Uploaded by Alejandro Pablo Parodi

ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci

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ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Unidades de protección,
medida y control
Instrucciones generales
IG-157-ES, versión 04, 31/05/2016
LIB
¡ATENCIÓN!
Durante el funcionamiento de todo equipo de media tensión, ciertos elementos del mismo están en tensión, otros pueden estar
en movimiento y algunas partes pueden alcanzar temperaturas elevadas. Como consecuencia, su utilización puede comportar
riesgos de tipo eléctrico, mecánico y térmico.
Ormazabal, a fin de proporcionar un nivel de protección aceptable para las personas y los bienes, y teniendo en consideración
las recomendaciones medioambientales aplicables al respeto, desarrolla y construye sus productos de acuerdo con el principio
de seguridad integrada, basado en los siguientes criterios:
•• Eliminación de los peligros siempre que sea posible.
•• Cuando esto no sea técnica ni económicamente factible, incorporación de las protecciones adecuadas en el propio
equipo.
•• Comunicación de los riesgos remanentes para facilitar la concepción de los procedimientos operativos que prevengan
dichos riesgos, la formación del personal de operación que los realice y el uso de los medios de protección personal
pertinentes.
•• Utilización de materiales reciclables y establecimiento de procedimientos para el tratamiento de los equipos y sus
componentes, de modo que una vez alcanzado el fin de su vida útil, sean convenientemente manipulados, respetando,
en la medida de lo posible, la normativa ambiental establecida por los organismos competentes
En consecuencia, en el equipo al que se refiere este manual, y/o en sus proximidades, se tendrá en cuenta lo especificado en el
apartado 11.2 de la norma IEC 62271-1. Asimismo, únicamente podrá trabajar personal con la debida preparación y supervisión,
de acuerdo con lo establecido en la norma EN 50110-1 sobre seguridad en instalaciones eléctricas y la norma EN 50110-2
aplicable a todo tipo de actividad realizada en, con o cerca de una instalación eléctrica. Dicho personal deberá estar plenamente
familiarizado con las instrucciones y advertencias contenidas en este manual y con aquellas otras de orden general derivadas de
la legislación vigente que le sean aplicables[1].
Lo anterior debe ser cuidadosamente tenido en consideración, porque el funcionamiento correcto y seguro de este equipo depende
no solo de su diseño, sino de circunstancias en general fuera del alcance y ajenas a la responsabilidad del fabricante, en particular
de que:
•• El transporte y la manipulación del equipo, desde la salida de fábrica hasta el lugar de instalación, sean adecuadamente
realizados.
•• Cualquier almacenamiento intermedio se realice en condiciones que no alteren o deterioren las características
del conjunto, o sus partes esenciales.
•• Las condiciones de servicio sean compatibles con las características asignadas del equipo.
•• Las maniobras y operaciones de explotación sean realizadas estrictamente según las instrucciones del manual, y con
una clara comprensión de los principios de operación y seguridad que le sean aplicables.
•• El mantenimiento se realice de forma adecuada, teniendo en cuenta las condiciones reales de servicio y las ambientales
en el lugar de la instalación.
Por ello, el fabricante no se hace responsable de ningún daño indirecto importante resultante de cualquier violación de la garantía,
bajo cualquier jurisdicción, incluyendo la pérdida de beneficios, tiempos de inactividad, gastos de reparaciones o sustitución
de materiales.
Garantía
El fabricante garantiza este producto contra cualquier defecto de los materiales y funcionamiento durante el periodo contractual.
Si se detecta cualquier defecto, el fabricante podrá optar por reparar o reemplazar el equipo. La manipulación de manera
inapropiada del equipo, así como la reparación por parte del usuario se considerará como una violación de la garantía.
Marcas registradas y Copyrights
Todos los nombres de marcas registradas citados en este documento son propiedad de sus respectivos propietarios. La propiedad
intelectual de este manual pertenece a Ormazabal.
Por ejemplo, en España es de obligado cumplimiento el “Reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en las instalaciones
eléctricas de alta tensión” – Real Decreto 337/2014.
[1]
Debido a la constante evolución de las normas y los nuevos diseños, las características de los elementos contenidos en estas
instrucciones están sujetas a cambios sin previo aviso. Estas características, así como la disponibilidad de los materiales, solo
tienen validez bajo la confirmación de Ormazabal.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Índice
Índice
1. Descripción general....................................................4
1.1.
1.2.
1.2.1.
1.2.2.
1.2.3.
1.3.
Características funcionales generales . . . . . . . . . 5
Partes de la unidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Relé electrónico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Sensores de Intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Bobina disparador biestable y de disparo . . . . . 7
Comunicaciones y software
de programación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2. Aplicaciones................................................................9
2.1.
Centros de transformación y
de reparto telecontrolados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2.
Reenganche automático de líneas . . . . . . . . . . 10
2.3.
Protección de línea con interruptor
automático . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4.
Protección de transformador . . . . . . . . . . . . . . . . 11
2.5.
Transferencia automática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.6.
Detección de fase con contacto a tierra . . . . . 12
2.7.
Enclavamientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.7.1. Prevención de puesta a tierra . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.7.2. Bloqueo del cierre con tensión de retorno . . . 13
3. Funciones de protección..........................................14
3.1.
3.2.
Sobreintensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Ultrasensible de tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4. Funciones de detección,
automatización y control.........................................18
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
Reenganchador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Presencia/ausencia de tensión . . . . . . . . . . . . . . 19
Control del interruptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Telecontrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5. Funciones de medida................................................21
5.1.
5.2.
Intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
6. Sensores ....................................................................22
6.1.
Sensores de intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
6.1.1. Características funcionales de los
sensores de intensidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
6.1.2. Conexionado suma vectorial/homopolar . . . . 24
6.2.
Sensores de tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
7. Características técnicas............................................26
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
7.5.
7.6.
7.7.
7.8.
Ensayos mecánicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Ensayos de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Conformidad CE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
8. Modelos de protección, medida y control..............28
8.1.
8.1.1.
8.1.2.
8.2.
8.3.
8.3.1.
8.3.2.
8.3.3.
8.3.4.
8.3.5.
8.3.6.
8.3.7.
8.4.
8.4.1.
8.4.2.
8.4.3.
8.4.4.
8.4.5.
8.4.6.
8.4.7.
Descripción modelos vs funciones . . . . . . . . . . 28
ekor.rpg.ci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
ekor.rpt.ci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Configurador de relés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Unidades ekor.rpg.ci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Descripción funcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Definición de entradas/salidas . . . . . . . . . . . . . . 31
Características técnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Instalación en celda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Esquema eléctrico ekor.rpg.ci . . . . . . . . . . . . . . 36
Instalación de toroidales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Comprobación y mantenimiento . . . . . . . . . . . . 38
Unidades ekor.rpt.ci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Descripción funcional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Definición de entradas/salidas . . . . . . . . . . . . . . 40
Características técnicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Instalación en celda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Esquema eléctrico ekor.rpt.ci . . . . . . . . . . . . . . . 46
Instalación de toroidales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Comprobación y mantenimiento . . . . . . . . . . . . 47
9. Ajustes y manejo de menús.....................................48
9.1.
9.2.
9.3.
9.3.1.
9.3.2.
9.4.
9.5.
9.6.
9.7.
Teclado y display alfanumérico . . . . . . . . . . . . . . 48
Visualización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Ajuste de parámetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Parámetros de protección . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Menú de ajuste de parámetros . . . . . . . . . . . . . . 52
Reconocimiento de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Códigos de error . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Códigos de reenganchador . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Mapa de menús (acceso rápido) . . . . . . . . . . . . . 57
10. Comunicaciones........................................................60
10.1.
10.2.
10.2.1.
10.2.2.
10.2.3.
10.2.4.
10.3.
10.3.1.
10.3.2.
Medio físico: RS 485 y fibra óptica . . . . . . . . . . . 60
Protocolo MODBUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
Funciones lectura/escritura . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Escritura de registro con password . . . . . . . . . . 62
Generación del CRC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Mapa de registros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Protocolo PROCOME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Nivel de enlace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Nivel de aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Valores nominales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Diseño mecánico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Ensayos de aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Compatibilidad electromagnética . . . . . . . . . . . 26
Ensayos climáticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
3
Descripción general
1.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Descripción general
La gama de unidades de protección, medida y control
ekor.rp.ci (ekor.rpg.ci y ekor.rpt.ci) agrupa toda una familia
de diferentes equipos que, en función del modelo, pueden
llegar a incorporar, además de las funciones de protección
de sobreintensidad, otras de control local, telemando,
medida de parámetros eléctricos, presencia y ausencia
de tensión, automatismos, reenganchador, desequilibrio
de fases, acumulación del valor de intensidad cortada,
etc., relacionadas con las necesidades actuales y futuras
de automatización, control y protección de los centros de
transformación y distribución.
Las unidades ekor.rp.ci disponen de salidas que permiten
tanto de forma local como remota, la apertura y el cierre
del interruptor de la celda donde van instalados y de
entradas que reciben el estado en el que se encuentra
dicho interruptor.
Su utilización en los sistemas de celdas cgmcosmos y cgm.3
de Ormazabal, configuran productos específicos para las
diversas necesidades de las diferentes instalaciones.
Las unidades ekor.rp.ci, concebidas para su integración en
celda, presentan además las siguientes ventajas respecto a
los sistemas convencionales:
1.
Reducen la manipulación de interconexiones en el momento
de la instalación de la celda. La única conexión necesaria se
reduce a los cables de media tensión.
2.
Simplifican los cajones de control instalados sobre las celdas.
3.
Los sensores de tensión e intensidad van instalados en los
pasatapas de la celda.
4.
Eliminan la posibilidad de errores de cableado e instalación y,
por lo tanto, el tiempo de puesta en marcha.
5.
Se instalan, ajustan y comprueban todas las unidades en
fábrica, realizándose una comprobación unitaria completa
de cada equipo (relé + control + sensores) antes de su
instalación. Las pruebas finales de la unidad se realizan con el
equipo integrado en la celda, antes de su suministro.
6.
Protegen un amplio rango de potencias con el mismo modelo
(ej.: ekor.rpg-2002B desde 160 kVA hasta 15 MVA, en celdas
del sistema cgmcosmos).
Las unidades de protección, medida y control ekor.rp.ci
han sido diseñadas para responder a los requisitos de las
normas y recomendaciones, nacionales e internacionales,
que se aplican a cada una de las partes que integran la unidad:
EN 60255, EN 61000, EN 62271-200, EN 60068,
EN 60044, IEC 60255, IEC 61000, IEC 62271-200,
IEC 60068, IEC 60044
Figura 1.1.
4
Unidades de protección, medida y control: familia ekor.sys
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
1.1.
Descripción general
Características funcionales generales
Todos los relés de las unidades ekor.rp.ci incorporan un
microprocesador para el tratamiento de las señales de
los sensores de medida. Procesan las medidas de tensión
e intensidad eliminando la influencia de fenómenos
transitorios, y calculan las magnitudes necesarias para
realizar las funciones de protección, presencia y ausencia
de tensión, automatismos, etc. Al mismo tiempo, se
determinan los valores eficaces de las medidas eléctricas
que informan del valor instantáneo de dichos parámetros
de la instalación.
Disponen de un teclado para visualizar, ajustar y operar de
manera local la unidad, así como puertos de comunicación
para poderlo hacer también mediante un ordenador, bien
sea de forma local o remota. Su diseño es ergonómico
de modo que la utilización de los diferentes menús sea
intuitiva.
La medida de intensidad se realiza mediante unos sensores
de intensidad de alta relación de transformación, lo que
permite que el rango de potencias que se pueden proteger
con el mismo equipo sea muy amplio. Estos transformadores,
o sensores de intensidad, mantienen la clase de precisión
en todo su rango nominal. La detección de la tensión se
realiza captando la señal mediante un divisor capacitivo
incorporado en el propio pasatapas de la celda.
Figura 1.2.
Relés de la familia ekor.sys
El interface local a través de menús, proporciona además
de valores instantáneos de la medida de intensidad de cada
fase e intensidad homopolar, los parámetros de ajuste,
unidad que ha disparado, ya sea la de fase o tierra, número
total de disparos, parámetros de detección de tensión, etc.,
también accesibles mediante los puertos de comunicación.
Desde el punto de vista de mantenimiento, las unidades
ekor.rp.ci presentan una serie de facilidades, que reducen
el tiempo y la posibilidad de errores en las tareas de
prueba y reposición. Entre las principales características
destacan unos toroidales de gran diámetro instalados en
los pasatapas de la celda, pletina de test incorporada en
los toroidales para facilitar su comprobación, borneros
accesibles para pruebas mediante inyección de intensidad,
así como para comprobar las entradas y salidas del relé. De
este modo, la unidad permite una comprobación completa.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
5
Descripción general
1.2.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Partes de la unidad
Las partes que integran la unidad de protección, medida
y control ekor.rp.ci son el relé electrónico, los sensores
de tensión e intensidad, los circuitos auxiliares (bornero y
cableado), el disparador biestable y la bobina de disparo.
1
2
3
Figura 1.3.
1.2.1.
Bornero
Relé electrónico ekor.rpg.ci
Sensores de tensión e intensidad
Ejemplo de instalación de unidad ekor.rpg.ci en celdas
de interruptor automático
Relé electrónico
El relé electrónico dispone de teclas y display para realizar
el ajuste y visualizar los parámetros de protección, medida
y control. Incluye un precinto en la tecla <<SET>> de modo
que una vez realizados los ajustes, estos no se puedan
modificar, salvo rotura del precinto.
Los disparos de la protección quedan registrados en el
display con los siguientes parámetros: motivo del disparo,
el valor de la intensidad de defecto, el tiempo de disparo y
la hora y la fecha en la que ha sucedido el evento. También
se indican de forma permanente errores de la unidad.
La indicación “On” se activa cuando el equipo recibe energía
de una fuente exterior. En esta situación, la unidad está
operativa para realizar las funciones de protección.
Las señales analógicas de tensión e intensidad son
acondicionadas internamente mediante pequeños
transformadores muy precisos que aíslan los circuitos
electrónicos del resto de la instalación.
El equipo dispone de dos puertos de comunicaciones, uno
en el frontal para configuración local (RS232), y otro, en la
parte posterior, para telecontrol (RS485). Opcionalmente,
puede disponer de un segundo puerto trasero de F.O.
Los protocolos de comunicación estándar para todos los
modelos son MODBUS y PROCOME.
6
1
2
3
4
5
6
Figura 1.4.
Led de señalización “On”
Señalización del motivo de disparo
Display de visualización de medidas y parámetros de ajuste
Tecla SET
Teclado para desplazarse por pantallas
Puerto de comunicación frontal RS232
Elementos del relé
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
1.2.2.
Descripción general
Sensores de Intensidad
Los sensores de intensidad son transformadores toroidales
de relación 300/1 A o 1000/1 A, dependiendo de los modelos.
Su rango de actuación es el mismo que el de la aparamenta
donde están instalados. Estos toroidales van instalados
desde fábrica en los pasatapas de las celdas, lo que simplifica
notablemente el montaje y conexionado en campo. De este
modo, una vez se conectan los cables de media tensión a
la celda, quedaría operativa la protección de la instalación.
Los errores de instalación de los sensores, debido a las
mallas de tierra, polaridades, etc., se eliminan al ir instalados
y comprobados directamente de fábrica.
El diámetro interior de los toroidales es 82 mm, por lo que
se pueden utilizar en cables de hasta 400 mm2 sin ningún
inconveniente y sin problemas para realizar pruebas de
mantenimiento posteriormente.
Todos los sensores de intensidad tienen una protección
integrada contra apertura de los circuitos secundarios,
que evita que aparezcan sobretensiones.
1.2.3.
1
2
Sensores de intensidad
Pasatapas
Figura 1.5.
Ubicación de los sensores de intensidad
Figura 1.6.
Bobina de disparo
Bobina disparador biestable y de disparo
El disparador biestable es un actuador electromecánico que
está integrado en el mecanismo de maniobra del interruptor.
Este disparador es el que actúa sobre el interruptor, cuando
se da un disparo de la protección. Se caracteriza por la baja
energía de actuación que necesita para realizar el disparo.
Esta energía se entrega en forma de pulsos para asegurar la
apertura del interruptor.
La ejecución de las maniobras ordenadas por las salidas
que disponen las unidades ekor.rp.ci, se realizan mediante
las bobinas de disparo convencionales. De este modo se
consigue un sistema de actuación redundante otorgando
mayor fiabilidad al sistema.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
7
Descripción general
1.3.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Comunicaciones y software de programación
Todos los relés de las unidades ekor.rp.ci disponen de dos
puertos de comunicación serie. El puerto frontal, estándar
RS232 se utiliza para configuración local de parámetros
mediante el programa ekor.soft[2]. El posterior es RS485 y
su uso es para telecontrol. Esta conexión para telecontrol
se dispone para cable par trenzado y, opcionalmente, para
fibra óptica.
Los protocolos de comunicación estándar que se implementan
en todos los equipos son MODBUS en modo transmisión
RTU (binario) y PROCOME, pudiéndose implementar otros
protocolos específicos dependiendo de la aplicación.
