Self-Powered Protection Relay IKI-35
for Transformer-Monitoring and Protection in Distribution Networks
Manual
Valid for IKI-35_24V
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Tel. +49 7151 969320; M: service@kries.com
Page 1/25
Index
1.
1.1
1.2
1.3
2.
8.
2.2
9.2.3
Introduction
General
Application
Design
Handling / Installation
Precautions
Auxiliary Energy Supply
Split-Core CTs
2.4
Clamp assignment
1.
Introduction
1.1
General
10.
3.
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
7.
5.
6.
7.
8.
Indication/Setting
Indication
Setting
Inrush rejection
Selection of Tripping Coil (obsolete)
Setting examples
Technical Data
Function Test / Maintenance
Low-Power Magnet-Tripping-Coil
Restrictions
Appendix: Function Test
En las modernas redes de distribución y Smart-Grids, los transformadores y las líneas de alta tensión
del cliente deben ser vigilados y protegidos contra sobrecargas y fallas (cortocircuitos, fallas a tierra).
El relé de protección autoalimentado IKI-35 es un relé de protección destinado a aplicaciones de distribución y por su diseño y facilidad de uso es el más adecuado para su uso en unidades principales de
anillo y subestaciones compactas.
El relé de protección autoalimentado IKI-35 es aplicable para la supervisión y protección de transformadores de red de distribución con corrientes nominales de 10 A .... 250 A. Mediante transformadores de
núcleo partido se pueden detectar sobrecorrientes y corrientes de cortocircuito en las líneas de suministro eléctrico.
El dispositivo ofrece una etapa de sobrecorriente (ANSI 51), una etapa de cortocircuito (ANSI 50), una
etapa de disparo rápido externa y una etapa de falla a tierra (ANSI 50N y 51N) también. La etapa de
sobrecorriente y la etapa de falla a tierra se pueden seleccionar como etapa de tiempo definido DMT
(=UMZ) o etapa de tiempo definido inverso IDMT (=AMZ). La etapa IDMT ofrece cuatro curvas según
IEC 60255-3.
Las fallas a tierra pueden detectarse mediante el cálculo de la corriente residual de los sensores de corriente trifásica (ANSI 50N/51N) o mediante la instalación de un TC de núcleo homopolar opcional en la
entrada E para la medición de corrientes de falla a tierra sensibles no dirigidas (ANSI 50G, 51G).
El IKI-35 es alimentado por los TC y protegido por una batería de litio.
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Tel. +49 7151 969320; M: service@kries.com
Page 2/25
1.2
Application
The self-powered protection relay IKI-35 is
mainly used for transformer-protection
in distribution networks.
The use of IKI-35 allows a selective fault
isolation during overload and failure situation
and increases the availability of the residual
network.
Most important features:
Tripping due to:
-
short circuit detection on MV- or LV-side of
transformer
overload detection
earth fault detection
emergency-command or remote-command at
external fast trip input
-
figure 1.2
Applications
a)
Protection of transformers with power circuit breaker
Switching device: power circuit breaker or power breaker
Overcurrent and short circuit stage are monitored by the
IKI-35 and tripped by the magnetic coil.
Substitution for load-breaker/fuse combination
figure 1.2 a)
b)
Protection of Transformers with fuses and IKI-35
Switching device: load-breaker / fuse-combination.
The IKI-35 controls the overcurrent range up to the rated
current of the load breaker and trips the load breaker in
case of overcurrent.
The short circuit current stage of the IKI-35 is blocked.
When the maximum trip current of the load breaker is
exceeded, the tripping will be blocked. Hence the fuse
must take over the tripping function.
figure 1.2 b)
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 3/25
1.3
Design of IKI-35
The protection relay system IKI-35 consists of:
base unit IKI-35
3 split-core CTs; optional: 1 balanced core CT for earth fault detection
low power tripping coil or standard coil with capacitor buffer, e.g. PSU
Figure 1.3
2.
Handling/Installation
2.1
Precautions during Installation
Durante la instalación del IKI-35 en los TC de núcleo dividido, debe desconectarse la alta tensión. Durante la instalación deben respetarse las cinco reglas de seguridad (reglas de oro). Los transformadores de corriente inyectados no instalados deben tener un cortocircuito en los extremos de sus cables de señal.
Los TC de núcleo dividido sólo son adecuados para su instalación en cables de alta tensión resistentes al tacto.
Para la instalación en cables de alta tensión no apantallados se dispone de TC independientes bajo pedido.
2.2
Suministro de tensión auxiliar
El sistema IKI-35 funciona sin alimentación de tensión auxiliar externa. El sistema es alimentado principalmente
por la corriente primaria Ip a través de los TC.
