera una intensidad con una cantidad de segundo armónico, H2. Así se provoca un disparo de la protección de defecto a tierra ANSI 50N/51N durante la conexión Debido a un problema de aislamiento un defecto de arco en un cable ( cable arcing fault ) genera también la presencia de este segundo armónico. La restricción tradicional asegura la estabilidad durante la conexión del transformador evitando el disparo aunque no detecta el cable arcing fault Mediante la supervisión del armónico de segundo orden en la fase de generación y el ratio de este, fijado su umbral al 17%: La nueva función de restricción H2 asegura la estabilidad de la conexión del transformador La nueva función de restricción H2 puede detectar un "cable arcing fault" 10

11 Sepam serie 20 y serie 40 Nueva Restricción H2 en ANSI 50N/51N Caso 1 Caso 3 Tiempo Disparo inesperado Tiempo No hay detección de la falta Sin restricción H2 en ANSI 50N/51N Conexión del transformador Intensidad Io Con restricción tradicional H2 en ANSI 50N/51N Cable Arcing Fault Intensidad Io Caso 2 Case 4 Tiempo Protección bloqueada Tiempo Disparo Con restricción tradicional H2 en ANSI 50N/51N Conexión del transformador Intensidad Io Nueva restricción H2 en ANSI 50N/51N Cable Arcing Fault Intensidad Io 11

12 Sepam serie 20 y serie 40 Uns: Voltaje nominal del secundario Aplicación Para ajustar la configuración del voltaje del secundario en el Transformador de Tensión, TT El paso es de 1 V Antiguo rango de ajuste Nuevo rango de ajuste De 90 a 230 V De 90 a 120 V De 90 a 120 V Paso de 1 V 12

13 Sepam serie 20 y serie 40 Funciones de mínima tensión ANSI 27 ANSI 27/27S: Mínima Tensión Antiguo rango de ajustes Sepam serie 20: De 5% a 100% Unp ó Vnp Sepam serie 40: De 5% a 100% Unp Nuevo rango de ajustes Sepam serie 20: De 5% a 120% Unp ó Vnp Sepam serie 40: De 5% a 120% Unp 13

14 Sepam serie 20 y serie 40 Funciones de mínima tensión ANSI 27 ANSI 27D: Mínima Tensión Directa Antiguo rango de ajustes Sepam serie 20 y 40: De 15% a 60% Unp Nuevo rango de ajustes Sepam serie 20 y 40: De 5% a 60% Unp 14

15 Sepam serie 20 Orden TC de control remoto Gestión de la supervisión: Control permanente de la comunicación TC15 = Confirmación por SLAN de supervisión de la comunicación TC16 = Inhibición por SLAN de supervisión de la comunicación Operación: Se activa TC15 una vez y periódicamente Temporizador configurable de 1s a 6553s; paso de 0,1s Si el Sepam no recibe el TC15 antes del final del temporizador. El equipo Sepam enviará una orden automáticamente para abrir el interruptor automático 15

16 Sepam serie 40 Localización de falta ANSI 21FL Aplicación La protección ANSI 21FL calcula la localización y la resistencia de una falta a tierra Esta función está enfocada para líneas que contengan líneas aéreas o mixtas (línea aérea con línea subterránea con un 30% de cable subterráneo) Subestación de AT/MT Red Aérea Falta Red subterránea Distancia a la falta 16

17 Sepam serie 40 Localización de falta ANSI 21FL y DPF s La localización de falta ANSI 21FL puede combinarse con Detectores de Paso de Falta Para discernir la zona de la red donde se localiza la falta Para aportar la distancia (de la subestación a la falta) Distancia de la falta DPF DPF DPF Distancia de la falta Interruptor con Sepam 17

18 Sepam serie 40 Localización de falta ANSI 21FL Operación Ajustes Porcentaje del cable (%) Tiempo estable de condición: De 1 a 99 s ó min Unidad de longitud Combinación con las protecciones: 50N/51N y 67N 50/51 y 67 Parámetros avanzados Características de la red Calculo automático de la impedancia Contexto de disparo: Fase con fallo, distancia a la falta y resistencia 18

19 Sepam serie 40 Fase abierta ANSI 46 BC Aplicación Detección de faltas de alta impedancia, HIF s Las faltas HIF s presentan una compleja detección usando un función tradicional de defecto a tierra debido a que se trata de una falta muy pequeña Si un conductor hace contacto con tierra en el lado de carga (vuelta del defecto) o si no llega a tocar tierra El tipo de defecto más serio, HIF, se produce cuando el conductor cae sin que se produzca una desconexión porque. En este momento se presenta un riesgo elevado debido al contacto directo con tierra 19

20 Sepam serie 40 Fase abierta ANSI 46 BC Operación Intensidad inversa / Intensidad directa Ajustes Intensidad inversa Zona de disparo Umbral de % Ii/Id: De 10 a 100% Paso 1% I > 5% In Intensidad directa Diagnosis de red: Ratio de la intensidad inversa entre la directa Contexto de disparo: Intensidad inversa y intensidad directa 20