El programa de configuración ekor.soft tiene cuatro modos
de funcionamiento principales:
1.
Visualización: se presenta el estado de la unidad,
incluyéndose las medidas eléctricas, los ajustes configurados
en ese momento, fecha y hora.
2.
Ajustes de usuario: se habilita el cambio de parámetros de
protección o paso de falta.
3.
Históricos: se visualizan los parámetros de la última y
anteúltima falta detectada, así como el número total de
disparos realizados por la unidad de protección o de faltas
detectadas por la unidad correspondiente de control integrado.
4.
Modo test: se permite generar la información de entradas/
salidas a la unidad, sin interacción eléctrica directa a los regleteros
frontera con la aparamenta, para que pueda ser transmitida al
puesto de control sin necesidad de corte del suministro.
Los requerimientos mínimos del sistema para la instalación
y ejecución del software ekor.soft son los siguientes:
1
2
3
4
5
6
Figura 1.7.
1.
Procesador: Pentium II
2.
Memoria RAM: 32 Mb
3.
Sistema operativo: MS Windows
4.
Unidad de lectura de CD-ROM/DVD
5.
Puerto serie RS-232
ekor.ccp
ekor.bus
ekor.rci
ekor.rci
ekor.rpt
ekor.rpg
Equipos intercomunicados de la familia ekor.sys
Figura 1.8.
Pantallas de ekor.soft
Para más información acerca del programa ekor.soft consultar
el documento Ormazabal IG-155-ES.
[2]
8
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
2.
2.1.
Aplicaciones
Aplicaciones
Centros de transformación y de reparto telecontrolados
Las unidades de protección, medida y control ekor.rp.ci,
permiten realizar aplicaciones de telecontrol de los centros
de transformación y de reparto, implementando el control
y la supervisión de cada interruptor, mediante las unidades
asociadas a cada posición.
Las aplicaciones de telecontrol se complementan con
la unidad de control integrado ekor.rci asociada a las
funciones de línea[3].
Las unidades que incluyen esta función de telecontrol son:
Tipo de celda
Intensidad nominal
máxima
ekor.rpt
Interruptor combinado
con fusibles
250 A
ekor.rpg
Interruptor automático
630 A
Unidad
Tabla 2.1.
1
2
3
4
Unidades ekor. rpt y ekor.rpg
Alimentación
Comunicaciones
Armario de telecontrol + ekor.ccp
Centro de reparto telecontrolado
Figura 2.1.
Centro de reparto telecontrolado
La utilización de un terminal de telecontrol y unidades
ekor.rp.ci, permiten visualizar y operar cada posición de
forma remota, gracias a las entradas y salidas que dispone
para tal efecto.
Figura 2.2.
Visualización de los centros de forma remota
[3]
Ver documento IG-158 de Ormazabal.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
9
Aplicaciones
2.2.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Reenganche automático de líneas
La función reenganchador realiza el reenganche automático
de líneas, una vez que la unidad de protección, ha dado la
orden de disparo y se ha ejecutado la apertura del interruptor.
Siempre va asociado a celdas con interruptor automático
de Ormazabal.
Las unidades de protección con reenganchador automático
presentan una serie de ventajas frente a las protecciones sin
reenganche:
1.
Reducen el tiempo de interrupción del suministro eléctrico.
2.
Evitan la necesidad de restablecer localmente el servicio en
centros sin telemando, para faltas transitorias.
2.3.
3.
Reducen el tiempo de falta, mediante la combinación de
disparos rápidos del interruptor y reenganches automáticos, lo
que hace que los daños provocados por la falta sean menores
y se generen un menor número de faltas permanentes derivadas
de faltas transitorias.
La unidad que incluye esta función es:
Tipo de celda
Intensidad nominal
máxima
Interruptor automático
630 A
Unidad
ekor.rpg
Tabla 2.2.
Función de reenganchador
Protección de línea con interruptor automático
La protección de línea tiene como cometido aislar dicha
parte de la red en caso de defecto, sin que afecte al resto
de líneas. De forma general, cubre todos los defectos que se
originan entre la subestación, centro de transformación o
centro de reparto, y los puntos de consumo.
Los tipos de defectos que aparecen en estas zonas de la red
dependen principalmente de la naturaleza de la línea, cable
o línea aérea, y del régimen de neutro.
En las redes con líneas aéreas, la mayoría de los defectos son
transitorios por lo que muchos reenganches de línea son
efectivos; en estos casos se utiliza la función reenganchador,
asociada a interruptores automáticos.
Figura 2.3.
Protección de línea
Este no es el caso de los cables subterráneos donde los
defectos suelen ser permanentes.
Por otro lado, en líneas aéreas los defectos entre fase y
tierra, cuando la resistividad del terreno es muy elevada, las
corrientes homopolares de defecto son de muy bajo valor.
En estos casos es necesaria la detección de intensidad de
neutro “ultrasensible”.
Los cables subterráneos presentan el inconveniente de la
capacidad a tierra, que hace que los defectos monofásicos
incluyan corrientes capacitivas. Este fenómeno dificulta
en gran medida su correcta detección en las redes de
neutro aislado o compensado, siendo necesario el uso de
direccionalidad.
10
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Aplicaciones
La protección de líneas se acomete principalmente por las
siguientes funciones:
6.
51Ns ≡ Ultrasensible de fuga a tierra. Protege contra
defectos altamente resistivos entre fase y tierra, de muy
bajo valor.
79 ≡ Reenganchador. Posibilita el reenganche automático
de líneas.
1.
50 ≡ Instantáneo de fase. Protege contra cortocircuitos
entre fases.
7.
2.
51 ≡ Sobrecarga de fase. Protege contra sobrecargas
excesivas que pueden deteriorar la instalación.
La unidad que aporta las funciones de protección de líneas es:
3.
50N ≡ Instantáneo de tierra. Protege contra cortocircuitos
de fase a tierra.
4.
51N ≡ Fuga a tierra. Protege contra defectos altamente
resistivos entre fase y tierra.
5.
50Ns ≡ Instantáneo ultrasensible de tierra. Protege contra
cortocircuitos de fase a tierra de muy bajo valor.
2.4.
Unidad
ekor.rpg
Tipo de celda
Intensidad
nominal máxima
Interruptor automático
630 A
Tabla 2.3.
Protección de línea con interruptor automático
Figura 2.4.
Transformador y celda de protección con fusibles
Protección de transformador
Los transformadores de distribución requieren de varias
funciones de protección. Su elección depende principalmente
de la potencia y el nivel de responsabilidad que tiene en la
instalación. A título orientativo, las funciones de protección
que se deben implementar para proteger transformadores
de distribución con potencias comprendidas entre 160 kVA
y 2 MVA son las siguientes.
1.
50 ≡ Instantáneo de fase. Protege contra cortocircuitos
entre fases en el circuito primario, o cortocircuitos de elevado
valor entre fases en el lado secundario. Esta función la realizan
los fusibles cuando la celda de protección no incluye un
interruptor automático.
2.
51 ≡ Sobrecarga de fase. Protege contra sobrecargas excesivas
que pueden deteriorar el transformador, o cortocircuitos de
varias espiras del devanado primario.
3.
50N ≡ Instantáneo de tierra. Protege contra cortocircuitos
de fase a tierra o al devanado secundario, desde los devanados
e interconexiones en el primario.
4.
51N ≡ Fuga a tierra. Protege contra defectos altamente
resistivos desde el primario a tierra o al secundario.
5.
49T ≡ Termómetro. Protege contra temperatura excesiva del
transformador.
Las unidades de protección mediante las que se implementan
las funciones de protección son:
Sistema
cgmcosmos
Sistema
cgm.3
Unidad
Tipo
de celda
Rango de potencias a proteger
ekor.rpt
Interruptor
combinado
con fusibles
50 kVA...2000 kVA
ekor.rpg
Interruptor
automático
50 kVA...15 MVA
Ver tablas de los apartados 8.3.3 y 8.4.3
Tabla 2.4.
50 kVA...1250 kVA
50 kVA...25 MVA
1
2
3
Barras
Protección de sobreintensidad
Termómetro
Figura 2.5.
Protección de transformador
Unidades de protección
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
11
Aplicaciones
2.5.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Transferencia automática
La transferencia automática de líneas con interruptores
automáticos minimiza los cortes de suministro de energía
eléctrica, en cargas alimentadas mediante centro de
transformación o centro de reparto con más de una línea de
entrada, mejorando, de este modo, la continuidad de servicio.
En condiciones normales, con tensión en las dos posibles
líneas de entrada, permanecerá cerrado el interruptor
seleccionado como preferente, y abierto el interruptor de
reserva. Una caída de tensión en la línea preferente provocará
la apertura del interruptor de esa línea y el posterior
cierre del interruptor de reserva. Una vez restablecida
la normalidad en la línea preferente, se puede realizar el
ciclo inverso, devolviendo el sistema a su estado inicial.
2.6.
Figura 2.6.
Transferencia automática
Figura 2.7.
Detección de fase con contacto a tierra
Detección de fase con contacto a tierra
En redes con neutro aislado o compensado, las corrientes
de defecto son de muy bajo valor. Ante un defecto en un
sistema de este tipo, la corriente de defecto puede no
llegar a superar el umbral tarado para la protección de
sobreintensidad y, por tanto, no detectarse dicho defecto.
Se utiliza una lógica programada para detectar este tipo de
defectos, analizando la tensión de la instalación además de
la corriente.
12
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
2.7.
2.7.1.
Aplicaciones
Enclavamientos
Prevención de puesta a tierra
El enclavamiento de prevención de puesta a tierra no permite
conectar el seccionador de tierra de la celda, cuando se
detecta que existe tensión en la línea.
Esta tensión se detecta a través de la captación de presencia/
ausencia de tensión de la unidad de control integrado y
permite activar un enclavamiento electromecánico, asociado
a la maniobra.
2.7.2.
Figura 2.8.
Prevención de puesta a tierra
Figura 2.9.
Bloqueo del cierre con tensión de retorno
Bloqueo del cierre con tensión de retorno
Mediante esta funcionalidad se puede evitar todo intento
de cierre, cuando se detecta tensión de retorno en la salida
de línea. Adicionalmente, se puede condicionar los intentos
de reenganche a la presencia de tensión en la línea.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
13
Funciones de protección
3.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Funciones de protección
3.1.
Sobreintensidad
Las unidades disponen de una función de sobreintensidad
para cada una de las fases (3 x 50 - 51) y, según modelo,
pueden disponer de otra para tierra (50 N-51 N). Las curvas de
protección implementadas, son las recogidas en la normativa
IEC 60255.
5.
Valor de intensidad de arranque de las curvas NI, MI, y
EI = 1,1 x In x I>
6.
Valor de intensidad de arranque de la curva DT = 1,0 x In x I>
7.
Valor de intensidad de arranque de instantáneo = In x I> x I>>
Las funciones de sobreintensidad que puede llegar a realizar,
en función del modelo, son las siguientes:
Para el caso de los ajustes de tierra, los parámetros son
similares a los de fase. A continuación se detallan cada uno
de ellos:
1.
Protección multicurva de sobrecarga para fases (51)
2.
Protección de defectos multicurva entre fase y tierra (51 N)
to(s) ≡ Tiempo de disparo teórico para una falta a tierra que
evolucione con valor de intensidad I0 constante
3.
Protección de cortocircuito (instantáneo) a tiempo definido
entre fases (50)
4.
Protección de cortocircuito (instantáneo) a tiempo definido
entre fase y tierra (50 N)
Io> ≡ Factor de fuga a tierra admisible respecto a la fase
El significado de los parámetros de las curvas para los ajustes
de fase es:
Io>> ≡ Factor de intensidad de cortocircuito (instantáneo)
t(s) ≡ Tiempo de disparo teórico para una falta que evolucione
con valor de intensidad constante
I ≡ Intensidad real circulando por la fase de mayor amplitud
In ≡ Intensidad nominal de ajuste
Io ≡ Intensidad real circulando a tierra
In ≡ Intensidad nominal de ajuste de fase
Ko ≡ Factor de curva
To>> ≡ Tiempo de retardo de cortocircuito (instantáneo)
8.
Valor de intensidad de arranque de las curvas NI, MI, y
EI =< 1,1 x In x Io>.
9.
Valor de intensidad de arranque de la curva DT = 1,0 x In x Io>
10. Valor de intensidad de arranque de instantáneo = In x Io> x Io>>
I> ≡ Incremento de sobrecarga admisible
K ≡ Factor de curva
I>> ≡ Factor de intensidad de cortocircuito (instantáneo)
T>> ≡ Tiempo de retardo de cortocircuito (instantáneo)
14
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Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Temporización de fase:
t(s) =
Temporización de fase:
0,14* K
 I 


 In* I > 
t(s) =
0,02
−1
Temporización de tierra:
t0 (s) =
Figura 3.1.
Funciones de protección
 I 


 In* I > 
1
−1
Temporización de tierra:
0,14* K0
 I0 


 In* I0 > 
13,5* K
t0 (s) =
0,02
−1
Curva normalmente inversa
Figura 3.2.
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13,5* K0
 I0 


 In* I0 > 
1
−1
Curva muy inversa
15
Funciones de protección
Temporización de fase:
t(s) =
Temporización de fase:
80 * K
 I 


 In* I > 
t(s) = 5 * K
2
−1
Figura 3.3.
16
80 * K0
 I0 


 In* I0 > 
Temporización de tierra:
t0 (s) = 5 * K0
Temporización de tierra:
t0 (s) =
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Figura 3.4.
2
Curva a tiempo definido
−1
Curva extremadamente inversa
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Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
3.2.
Funciones de protección
Ultrasensible de tierra
Este tipo de protección corresponde a un caso particular
de las protecciones de sobreintensidad. Se utiliza
principalmente en redes con neutro aislado o compensado,
donde la intensidad de defecto entre fase y tierra tiene un
valor dependiente del valor de capacidad de los cables
del sistema y del punto donde se produce. Así, de forma
general en instalaciones de clientes en Media Tensión con
tramos de cables cortos, es suficiente con determinar un
umbral mínimo de intensidad homopolar a partir del cual
debe disparar la protección.
La protección ultrasensible también se utiliza en terrenos
son muy resistivos, por ser los valores de defecto a tierra de
muy bajo valor.
La detección de la intensidad que circula por tierra se realiza
con un toroidal que abarca las tres fases. De este modo,
la medida se independiza de la intensidad de las fases
evitando los errores de los transformadores de medida de
fase. Como norma general, se debe utilizar este tipo de
protección siempre que la intensidad que se ajuste de tierra
sea inferior al 10% de la nominal de fase (p. ej.: para 400 A
nominales de fase con faltas a tierra inferiores a 40 A).
1
Sensores de tensión e intensidad
2
Toroidal homopolar
Figura 3.5.
Sensores
Por otro lado, en el caso de tramos de cables largos, como
es el caso general de las líneas, es necesario discriminar
el defecto identificando su sentido (direccional). Si no se
tiene en cuenta la dirección de la intensidad homopolar,
se pueden realizar disparos por intensidades capacitivas
aportadas por las otras líneas, sin ser realmente la línea en
defecto.
Las curvas de que se dispone son: normalmente inversa (NI),
muy inversa (MI), extremadamente inversa (EI) y tiempo
definido (DT).
Los parámetros de ajuste son los mismos que en las
funciones de sobreintensidad de defectos a tierra (apartado
“3.1. Sobreintensidad”), con la salvedad de que el factor Io>
se substituye por el valor directamente en amperios Ig.
Así, este parámetro se puede ajustar a valores muy bajos
de intensidad de tierra, independiente de la intensidad de
ajuste de fase.
1.
Valor de intensidad de arranque de las curvas NI, MI, y
EI = 1,1 x Ig
2.
Valor de intensidad de arranque de la curva DT = Ig
3.
Valor de intensidad de arranque de instantáneo = Ig x Io >>
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17
Funciones de detección, automatización y control
4.
4.1.
Funciones de detección, automatización y control
Reenganchador
La función reenganchador se implementa en las unidades
ekor.rpg.ci, utilizadas en celdas de protección con
interruptor automático, permitiendo el reenganche
automático de líneas, una vez que alguna de las unidades
de protección ha dado la orden de disparo y se ha ejecutado
la apertura del interruptor.
Esta función se utiliza principalmente en líneas aéreas,
donde gran parte de los defectos suelen ser transitorios
(establecimiento del arco eléctrico por el acercamiento de
dos conductores debido al viento, caída de árbol sobre las
líneas, etc.). Las faltas transitorias pueden ser despejadas
por una desenergización momentánea de la línea. Una
vez transcurrido un tiempo lo suficientemente largo para
desionizar el aire, la probabilidad de que no se vuelva a
reproducir el defecto cuando se restablece la tensión, es
muy alta.
El reenganchador implementado en la unidad de
protección, medida y control ekor.rpg.ci es un
reenganchador tripolar, con reenganche simultáneo para
las tres fases. El reenganchador puede efectuar hasta cuatro
intentos de reenganche y para cada uno de ellos, permite
definir un “tiempo de reenganche“, T1R a T4R, diferente.
El ciclo de reenganche comienza cuando, estando el
reenganchador activado, se da un disparo de la protección.