Para corrientes Ip > 10 A: Los TI suministran completamente las corrientes al IKI-35
Para 1A > Ip > 10 A:
Alimentación mixta entre batería y TI al IKI35
Batería: Batería de litio, diseñada para alimentar el IKI-35 durante al menos 15 años. Después de 15 años
se recomienda realizar una prueba de batería, o sustituir la batería (ver capítulo 5).
La vida útil calculada incluye 200 disparos.
Si se desea, el IKI-35 puede alimentarse alternativamente con cualquier tensión auxiliar de 24... 230 Vac/dc. La
tensión auxiliar se puede aplicar en las bornas 13, 14 y también será respaldada por la batería.
En caso de que el IKI-35 esté alimentado permanentemente a través de los TC con Ip > 10 A o alimentado por
una tensión auxiliar, la vida útil de la batería se ampliará a más de 20 años.
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 4/25
2.3
Split-Core CTs
Para la medición de corriente se utilizan TC de núcleo partido
de amplio margen que se adaptan al IKI-35.
Los TC de núcleo dividido se pueden instalar en los cables
de MT o mediante un adaptador en los casquillos tipo C (EN 50180).
2.3.1
Installation of Split-Core CTs
For mounting and installation of the CTs please note:
-
El montaje es independiente de la dirección de la corriente
-
Los polos no tienen que estar conectados a tierra
figure 2.3
Los tres TC de núcleo dividido (IKI-LUM_d92) deben montarse en los núcleos únicos del cable de alta tensión e
instalarse en las abrazaderas 1-6. Los blindajes de los cables deben ser aislados y conducidos de vuelta a través
de los TC (figura 2.3.1 a) para que sólo la corriente primaria fluya a través del TC. Dependiendo del tipo de cable,
los terminales deben estar aislados (figura 2.3.1 b).
Por medio de un TC de núcleo equilibrado en la entrada E (bornas 7, 8) también se pueden detectar faltas a tierra
sensibles Ie> por debajo de 20 A o Ie> por debajo de 0,7xIn. El TC con núcleo equilibrado cubre los tres núcleos
individuales. El blindaje común de un cable de tres hilos o los blindajes individuales de los cables de un hilo deben ser aislados y conducidos de vuelta a través del TC de núcleo equilibrado.
Principle of leading
back the shield
CORRECT
Three core cable
for shielded single cores the cable
terminations must be insulated and the
shields must be leaded back through the CTs.
For unshielded single cores special CTs are
available on request!
Single core cable
the shields must be leaded
back through the CTs!
insulated installation
CT
CT
IKI-30LU
IKI-LUM_d92
CT
CT
IKI-30LU
IKI-LUM_d92
FALSE!
balanced core CT
e.g. IKI-GSU
alternatively in front
of or behind
separation unit
figure 2.3.1a
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
figure 2.3.1b
balanced core CT
e.g. IKI-GSU
figure 2.3.1c
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 5/25
2.3.2
CT-Types for Protection Relay IKI-35
NOTA:Las entradas de medición del IKI-35 son específicas de los TC IKI-LUM_d92, es decir, la carga del relé y
la potencia de salida de los TC se adaptan entre sí. Por lo tanto, no se permite la instalación de TI estándar con
corrientes secundarias de 1 A o 5 A.
a)
Single core CT for insulated, screened single core cables
CT
Type
IKI-LUM_d92_xxm
Connecting lead
xx
in meters
Inner diameter
92 mm
Transmission ratio
10 A/0.005 A
Power @ burden
0.02 VA@10A
Class
10P30
together with IKI-35
Nominal frequency
50 .. 60 Hz
Thermal max. current
23 kA, 5 s (34KA - 2s)
Thermal max. perm. current 250 A
Insulation voltage
2 kV
Protecting degree
IP 54
b)
Single core CT for insulated, bushings
CT
Type
IKI-LUM_d92_xxm
Connecting lead
xx
in meters
Inner diameter
92 mm
Transmission ratio
10 A/0.005 A
Power
0.02 VA@10 A
Class
10P30
together with IKI-35
Nominal frequency
50 .. 60 Hz
Thermal max. current
23 kA, 5 s (34KA - 2s)
Thermal max. perm. current 250 A
Insulation voltage
2 kV
Protecting degree
IP 54
Accessory
adapter for C-type bushing; item no. 2501399
c)
figure 2.3.2 a)
figure 2.3.2 b)
TC homopolar para cable apantallado aislado.