21 Sepam serie 40 Rango del ajuste de Ib Aplicación La intensidad de base, Ib, se configura en relación a la potencia nominal del equipo Antiguo rango de ajuste Nuevo rango de ajuste De 0,2 In a 1,3 In 21

22 Sepam serie 40 Orden TC de control remoto Información del factor de potencia por comunicaciones TC17 = Inhibe TS126 (Inductivo) y TS127 (Capacitivo) TC18 = Habilita TS126 (Inductivo) y TS127 (Capacitivo) El TC17 activa el bloqueo de la indicación remota TS que proviene del cambio de signo del factor de potencia El TC18 desactiva el bloqueo de la indicación remota TS que proviene del cambio de signo del factor de potencia 22

23 Sepam serie 40 Grabación de la osciloperturbografía Aplicación Grabación de la osciloperturbografía capturada durante 48 horas in el caso de una interrupción de la alimentación auxiliar En muchas ocasiones se reconecta la red momentáneamente. Esta nueva aplicación permite mantener los registros obtenidos en el equipo aunque se pierda la alimentación auxiliar momentáneamente 23

24 Nuevas funcionalidades en Sepam serie 40 y 80 IEC nivel 2 y MODBUS TCP/IP 24

25 Sepam serie 40 y 80 IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP Que es el IEC 61850? Un estándar definido por el comité TC57 del IEC Un estándar para una comunicación común en la arquitectura de comunicaciones de una subestación de AT/MT Un estándar para definir funcionalidades de los equipos de la subestación El IEC define un leguaje de descripción para los equipos de la subestación Un acceso de datos estandarizados 25

26 Sepam serie 40 y 80 IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP Por qué un nuevo protocolo? Por interoperabilidad Un único protocolo a nivel de subestación bajo ETHERNET TCP/IP IEC compatible con otros relés de otros fabricantes Para reducir costes de desarrollo Lenguaje de configuración XML IEC define toda la información que debe supervisarse de una subestación y se puede seleccionar fácilmente Para reducir costes de mantenimiento Los mantenedores puede fácilmente añadir información o quitar de sus sistemas IEC permite cómodamente ampliar o modificar la subestación 26

27 Sepam serie 40 y 80 IEC nivel 2 y MODBUS TCP/IP Protocolos que ha dispuesto el Sepam MODBUS RTU DNP3 IEC IEC nivel 1 Nuevos protocolos MODBUS TCP/IP IEC61850 nivel 2 Sepam IEC Nivel 1 MODBUS RTU IEC DNP3.0 Sepam IEC Nivel 2 MODBUS TCP/IP Nivel 1: 2007 Nivel 2:

28 Sepam serie 40 y 80 IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP IEC61850 Nivel 1 Solución por medio de la pasarela ECI850 Supervisión de características eléctricas, estado de los equipos, protecciones, funciones, alarmas Ethernet 10/100 Base Tx Ethernet 100 Base FX ECI850 Control del interruptor automático Diagnóstico de la red Tiempo de estampación y de sincronización por SNTP Configuración simultánea del software SFT2841 (MODBUS TCP/IP) e IEC

29 Sepam serie 40 y 80 IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP IEC61850 Nivel 2 Solución por medido del módulo de comunicaciones ACE 850 de doble puerto Ethernet para redundancia en fibra óptica y rj45 Ethernet 10/100 Base Tx Ethernet 100 Base FX Basado en Ethernet ring management Para automatización de la red a través de mensajes GOOSE Selectividad lógica Enclavamientos Reconexiones Soporta comunicación en IEC61850 y MODBUS TCP/IP en el mismo medio físico 29

30 Sepam serie 40 y 80 IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP Puerto doble a ETHERNET redundante Switch Integrado Basado en gestión del anillo y en estándar abierto RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol) Supervisión de características eléctricas, estado del equipo, funciones de protección y alarmas Control del interruptor automático Tiempo de estampación y sincronización del SNTP Mensajería Goose, pensada especialmente para: Selectividad lógica Enclavamientos Transferencias automáticas Programación lógica 30

31 20 AI ADI Sepam serie 40 y 80 IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP Arquitectura Nivel 1 en IEC61850 SCADA RTU Centro de control Ethernet switch Ethernet switch Ethernet switch Mantenimiento IEC61850 ACE949-2 ECI850 ECI850 Sepam serie 80 Sepam serie 40 Sepam serie 80 Sepam serie 20 31

32 20 AI ADI Sepam serie 40 y 80 IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP Arquitectura Nivel 2 en IEC61850 SCADA RTU Centro de control Mantenimiento IEC61850 y MODBUS TCP/IP Ethernet switch ACE850 Sepam serie 80 Sepam serie 80 Sepam serie 40 Sepam serie 80 Sepam serie 40 32

33 Nuevas aplicaciones Sepam 33

34 Sepam serie 20 Nuevas aplicaciones S24 y T24 34

35 Sepam serie 40 Nuevas aplicaciones. Extensión 50 35

36 Sepam serie 40 y 80 Módulos ACE850TP y ACE850FO Para IEC61850 Nivel 2 y MODBUS TCP/IP ACE850TP ACE850FO 36

37 Sepam serie 20 y serie 40 Nuevas aplicaciones 37

38 Sepam Simple Seguro Rápido 38

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