En estas condiciones, el relé espera el tiempo de primer
reenganche y ordena el cierre del interruptor.
Cuando se cierra el interruptor, se comienza a temporizar
el tiempo de bloqueo. Si después del cierre del interruptor
la falta no permanece, una vez finalizada la temporización
del tiempo de bloqueo, se considera que el reenganche
ha tenido éxito. Cualquier disparo posterior, se considera
causado por un nuevo defecto y se temporizará de nuevo
el tiempo de primer reenganche.
Si tras el primer cierre del interruptor, vuelve a darse un
disparo antes de pasar el tiempo de bloqueo, se considera
provocado por el mismo defecto, lo que hará que la función
temporice el tiempo de segundo reenganche.
18
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
La lógica explicada en el párrafo anterior seguirá aplicándose
hasta agotar el número de reenganches configurados,
momento en el cual se pasará a la condición de disparo
definitivo, por haber agotado el número de reenganches, lo
que significa que la falta es permanente.
Los parámetros de ajuste de la función reenganchador son:
1.
“79_h”: función reenganchador habilitada o deshabilitada.
2.
“Tiempo de reenganche”, T1R a T4R: tiempo que transcurre
desde el disparo de la protección, hasta que se da la orden
del reenganche. Para cada una de las órdenes de reenganche,
de la primera a la cuarta, permite definir una temporización
diferente T1R a T4R. Si alguno de los tiempos de reenganche es
igual a cero, el reenganchador reconocerá que no dispone de
ese ciclo de reenganche ni ninguno posterior, a pesar de estar
configurada la temporización siguiente.
Por ejemplo, un reenganchador con tiempos configurados a
T1R = 0,3, T2R = 15, T3R = 0 y T4R = 210, realizará dos intentos de
reenganche, uno en 300 ms y el otro en 15 s.
3.
El parámetro de “tiempo de bloqueo (Tb)”, define el tiempo
transcurrido desde que el reenganchador da la orden de cierre
hasta que queda en disposición de comenzar un nuevo ciclo.
Si en ese tiempo se produce un disparo comienza el proceso
del siguiente reenganche. Si se ha llegado al número de
reenganches máximo acaba la secuencia del reenganchador
(disparo definitivo).
4.
El parámetro de “tiempo de bloqueo tras cierre manual (Tbm)”,
se define como el tiempo que espera el reenganchador para
pasar a la condición de reposo tras un cierre manual, ya sea
local o remoto. De producirse un disparo en este periodo,
el reenganchador pasará a señalizar disparo definitivo, por
cierre manual contra cortocircuito.
5.
“Unidad de protección a reenganchar”: En la función
reenganchador, podrá configurarse las unidades de protección
ante las que tiene que iniciar un ciclo de reenganche y cuáles
son las unidades que no provocan un reenganche automático
de línea.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Funciones de detección, automatización y control
Los parámetros de ajuste se muestran en la siguiente tabla:
Ajustes
Activar/Desactivar función reenganchador
Variable
Rango
79_h
ON/OFF
0= sin reenganches
0,1 a 999,9 s (paso 0,1)
0= fin reenganches
15,0 a 999,9 s (paso 0,1)
0= fin reenganches
60,0 a 999,9 s (paso 0,1)
0= fin reenganches
180,0 a 999,9 s (paso 0,1)
0,1 a 999,9 s (paso 0,1)
0,1 a 999,9 s (paso 0,1)
Reenganche por unidad 50: ON/OFF
Reenganche por unidad 51: ON/OFF
Reenganche por unidad 50N: ON/OFF
Reenganche por unidad 51N: ON/OFF
Tiempo del primer reenganche
T1R
Tiempo del segundo reenganche
T2R
Tiempo del tercer reenganche
T3R
Tiempo del cuarto reenganche
T4R
Tiempo de bloqueo
Tiempo de bloqueo tras cierre manual
Tb
Tbm
R50
R51
R50N
R51N
Unidad de protección a reenganchar
Tabla 4.1.
4.2.
Reenganchador
Presencia/ausencia de tensión
Esta función permite la detección de presencia o ausencia
de tensión en líneas donde están instaladas las unidades
ekor.rp.ci. La medida se realiza por medio del acoplo
capacitivo de los pasatapas de las celdas. De este modo,
no necesita utilizar los sistemas convencionales de
transformadores de tensión. Además, presenta la ventaja
de detectar la tensión en la propia línea y no utilizar la BT
de servicios auxiliares que puede inducir a errores en la
indicación.
Las unidades ekor.rp.ci detectan de forma individualizada
la presencia o ausencia de tensión en cada una de las fases
de la línea. Para ello dispone de tres señales de entrada, una
por fase.
Figura 4.1.
Detección de presencia de tensión
Las unidades ekor.rp.ci determinan presencia de tensión
en cada una de las fases, cuando la tensión medida supera
el 70 % de la tensión definida como “tensión de red (Ur)”,
durante un tiempo superior al valor ajustado como
“temporización de tensión (TU)”. De igual modo, determinará
ausencia de tensión, cuando el valor de tensión baje
del 70 % de la tensión de red durante un tiempo superior a
TU segundos. El parámetro de “tensión de red” corresponde
con la tensión habitual de funcionamiento entre fases de la
línea de media tensión.
1.
Ur: Tensión de red. Desde 3 kV hasta 36 kV en escalones de
0,1 kV.
2.
TU: Temporización de tensión. Desde 0,05 s hasta 0,1 s en
escalones de 0,01 s. Desde 0,1 s hasta 2,5 s en escalones
de 0,1 s.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
19
Funciones de detección, automatización y control
4.3.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Control del interruptor
Las unidades ekor.rp.ci disponen de entradas y salidas que
permiten maniobrar el interruptor de la celda en la que se
encuentran instalados, así como funciones de supervisión,
que reciben el estado en el que se encuentra el circuito
primario. La unidad controla que la maniobra del interruptor
se realiza dentro del tiempo que permite la aparamenta. En
caso de error de la aparamenta, se corta la alimentación al
mando. De este modo se evita que un fallo de la aparamenta
deje todo el centro sin control. Las unidades de protección,
medida y control ekor.rp.ci también disponen de la
indicación de posición del seccionador de puesta a tierra.
Por otro lado, la unidad puede realizar una supervisión del
circuito de disparo y cierre.
El control del interruptor se puede realizar localmente desde
la botonera de ekor.rp.ci o mediante un PC con ekor.soft
conectado al puerto frontal del equipo, y también de forma
remota mediante el telecontrol, por medio del bus de
comunicaciones.
4.4.
1
Bornero del mando
Figura 4.2.
Control del interruptor
Telecontrol
Las unidades ekor.rp.ci disponen de dos puertos de
comunicación serie, de los cuales uno de ellos está
destinado al telecontrol, siguiendo el estándar RS485,
pudiéndose conectar en el mismo bus con un máximo
de 32 equipos. El puerto RS485 tiene conexión para par
trenzado y, opcionalmente, para fibra óptica. El terminal
de telecontrol del centro de transformación o distribución,
envía las tramas codificadas para cada una de las unidades
ekor.rp.ci. La única conexión entre cada celda y el terminal
de telecontrol es el bus de comunicaciones, bien por fibra
óptica o par trenzado. La comunicación entre el terminal
de comunicaciones y el despacho central depende del
protocolo utilizado.
Algunas de las funciones de que se puede disponer
mediante el telecontrol son las siguientes:
1.
Visualización del estado del interruptor
2.
Visualización seccionador de puesta a tierra
3.
Maniobra del interruptor
4.
Supervisión error de interruptor
5.
Vigilancia bobinas
6.
Medida intensidad fases y homopolar I1, I2, I3 e I0
7.
Visualización presencia/ausencia de tensión en cada fase L1,
L2 e L3
8.
Visualización y ajuste parámetros de protección y detección
de tensión
9.
Registro histórico de defectos
10. Sincronización horaria
11. Indicaciones de error
20
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
5.
Funciones de medida
Funciones de medida
5.1.
Intensidad
Los valores de intensidad medidos por las unidades ekor.rp.ci
corresponden a los valores eficaces de cada una de las
fases I1, I2 e I3. Se realiza con las 8 muestras de un semiperiodo
y se calcula la media de 5 de ellos seguidos. Esta medida se
actualiza cada segundo. La precisión con la que se realiza
esta medida es clase 1 desde 5 A hasta el 120 % del rango
nominal máximo de los sensores de intensidad. La medida
de intensidad homopolar Io se realiza de la misma forma
que las intensidades de fase.
1.
Medidas de intensidad: I1, I2, I3 e Io
Figura 5.1.
5.2.
Funciones de medida
Tensión
En cuanto a la medida de tensión, las unidades ekor.rp.ci
indican la presencia o ausencia de tensión en líneas donde
están instaladas de forma individualizada para cada una de
las fases de la línea.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
21
Sensores
6.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Sensores
6.1.
Sensores de intensidad
Los transformadores de intensidad electrónicos están
diseñados para adaptarse de forma óptima a la tecnología
de los equipos digitales, con una ligera modificación
del interface secundario. Por lo tanto, los equipos de
protección, medida y control para estos sensores, operan
con los mismos algoritmos y con la misma consistencia que
los dispositivos convencionales.
Las salidas de baja potencia de los sensores pueden ser
acondicionadas a valores estándares mediante amplificadores
externos. De este modo, se posibilita el uso de equipos o
relés electrónicos convencionales.
Las principales ventajas que se derivan de la utilización de
sistemas basados en sensores son las siguientes:
1.
22
Volumen reducido. La menor potencia de estos
transformadores permite reducir drásticamente su volumen.
2.
Mejor precisión. La captación de señal es mucho más precisa
debido a las altas relaciones de transformación.
3.
Amplio rango. Cuando hay aumentos de potencia en la
instalación, no es necesario cambiar los sensores por unos de
mayor relación.
4.
Mayor seguridad. Las partes activas al aire desaparecen con
el consiguiente incremento de seguridad para las personas.
5.
Mayor fiabilidad. El aislamiento integral de toda la instalación
aporta mayores grados de protección contra agentes externos.
6.
Fácil mantenimiento. No es necesario desconectar los
sensores cuando se realiza la prueba del cable o de la celda.
Figura 6.1.
Sensor de intensidad
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
6.1.1.
Sensores
Características funcionales de los sensores de intensidad
Los sensores de intensidad son transformadores toroidales
con una alta relación de transformación y baja carga de
precisión. Están encapsulados en resina de poliuretano
autoextinguible.
Toroidales de intensidad de fase
Rango 5-100 A
Relación
Rango de medida para Cl 0,5
Precisión
Protección
Medida
Potencia de precisión
Intensidad térmica
Intensidad dinámica
Intensidad de saturación
Frecuencia
Aislamiento
Diámetro exterior
Diámetro interior
Altura
Peso
Polaridad
Encapsulado
Clase térmica
Norma de referencia
Tabla 6.1.
Rango 15-630 A
300/1 A
1000/1 A
3-390 A Extd. 130%
5 - 1300 A Extd. 130%
a 3 A: 0,4% en amplitud y 85 min en fase
a 5 A: 0,35% en amplitud y 25 min en fase
5P20
5P20
Clase 0,5
Clase 0,5
0,18 VA
0,2 VA
31,5 kA – 3 s
31,5 kA – 3 s
2.5Ith (80 kA)
2.5Ith (80 kA)
7800 A
26 000 A
50-60 Hz
50-60 Hz
0,72/3 kV
0,72/3 kV
139 mm
139 mm
82 mm
82 mm
38 mm
38 mm
1,350 kg
1,650 kg
S1- azul, S2-marrón
S1- azul, S2-marrón
Poliuretano autoextinguible
Poliuretano autoextinguible
B (130 °C)
B (130 °C)
IEC 60044-1
IEC 60044-1
Sensores de intensidad
Figura 6.3.
Figura 6.2.
Toroidal homopolar
Toroidal fase
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
23
Sensores
6.1.2.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Conexionado suma vectorial/homopolar
El conexionado de los transformadores descritos
anteriormente se realiza de dos formas diferentes
dependiendo de si se utiliza o no el transformador
homopolar. Como norma general, se utiliza toroidal
homopolar cuando la intensidad de defecto a tierra sea de
un valor inferior al 10% del valor nominal de intensidad de
fase.
Figura 6.4.
Figura 6.5.
Detección de intensidad de tierra por suma vectorial
Detección de intensidad de tierra con toroidal homopolar
Toroidales de Intensidad Homopolares
Rango 5-100 A
Relación
Rango de medida
Protección
Medida
Potencia de precisión
Intensidad térmica
Intensidad dinámica
Intensidad de saturación
Frecuencia
Aislamiento
Dimensiones exteriores
Dimensiones interiores
Altura
Peso
Polaridad
Encapsulado
Clase térmica
Norma de referencia
Tabla 6.2.
24
Rango 15-630 A
300/1 A
1000/1 A
0,5 A a 50 A Extd. 130%
0,5 A a 50 A Extd. 130%
5P10
5P10
Clase 3
Clase 3
0,2 VA
0,2 VA
31,5 kA – 3 s
31,5 kA – 3 s
2.5Ith (80 kA)
2.5Ith (80 kA)
780 A
780 A
50-60 Hz
50-60 Hz
0,72/3 kV
0,72/3 kV
330 x 105 mm
330 x 105 mm
272 x 50 mm
272 x 50 mm
41 mm
41 mm
0,98 kg
0,98 kg
S1- azul, S2-marrón
S1- azul, S2-marrón
Poliuretano autoextinguible
Poliuretano autoextinguible
B (130 °C)
B (130 °C)
IEC 60044-1
IEC 60044-1
Sensores de intensidad homopolares
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
6.2.
Sensores
Sensores de tensión
La detección de la tensión de la celda se realiza mediante
un divisor capacitivo incorporado en el propio pasatapas de
la celda.
Figura 6.6.
Detección de tensión
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
25
Características técnicas
7.
7.1.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Características técnicas
Valores nominales
Alimentación
Entradas de intensidad
Precisión
Frecuencia
Contactos de salida
Temperatura
Comunicaciones
CA
CC
Fase primario
Tierra
I térmica/dinámica
Impedancia
Temporización
Medida/Protección
24 Vca...120 Vca ±20 % 5 VA
24 Vcc...120 Vcc ±30 % 2,5 W
5 A...630 A (s/modelo)
0,5 A...50 A (s/modelo)
20 kA/50 kA
0,1 Ω
5% (mínimo 20 ms)
Clase 1/5P20
50 Hz; 60 Hz ±1 %
Tensión
Intensidad
Potencia conmutación
Funcionamiento
Almacenamiento
Puerto frontal
Puerto trasero
270 Vca
5 A (CA)
750 VA (carga resistiva)
-40 °C...+60 °C
-40 °C...+70 °C
DB9 RS232
RS485 (5 kV) – RJ45
RS485-Fibra óptica
MODBUS (RTU)/ PROCOME
Protocolo
Tabla 7.1.
7.2.
Valores nominales
Diseño mecánico
Grado de protección
Dimensiones (h x a x f):
Peso
Conexión
Tabla 7.2.
7.3.
IP2X
IP3X
146x47x165 mm
Cable/Terminal
0,5...2,5 m2
0,3 kg
Diseño mecánico
Ensayos de aislamiento
IEC 60255-5
Tabla 7.3.
7.4.
Bornes
En celda
Resistencia de aislamiento
Rigidez dieléctrica
Impulsos de tensión
Común
Diferencial
500 Vcc: >10 GΩ
2 kVca; 50 Hz; 1 min
5 kV; 1,2/50 µs; 0,5 J
1 kV; 1,2/50 µs; 0,5 J
Ensayos de aislamiento
Compatibilidad electromagnética
IEC 60255-11
IEC 60255-22-1
IEC 60255-22-2
Microcortes
Rizado
Onda amortiguada 1 MHz
100 ms
12 %
2,5 kV; 1 kV
Descargas electrostáticas
(IEC 61000-4-2, clase III)
8 kV aire
6 kV contacto
Continúa en la siguiente página
26
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Características técnicas
Continuación
IEC 60255-22-4
Ráfagas- transitorios rápidos
(IEC 61000-4-4)
Impulsos de sobretensión
(IEC 61000-4-5)
Señales de radiofrecuencia
Inducidas (IEC 61000-4-6)
Campos magnéticos
IEC 60255-22-5
IEC 60255-22-6
IEC 61000-4-8
IEC 61000-4-12
IEC 60255-25
Tabla 7.4.
7.5.
Onda senoidal amortiguada
Emisiones radiadas
(EN61000-6-4)
Emisiones conducidas
± 4 kV
2 kV; 1 kV
150 kHz...80 MHz
100 A/m; 50 Hz en permanencia
1000 A/m; 50 Hz, 2 s
2,5 kV; 1 kV
30 MHz...1 GHz
150 kHz...30 MHz
Compatibilidad electromagnética
Ensayos climáticos
IEC 60068-2-1
IEC 60068-2-2
Variaciones lentas. Frío
-40 °C; 960 min
Variaciones lentas. Calor
IEC 60068-2-78
IEC 60068-2-30
Calor húmedo, ensayo continuo
+60 °C; 960 min
+70 °C; 960 min
+40 °C; 93 %; 5760 min
Ciclos de calor húmedo
+40 °C, 2 ciclos
Tabla 7.5.