Para detección de falla a tierra sensible Ie> por debajo de 0,7 In o por debajo de 20A
CT
Connecting wire:
Inner diameter:
Transmission ratio:
Nominal frequency:
Thermal max. current:
Insulation Voltage:
Degree of protection:
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
Type:
IKI-GSU_d60_314
pluggable
Available standard-lengths: 3m, 5m, 10m, others on request
60mmx314mm
2000/1
50 .. 60 Hz
> 30 kA, 2x10 s (IKI-35 connected)
> 3 kV
IP 54
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 6/25
2.4
Descripción del bornero
Inputs:
Clamp 1 and 2:
Clamp 3 and 4:
Clamp 5 and 6:
Clamp 7 and 8:
Clamp 9:
Clamp 11 and 12:
Clamp 13 and 14:
Outputs:
Clamp 15, 16:
Clamp 17:
Clamp 18, 19:
Clamp 18, 20:
Clamp 18, 21:
All Relays:
Split-core CT input for I> L1, sin polaridad
Split-core CT input for I> L2, sin polaridad
Split-core CT input for I> L3, sin polaridad
Optional balanced core CT input E for sensitive Ie>; sin polaridad
Earthing connection, max. length 3 m
i se utili a esta entrada, las bornas 11/12 deben ponerse a tierra mientras la
entrada no esté activada y la tensión debe aplicarse sólo cuando se vaya a
reali ar la desconexión.
Posibilidad de montaje opcional para tensión auxiliar externa 24... 230 VAC/DC
Si se utiliza tensión auxiliar se recomienda un filtro de ferrita tipo abrazadera EMC
en el cable de conexión (p. ej. Würth Elektronik tipo 742 711 32
www.we-online.de).
Salida para bobina de disparo de baja potencia, alimentada por IKI-35.
Adecuado para bobinas hasta 24Vcc / 0,1 Ws (CON POLARIDAD!)
No se requiere tensión auxiliar externa.
Sin uso.
Relay 2, function and contact type (NO or NC) to be configured
Relay 1, function and contact type (NO or NC) to be configured
Relé de control; cerrado cuando hay tensión auxiliar y funcionamiento correcto;
abierto cuando no hay tensión auxiliar.
Capacidad de conmutación: 250Vac@5A; 30Vcc@5A; 220Vcc@0,3A
Bloques de bornas en la
parte trasera del IKI35
Bloque inferior: 14-bornas
Bloque superior: 7-bornas
figure 2.4
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 7/25
The unintended unplugging of the connectors can be avoided by the fixation of the cable bundle using a cable tie
and the cable tie holder. The cable-tie itself is not included in the shipment.
Cable tie in
cable tie holder
figure 2.5
Cable tie fixes
cable bundle and
secures connectors
against unintended
drawing
figure 2.6
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 8/25
3.
Indication/Settings
3.1
3.1.1
Indication
Basic-Screens/Navigation
Para encender la pantalla, pulse cualquier botón:
3.1.2
Indicación de estado
3.1.3
Indicación de falta después de fallo
3.1.4
Indicación detallada
Pulsar y navegar
Se pueden mostrar hasta 20 eventos
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 9/25
3.2
Ajustes
IKI-35 permite ajustar la configuración del sistema y el comportamiento de los captadores. Dependiendo de la configuración de software y hardware, es posible que no todas las opciones estén disponibles.
3.2.1
Ajustes del IKI35
setting
of tipo de los trafos de corriente (CT):
Ajuste del
- IKI-LUM-d92
= rango completo de los CT
CT
Type
HC on=/ wide
off
-- Opción
IKI-LUM-30
range CT
DISPONIBLE
-- ../
../ 1A
1ANO
not
available
Ajuste
settingdeofla intensidad nominal
del
primario,
en los setting
CT In = current
10...250 A
nominal
primary
Para
la opción
HC
= ON
range
In = 10
..25
0A for wideIn = 100...400 A
range CTs
Ajuste de frecuencia nominal
de red: 50 / 60 Hz
Ajuste de bloqueo para la
intensidad de conexión:
on / off
Ajuste
deofla etapa de defecto a tierra mediante:
setting
-earth-fault
CT homopolar
independiente d60x314
stage
- CT homopolar d130 (tipo antiguo)
by
- Método Delta-I (sin CT) (intensidad calculada)
- separate balanced core CT
- delta-I-method (no sep. CT)
Ajuste de la corriente más baja
para mostrar en pantalla: I on
Es decir, si se muestra I on, el
TC mide el rango de corriente
(0,1...0,5) * In
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 10/25
Configuración del tipo de contacto:
N.O. (normally open)
N.C. (normally closed)
setting of
Reset-Mode
2h, 4h, 8h, auto
(auto: if primary current is detected)
Ajuste del tipo de alarma:
- Desactivado
- Disparo
- Sobrecorrientet I> o Ie>
-Sobrecorriente I>
- Sobrecorriente Ie>
setting of
menu-language
- English
- German
- Russian
Ajuste de la activación del relé de disparo:
on / off
Ajuste del nivel mínimo de tensión de disparo:
68%…100%
setting / change of
password
XXXX
factory setting: 1234
Ajuste para la iluminación
de la pantalla: on / off
Ajuste de la relación de corriente máxima hasta la
cual se realizará el disparo I / In
Rango: Desactivada / 0...20
Ajuste de Disparo retardado después de que la corriente cae por debajo de la corriente de conmutación
máxima:
YES / NO
NO: Sin desconexión si se alcanza la corriente de
conmutación máxima y vuelve a descender.