7.6.
Ensayos climáticos
Ensayos mecánicos
IEC 60255-21-1
IEC 60255-21-2
Tabla 7.6.
7.7.
10-150 Hz; 1 g
10-150 Hz; 2 g
11 ms; 5 g
11 ms; 15 g
16 ms; 10 g
Ensayos mecánicos
Ensayos de potencia
IEC 60265
IEC 60265
IEC 60265
IEC 60056
Tabla 7.7.
7.8.
Vibración sinusoidal. Respuesta
Vibración sinusoidal. Endurancia
Choques. Respuesta
Choque. Endurancia
Sacudida. Endurancia
Corte y conexión de cables en vacío.
24 kV/50 A/cosφ = 0,1
Corte y conexión de carga mayormente activa.
24 kV/630 A/cosφ = 0,7
Faltas a tierra
Corte y conexión de transformadores en vacío.
Establecimiento y corte de cortocircuitos.
24 kV/200 A/50 A
13,2 kV/250 A/1250 kVA
20 kA/1 s
Ensayos de potencia
Conformidad CE
Este producto cumple con la directiva de la Unión Europea
sobre compatibilidad electromagnética 2014/30/EU, y con
la normativa internacional IEC 60255. La unidad ha sido
diseñada y fabricada para su uso en zonas industriales acorde
a las normas de CEM. Esta conformidad es resultado de un
ensayo realizado según el artículo 7 de la directiva.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
27
Modelos de protección, medida y control
8.
8.1.
8.1.1.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Modelos de protección, medida y control
Descripción modelos vs funciones
ekor.rpg.ci
Unidad de protección general de distribución instalada en
celdas de interruptor automático. Dispone de las funciones
de: protección de sobreintensidad, reenganchador, etc. Las
principales aplicaciones en las que se utiliza son: protección
general de líneas, instalaciones de cliente, transformadores,
bancos de condensadores, etc. La unidad dispone de
entradas y salidas para la supervisión y el control del
interruptor.
El rango de potencias en las que se utiliza abarca desde
50 kVA hasta 400 kVA (630 kVA para celdas del sistema
cgm.3), cuando lleva toroidales de rango 5 A a 100 A y entre
160 kVA y 15 MVA (25 MVA para celdas del sistema cgm.3)
con toroidales de 15 A a 630 A.
8.1.2.
Figura 8.1.
ekor.rpg.ci
Figura 8.2.
ekor.rpt.ci
ekor.rpt.ci
Unidad de protección de transformadores de distribución
instalada en celdas de interruptor combinado con fusibles.
Todas las funciones de protección son realizadas por la
unidad electrónica salvo los cortocircuitos polifásicos de
alto valor que se producen en el primario del transformador.
Dispone de entradas y salidas para la supervisión y el control
del interruptor.
El rango de potencias que puede proteger la misma unidad
abarca desde 50 kVA hasta 2000 kVA en celdas del sistema
cgmcosmos y desde 50 kVA hasta 1250 kVA en celdas del
sistema cgm.3.
28
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Modelos de protección, medida y control
Unidades de Protección, Medida y Control ekor.rp.ci
ekor.rpt.ci
ekor.rpg.ci
3
Op
3
Sí
Sí
No
3
Op
3
Sí
Sí
No
Sí
Op
Op
Sí
Op
Op
Sí
Sí
Op
Op
No
Op
Op
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Op
Op
Sí
Sí
Sí
Sí
Op
Op
Sí
Sí
Sí
Sí
No
Si
Sí
Sí
Sí
Sí
Generales
Captadores de intensidad de fase
Captador de intensidad de tierra (homopolar)
Captadores de tensión
Sincronización horaria
Alimentación 24 Vcc...125 Vcc/24 Vca...110 Vca
Autoalimentación
Protección
Sobreintensidad de fases (50-51)
Sobreintensidad de fuga a tierra (50 N-51 N)
Ultrasensible de fuga a tierra (50 Ns-51 Ns)
Tensión
Detección de presencia/ausencia de tensión
Detección, automatización y control
5 entradas/7 salidas*
10 entradas/4 salidas*
Reenganchador
Comunicaciones
MODBUS-RTU
PROCOME
Puerto RS-232 para configuración
Puerto RS-485 para telecontrol por par trenzado
Puerto RS-485 para telecontrol por fibra óptica
Programa de ajuste y monitorización ekor.soft
Indicaciones
Indicación de motivo de disparo
Indicación de error
Comprobación (test)
Bloque de pruebas para inyección de intensidad
Medidas
Intensidad
Presencia/Ausencia de tensión
* Ambas opciones no son acumulables. Según modelo se dispondrá de una u otra opción.
Op-opcional
Tabla 8.1.
Unidades de protección, medida y control ekor.rp.ci
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
29
Modelos de protección, medida y control
8.2.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Configurador de relés
Para seleccionar la unidad ekor.rp.ci necesaria en función de
las características de la instalación, se utilizará el siguiente
configurador:
ekor.rp
Tipo:
g – Para celda de protección con interruptor automático
t – Para celda de protección con fusibles
Funciones de protección:
10 – Tres fases (3 x 50/51)(1)
20 – Tres fases y neutro (3 x 50/51 + 50 N/51 N)(1)
30 – Tres fases y neutro sensible (3 x 50/51 + 50 Ns/51 Ns)(1)
Entradas/salidas:
0 – 5 entradas/7 salidas
1 – 5 entradas/7 salidas, con vigilancia de bobinas
2 – 10 entradas/4 salidas
Toroidales:
0 – Sin toros
1 – Rango 5-100 A
2 – Rango 15-630 A
Alimentación:
B – Alimentación auxiliar (Batería, UPS, etc.)
(1)
(+79) en el caso de relés ekor.rpg.ci para celdas de interruptor automático.
Ejemplo: En el caso de un relé para celda de protección con
interruptor automático, con funciones 3 x 50/51 + 50 Ns/51 Ns y
toroidales de rango 5-100 A y 5 entradas/7 salidas, el configurador
correspondiente sería ekor.rpg-3001B.
30
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
–
B
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
8.3.
Unidades ekor.rpg.ci
8.3.1.
Descripción funcional
Modelos de protección, medida y control
La unidad ekor.rpg.ci está enfocada a la protección general
de líneas, instalaciones de cliente, transformadores, etc. Se
instala en celdas de interruptor automático, de forma que
todas las funciones de protección son realizadas por la
unidad electrónica.
Cuando se detecta una sobreintensidad que está dentro
de los valores de la zona de operación del relé, este actúa
sobre un disparador biestable de baja energía que abre el
interruptor automático.
1
2
3
Bornero
Relé electrónico ekor.rpg.ci-e
Sensores de tensión e intensidad
Figura 8.3.
8.3.2.
Ejemplo de instalación de unidad ekor.rpg.ci-e en celdas
de interruptor automático
Definición de entradas/salidas
Las unidades de protección, medida y control ekor.rpg.ci,
disponen de una serie de entradas y salidas físicas aisladas
del resto de circuitos independientes.
Para el modelo de cinco entradas y siete salidas la relación
de señales de que se dispone es la siguiente:
Entradas físicas
E1
E2
E3
E4
E5
Salidas físicas
Disparo exterior
Interruptor cerrado
Estado reeng. (Con un flanco de subida conmuta entre el
estado del reeng. ON/OFF)
Propósito general
Propósito general
Tabla 8.2.
S1
S2
S3
Indicación de disparo
S4
S5
S6
S7
Disparo tierra (50 N/51 N)
Watchdog
Disparo fases (50/51)
Error de interruptor
Orden de apertura
Orden de cierre
Modelo de cinco entradas y siete salidas
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
31
Modelos de protección, medida y control
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Para el modelo de cinco entradas y siete salidas con
vigilancia de bobinas la relación de señales de que se
dispone es la siguiente:
Entradas físicas
E1
E2
E3
E4
E5
Salidas físicas
Estado reeng. (Con un flanco de subida conmuta entre el
estado del reeng. ON/OFF)
Interruptor cerrado
Vig. Bob. Cierre en abierto
Vig. Bob. Cierre en cerrado
Vig. Bob. Apertura
Tabla 8.3.
S1
Indicación de disparo
S2
S3
S4
S5
S6
S7
Watchdog (WD)
Disparo definitivo reenganchador
Reenganchador fuera de servicio
Error de interruptor
Orden de apertura
Orden de cierre
Modelo de cinco entradas y siete salidas con vigilancia de bobinas
Para modelos con diez entradas y cuatro salidas, la definición
de las mismas es la siguiente:
Entradas físicas
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9*
E10*
Salidas físicas
S1
S2
S3
S4
Disparo exterior
Interruptor cerrado
Interruptor abierto
Seccionador en posición de barras
Indicación de disparo
Watchdog
Orden de apertura
Orden de cierre
Seccionador en seccionamiento
Seccionador en tierras
Muelles tensados
Actuación anti-bombeo
Vigilancia de bobina de cierre (en abierto y en cerrado)
Vigilancia de bobina de apertura (en abierto y en cerrado)
* donde, E9 y E10 han de ir asociadas a la vigilancia de las bobinas de apertura y cierre.
Tabla 8.4.
Modelos con diez entradas y cuatro salidas
La funcionalidad específica de las entradas y salidas, depende de la instalación y puede ser diferente a lo expuesto en las tablas
anteriores. Para verificar la funcionalidad específica de estas entradas y salidas, consultar los esquemas de la instalación.
32
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Modelos de protección, medida y control
Abajo se muestra el esquema de entradas y salidas del
relé, señales accesibles desde el bornero del ekor.rpg.ci,
para modelos de 5 entradas y 7 salidas y para modelos de
10 entradas y 4 salidas.
Las entradas y salidas remotas, ajustes, parámetros, medidas,
etc., son accesibles por medio de protocolo de comunicaciones.
1
2
3
4
5
6
ekor.bus
Estado interruptor. SpT. Estado reenganchador
Señal de disparo. Abrir interrutor. Cerrar interruptor. Error (WD)...
Abrir. Cerrar. Señal de disparo...
Parámetros. Ajustes
Estado interruptor. Estado reenganchador. Tensión. Intensidad...
Figura 8.6.
Figura 8.4.
Esquema de entradas y salidas del relé ekor.rp.ci 5 entradas
y 7 salidas
Figura 8.5.
Esquema de entradas y salidas del relé ekor.rpg.ci 10
entradas y 4 salidas
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Protocolo de comunicaciones
33
Modelos de protección, medida y control
8.3.3.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Características técnicas
La unidad de protección ekor.rpg.ci se utiliza para proteger
las siguientes potencias:
Tensión de red
[kV]
(1)
ekor.rpg con toros 5-100 A
P. mín
[kVA]
[kVA]
6,6
50
160
5000
10
12
13,2
15
20
25(1)
30(1)
100
100
100
100
160
200
250
200
315
315
315
400
630
630
7500
10 000
10 000
12 000
15 000
20 000
25 000
P. máx
[kVA]
Para celdas del sistema cgm.3.
Tabla 8.5.
Potencias a proteger
El proceso de elección de los parámetros de protección de la
unidad ekor.rpg.ci en celdas de protección con interruptor
automático de Ormazabal son los siguientes:
1.
Determinar la potencia del sistema a proteger, y seleccionar el
modelo de ekor.rpg.ci, según la tabla anterior.
2.
Calcular la intensidad nominal In= S/√3 x Un.
3.
Definir el nivel de sobrecarga en permanencia I>. Valores
habituales en transformadores hasta 2000 kVA son el 20 %
para instalaciones de distribución y el 5 % en instalaciones de
generación.
4.
Seleccionar la curva de sobrecarga transitoria. La coordinación
entre las curvas de los relés y los fusibles de BT se realiza con
el tipo de curva EI.
5.
Definir el retardo en sobrecarga transitoria K. Este parámetro
está definido por la constante térmica del transformador.
Así cuanto mayor es esta constante, más tiempo tarda en
incrementarse la temperatura del transformador ante una
sobrecarga y, por lo tanto, más tiempo se puede retardar el
disparo de la protección. Para transformadores de distribución
es habitual el valor K = 0,2, que implica un disparo en 2 s si la
sobrecarga es del 300 % en curva EI.
6.
34
ekor.rpg con toros 15-630 A
Nivel de cortocircuito I>>. Se debe determinar el valor
máximo de la intensidad de magnetización del transformador.
El pico de intensidad que se produce cuando se conecta un
transformador en vacío, por efecto de la magnetización del
núcleo, es varias veces superior al nominal. Este valor de pico
de hasta 12 veces el nominal (10 veces para más de 1000 kVA)
tiene un contenido en armónicos muy elevado, de forma que
su componente fundamental de 50 Hz es mucho menor. Así,
un valor habitual de ajuste de este parámetro es entre 7 y 10.
En el caso de protecciones generales para varias máquinas
este valor puede ser inferior.
7.
Temporización de instantáneo T>>. Este valor corresponde con
el tiempo de disparo de la protección en caso de cortocircuito.
Depende de la coordinación con otras protecciones, y los
valores habituales se sitúan entre 0,1 y 0,5 s.
En el caso de una protección general para dos máquinas
de 1000 kVA cada una:
S = 2000 kVA, Un = 15 kV
Los pasos a seguir para un correcto ajuste del relé de
protección son los siguientes:
1.
Intensidad nominal. In = S/√3xUn = 2000 kVA/√3 x 15 kV @ 77 A
2.
Sobrecarga admitida en permanencia 20 %.
In x I> = 77 A x 1,2 @ 92 A
3.
Tipo curva Extremadamente Inversa. E.I.
4.
Factor de sobrecarga transitoria. K = 0,2
5.
Nivel de cortocircuito. In x I> x I>> = 77 A x 1,2 x 10 @ 924 A
6.
Temporización de instantáneo T>> = 0,1 s
El ajuste de la unidad de tierra depende de las características
de la red donde está instalado el equipo. En general, los
valores de defecto a tierra son suficientemente elevados
como para ser detectados como sobreintensidad. En las
redes de neutro aislado o compensado, cuando el valor de
defecto es muy pequeño, es decir, cuando la protección
de tierra se ajusta a un valor inferior al 10 % de la
intensidad nominal de fase, se recomienda utilizar la
protección ultrasensible de tierra.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Modelos de protección, medida y control
Los valores de los parámetros de ajuste deben garantizar
la selectividad con las protecciones de cabecera. Dada
la variedad de criterios de protección y de los tipos de
régimen de neutro de las redes, no se puede indicar una
única parametrización que se ajuste a cada caso. De forma
general, y para máquinas de hasta 2000 kVA, los ajustes
que se indican a continuación son orientativos, y se debe
comprobar que coordinan correctamente con las protecciones
existentes aguas arriba (protecciones generales, de línea,
cabecera, etc.).
Ajuste de Fase
Intensidad nominal
Curva
Instantáneo
I>
K
I>>
T>>
In=S/√3xUn = 77 A
EI
DT
1,2
0,2
10
0,1
Ko
Io>>
To>>
Tabla 8.6.
Parámetros de ajuste de fase
Ajuste de Tierra
Tipo de neutro
Curva
Instantáneo
Io>
Rígido o impedante
NI
DT
0,2
0,2
5
0,1
Aislado o compensado
NI
DT
0,1/Ig = 2 A*
0,2
5
0,2
* En el caso de utilizar toroidal homopolar.
Tabla 8.7.
8.3.4.
Parámetros de ajuste de tierra
Instalación en celda
Las partes integrantes de las unidades ekor.rpg.ci son el
relé electrónico, los sensores de tensión e intensidad, el
disparador biestable, la bobina de disparo y el bornero.
El relé electrónico se soporta mediante unos anclajes al
mando de la celda. El frontal del equipo donde se agrupan
los elementos de interface de usuario, display, teclas,
puerto de comunicaciones, etc., es accesible desde el
exterior sin necesidad de quitar la envolvente del mando.
En su parte posterior se encuentran los conectores X1 y X2
Bornas
I1, I3, I5, I7, I9, I11
Tabla 8.8.
(ver apartado 8.3.5), así como el cableado que le une a los
sensores de tensión e intensidad y al bornero. Las señales
que son operativas para el usuario se agrupan en un bornero
cortocircuitable accesible en la parte superior de la celda.
Esto permite utilizar equipos convencionales de inyección
de intensidad para pruebas de relés de protección.
La funcionalidad del bornero cortocircuitable para conexión
del usuario se describe a continuación.
Denominación
Funcionalidad
Uso habitual
IP1, IP2, IP3, …
Bornas cortocircuitables y seccionables
de los circuitos secundarios de intensidad.
Inyección de intensidad para pruebas
del relé por el secundario.
Funcionalidad del bornero cortocircuitable
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
35
Modelos de protección, medida y control
8.3.5.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Esquema eléctrico ekor.rpg.ci
El esquema eléctrico recoge las conexiones eléctricas entre
las diferentes partes de las unidades de protección, medida
y control ekor.rpg.ci.
Figura 8.7.
36
Esquema eléctrico
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Figura 8.8.
Modelos de protección, medida y control
Vista frontal y trasera ekor.rpg.ci
1
2
3
4
Interconexión configuración rele ekor.rpg.ci
DB-9 Macho (rele)
DB-9 Hembra (PC)
Conexionado comunicaciones RS485
Figura 8.9.
8.3.6.
Instalación de toroidales
En las celdas de interruptor automático, los transformadores
de intensidad se instalan en los pasatapas de la
celda. Esto implica que no existen problemas de error
de conexión de malla de tierra. Además, estos toroidales
están provistos de una conexión de pruebas para operaciones
de mantenimiento.
Fabricante
EUROMOLD
Tabla 8.9.
Diagrama de conexionado frontal y trasera ekor.rpg.ci
Las bornas que se pueden utilizar con los toroidales
montados en los pasatapas son las siguientes:
Intensidad
nominal
[A]
12 kV
Tipo de
conector
12 kV
Sección
[mm2]
24 kV
Tipo de
conector
24 kV
Sección
[mm2]
36 kV
Tipo de
conector
36 kV
Sección
[mm2]
400
630
630
630
400TE
400LB
400TB
440TB
70-300
50-300
70-300
185-630
K-400TE
K-400LB
K-400TB
K-440TB
25-300
50-300
35-300
185-630
M-400TB
M-440TB
25-240
185-630
Bornas
Para otro tipo de bornas[4] se deben soltar los toroidales
e instalarlos en los cables directamente, siguiendo las
instrucciones descritas en el apartado 8.4.6.
[4]
Consultar con el departamento técnico – comercial de Ormazabal.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
37
Modelos de protección, medida y control
8.3.7.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Comprobación y mantenimiento
La unidad de protección, medida y control ekor.rpg.ci
está diseñada para poder realizar las comprobaciones de
funcionamiento necesarias, tanto en la puesta en servicio
como en las comprobaciones periódicas de mantenimiento.
Se distinguen varios niveles de comprobación atendiendo
a la posibilidad de interrumpir el servicio y al acceso al
compartimento de cables de MT de la celda.
1.
Comprobación por primario: Este caso corresponde a las
pruebas que se realizan del equipo cuando está totalmente
fuera de servicio, ya que implica la maniobra del interruptor
automático y la puesta a tierra de los cables de salida de la
celda. En este caso se inyecta intensidad a través de los
transformadores toroidales y se comprueba que la protección
abre el interruptor automático en el tiempo seleccionado.
Adicionalmente se verifica que las indicaciones de disparo son
correctas y el registro de históricos almacena todos los eventos.
Los pasos que se deben seguir para realizar esta comprobación
son los siguientes:
a. Abrir el interruptor automático de la celda. Conectar el
seccionador de puesta a tierra, y posteriormente cerrar el
interruptor automático para una puesta a tierra efectiva.
1
I-1
2
I-3
b. Acceder al compartimento de cables y pasar a conectar
el cable de prueba a la conexión de test de los toroidales.
3
I-11
c. Conectar el cable de prueba al circuito de intensidad del
ensayador.
Figura 8.10. Bornero de comprobación
d. Conectar la señal S1, indicación de disparo (según
funcionalidad programada), a la entrada de parada de
temporizador del ensayador.
e. Desconectar el interruptor automático. Desconectar el
seccionador de puesta a tierra y, posteriormente, cerrar
el interruptor automático. Para realizar la apertura del
interruptor automático mediante la unidad de protección
el seccionador de puesta a tierra debe estar desconectado.
f.
Inyectar las intensidades de prueba, y verificar que los
tiempos de disparo son los correctos. Comprobar que en
el display las indicaciones corresponden con los disparos
efectuados.
Se debe tener en cuenta que para los disparos de fase el cable
de prueba se debe conectar a las pletinas de prueba de dos
toroidales. La intensidad ha de pasar por cada uno de ellos
en sentido contrario. Así, si en el primero pasa de arriba hacia
abajo, en el otro lo debe hacer de abajo hacia arriba para que
la suma de las dos intensidad sea cero y no se produzcan
disparos por tierra.
En el caso de realizar disparo por tierra el cable de prueba se
conecta a un único toroidal (toro homopolar o de fase, según
disponga o no de toro homopolar). Se deben realizar pruebas
de disparo por todos los transformadores toroidales para
determinar el funcionamiento de la unidad completa.
38
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
2.
Modelos de protección, medida y control
Comprobación por secundario con maniobra del
interruptor automático: Este caso corresponde a las pruebas
que se realizan del equipo cuando no se puede acceder al
compartimento de cables. Esto es debido a que los cables de
salida de la celda están en tensión y no se pueden conectar a
tierra. En este caso no se puede conectar el cable de prueba
a la conexión de test de los toroidales, y la inyección de
intensidad se realiza desde el bornero de comprobación.
Este método de prueba también se utiliza cuando los valores
de intensidad de primario a los que se prueba son muy
superiores a los que proporcionan los equipos de ensayo
(habitualmente más de 100 A).
Los pasos que se deben seguir para realizar esta comprobación
son los siguientes:
a. Acceder al compartimento superior del mando donde se
encuentra el bornero de comprobación y pruebas.
b. Cortocircuitar, y posteriormente seccionar las bornas
de los circuitos de intensidad I1, I3, I5, I7, I9 e I11. Esta
operación sitúa en cortocircuito los secundarios de los
transformadores de intensidad.
3.
Comprobación por secundario sin maniobra del
interruptor automático: En muchas ocasiones no se
puede maniobrar el interruptor automático de la celda de
protección, y por lo tanto las pruebas de mantenimiento se
realizan exclusivamente sobre la unidad electrónica. Así, en
estos casos se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
a. Desconectar siempre el disparador biestable y la bobina
de disparo. De este modo el relé puede realizar disparos
sin actuar sobre el mecanismo de apertura.
b. Proceder a la inyección de intensidad según el apartado
anterior de “comprobación por secundario con maniobra
del I.A.”.
c. Si se conoce el consumo, aunque sea de forma
aproximada, se pueden verificar los transformadores
toroidales. La intensidad que circula por los secundarios
(bornas I1, I3 y I5) debe ser la correspondiente a la relación
300/1 A o 1000/1 A.
c. Conectar el cable de prueba a las bornas I1 a I11, teniendo
en cuenta la siguiente relación entre la bornas y las fases.
Intensidad por L1 – I1 e I11.
Intensidad por L2 – I3 e I11.
Intensidad por L3 – I5 e I11.
Intensidad por L1 y L2 (sin intensidad de tierra) – I1 e I3.
Intensidad por L1 y L3 (sin intensidad de tierra) – I1 e I5.
Intensidad por L2 y L3 (sin intensidad de tierra) – I3 e I5.
d. Conectar el cable de prueba al circuito de intensidad del
ensayador.
e. Conectar la salida S1, indicación de disparo (según
funcionalidad programada), a la entrada de parada de
temporizador del ensayador.
f.
En el caso de poder abrir el interruptor automático, éste se
debe maniobrar a la posición de cerrado. Si no se puede
maniobra el interruptor automático, se deben mantener
desconectados el disparador biestable y la bobina de
disparo, y proceder a la comprobación según lo que se
explica en el siguiente apartado “comprobación sin
maniobra del I.A.”.
g. Inyectar las intensidades de prueba de secundario
teniendo en cuenta que la relación de transformación es
300/1 A ó 1000/1 A dependiendo del modelo. Verificar
que los tiempos de disparo son los correctos. Comprobar
que en el display las indicaciones corresponden con los
disparos efectuados.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
39
Modelos de protección, medida y control
8.4.
Unidades ekor.rpt.ci
8.4.1.
Descripción funcional
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
La unidad de protección, medida y control ekor.rpt.ci, está
enfocada a la protección de transformadores de distribución.
Se instala en celdas de interruptor combinado con fusibles, de
forma que todas las funciones de protección son realizadas
por el sistema electrónico salvo los cortocircuitos polifásicos
de alto valor que son despejados por los fusibles.
8.4.2.
Cuando se detecta una sobreintensidad que está dentro
de los valores que puede abrir el interruptor en carga, el
relé actúa sobre un disparador biestable de baja energía
que abre el interruptor. En el caso de que la intensidad de
defecto sea superior a la capacidad de corte del interruptor
en carga[5], se bloquea el disparo del interruptor, para que se
produzca la fusión de los fusibles. Por otro lado, se consigue
un seccionamiento del equipo en defecto evitando que los
fusibles se queden en tensión.
Definición de entradas/salidas
La unidad de protección, medida y control ekor.rpt.ci,
puede disponer de cinco entradas y siete salidas físicas, o
de ocho entradas y cuatro salidas físicas según se muestran
en la siguiente tabla (ver esquema apartado 8.3.2). Todas las
entradas y salidas físicas están aisladas del resto de circuitos
independientes.
Las entradas y salidas son accesibles desde el bornero del
ekor.rpt.ci.
La consulta del estado de las entradas y la actuación sobre
las salidas, puede realizarse tanto en modo local como
por protocolo de comunicaciones. Asimismo también
son accesibles de igual manera, los ajustes, parámetros,
medidas, etc.
Figura 8.11. Protección de transformador
Figura 8.12. Protección general (suministro a cliente en MT)
40
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Modelos de protección, medida y control
Para el módulo de cinco entradas y siete salidas la relación
de señales disponible es la siguiente:
Entradas físicas
E1
E2
E3
E4
E5
Salidas físicas
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
Disparo exterior
Interruptor cerrado
Interruptor abierto
Seccionador cerrado
Fusión de fusibles cerrado
Indicación de disparo
Watchdog
Disparo 50/51
Disparo 50N/51N
Disparo exterior
Orden de apertura
Orden de cierre
Tabla 8.10. Relación de señales disponible para el módulo de cinco entradas y siete salidas
Para el módulo de ocho entradas y cuatro salidas la
relación de señales disponible es la siguiente:
Entradas físicas
E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
Salidas físicas
S1
S2
S3
S4
Disparo exterior
Interruptor cerrado
Interruptor abierto
Seccionador cerrado
Indicación de disparo
Watchdog
Orden de apertura
Orden de cierre
Fusión de fusibles cerrado
Propósito general
Propósito general
Propósito general
Tabla 8.11. Relación de señales disponible para el módulo de ocho entradas y cuatro salidas
La funcionalidad específica de las entradas y salidas, depende de la instalación y puede ser diferente a lo expuesto en las tablas
anteriores. Para verificar la funcionalidad específica de estas entradas y salidas, consultar los esquemas de la instalación.
8.4.3.
Características técnicas
La unidad ekor.rpt.ci se utiliza para proteger las siguientes
potencias de transformador.
Sistema cgmcosmos
Tensión de red
(1)
[kV]
Tensión nominal
fusible
[kV]
6,6
10
12
13,2
15
20
3/7,2
6/12
10/24
10/24
10/24
10/24
Cartucho de 442 mm
(2)
Potencia mínima de transformador
Calibre fusible
[A]
[kVA]
16
16
16
16
16
16
50
100
100
100
125
160
Potencia máxima de transformador
Calibre fusible
[A]
160(1)
160(1)
100
100
125(2)
125
[kVA]
1250
1250
1250
1250
1600
2000
Fusible SSK 125 A SIBA
Tabla 8.12. Potencias de transformador a proteger
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
41
Modelos de protección, medida y control
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Sistema cgm.3
Tensión de red
(1)
[kV]
Tensión nominal
fusible
[kV]
6,6
10
12
13,2
15
20
25
30
3/7,2
6/12
10/24
10/24
10/24
10/24
24/36
24/36
Cartucho de 442 mm
(2)
Potencia mínima de transformador
Calibre fusible
[A]
[kVA]
16
16
10
10
16
16
25
25
50
100
100
100
125
160
200
250
Potencia máxima de transformador
Calibre fusible
[A]
160(1)
125
63
63
63
63
80(2)
80(2)
[kVA]
1000
1250
800
800
1000
1250
2000
2500
Fusible SSK 125 A SIBA (consultar)
Tabla 8.13. Potencias de transformador a proteger
El proceso de elección de los parámetros de protección
de la unidad ekor.rpt.ci en celda cgmcosmos‑p son los
siguientes:
1.
2.
Calcular la intensidad nominal de máquina In = S/√3 x Un.
3.
Definir el nivel de sobrecarga en permanencia I>. Valores
habituales en transformadores hasta 2000 kVA son el 20 %
para instalaciones de distribución y el 5 % en instalaciones de
generación.
4.
Seleccionar la curva de sobrecarga transitoria. La coordinación
entre las curvas de los relés y los fusibles de BT se realiza con
el tipo de curva EI.
5.
6.
7.
42
Determinar el calibre del fusible necesario para proteger
el transformador según la tabla de fusibles del documento
IG‑078 de Ormazabal. Los calibres máximos que se pueden
utilizar son 160 A para tensiones iguales o inferiores a 12 kV, y
125 A para tensiones iguales o inferiores a 24 kV.
Definir el retardo en sobrecarga transitoria K. Este parámetro
está definido por la constante térmica del transformador.
Así, cuanto mayor es esta constante, más tiempo tarda en
incrementarse la temperatura del transformador ante una
sobrecarga y, por lo tanto, más tiempo se puede retardar el
disparo de la protección. Para transformadores de distribución
es habitual el valor K = 0,2 que implica un disparo en 2 s si la
sobrecarga es del 300 % en curva EI.
Nivel de cortocircuito I>>. Se debe determinar el valor
máximo de la intensidad de magnetización del transformador.
El pico de intensidad que se produce cuando se conecta un
transformador en vacío, por efecto de la magnetización del
núcleo, es varias veces superior al nominal. Este valor de pico
de hasta 12 veces el nominal (10 veces para más de 1000 kVA)
tiene un contenido en armónicos muy elevado, de forma que
su componente fundamental de 50 Hz es mucho menor. Así,
un valor habitual de ajuste de este parámetro es entre 7 y 10.
Temporización de instantáneo T>>. Este valor corresponde
con el tiempo de disparo de la protección en caso de
cortocircuito. Depende de la coordinación con otras
protecciones, y los valores habituales se sitúan entre 0,1 y
0,5 s. En el caso de que el cortocircuito sea de valor elevado,
actuarán los fusibles en el tiempo determinado por su curva
característica.
8.
Determinar el valor de intensidad en el caso de cortocircuito
trifásico secundario. Este defecto debe ser despejado por los
fusibles, y corresponde con el valor máximo del punto de
intersección entre la curva del relé y del fusible. Si el punto de
intersección es superior al valor de cortocircuito secundario,
se deben cambiar los ajustes para cumplir este requisito.
Para la elección de los parámetros de protección de la
unidad ekor.rpt.ci en celdas cgm.3‑p, los pasos a seguir
son similares a los propuestos en los párrafos anteriores,
variando únicamente el primer paso. El calibre del fusible
necesario para proteger el transformador se determina
según la tabla de fusibles de los documentos de Ormazabal
IG‑034 e IG‑136, respectivamente, teniendo en cuenta que
las potencias mínimas a proteger se han mostrado en la
tabla anterior.
En el caso de proteger un transformador de las siguientes
características, en un sistema de celdas cgmcosmos:
S = 1250 kVA, Un = 15 kV y Uk = 5 %
Los pasos a seguir para una correcta coordinación entre los
fusibles y el relé de protección son los siguientes:
1.
Elección de fusible según IG‑078. Fusible 10/24 kV 125 A
2.
Intensidad nominal. In = S/√3 x Un = 1250 kVA/√3 x 15 kV @ 48 A
3.
Sobrecarga admitida en permanencia
20 %. In x I> = 48 A x 1,2 @ 58 A
4.
Tipo curva Extremadamente Inversa. E.I.
5.
Factor de sobrecarga transitoria. K = 0,2
6.
Nivel de cortocircuito. In x I> x I>> = 48 A x 1,2 x 7 @ 404 A
7.
Temporización de instantáneo T>> = 0,4 s
8.
Cortocircuito secundario. Ics = In x 100/ Uk = 48 A x 100 / 5 @ 960 A
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
(s)
(A)
Modelos de protección, medida y control
Elección fusible 125 A
Intensidad nominal 48 A
Sobrecarga en permanencia 58 A
Tipo de curva E.I.
Factor K = 0,2
Nivel de cortocircuito 404 A
Temporización instantáneo 400 ms
Cortocircuito trifásico secundario 960 A
Zona operación fusible
Zona operación relé
Tiempo
Intensidad
Figura 8.13. Ejemplo para fusible SSK de SIBA
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
43
Modelos de protección, medida y control
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
El ajuste de la unidad de tierra depende de las características
de la red donde está instalada la unidad. En general, los
valores de defecto a tierra son suficientemente elevados
como para ser detectados como sobreintensidad. Incluso
en las redes de neutro aislado o compensado el valor de
defecto en las instalaciones de protección de transformador
se discrimina claramente de las intensidades capacitivas de
las líneas. Así, las unidades ekor.rpt.ci para protección de
transformador se utilizan en redes de neutro aislado sin
necesidad de direccionalidad. Los valores de los parámetros
de ajuste deben garantizar la selectividad con las
protecciones de cabecera. Dada la variedad de criterios
de protección y de los tipos de régimen de neutro de las
redes, no se puede indicar una única parametrización que
se ajuste a cada caso. De forma general, y para máquinas de
hasta 2000 kVA, los ajustes que se indican a continuación
son orientativos, y se debe comprobar que coordinan
correctamente con las protecciones existentes aguas arriba
(protecciones generales, de línea, cabecera, etc.).