return to factory settings
Indication:
Hardware-Version
Software-Version
Contact for Service
Serial number
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
confirmation
ID of base
firmware
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
ID of front
firmware
Page 11/25
3.2.2 Ajuste de los valores de disparo
Se pueden establecer los siguientes valores y características en el IKI35:
- I>, Sobrecorriente
- I>>, Cortocircuito
- I>>>, Cortocircuito 2º escalón
- Ie>, Derivación a tierra 1º escalón
- Ie>>, Derivación a tierra 2º escalón
characteristics: DMT or IDMT (extremely, very, normal or longtime)
characteristics: DMT or instantaneous (t=0)
characteristics: DMT or instantaneous (t=0)
characteristics: DMT or IDMT (extremely, very, normal, or longtime)
characteristics: DMT or instantaneous (t=0)
figure 3.2.2
3.2.2 a) Como ejemplo de los ajustes DMT o instantáneos, se describe el ajuste I>>>
Nota: In = Corriente nominal a definir en el menú de ajuste del sistema.
0..32
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 12/25
3.2.2 b) Como ejemplo para el IDMT se describe el ajuste I> :
Ajuste de las curvas de disparo:
- DMT
- IDMT
- deactivated
setting of
I> Type
- extremely
- very
- normal
- long-time
setting of
Time multiplier TMS
0,05 .. 10
step: 0,05
Ajuste de la corriente de
arranque de la curva:
I / In 1,1...3
The tripping time for IDMT is calculated
according the following formulas:
Where: t = tripping time in (sec)
I = actual primary current (A)
In = nominal primary setting current (A)
v = TMS*sec = Time Multiplier Setting * sec
figure 3.2.2 b)
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 13/25
3.3
3.3.1
Inrush rejection
Inrush rejection for IL1 .. IL3
La sobrecorriente (I>) a vigilar es a menudo cercana, o algo inferior, a la corriente de entrada. Durante la corriente de conexión, el IKI-35 no debe dispararse. Generalmente el tiempo de disparo por sobrecorriente (tI>) debe ser
mayor que el tiempo de conexión esperado. El valor de corriente de cortocircuito (I>>), que se desconecta después del tiempo de retardo de cortocircuito (tI>>>), debe seleccionarse siempre considerablemente por encima
del valor de corriente de conexión. Los valores de las corrientes de entrada y la duración de las mismas deben
ser tomados de la documentación de los fabricantes de transformadores. Además, el IKI-35 ofrece un algoritmo
de rechazo de intensidad de conexión que puede activarse en el menú. Si el transformador pasa del estado de
apagado (I<2A, para las tres fases) al estado de encendido, el algoritmo de rechazo de arranque supervisa si
existe una condición de sobrecorriente para las tres corrientes de fase. Hay que distinguir un cortocircuito trifásico
de la corriente de conexión. En el caso normal, se supone que un cortocircuito trifásico en las bornas de entrada
presenta valores de corriente mayores que la puesta en servicio del transformador. Se supone que el cortocircuito
trifásico, en bornas del transformador, es de 10 veces la In (las corrientes de entrada pueden alcanzar valores de
hasta 7 veces ln).
The inrush criterion is fulfilled if the three-phase current meets the following conditions after a currentless state:
less than 10 times In
less than I>> (if I>> stage active)
greater than I> and
longer than tI>
In this case, the tripping is rejected. If after 3s the inrush criterion is still fulfilled, then tripping is executed.
The inrush rejection method is activated in the setting menu of IKI-35.
3.3.2 Inrush-rejection for Ie
In compensated networks it is suggested to select a long-time tIe> as inrush rejection to ensure that the inrush
current is delayed before a tripping may occur. Inrush rejection for Ie is also activated in the setting menu! In
solidly or low-resistive terminated networks an inrush rejection for Ie according to the following criterion is
introduced.
If, after a currentless state, the I0-current is
less than 5 times Ie>
greater than Ie> and
longer than tIe>,
then the tripping is rejected. If after 3s the inrush criterion is still fulfilled, then tripping is executed.
The inrush rejection method is activated in the setting menu of IKI-35.
The figures below show the correct position of the transformer characteristic between the three pole transformer
clamp short-circuit current Isc and the inrush current. Then a separate inrush rejection should not be necessary.