Ajuste de Fase
Intensidad Nominal Temporizado
In=S/√3xUn = 48 A
EI
Instantáneo
I>
K
I>>
T>>
DT
1,2
0,2
7
0,4
Io>
Ko
Io>>
To>>
Tabla 8.14. Ajuste de fase
Ajuste de Tierra
Tipo de neutro
Temporizado
Instantáneo
Rígido o impedante
NI
DT
0,2
0,2
5
0,4
Aislado o compensado
NI
DT
0,1/Ig = 2 A*
0,2
5
0,4
* En el caso de utilizar toroidal homopolar.
Tabla 8.15. Ajuste de tierra
44
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
8.4.4.
Modelos de protección, medida y control
Instalación en celda
Las partes integrantes de las unidades ekor.rpt.ci son el relé
electrónico, los sensores de tensión e intensidad, el disparador
biestable, bobina de disparo y el bornero.
1
2
3
El relé electrónico se soporta mediante unos anclajes al
mando de la celda. El frontal del equipo donde se agrupan
los elementos de interface de usuario, display, teclas, puerto
de comunicaciones, etc. es accesible desde el exterior sin
necesidad de quitar la envolvente de mando. En su parte
posterior se encuentran los conectores X1 y X2, así como el
cableado que le une a los sensores de tensión e intensidad
y al bornero.
Relé electrónico ekor.rpt.ci
Sensores de intensidad
Sensores de tensión
Figura 8.14. Ejemplo de instalación de unidad ekor.rpt.ci en celdas
de interruptor con fusibles
Figura 8.15. Vista frontal y trasera ekor.rpt.ci
1
2
3
4
Interconexión configuración rele ekor.rpt.ci
DB-9 Macho (rele)
DB-9 Hembra (PC)
Conexionado comunicaciones RS485
Figura 8.16. Diagrama de conexionado frontal y trasera ekor.rpt.ci
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
45
Modelos de protección, medida y control
8.4.5.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Esquema eléctrico ekor.rpt.ci
El esquema eléctrico de las unidades ekor.rpt.ci se muestra
a continuación.
Figura 8.17. Esquema eléctrico
46
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
8.4.6.
Modelos de protección, medida y control
Instalación de toroidales
La instalación de los transformadores de intensidad
toroidales requiere especial atención. Es la principal
fuente de problemas de disparos intempestivos, y su
funcionamiento incorrecto puede provocar disparos que
no se detectan en la puesta en servicio. A continuación se
detallan las indicaciones que se deben tener en cuenta en
la instalación.
1.
Los toroidales se instalan en los cables de salida de la celda. El
diámetro interior es de 82 mm lo que implica que los cables de
MT que se utilizan pueden pasar por su interior con facilidad.
2.
La pantalla de tierra SÍ debe pasar por el interior del toroidal
cuando salga de la parte de cable que queda por encima
del toroidal. En este caso, la trenza se pasa por el interior del
toroidal antes de conectarla al colector de tierras de la celda. Se
debe asegurar que la trenza no toca ninguna parte metálica,
como el soporte de cables u otras zonas del compartimento
de cables, antes de conectarse a la tierra de la celda.
3.
La pantalla de tierra NO debe pasar por el interior del toroidal
cuando salga de la parte de cable que queda por debajo
del toroidal. En este caso la trenza se conecta directamente
al colector de tierras de la celda. En el caso de no existir
trenza de la pantalla de tierra por estar conectada en el otro
extremo, como es el caso de la celda de medida, tampoco se
debe pasar la trenza a través del toroidal.
8.4.7.
1
Pantalla de tierra: se debe pasar por el interior de los toroidales
Figura 8.18. Instalación de toroidales
Comprobación y mantenimiento
La unidad de protección, medida y control ekor.rpt.ci
está diseñada para poder realizar las comprobaciones de
funcionamiento necesarias.
e. Desconectar el seccionador de tierra y maniobrar el
interruptor a la posición de cerrado. Rearmar la retención
y quitar la palanca de maniobra para preparar la celda
para disparo.
1.
f.
Comprobación por primario: Este caso corresponde a las
pruebas que se realizan del equipo cuando está totalmente
fuera de servicio, ya que implica la maniobra del interruptorseccionador y la puesta a tierra de los cables de salida de
la celda. En este caso se inyecta intensidad a través de los
transformadores toroidales y se comprueba que la protección
abre el interruptor en el tiempo seleccionado. Adicionalmente
se verifica que las indicaciones de disparo son correctas y el
registro histórico almacena todos los eventos.
Los pasos que se deben seguir para realizar esta comprobación
son los siguientes:
a. Abrir el interruptor-seccionador de la celda y posteriormente
poner la salida a tierra.
b. Acceder al compartimento de cables y pasar un cable de
prueba a través de los toroidales.
Inyectar las intensidades de prueba, y verificar que los
tiempos de disparo son los correctos. Comprobar que en
el display las indicaciones corresponden con los disparos
efectuados.
Se debe tener en cuenta que para los disparos de fase el cable
de prueba se debe pasar por dos toroidales. El cable ha de
pasar por cada uno de ellos en sentido contrario, o sea, si en
el primero la intensidad pasa de arriba hacia abajo, en el otro
lo debe hacer de abajo hacia arriba para que la suma de las
dos intensidad sea cero y no se produzcan disparos por tierra.
En el caso de realizar disparo por tierra, el cable de prueba se
pasa por un único toroidal (toro homopolar o de fase, según
se disponga o no de toro homopolar). Se deben realizar
pruebas de disparo por todos los transformadores toroidales
para determinar el funcionamiento de la unidad completo.
c. Conectar el cable de prueba al circuito de intensidad del
ensayador.
d. Conectar la salida S1, señal de disparo (según funcionalidad
programada), a la entrada de parada de temporizador del
ensayador.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
47
Ajustes y manejo de menús
9.
9.1.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Ajustes y manejo de menús
Teclado y display alfanumérico
Como puede apreciarse en la imagen, las unidades de
protección, medida y control ekor.rp.ci disponen de un
total de 6 teclas:
SET: permite acceder al modo de “ajuste de parámetros”. Así
mismo, y ya dentro de los diferentes menús del modo “ajuste
de parámetros”, adquiere una función de confirmación, que
será explicada más detalladamente a lo largo del actual
capítulo.
ESC: permite volver a la pantalla principal (“visualización”),
desde cualquier pantalla, descartando las modificaciones
de ajustes realizadas hasta ese momento. Mediante esta
tecla se pueden resetear las indicaciones de disparo de la
unidad.
Teclado de dirección: Las flechas “arriba” y “abajo” permiten
desplazarse a lo largo de los diferentes menús y modificar
valores. “derecha” e “izquierda” permiten seleccionar
valores para su modificación dentro del menú de “ajuste de
parámetros”, tal y como se detallará posteriormente.
Junto al teclado, y en relación directa con él, los relés disponen
de un display alfanumérico, que facilita las operaciones a
realizar con el relé. Para ahorrar energía, el relé dispone de
un sistema de reposo (display apagado), que entrará en
funcionamiento cada vez que el relé se encuentre durante
1 minuto sin recibir ninguna señal exterior (pulsación de
alguna tecla, excepto la tecla SET, o comunicación vía RS 232),
o 2 minutos si el usuario se encuentra modificando los
parámetros dentro del modo “ajuste de parámetros”. Así
mismo, la recepción de cualquiera de los dos tipos de señal
exterior (pulsación de las teclas ESC, flecha arriba, abajo,
izquierda o derecha, comunicación RS‑232) activará el relé
finalizando su estado de reposo, siempre que el relé esté
alimentado.
48
Figura 9.1.
Unidades de protección, medida y control ekor.rp.ci
Figura 9.2.
Tecla SET
Figura 9.3.
Tecla ESC
Figura 9.4.
Teclado de dirección
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
9.2.
Ajustes y manejo de menús
Visualización
El modo “visualización” es en el que habitualmente se
encuentra el relé cuando está en servicio. Su función principal
es la de permitir al usuario visualizar distintos parámetros de
la unidad, que pueden resumirse en 5 grupos:
1.
Medida de intensidades
2.
Detección de presencia /ausencia de tensión
3.
Visualización de valores de ajuste
4.
Valores del último y penúltimo disparo
5.
Fecha y hora actuales
El modo de “visualización” es el que aparece por defecto en
el relé, tanto al encenderlo, como después de su estado de
reposo, o pulsando la tecla ESC desde cualquier pantalla.
En este modo de funcionamiento, se encuentran activas
las teclas de dirección “arriba” y “abajo”, que permitirán al
usuario desplazarse a lo largo de los distintos parámetros
del modo “visualización”. La tecla SET pasa al modo “ajuste
de parámetros”.
Figura 9.5.
Fecha y hora actuales
Figura 9.6.
Pantallas del modo “VIsualización”
La Figura 9.6 muestra un ejemplo de algunas pantallas del
modo “VIsualización” de las unidades ekor.rp.ci.
Las pantallas que se muestran en el display del relé, se
componen de 2 líneas de datos. La primera indica cuál es
el parámetro correspondiente a la pantalla en cuestión,
mientras que la segunda establece el valor de dicho parámetro.
Adicionalmente, tanto en esta pantalla de visualización
como en sus dos líneas de datos, pueden llegar a indicarse
códigos de error (ver apartado “9.5. Códigos de error”) y el
estado de ciclo de reenganche (ver apartado “9.6. Códigos
de reenganchador”). Estas indicaciones se intercalarán en el
display con las indicaciones de visualización.
A continuación se muestra una tabla con la secuencia de
los parámetros del modo “visualización”. En ella se incluye
el texto que aparece en la primera línea del display del relé,
junto con la explicación del parámetro correspondiente.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
49
Ajustes y manejo de menús
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Parámetro
I1. A
I2. A
I3. A
I 0. A
V1
V2
V3
I>
I0>
I>>
I 0>>
In. A
I>
K
I>>
T>>
I 0>
K0
I 0>>
T 0>>
Ur
Tu
79_h*
T1R*
T2R*
T3R*
T4R*
Tb*
Tbm*
R50*
R51*
R50N*
R51N*
H2. A
H2
H2.TM
H2.DT
H2.YE
H2.HR
H2.SE
H1. A
H1
H1.TM
H1.DT
H1.YE
H1.HR
H1.SE
DATE
YEAR
HOUR
SEC
Significado
Medida de intensidad fase 1
Medida de intensidad fase 2
Medida de intensidad fase 3
Medida de intensidad homopolar
Detección de tensión fase 1 (ON/OFF)
Detección de tensión fase 2 (ON/OFF)
Detección de tensión fase 3 (ON/OFF)
Tipo de curva de fase (NI, MI, EI, DT, Inhabilitada)
Tipo de curva homopolar (NI, MI, EI, DT, Inhabilitada)
Habilitada/Inhabilitada unidad instantáneo de fase
Habilitada/Inhabilitada unidad instantáneo homopolar
Intensidad de fase a plena carga
Factor de sobrecarga de fase
Cte. multiplicadora de fase
Multiplicador instantáneo de fase
Temporización instantáneo de fase
Factor de fuga a tierra
Cte. multiplicadora homopolar
Multiplicador instantáneo homopolar
Temporización instantáneo homopolar
Tensión de red
Temporización detección presencia/Ausencia de tensión
Activación/Desactivación de función reenganchador
Tiempo de primer reenganche
Tiempo de segundo reenganche
Tiempo de tercer reenganche
Tiempo de cuarto reenganche
Tiempo de bloqueo
Tiempo de bloqueo manual
Reenganche por disparo de unidad 50
Reenganche por disparo de unidad 51
Reenganche por disparo de unidad 50N
Reenganche por disparo de unidad 51N
Intensidad último disparo
Causa último disparo
Tiempo del último disparo desde el arranque hasta el disparo
Fecha último disparo
Año último disparo
Hora y minuto último disparo
Segundo último disparo
Intensidad penúltimo disparo
Causa penúltimo disparo
Tiempo del penúltimo disparo desde el arranque hasta el disparo
Fecha penúltimo disparo
Año penúltimo disparo
Hora y minuto penúltimo disparo
Segundo penúltimo disparo
Fecha actual
Año actual
Hora actual
Segundo actual
* Solo para ekor.rpg.ci
Tabla 9.1.
50
Secuencia de los parámetros del modo “visualización”
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
9.3.
Ajustes y manejo de menús
Ajuste de parámetros
Al menú de “ajuste de parámetros” se accede desde
cualquier pantalla del menú de “visualización” pulsando la
tecla SET. La protección sigue operativa, con los parámetros
iniciales, hasta que se vuelva al menú de “visualización”,
pulsando de nuevo la tecla SET.
Para permitir al usuario una rápida identificación del menú
en el que se encuentra, siempre que el relé esté en el menú
de “ajuste de parámetros”, aparece el texto <<SET>> en la
parte inferior central de la pantalla del relé (ver dibujo).
Como medida de precaución, el menú de “ajuste de
parámetros” se encuentra protegido por un password, que
se introduce cada vez que se desee acceder al menú. Por
defecto, todas las unidades ekor.rp.ci tienen la clave 0000.
Esta clave puede ser modificada por el usuario de la manera
que se explicará más adelante.
Este menú tiene como función permitir al usuario la
realización de cambios en diversos parámetros del relé.
Estos parámetros pueden agruparse en:
1.
Parámetros de las funciones de protección y detección
2.
Menú de entradas
3.
Menú de salidas
4.
Fecha y hora
5.
Parámetros de comunicación
6.
Información sobre el número de disparos
7.
Modificación de password
9.3.1.
Figura 9.7.
Ajuste de parámetros
Parámetros de protección
Las unidades ekor.rp.ci disponen de dos métodos de
selección de los parámetros de ajuste: manual y automático.
El método manual, consiste en la introducción individual de
cada parámetro de protección.
El método automático, en cambio, pretende servir de ayuda al
usuario, facilitando y acelerando la introducción de parámetros.
En este método, el usuario simplemente introduce 2 datos:
Potencia del transformador de Instalación (Pt), y Tensión de la
red (Tr). A partir de estos 2 datos, el relé ajusta los parámetros
según:
In =
Pt
(Tr × 3 )
Redondeando el valor siempre hacia arriba, se obtendrá
el valor de intensidad a plena carga seleccionado.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
51
Ajustes y manejo de menús
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
El resto de valores de la regulación tienen un valor fijo, que
se puede observar en la siguiente tabla, aunque el usuario
puede cambiar cualquiera de los valores seleccionados por
el programa desde el modo manual.
Protección de fase
Ajuste
Factor de sobrecarga
Tipo de curva
Cte. multiplicadora
Factor de cortocircuito
Tiempo de disparo
Disparo habilitado
Protección de tierra
Valor automático
120 %
EI
0,2
10*
0,1*
DT
Ajuste
Factor de fuga a tierra
Tipo de Curva
Cte. multiplicadora
Factor de cortocircuito
Tiempo de disparo
Disparo habilitado
Valor automático
20 %
NI
0,2
5
0,1(*)
DT
* Para el caso de protección mediante ekor.rpt-10 x 1/20 x 1/30 x 1 B con toros de rango 5 – 100 A, el factor de cortocircuito es 7 y el tiempo de disparo
por instantáneo es de 0,4.
Tabla 9.2.
9.3.2.
Parámetros de protección
Menú de ajuste de parámetros
Cuando se accede al menú de “ajuste de parámetros” a
través de la tecla SET, el relé solicita la introducción de
un password. Una vez comprobado que el password es
correcto, se entrará en la zona de introducción de ajustes. En
este momento se deberá seleccionar configuración manual
(CONF PAR), o configuración automática (CONF TRAF).
Se podrá pasar de uno a otro con las teclas “derecha” e
“izquierda”, y se seleccionará la opción deseada con la
tecla SET. El diagrama de la derecha explica este proceso de
forma gráfica.
Una vez dentro de cualquiera de las dos zonas de
introducción de ajustes, el usuario puede desplazarse de
un parámetro a otro a través de las teclas “arriba” y “abajo”,
tal y como se hacía en el modo de “visualización”. Para salir
de este menú bastará con pulsar la tecla ESC o la tecla SET,
accediendo en ese momento de forma inmediata al menú
de “visualización”. La diferencia es que la tecla ESC, descartará
todas las modificaciones de ajustes previamente realizadas,
mientras que con SET, se grabarán todos los datos antes
de seguir.
52
Figura 9.8.
Ajuste de parámetros
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Ajustes y manejo de menús
Para modificar un ajuste, el modo de proceder es el siguiente:
1.
Visualizar en la pantalla el ajuste a modificar.
2.
Pulsar las teclas “izquierda” o “derecha”. El dato comenzará a
parpadear.
3.
Ajustar al valor deseado con las teclas “arriba” y “abajo”. Si el
ajuste es numérico, podrá modificarse la cifra parpadeante
con las teclas “izquierda” y “derecha”.
4.
Para salir pulsar SET (grabar y salir), o ESC (descartar cambios
y salir).
Figura 9.9.
Modificación de ajustes
La modificación del password se realiza introduciendo
previamente el password actual. El proceso se explica
de forma gráfica en el diagrama de la derecha. Como se
observa en dicho diagrama, la modificación del password
consta de cuatro pasos.
Figura 9.10. Modificación de password
Las dos tablas siguientes, muestran los parámetros de
protección del menú “ajuste de parámetros”, junto con una
explicación de cada uno y los valores que puede tener. Esta
información se muestra para cada uno de los dos modos de
ajuste, manual o automático.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
53
Ajustes y manejo de menús
Parámetro
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Significado
Rango
I>
I0>
I>>
I0>>
In. A
Tipo de curva fase/inhabilitación unidad
Tipo de curva homopolar/inhabilitación unidad
Habilitación unidad instantáneo de fase
Habilitación unidad instantáneo de tierra
Intensidad de fase a plena carga
I>
K
I>>
T>>
I0>*
K0
I0>>
T0>>
Ur
Tu
79_h**
T1R**
T2R**
T3R**
T4R**
Tb**
Tbm**
R50**
R51**
R50N**
R51N**
DATE
YEAR
HOUR
SEC.
NPER
PROT
Factor de sobrecarga de fase
Cte. multiplicadora de fase
Multiplicador instantáneo de fase
Temporización instantáneo de fase
Factor de fuga a tierra
Cte. multiplicadora homopolar
Multiplicador instantáneo homopolar
Temporización instantáneo homopolar
Tensión de red (kV)
Temporización detección presencia /ausencia de tensión
Activación/desactivación función reenganchador
Tiempo de primer reenganche
Tiempo de segundo reenganche
Tiempo de tercer reenganche
Tiempo de cuarto reenganche
Tiempo de bloqueo
Tiempo de bloqueo manual
Reenganche por disparo de unidad 50
Reenganche por disparo de unidad 51
Reenganche por disparo de unidad 50N
Reenganche por disparo de unidad 51N
Modificar día actual (día y mes)
Modificar año actual
Modificar hora actual
Modificar segundo actual
Número de periférico
Número de protocolo
BAUD
PARI
LEN
STOP
DT.AD
YE.AD
HR.AD
SE.AD
NTP
NTG
V.
PSWU
Entradas
SAL
Velocidad de transmisión (kbps)
Paridad
Longitud de palabra
Bits de stop
Día y mes en que se realizó el último ajuste
Año en que se realizó el último ajuste
Hora último en que se realizó el ajuste
Segundo en que se realizó el último ajuste
Número de disparos de fase
Número de disparos de tierra
Versión del firmware
Modificación del password
Entradas
Salidas
* En caso de toroidal homopolar el rango es 0,5 A – In y el parámetro es Ig
** Sólo para ekor.rpg.ci
Tabla 9.3.
Menú de ajuste manual
[5]
[5]
54
Protocolo para comunicar con ekor.soft.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
OFF, NI, VI, EI, DT
OFF, NI, VI, EI, DT
OFF, DT
OFF, DT
Modelos x001: 5 A – 192 A (paso 1 A)
Modelos x002: 15 A – 480 A (paso 1 A)
1,00 – 1,30
0,05 – 1,6
1 – 25
0,05 – 2,5
0,1 – 0,8
0,05 – 1,6
1 – 25
0,05 – 2,5
3 – 36
0,05 – 2,5
ON /OFF
0,0 a 999,9 (paso 0,1)
0,0 y de 15,0 a 999,9 (paso 0,1)
0,0 y de 60,0 a 999,9 (paso 0,1)
0,0 y de 180,0 a 999,9 (paso 0,1)
0,1 a 999,9 (paso 0,1)
0,1 a 999,9 (paso 0,1)
ON /OFF
ON /OFF
ON /OFF
ON /OFF
1 - 31/1 - 12
2000 – 2059
00:00 - 23:59
0 - 59
0 – 31
0000[5] MODBUS
0002 PROCOME
1,2; 2,4; 4,8; 9,6; 19,2; 38,4
No, par, impar
7; 8
1; 2
No ajustable
No ajustable
No ajustable
No ajustable
No ajustable
No ajustable
No ajustable
0000 - 9999
ON/OFF
ON/OFF
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Ajustes y manejo de menús
Parámetro
tP 0W
Significado
TVOL
50; 100; 160; 200; 250; 315; 400; 500;
630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000
6,6; 10; 12; 13,2; 15; 20; 25; 30
Tensión de la red (kV)
Tabla 9.4.
Menú de ajuste automático
En el modo de ajuste automático una vez ajustados
los parámetros “potencia del transformador” y “tensión
de la red”, el relé mostrará la secuencia de aparición de
parámetros de la tabla anterior (correspondiente al ajuste
manual de parámetros), a partir del parámetro Ur.
Desde la pantalla de “ajuste de parámetros” se puede acceder
a las pantallas “menú de entradas” y “menú de salidas”. Para
ello, una vez en la pantalla de entradas del menú de “ajustes
de parámetros”, se accede al “menú de entradas”, pulsando
las flechas de izquierda o derecha. En el “menú de entradas”
se encuentra el estado de las entradas de 1 a 5 y de 1 a 10[6],
según modelo, en pantallas consecutivas, que se pueden
consultar pulsando las flechas arriba y abajo.
9.4.
Rango
Potencia del transformador (kVA)
De igual forma que para las entradas, al “menú de salidas”,
también se accede desde la pantalla de salidas que se
muestra en “ajuste de parámetros” (denominada “SAL ONOF”),
pulsando las flechas izquierda o derecha. Un vez dentro de
dicho menú, para desplazarse por las diferentes pantallas
que muestran el estado de cada salida, se utilizan las flechas
arriba y abajo. El estado de las salidas se modifica mediante
las flechas izquierda y derecha. La variación del estado de
las salidas se ejecuta mediante un pulso.
Para salir del “menú de entradas” o del “menú de salidas” hay
que pulsar la tecla ESC del relé.
Reconocimiento de disparo
Cada vez que se produce un disparo, el relé accede
inmendiatamente al menú de “reconocimiento de disparo”.
Este menú se puede reconocer fácilmente, por una flecha
parpadeante situada en la parte superior del display,
justo debajo del nombre de la función que ha provocado
el disparo. Las unidades ekor.rp.ci señalizan mediante la
flecha superior cuatro de las posibles causas de disparo:
1.
Disparo de temporizado de fase
I>
2.
Disparo de instantáneo de fase
I>>
3.
Disparo de temporizado de tierra I0>
4.
Disparo de instantáneo de tierra
I0>>
El menú de “reconocimiento de disparo” se abandona
pulsando la tecla ESC, desde cualquiera de las pantallas del
menú. El relé reconoce que el usuario ha comprobado el
disparo, volviendo entonces a la primera pantalla del menú
de “visualización”. En cualquier caso y desde el propio menú
de “visualización”, los datos del disparo seguirán disponibles
para el usuario hasta que se produzcan dos nuevos disparos.
A través de sus diversas pantallas, el menú de
“reconocimiento de disparo” proporciona dos tipos de
información. En la pantalla inicial, se muestra la intensidad
detectada en el momento del disparo, por fase o por tierra
en función de la unidad disparada. En las sucesivas pantallas
del “reconocimiento de disparo” se muestran la fecha y
hora del disparo, junto con el tiempo transcurrido desde el
arranque de la unidad hasta el disparo.
Figura 9.11. Reconocimiento de disparo
La siguiente tabla muestra la secuencia de aparición de los
datos. Como en el resto de menús, las teclas “arriba” y “abajo”
sirven para desplazarse por los diferentes datos:
Parámetro
Ix A
Ix TM
Ix DT
Ix YE
Ix HR
Ix SE
Donde el subíndice x está en función de la causa del disparo: “1”, “2”,
“3” ó “0”, para fase1, fase 2, fase 3 u homopolar, respectivamente.
Tabla 9.5.
[6]
Significado
Intensidad en el momento del disparo
Tiempo desde el arranque de la unidad hasta el disparo
Día y mes en que ocurrió el disparo
Año en que ocurrió el disparo
Hora en que ocurrió el disparo
Segundo en que ocurrió el disparo
Secuencia de aparición de los datos
De 1 a 8 en el caso de ekor.rpt.ci.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
55
Ajustes y manejo de menús
9.5.
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Códigos de error
Las unidades ekor.rp.ci disponen de una serie de códigos de
error, destinados a avisar al usuario de las distintas anomalías
que puedan producirse en el sistema.
Los diferentes códigos de error se identifican por un número,
tal y como aparece en la figura de la derecha. A continuación
se muestran los códigos de error que pueden mostrarse en
las unidades ekor.rp.ci:
Código
mostrado
en display
ER 03
Significado
Error de interruptor (error en la apertura o error en
el cierre)
Error de bobina de cierre en cerrado
Error de bobina de cierre en abierto
Error de bobina de apertura
Alarma magnetotérmicos
Alarma muelles destensados
Estado de las protecciones fuera de servicio
(incluso con I>, Io>, I>>, Io>> a ON)
Activación bombeo
ER 04
ER 05
ER 06
ER 07
ER 08
ER 09
ER 0A
Figura 9.12. Visualización de error
Conmuta entre el código de error y la medida
Tabla 9.6.
9.6.
Códigos de error
Códigos de reenganchador
Junto con los parámetros de reconocimiento de disparo, la
unidad muestra una serie de códigos para indicar el ciclo en
el que se encuentra el reenganchador:
Código
mostrado
en display
RE 01
RE 02
RE 03
RE 04
RE FIN
56
1.
Operaciones manuales sobre la unidad: cierre/apertura
manual, activación/desactivación del reenganchador.
2.
En caso de producirse errores antes o durante un ciclo de
reenganche, en la pantalla prevalece la información de error
sobre la de reenganche, que debería aparecer en la misma
línea del display.
3.
Se supera el tiempo de bloqueo estando en curso el ciclo de
reenganche, siempre que no se hubiese llegado al disparo
definitivo.
Significado
Primer ciclo de reenganche en curso
Segundo ciclo de reenganche en curso
Tercer ciclo de reenganche en curso
Cuarto ciclo de reenganche en curso
Ciclo de reenganchador finalizado: disparo definitivo
Conmuta entre el código de reenganche y la pantalla de
reconocimiento de disparo
Tabla 9.7.
Los códigos del reenganchador se borrarán de la pantalla del
relé manteniendo únicamente la pantalla de reconocimiento
de disparo ante las siguientes situaciones:
Códigos del reenganchador
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
9.7.
Ajustes y manejo de menús
Mapa de menús (acceso rápido)
El mapa de menús es una tabla resumen que muestra todos
los submenús de los que constan las unidades ekor.rp.ci, así
como una pequeña explicación de los mismos.
Figura 9.13. Mapa de menús (1)
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
57
Ajustes y manejo de menús
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Figura 9.14. Mapa de menús (2)
58
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Ajustes y manejo de menús
Figura 9.15. Mapa de menús (3)
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
59
Comunicaciones
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
10. Comunicaciones
10.1. Medio físico: RS 485 y fibra óptica
El medio físico mediante el que se establecen las
comunicaciones orientadas al telecontrol para la familia de
unidades ekor.rp.ci puede ser mediante cable par trenzado
o fibra óptica (según modelo).
Para la comunicación mediante fibra óptica se utiliza una
fibra de plástico tipo multimodo. El relé dispone de dos
conectores para la fibra óptica, uno para transmitir y otro
para recibir.
10.2. Protocolo MODBUS
Los dos puertos de comunicación del relé responden al
mismo protocolo: MODBUS en modo de transmisión RTU
(binario). La principal ventaja de este modo sobre el modo
ASCII es su mayor densidad de información, lo que da una
mayor tasa de transmisión de datos a igual velocidad de
comunicación. Cada mensaje debe ser transmitido como
una cadena continua puesto que se utilizan los silencios
para detectar el final de mensaje. La duración mínima del
SILENCIO será de 3,5 caracteres.
Inicio Dirección Función
Datos
CRC
Fin
Silencio
n x 8 bits
16 bits
Silencio
8 bits
8 bits
Tabla 10.1. Trama de un mensaje de RTU
La direccion MODBUS del relé (también llamada número de
periférico) es un byte que toma valores de 0 a 31.
El maestro se dirigirá al esclavo indicando su dirección en el
campo correspondiente y el esclavo contestará indicando
su propia dirección. La dirección “0” se reserva para el modo
“difusión” de forma que será reconocida por todos los
esclavos.
60
1
2
ekor.bus
Parámetros ajustes
Figura 10.1. Dirección MODBUS
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Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Comunicaciones
10.2.1. Funciones lectura/escritura
En principio solo se implementarán dos funciones, una para
la lectura de datos y otra para la escritura.
Lectura de datos
Pregunta:
Inicio
Dirección
Función
Silencio
DESC
‘3’
Datos
DIREC-H
DIREC-L
NDATOS-H
CRC
Fin
NDATOS-L
16 bits
Silencio
CRC
Fin
.......
16 bits
Silencio
CRC
Fin
16 bits
Silencio
Tabla 10.1. Pregunta
Respuesta:
Inicio
Dirección
Función
N° de bytes
Silencio
DESC
‘3’
N
Datos
DATO1-H
DATO1-L
Tabla 10.2. Respuesta
donde:
DESC
DIREC-H
DIREC-L
NDATOS-H
NDATOS-L
DATO1-H
DATO1-L
N
Dirección del esclavo
Byte alto de la dirección del primer registro a leer
Byte bajo de la dirección del primer registro a leer
Byte alto del número de registros a leer
Byte bajo del número de registros a leer
Byte alto del primer registro solicitado
Byte bajo del primer registro solicitado
Número total de bytes de datos. Será igual al número de registros solicitados multiplicado por 2
Escritura de datos
Permite escribir un único registro en la dirección apuntada
Pregunta:
Inicio
Dirección
Función
Silencio
DESC
‘6’
Datos
DIREC-H
DIREC-L
DATO-H
DATO-L
Tabla 10.3. Pregunta
Respuesta:
La respuesta normal es un eco de la pregunta recibida.
donde:
DESC
DIREC-H
DIREC-L
DATO-H
DATO-L
Dirección del esclavo
Byte alto de la dirección del registro a escribir.
Byte bajo de la dirección del registro a escribir.
Byte alto del dato a escribir.
Byte bajo del dato a escribir.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
61
Comunicaciones
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Respuesta en caso de error:
Inicio
Dirección
Función
Código-Error
CRC
Fin
Silencio
DESC
FUNC_ERR
CODI_ERROR
16 bits
Silencio
Tabla 10.4. Respuesta en caso de error
donde:
DESC
FUNC_ERR
CODI_ERROR
‘1’
‘2’
‘3’
‘4’
‘5’
‘6’
‘8’
Dirección del esclavo
Es el código de la función solicitada con el bit más significativo a 1
Es el código del error ocurrido
Error en número de registros
Dirección incorrecta
Datos incorrectos
Se intentó leer una dirección de sólo escritura
Error de sesión
Error de EEPROM
Se intenta escribir en una dirección de sólo lectura
10.2.2. Escritura de registro con PASSWORD
Los parámetros están protegidos contra escritura por el
PASSWORD de usuario.
Una sesión de escritura de parámetros protegidos con
password se inicia escribiendo el PASSWORD en la dirección
correspondiente. La sesión de escritura finaliza con la
actualización de los registros una vez que se ha vuelto
a transmitir el PASSWORD correspondiente. En caso de
superar un tiempo de timeout se aborta el proceso y se
vuelve al modo normal. Dentro del modo normal, cualquier
intento de escritura de un registro protegido se responderá
con un código de error ‘2’. La sesión de escritura es válida para
un solo puerto, siendo prioritario el primero que introdujo el
PASSWORD.
10.2.3. Generación del CRC
El campo de chequeo de redundancia cíclica (CRC) consta
de dos bytes que se añaden al final del mensaje. El receptor
debe recalcularlo y compararlo con el valor recibido. Los
dos valores deben ser iguales.
El CRC es el residuo de dividir el mensaje por un polinomio
binario. El receptor debe dividir todos los bits recibidos
(la información más el CRC) por el mismo polinomio que se
utilizó para calcular el CRC. Si el residuo obtenido es 0, la
trama de información se da como válida.
El polinomio que utilizaremos será: X15 + X13 + 1
62
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Comunicaciones
10.2.4. Mapa de registros
Campo
Dirección
In
0x0000
CURVA_
CURVA_
FASE –
HOMO
INST_FASE
INST_HOMO
SOBRECARGA_INST_FASE (I>)
K
Ko
VECES_INST_FASE
VECES_INST_HOMO
0x0001
TIEMPO_INST_FASE
TIEMPO_INST_HOMO
0x0002
0x0003
0x0005
0x0006
0x0007
CONTADOR_DISPAROS_FASE
CONTADOR_DISPAROS_TIERRA
PASSWORD_USUARIO
CORRIENTE_HOMO (Io>)
0x0008
0x0009
0x000b
0x000C
Ur tensión de red
Tu temporización tensión
0x000d
0x000e
NO USADO
0: OFF, 1: DT;
0: 100 %; 1: 101 %; 2: 102 %,... 30: 130 %
0: 0,05; 1: 0,06; ... 20: 1,6
0: 1 vez; 1: 2 veces; 2: 3 veces;...