In these cases it is assured by the setting that the inrush current does not cause tripping whereas the three pole
transformer clamp current is switched off with certainty surely.
I_Trafomonitor
+ Fuse
I_primary_protection
t
I_Trafomonitor
I_primary_protection
t
Isc
figure 3.3
Isc
Inrush
Inrush
I_N I>
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
I_secondary_protection I
I_N I>
I_secondary_protection I
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 14/25
3.5
Setting examples
3.5.1
Setting example 1:
Given:
Transformer-nominal power:
Nominal voltage:
Allowed overload:
1250 kVA
12 kV
2 x In for 5 s
Requested:
Instantaneous trip:
Short-circuit fast trip:
Overcurrent characteristic:
Relay 1:
Relay 2:
at 20 x In with tI>> = 0,05s
at 15 x In with tI>> = 0,1s
acc. DMT definite minimum time characteristic
activation during overcurrent (I> or Ie>) as normally closed contact, N.C.
activation in case of tripping as normally closed contact, N.C.
Calculation In:
In = 1250kVA/(12kV *3) = 60 A
Settings:
Nominal current:
In = 60 A
Over current DMT:
I>/In = 2, tI> = 5 sec.
Short-circuit current DMT:
I>>/In = 15; tI>> = 0,1sec.
Instantaneous tripping current: I>>>/In =20; tI>>> = 0,05 sec.*
Relay 1:
contact: N.C., alarm: I> or Ie>
Relay 2:
contact: N.C., alarm: tripping
3.5.2
Setting example 2:
Given:
Transformer-nominal power:
Nominal voltage:
Allowed overload:
1250 kVA
12 kV
2 x In for 5 s
Requested:
Instantaneous trip:
Short-circuit fast trip:
Overcurrent characteristic:
Relay 1:
Relay 2:
at 20 x In with tI>> = 0,05s
at 15 x In with tI>> = 0,1
acc. IDMT Very Inverse
activation during overcurrent (I>) as normally open contact, N.O.
activation in case of tripping as normally open contact, N.O.
Chose IDMT:
type Very Inverse
Calculation of In:
Selection v:
In = 1250kVA/(12kV*3) = 60 A
I> = 2 xIn -> I>/In = 2 (Starting point of IDMT-curve)
Herewith a tripping time of 5s at I>/In=2 results
This is given with TMS=0,37 -> chose TMS=0,35
(calculated from formula for Very Inverse 3.2.2b)
I>>=15x In -> I>>/In = 15
Since the IDMT-overcurrent curve for v=0,4 at I/In=15 only results
in a tripping time of t=0,35s the additional short circuit stage
with I>>/In = 15 and tI>>=0,1 must be overlaid
Calculation I>>/Is:
Settings:
Nominal current:
In = 60 A
Over current IDMT:
very inverse, I/In = 1,1; TMS = 0,35
Short-circuit current DMT:
I>>/In = 15; tI>> = 0,1sec.
Instantaneous tripping current: I>>>/In =20; tI>>> = 0,05 sec.*
Relay 1:
contact: N.O., alarm: I>
Relay 2:
contact: N.O., tripping
* inherent time of IKI-35: about 20 ms must be added to the respective time
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 15/25
4. Technical Data
Nominal current In
Short circuit stage I>>:
pickup values
delay time
Overcurrent stage I>:
DMT-pickup
delay time
IDMT 1/2/3/4
initial value
Time Multiplier Setting
primary side nominal current selectable 10 ... 250 A for wide-range CTs, Option HC off
selectable 100 ... 400 A for Option HC, details in separate datasheet
ratio I>>>/In, I>>/In
tI>>>, tI>>
selectable 2 .. 32 or deactivated
selectable 0.05* ... 2 s
ratio I>/ In
tI>
inverse characteristics
ratio I>/In
TMS
selectable 1.1 .. 3
selectable 0.3 .. 300 s
selectable 1. extremely; 2. very; 3. normal; 4. long-time
selectable 1.1 .. 3
selectable 0.05* .. 10
Earth fault stage Ie>:
Earth fault pick-up value
delay time
Ie>_DMT-pick-up value
delay time
Ie>_IDMT 1/2/3/4
initial value
Time Multiplier Setting
ratio Ie>>/In
tIe>>
ratio Ie>/In
tIe>
inverse characteristics
ratio Ie>/In
TMS
selectable 0.1 .. 4 or deactivated
selectable 0.05* .. 2 s
selectable 0.1.. 2; for values below 0.7 balanced core CT is required
selectable 0.05* .. 5 s
selectable 1. extremely; 2. very; 3. normal; 4. long time
selectable 0.1 .. 2, for values below 0.7 balanced core CT is required
selectable 0.05* .. 10
Reset ratio / time
70% to 100% of setting /
30ms
Frequency
Inherent time*
Waiting time between 2 (external)
tripping commands
of network
<= 20 ms
5sec with auxiliary power
15sec without aux. power
Reset
Alarm-Relays
Auxiliary supply
selectable 50/60 Hz
must be added to lowest setting time
for remote tripping, during function test or SOTF (switch-on-to-fault)
this is the recommended time to wait for reliable tripping; if waiting time
is less than 5/15 sec, IKI-35 might trip with delay compared to
expected time tI>>
for trip indication
selectable 2 h/4 h/8 h OR autom. 20 s after current recovery (min. Ion)
OR by push buttons
2
function selectable: NC/NO, selectable logic: I> + Ie>; I>; Ie>; Trip
Remark: for energy-saving the relays are delayed compared to tripping output (Ie> alarming
(e.g. excitation) is delayed more to avoid intermittent alarming), they are only used for
alarming, not for tripping; switching capacity: 250VAC@5A; 30VDC@5A; 220VDC@0,3A
CT-supplied
buffered by Lithium battery ; alternatively: 24 ... 230 VAC/DC
Earth fault stage
by asymmetry calculation (delta-I-method) for earth fault currents above 20 A (or Ie>/In >=0.7) or
with sep. balanced core CT at Input 4 for sensitive earth fault with currents below 20 A (or Ie>/In <0.7)
Event Recorder
Up to 20 event log entries with relative timestamp
Product standard
IEC 60255-1:2009
Accuracy
of complete system comprising
CTs and IKI
Current: ±10% ± 1 digit @ 10 ... 250 A (where 1 digit is 1 A) for symmetric 3-phase load
±20% ± 1 digit @ 10 ... 40 A, ±10% ± 1 digit @ 40 ... 250 A for 1-phase excitation
DMT-Time: ±10% or ± 25ms (±25% or ± 30ms @ <40A for 1-phase excitation)
IDMT-Time: acc. IEC 60255-151: 62,5% for I/In = 2..5; 35.5% for I/In = 5..10; 25% for I/In > 10
Limitations: for 1 phase excitations with tI>> / tIe>> set to 0.05 s a current of at least 45 A is required.
for 1 phase excitations with tI> / tIe> set to 0.3 s a current of at least 35 A is required.
for 3 phase excitations with tI> / tIe> set to 0.3 s a current of at least 16 A is required.
Operation/storage temperature
-40 °C .. +70 °C
Housing / Protection degree
Dimensions / Recommended Cut
front panel mounting DIN 43700
w x h x d=96 x 48 x 80 mm
Current transformers
connected to input 1, 2, 3:
optionally to input 4:
Types
CTs
Para bobinas de disparo de hasta 24V / 0,1Ws
for mounting at MV-cable; connecting leads available with lengths 1-15m
for mounting at C-cone bushing, connecting leads available with lengths 1-15m
Bobina de disparo de baja potencia, 3 V, 0,02 Ws
Lectura de la configuración y del registro de eventos a través del PC
IKI-35_24V
IKI-LUM_d92_kab
IKI-LUM_d92_hul
Coil
IKI-30-TC
Software Kries-Config
/
-40 °C .. +80 °C
/
/
IP40; front IP54
92,2x45,2 mm
split-core current transformer type IKI- LUM_d92 (up to 250 A nom.curr.)
balanced current split-core transformer; type depending on diameter
Dimensions
figure 4.1
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 16/25
5.
Functional Test/Maintenance
5.1 Tests
a)
System Test Functions:
From standard status screen the system-test menu is activated by “left” button.
Function test:
Display test:
Current check:
b)
the function test allows a complete failure simulation including activation of
tripping coil and relays; to perform the function test the password has to be entered.
The display test will test the complete LCD- and LED-functions.
The current check shows the phase currents of each phase and the
residual current I0sum (sólo si se instala el transformador homopolar)
Primary Current Test / Secondary Test
b1)
Primary Current Test: Injection of primary current into the CTs with primary current generator
The Primary Current Test is performed by means of a primary current generator which is capable to simulate the
required pickup currents. If the pickup currents could not be reached by the primary current generator, ampereturns can be used to reach the currents (see appendix).
b2)
Secondary Test:
For maintenance test or installation test secondary tests can be performed. For the secondary test the CTs have
to be removed from the clamps 1-8. At the CT-clamps (1-8) an AC-voltage has to be applied for simulation. The
AC-voltages can be generated by means of most common AC-sources (e.g. protection testing devices) (for
detailed information see appendix).