24: 25 veces
0 → 50 ms, 1 → 60 ms, 2 → 70 ms, 3 → 80 ms
4 → 90 ms, 5 → 100 ms, 6 → 200 ms...2,5 s
de 0000 a 9999
de 0000 a 9999
de 0000 a 9999
si tHom = 0
si tHom = 1
0: 10 %; 1: 11 %; ...80 %
0: 05; 1: 0,06; 2:0,07; ...In
de 3 a 36 kV
0 → 50 ms, 1 → 60 ms, 2 → 70 ms, 3 → 80 ms,
4 → 90 ms, 5 → 100 ms, 6 → 200 ms...2,5 s
79_h
0x000f
0: OFF, 1: ON
R51
R51N
0x0010
0x0011
0x0012
0x0013
0x0014
0x0015
0x0016
0x0017
de 0 a 9999 décimas de s
de 0 a 9999 décimas de s
de 0 a 9999 décimas de s
de 0 a 9999 décimas de s
de 1 a 9999 décimas de s
de 1 a 9999 décimas de s
0: OFF, 1: ON
0: OFF, 1: ON
T1R
T2R
T3R
T4R
Tb
Tbm
R50
R50N
Contenido
de 5 a 192 (s/modelo)
de 15 a 480 (s/modelo)
0: OFF; 1: NI; 2: VI; 3: EI; 4: DT
Tabla 10.5. Ajustes de usuario: escritura con password de usuario
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
63
Comunicaciones
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Campo
Dirección
Fecha ajuste usuario
Historial de disparo
AÑO
MES
HORA
00
MES
HORA
00
PENULT_DISP
DÍA
MINUTO
SEGUNDOS
DÍA
MINUTO
SEGUNDOS
ULT_DISP
0x0200
0x0201
0x0202
0x0203
0x0205
0x0206
0x0207
0x0208
Contenido
Formato RTC
Bit
0
1
2
3
4
5
6
7
ULT_DISP_VALOR_FASE
ULT_DISP_VALOR_HOMO
ULT_DISP_TIEMPO_FASE
ULT_DISP_TIEMPO_HOMO
AÑO
MES
DÍA
HORA
MINUTO
CSEG
SEGUNDOS
PENULT_DISP_VALOR_FASE
PENULT_DISP_VALOR_HOMO
Medida de intensidad
PENULT_DISP_TIEMPO_FASE
PENULT_DISP_TIEMPO_HOMO
AÑO
MES
DÍA
HORA
MINUTO
CSEG
SEGUNDOS
Intensidad fase L1
Intensidad fase L2
Intensidad fase L3
Intensidad homopolar
Versión software
Funcionalidad
0x0209
0x020a
0x020b
0x020c
0x020d
0x020e
0x020f
0x0210
0x0211
0x0212
0x0213
0x0214
0x0215
0x0216
0x0217
0x0218
0x0219
0x021a
0x021b
0x021c
0X0708
0X0709
0X070A
0X070B
0X070C
0X070D
0X070E
0X070F
0x0226
Tabla 10.6. Históricos; medidas; entradas/salidas; version soft: solo lectura
64
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Contenido
Disparo por fase
1: L1, 2: L2, 3: L3
Disparo homopolar
No usado
Disparo externo
Causa del disparo de fase
0: sobrecarga,
1: cortocircuito
Causa del disparo homopolar
0: sobrecarga,
1: cortocircuito
Disparo doble
Intensidad en centésimas de A
Intensidad en centésimas de A
Tiempo en centésimas de s
Tiempo en centésimas de s
Formato RTC
Intensidad en centésimas de A
Intensidad en centésimas de A
Tiempo en centésimas de s
Tiempo en centésimas de s
Formato RTC
Centésimas de A
Centésimas de A
Centésimas de A
Centésimas de A
de 0 a 99
de A a Z
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Comunicaciones
Campo
Dirección
Contenido
Año
0x0300
0x0301
0x0302
0x0303
de 2000 a 2059
Mes
Hora
00
Dia
Minuto
Segundos
de 1 a 12
de 0 a 23
0
de 1 a 31
de 0 a 59
de 0 a 59
Tabla 10.7. Reloj
Campo
Dirección
Contenido
Llave password usuario
0x0500
De 0 a 9999
Tabla 10.8. Llaves password: solo escritura
Entradas Digitales (Sólo Lectura)
Campo
Dirección
0x0710
Entradas digitales
0x0711
Contenido
Bit 0
Entrada 1
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4
Bit 5
Bit 6
Bit 7
Bit 8
Bit 9
Bit 10
Bit 11
Bit 12
Bit 13
Bit 14
Bit 15
Bit 0
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4
Bit 5
Bit 6
Bit 7
Bit 8
Bit 9
Bit 10
Bit 11
Bit 12
Bit 13
Bit 14
Bit 15
Entrada 2
Entrada 3
Entrada 4
Entrada 5
Entrada 6
Entrada 7
Entrada 8
Entrada 9
Entrada 10
Entrada 11
Entrada 12
Entrada 13
Entrada 14
Entrada 15
Entrada 16
Entrada 17
Entrada 18
Entrada 19
Entrada 20
Entrada 21
Entrada 22
Entrada 23
Entrada 24
Entrada 25
Entrada 26
Entrada 27
Entrada 28
Entrada 29
Entrada 30
Entrada 31
Entrada 32
Tabla 10.9. Funciones específicas de telecontrol (nivel de aplicación): entradas digitales
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
65
Comunicaciones
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Salidas Digitales/Mandos (Escritura)
Campo
Dirección
0x0600
Salidas
0x0601
Contenido
Bit 0
Salidas 1
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4
Bit 5
Bit 6
Bit 7
Bit 8
Bit 9
Bit 10
Bit 11
Bit 12
Bit 13
Bit 14
Bit 15
Bit 0
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Bit 4
Bit 5
Bit 6
Bit 7
Bit 8
Bit 9
Bit 10
Bit 11
Bit 12
Bit 13
Bit 14
Bit 15
Salidas 2
Salidas 3
Salidas 4
Salidas 5
Salidas 6
Salidas 7
Salidas 8
Salidas 9
Salidas 10
Salidas 11
Salidas 12
Salidas 13
Salidas 14
Salidas 15
Salidas 16
Salidas 17
Salidas 18
Salidas 19
Salidas 20
Salidas 21
Salidas 22
Salidas 23
Salidas 24
Salidas 25
Salidas 26
Salidas 27
Salidas 28
Salidas 29
Salidas 30
Salidas 31
Salidas 32
Tabla 10.10. Funciones específicas de telecontrol (nivel de aplicación): salidas digitales
La funcionalidad específica de las entradas (0x0600 y 0x0601) y Salidas (0x0710 y 0x0711), depende de la instalación y puede ser
diferente a lo expuesto en las tablas anteriores. Para verificar la funcionalidad específica de estas entradas y salidas, consultar
los esquemas de la instalación.
66
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Comunicaciones
10.3. Protocolo PROCOME
El relé ekor.rp.ci puede configurarse para que el protocolo
de comunicación sea PROCOME (configurando el parámetro
PROT a 0002). En este caso, solo el puerto de comunicación
trasero (estándar RS485) responde al protocolo PROCOME.
El puerto delantero, sigue respondiendo al protocolo
MODBUS, para configuración local, mediante ekor.soft.
PROCOME es un protocolo de comunicación serie en modo
asíncrono diseñado para la transferencia de datos entre
equipos de control y protección de instalaciones eléctricas
basado en la serie de normas IEC 870-5.
La implementación de PROCOME para la unidad ekor.rp.ci,
maneja las funciones de inicialización (sin clave) y de control,
de tal forma que se obtiene la información de las entradas
digitales (incluyendo sus cambios) y de las medidas. Además
se pueden recibir órdenes.
10.3.1. Nivel de enlace
La capa de enlace sigue las indicaciones proporcionadas
sobre el protocolo PROCOME. Dichas tramas siguen el
estándar de tramas T1.2 del IEC, 870‑5‑2, si bien la longitud
del campo de dirección de los equipos es de 8 bits.
Offset
Nombre
Valor
0
1
2
3
4
Start
0x10
Control
0x00-0xFF
Se reserva el valor 0xFF en las direcciones para broadcast.
La estructura de las tramas de longitud fija (sin datos de
aplicación) es la siguiente:
Descripción
Indicación de inicio de trama de longitud fija
Palabra de control
Dirección
0x00-0xFF
Dirección del nodo destino/origen
Suma
0x00-0xFF
Suma de los datos de los Offsets 0 y 1 (control y dirección)
End
0x16
Indicación de final de trama
Tabla 10.11. Estructura de las tramas de longitud fija
Las tramas de longitud variable (con datos de aplicación)
tienen la siguiente longitud:
Offset
Nombre
Valor
0
Start1
0x68
Longitud
0x02
0xFB
0,1
2
3
4
5
(Longitud + 3)
Longitud + 4
Longitud + 5
Descripción
Indicación de inicio de trama de longitud variable
Longitud (en Little Endian) de los datos de usuario, desde Offset 3 hasta el Offset
inmediatamente anterior a la suma
En el segundo byte se copia el contenido del primero, así si longitud = 10 bytes
entonces el campo tiene el valor 0x0A0A
Indicación de inicio de los datos de usuario
Start2
0x68
Control
0x00-0xFF
Palabra de control
Dirección
0x00-0xFF
Dirección del nodo destino/origen
Datos
Datos de usuario. En este espacio se incluyen los ASDUs
Suma
0x00-0xFF
End
0x16
Suma de los datos de los campos de control, dirección y datos
Indicación de final de trama
Tabla 10.12. Tramas de longitud variable
Como mecanismo de control de flujo se utiliza una
ventana de transmisión de 1 mensaje (por medio de un bit
alternante que se incluye en la palabra de control de los
mensajes emitidos por la estación maestra), de tal forma
que las estaciones esclavas repiten el último mensaje
transmitido a la estación maestra si el valor de ese bit (FCB
en la nomenclatura del protocolo) en el último mensaje
recibido del maestro coincide con el del penúltimo mensaje
recibido de maestro, si son distintos procesa el nuevo
mensaje y actúa en consecuencia. Para que el mecanismo se
encuentre activo, se utiliza otro bit de la palabra de control
de los mensajes emitidos por la estación maestra (FCV en la
nomenclatura del Protocolo).
Las palabras de control de los mensajes (tanto emitidos por
el maestro como por la estación esclava) reservan los 4 bits
de su nibble bajo para la función de enlace. Para indicar el
sentido de un mensaje se reserva el bit PRM de la palabra
de control.
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
67
Comunicaciones
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
En PROCOME se utilizan las siguientes tramas en sentido
maestro a esclavo:
#
Nombre
Fcv
0
SEND RESET UC
No
3
SEND DATA
Sí
4
SEND DATA NR
No
6*
REQUEST DATA S
Sí
7*
SEND RESET FCB
No
9
REQUEST LSTS
No
10
REQUEST DATA C1
Sí
11
REQUEST DATA C2
Sí
Descripción
Orden de reset del nivel de enlace del esclavo
Esclavo debe borrar su cola de cambios de ED y poner el valor del último FCB recibido a 0
Se espera del esclavo una confirmación positiva (0, CONFIRM ACK) o negativa (1, CONFIRM NACK)
Envío de datos con confirmación
Por este sistema se envían a los ekor.rp.ci las órdenes de actuación
Se espera del esclavo una confirmación positiva 0, CONFIRM ACK o negativa 1, CONFIRM NACK
Envío de datos sin confirmación
Por este sistema se envía a los ekor.rp.ci la fecha/hora del sistema
No se espera respuesta de los esclavos
Petición de datos específicos
Se usa para obtener los datos de control de los esclavos. Por este mecanismo se obtiene de las
unidades ekor.rp.ci el valor de sus ED, EA y EC, así como los cambios de las ED
Se espera una respuesta con datos (8, RESPOND DATA), sin que los datos estén disponibles aún
(9, RESPOND NO DATA) o sin que los datos hayan sido implementados (15*, RESPOND NO IMP)
Orden de reset del nivel del bit FCB del esclavo
Esclavo debe poner el valor del último FCB recibido a 0, pero no borrar su cola de cambios
Se espera del esclavo una confirmación positiva
(0, CONFIRM ACK) o negativa (1, CONFIRM NACK)
Petición del estado del nivel de enlace
Se usa para saber si el esclavo está conectado.
Se espera una respuesta 11, RESPONDF LSTS
Petición de datos de clase 1 (urgentes)
Se usa para obtener los datos urgentes de los esclavos. Por este mecanismo tan solo se obtiene
de las unidades ekor.rp.ci la causa de la reinicialización del equipo
Se espera una respuesta con datos (8, RESPOND DATA), sin que los datos estén disponibles aún
(9, RESPOND NO DATA) o sin que los datos hayan sido implementados (15*, RESPOND NO IMP)
Petición de datos de clase 2 (no urgentes)
Se usa para obtener los datos no urgentes de los esclavos
Se espera una respuesta con datos (8, RESPOND DATA), sin que los datos estén disponibles aún
(9, RESPOND NO DATA) o sin que los datos hayan sido implementados (15*, RESPOND NO IMP)
* Funciones específicas del protocolo PROCOME, el resto son comunes al nivel de enlace IEC 870-5-2.
Tabla 10.13. Tramas en sentido maestro a esclavo
Y en sentido de esclavo a maestro:
#
0
1
8
9
11
14*
15*
Nombre
CONFIRM ACK
Descripción
Confirmación positiva
CONFIRM NACK
Confirmación negativa
RESPOND DATA
Respuesta con datos de aplicación
RESPOND NO DATA
RESPOND LSTS
Respuesta sin datos de aplicación
Respuesta a petición del estado de enlace
RESPOND LERROR
Respuesta indicando que el nivel de enlace del esclavo no funciona correctamente
RESPOND NO IMP
Respuesta indicando que la funcionalidad asociada a los datos pedidos no ha sido implementada en el esclavo
* Funciones específicas del protocolo PROCOME, el resto son comunes al nivel de enlace IEC 870-5-2.
Tabla 10.14. Tramas en sentido esclavo a maestro
68
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Comunicaciones
10.3.2. Nivel de aplicación
Para el intercambio de datos entre las funciones de
aplicación entre el maestro y los equipos Esclavos se
encapsulan datos en las tramas de longitud variable. Los
datos de aplicación se denominan ASDU (unidad de datos
del servicio de aplicación) y tienen una cabecera común en
la que se identifica su tipo seguido de una serie de datos
específicos para cada uno.
La estructura de esta cabecera, o identificación de la unidad
de datos, es la siguiente:
Offset Nombre
0
Typ
1
Vsq
2
Cot
3
Addr
Descripción
Identificador del tipo de datos
El valor numérico almacenado en este campo
sirve para denominar de forma unívoca a los
datos de aplicación
Calificador de estructura variable
Indica el número de estructuras de datos que
se incluyen en el ASDU
Causa de la transmisión
Indica el motivo de la transmisión del dato
Dirección del ASDU
Dirección del nivel de aplicación del ASDU.
No tiene por qué coincidir con la dirección
del nivel de enlace, ya que una conexión de
enlace podría servir para varias conexiones de
aplicación, pero en PROCOME sí coincide
Tabla 10.15. Identificación de la unidad
A continuación se incluye el objeto de información asociado
al tipo de datos. Este objeto tiene una estructura que
depende de los datos transmitidos en cada caso, pero todos
ellos tienen un comienzo común, el identificador del objeto
de información cuya estructura es:
Offset Nombre
4
5
Por último, se incluyen los datos del objeto de información a
partir del offset 6 dentro del campo de datos de aplicación.
Los ASDUs utilizados en PROCOME tienen unos valores
prefijados para cada uno de los campos de la cabecera.
Los ASDUs utilizados en el intercambio de datos entre
los maestros y los esclavos corresponden a un perfil de
aplicación que soporta la inicialización de las estaciones
secundarias, las funciones de control, la interrogación
de control, el refresco de las señales digitales de control
(soportando el posible overflow del búfer de cambios) y las
órdenes de mando. De esta forma los ASDUs en dirección
secundario (esclavos) a primario (maestro) son:
Typ
5
100
101
103
121
Descripción
Identificación
Transmisión de cambios en ED y medidas (foto EA y cambios)
Transmisión de contadores (foto EC)
Transmisión del estado actual de ED (foto ED)
Órdenes de mando
Tabla 10.17. ASDUs dirección secundario-primario
En dirección primario a secundario son:
Typ
6
100
103
121
Descripción
Sincronización de los esclavos
Petición de datos de control (foto EA, cambios ED, parada EC
y foto EC)
Petición del estado actual de ED (foto ED)
Órdenes de mando
Tabla 10.18. ASDUs dirección primario-secundario
Descripción
Fun
Tipo de función
Inf
Número de información
Tabla 10.16. Objeto
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69
Notas
Instrucciones generales
ekor.rpg.ci & ekor.rpt.ci
Notas
70
IG-157-ES versión 04; 31/05/2016
Sujeto a cambios
sin previo aviso.
Para más información,
contacte con Ormazabal.
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