5.2
Maintenance/Battery Change:
If the status of the standard menu does not show ´STATUS OK´ after awaking the display by any button, the
battery must be changed. A periodic change of the battery is recommended after 15 years. For this, all leads must
be disconnected from the clamps and the front cover has to be opened. Behind the front cover the battery can be
accessed. Static charges on tools or body should be discharged before touching the circuit board. Subsequently
the battery can be unplugged, removed from the holder and replaced by a new one; observe polarity!
Replacement battery:
Type LS 17500, 3.6 V, manufacturer Saft; recommended type: Kries-IKI-35-battery
Unplug battery
and remove from
holder. Replace
battery and
observe polarity!
1. remove front cover
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
2. open device
3. battery is placed behind circuit board
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 17/25
6. Bobina de desconexión de baja potencia
La bobina de disparo de baja potencia tipo IKI-30TC fue especialmente diseñada para su aplicación con IKI-35 y
se instala en las bornas 15,16.
Cuando se utiliza el IKI-30TC no se requiere tensión auxiliar externa en los bornes 13,14.
figure 6
7. Restrictions / Special Applications
7.1
Tripping-Coils with high power requirement
La salida 15,16 del IKI-35 es adecuada para bobinas de disparo de hasta 24V, 0,1Ws (sin necesidad de alimentación de tensión auxiliar para el IKI-35). En el caso de bobinas que requieren mayor potencia, se debe instalar
un relé de acoplamiento y una unidad de almacenamiento de potencia capacitiva adicional, por ejemplo, una
fuente de alimentación del tipo PSU.
Fuente de alimentación 10A:
6EP3334-8sb00-0ay0
UPS 24Vcc 10A:
6EP1933-2EC41
WAGO-788304 Relé 1 contacto
conmutado 16A y bobina 24Vcc.
SIEMENS LZS:RT3A4L24
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 18/25
7.2
Limitación de la función Ie>IDMT
Curva de disparo Ie>-IDMT
Para Ie> se puede seleccionar el tipo de característica tiempo-corriente IDMT.
El valor de consigna Ie> puede seleccionarse entre 0,1In y 2In. Pero para el cálculo del tiempo tIe> se utiliza la
corriente nominal In. El dispositivo actúa según la característica tiempo-corriente como se muestra en la figura
7.1, una mezcla entre las características DMT e IDMT.
Tiempo tIe>
Característica IDMT según fórmula
0,1*In
In
1,1*In
Corriente Ie
Figure 7.1
Característica de tiempo-corriente si se selecciona el tipo IDMT para (Ie>), por ejemplo, para
el valor de arranque (Ie>) = 0,1*In
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 19/25
8. Appendix: Function-Test IKI-35
Primary Current Test/Secondary Test
El relé de protección IKI-35 puede probarse mediante inyección de corriente primaria en los TI o secundaria por
medio de una tensión de simulación que se aplicará en las bornas de entrada de los TI en el IKI35.
Attention:
- Para las pruebas primarias o secundarias de IKI-35 se recomienda desactivar la supresión de la I de conexión.
- Si se quiere evitar el disparo durante la prueba, la bobina de disparo debe desactivarse en las bornas deI KI35.
- Para la evaluación de la precisión de la corriente de arranque se deben observar las tolerancias según los datos técnicos de IKI-35.
- Para la evaluación de la precisión del tiempo de arranque, especialmente para las curvas IDMT, la tolerancia a la
corriente debe ser considerada en la fórmula del IDMT.
8.1
Primary Current Test: Injection of primary current into the CTs by means of primary current
generator
El ensayo de corriente primaria se realiza mediante un generador de corriente primaria capaz de simular las corrientes de captación necesarias. La corriente primaria debe inyectarse de acuerdo con la figura A/B.
Si las corrientes de arranque no pueden ser alcanzadas por el generador de corriente primaria, se pueden utilizar
amperios-vueltas para alcanzar las corrientes de arranque. Alternativamente, también está disponible un bobinado
de prueba con giros de 50 amperios, que se puede conectar al TC. Estos devanados de prueba permiten generar
una corriente primaria de hasta 1000 A (ver figura A/B).
8.2
Secondary Test:
Para las pruebas de mantenimiento o de instalación se pueden realizar pruebas secundarias. Para la prueba secundaria, los TC deben retirarse en las bornas 1-8. En las bornas 1-8 del IKI35 se debe aplicar una tensión alterna
para la simulación. Los voltajes de CA pueden generarse por medio de las fuentes de CA más comunes (por ejemplo, dispositivos de prueba de protección). La prueba secundaria se realiza de acuerdo con la figura C.
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 20/25
Figure A/B
Primary Current Test
La corriente primaria puede ser inyectada mediante amperios vuelta o mediante un bobinado de prueba opcional.
A: ampere-turns
B: Test-winding and IKI-Primary-Test-Box
Test winding with 200 windings, max. 30A (1 sec). Typ: IKI-LUM_PW
The CT type IKI-LUM_d92 can be also retrofitted with the test winding. As an option the IKI-Primary-Test-Box is
available; the IKI-Primary-Test-Box offers the same shape as IKI-35 and can be also installed at a standard C-bar.
The test-sockets inside the IKI-Primary-Test-Box allow to install a current source with currents of 1..30A. By means
of the test-winding primary currents acc. below diagram are generated.
ATTENTION: Currents above 1A must not be applied for more than 1sec.!
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 21/25
Figure C
Secondary Test
Test-circuit
Para la prueba secundaria del IKI-35 se debe aplicar un voltaje de CA a las bornas de los TC. Los
TC deberían estar en cortocircuito si hay corriente
primaria disponible.
Watchdog
21 N.C.
20 N. C.
Relay1
19 N.C.
Relay2
Note:
3V int
24Vi nt
18
17
Relay
=
16
- Aplicar la tensión sólo a corto plazo
- Evitar tensiones superiores a los valores mencionados en la tabla.
- Reduzca la potencia de salida de su fuente de tensión alterna hasta un límite seguro.
- Preste atención a su seguridad, voltajes peligrosos están presentes!
- Opción HC off
+ Tripping
Device
Ausl. intern versorgt
Trip internal supplied
G ND
15
14 H il fse n er gi e
13
a u x vo lta g e
1 2 A us l. fe rn
La conexión a tierra 9 debe abrirse durante la prueba de aislamiento!
tri p r em o te
11
10
5
4
3
2
1
AC
Voltage
AC
Voltage
secondary
test E
AC
Voltage
AC
Voltage
CT-i nputs
6
L2 L3 E
L1 L2
9 GN D
8
7
Conecte la fuente de tensión alterna ajustable a la
entrada L1, L2, L3 o E del TC para probar la entrada correspondiente. Seleccione el voltaje de la
fuente de tensión para simular una corriente primaria de acuerdo con las tablas que aparecen a continuación. Todos los valores son valores RMS (rootmean-square-) para una forma de onda de tensión
sinusoidal. Con la ayuda del punto de menú "control de corriente" se puede comprobar que la corriente deseada se simula con la tensión seleccionada. Mediante el cambio de la tensión se puede
adaptar la corriente simulada deseada.
Rel.gemeins.
Relay com.
Ausl. extern versorgt
Trip external suppli ed
Ausl.gemeinam
Trip common
IKI-35
secondary
test L1
secondary
test L2
secondary
test L3
Elemento del menú "Control de corriente".
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 22/25
Necessary clamp voltage to simulate primary current (L1, L2, L3)
50Hz
60Hz
16
14
Clamp voltage (V)
12
10
8
6
4
2
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Current (A)
Chart for secondary test at CT-input L1, L2, L3
Necessary clamp voltage to simulate primary current (L1, L2, L3)
50Hz
60Hz
44
Clamp voltage (V)
39
34
29
24
19
14
100
200
300
400
500
600
700
Current (A)
Chart for Secondary-Test at CT-input L1, L2, L3
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 23/25
Necessary clamp voltage to simulate primary current (L1, L2, L3)
50Hz
60Hz
69
Clamp voltage (V)
64
59
54
49
44
700
1200
1700
2200
2700
3200
3700
4200
4700
5200
5700
Current (A)
Chart for Secondary-Test at CT-input L1, L2, L3
La tensión (>28V) se puede aplicar en las abrazaderas de entrada L1, L2, L3 durante un tiempo limitado (por favor, tenga en cuenta la tabla). Entonces, por favor, espere un tiempo de pausa de 30 segundos.
70
Time of application of clamp voltage (s)
60
50
40
30
20
10
0
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
Applied clamp voltage (Veff)
Chart for time of application of clamp voltage
There is a danger of device damage, if the time restriction is not respected.
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 24/25
Necessary clamp voltage to simulate primary current (E)
50Hz
60Hz
12
Clamp voltage (V)
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Current (A)
Chart for secondary test at CT-input E (d130)
Necessary clamp voltage to simulate primary current (E)
50Hz
60Hz
24
22
Clamp voltage (V)
20
18
16
14
12
10
50
150
250
350
450
550
650
Current (A)
Chart for secondary test at CT-input E (d130)
Se puede aplicar una tensión <26V a las bornas de entrada E sin restricción de tiempo de aplicación.
issue 2018-06-08
subject to change
valid from serial-# 1805516
File IKI_35_24V_Manual_e_v_2_2018-06-08_1.doc
KRIES-Energietechnik, www.kries.com; DE-71334 Waiblingen, Germany
Page 25/25