XA1
- Relé de asimetría
PROFESSIONAL LINEÍndice
1.
Aplicaciones y características
2.
Esquemas y conexiones
3.
Funcionamiento
4.
Mandos y ajustes
4.1 Ajuste de los microinterruptores DIP 4.2 Ajuste de los valores de disparo 4.3 Comunicación a través del interface
serie XRS1
5.
Carcasa y datos técnicos
5.1 Carcasa5.2 Datos técnicos
1.
Aplicaciones y características
El relé de asimetría XA1 de la
P
ROFESIONALL
INE es un relé digital de medida para vigilancia de redes trifásicas. El aparato protege a los generadores de energía eléctrica, a los consumidores, o a los medios generales de servicio contra asimetrías en la cuantía y en la sucesión de fases, debidas, p. ej. la rotura del conductor o por haber saltado algún fusible.Todos los aparatos de la
P
ROFESIONALL
INE ofrecen la precisión y superioridad de la técnica digital de protección frente a dispositivos de protección convencionales, y se caracterizan por las propiedades siguientes:• Elevada precisión de medida gracias al procesamiento digital de valores de medida • Indicación de fallos mediante LEDs
• Márgenes extremadamente amplios de la tensión de alimentación, mediante su etapa de
alimentación universal
• Márgenes de ajuste muy grandes con escalonamientos muy pequeños
• Intercambio de datos con centrales de control y visualización gracias a un interface serie XRS1, que se puede montar a posteriori
• Tiempo de disparo tu2s> ajustables
• Tiempo de respuesta sumamente rápidos • Parametrado de los valores característicos del
aparato
• Registro de asimetría mediante determinación de los componentes de contrasistema
• Forma de ejecución compacta mediante técnica SMD.
Además el relé XA1presenta las siguientes características específicas:
• Posibilidad de ajuste de distintas histéresis de conmutación
• Posibilidad de medición de la tensión del conductor exterior o de la tensión de fase.
2.
Esquemas y conexiones
Figura 2.1: Conexión a red de tres conductores; posición del microinterruptor DIP ∆
Figura 2.2: Conexión a la red de cuatro conductores; posición del microinterruptor DIP Y o ∆
Entradas analógicas
Las señales analógicas de entrada de las tensiones se hacen llegar al aparato de protección a través de las bornas L1 - L3 y N.
Tensión auxiliar
El aparato XA1 puede alimentarse directamente a través de las magnitudes de medida o bien contar con una tensión auxiliar garantizada. Para ello se utiliza tensión alterna o continua.
Para ello el XA1 está equipado con una etapa de red universal de amplio margen. A las bornas de
conexión A1 (L-) y A2 (L+) se pueden conectar tensiones auxiliares en un margen comprendido entre 19 - 55 V DC. Las bornas A1/A3 se utilizarán en el caso de tensiones comprendidas entre 50 - 750 V DC, o respectivamente 36 - 520 V AC.
Posiciones de los contactos
Figura 2.3: Posiciones de los contactos
Aparato sin tensión, o funcionamiento sin avería.
Contactos tras haberse producido un disparo por asimetría.
3
Funcionamiento
El XA1 registra asimetrías de la tensión en la cuantía y en la sucesión de fases. Estas asimetrías tienen lugar, por ejemplo, en caso de una rotura de conductor, al activarse los fusibles o en caso de cargas asimétricas de las tres fases.
Esto conduce siempre a un desfase del punto estrella. El XA1 mide las tensiones que aparecen entonces en el contrasistema y garantiza así un disparo seguro una vez transcurrido el tiempo de retardo de disparo ajustado.
Figura 3.1: Sistema simétrico de tres fases
Se produce un campo giratorio con sentido de giro opuesto.
Si se suman las tensiones, la suma en caso de tensiones y ángulos simétricos, es igual a cero.
Figura 3.2: Sistema asimétrico de tres fases
En la figura 3.2 se representan las tensiones de una red asimétrica. El relé XA1 calcula el contrasistema mediante giro de los vectores de tensión y suma a continuación los valores.
El valor límite que se ha de ajustar se refiere, porcentualmente a la tensión nominal seleccionada Un. Si tiene lugar el fallo de una fase (y con posición correcta de ángulos), la asimetría de tensión es U2S ≈
33% de Un.
Principio de medida:
Un sistema rotatorio de tres fases puede
descomponerse, de acuerdo con el método de los “Componentes simétricos” en un sistema propio, un contrasistema y un sistema cero. El XA1 calcula el contrasistema, para lo cual gira, por Software el indicador de tensión de U2 en 240 grados y el indicador de tensión de U3 en 120 grados, sumando a continuación los vectores.
Vectores de tensión en Giro de los vectores de Suma de los vectores
caso de asimetría tensión para calcular el de tensión girados
contrasistema
Vectores de tensión con Giro de los vectores de tensión Adición de los vectores de tensión con para calcular el contrasistema vectores de tensión
4.
Mandos y ajustes
En la placa frontal del XA1 se encuentran todos los mandos necesarios para el parametrado del aparato, así como todos los elementos de indicación.
De esta manera es posible efectuar los ajustes del aparato sin necesidad de desmontarlo de la barra de fijación.
Figura 4.1: Placa frontal
Para ajustar los parámetros hay que abrir la cubierta transparente del relé, como se expone en la figura. ¡No forzar el aparato!
En la cubierta transparente hay dos zonas para introducir rótulos de identificación.
Figura 4.2: Apertura de la tapa frontal
LEDs
El LED “ON” sirve para indicar que el aparato está listo para el servicio, (estando aplicada la tensión auxiliar de alimentación Uv). El LED U2s> indica una excitación (con luz intermitente) o un disparo (LED con luz continuo) de la vigilancia de asimetría.
Tecla de prueba TEST
Esta tecla sirve para producir un disparo de prueba del aparato. Tras haber pulsado la tecla durante 5 segundos, tiene lugar una comprobación del Hardware, durante la cual los dos relés de salida pasan a situación de disparo, encendiéndose los LEDs de disparo.
4.1
Ajuste de los microinterruptores DIP
El bloque de microinterruptores DIP, situado en laplaca frontal del aparato XA1 sirve para ajustar los márgenes nominales y para parametrar las funciones del aparato.
. Microinterruptor DIP OFF ON Función
1* Un = 60 V Un = 110 V Ajuste de la tensión nominal
2* Un = 60 V Un = 230 V
3* Un = 60 V Un = 400 V
4
5 Y ∆ Medición de tensión de fase/tensión del conductor exterior
6* 1% 2% Ajuste de la histéresis para U2s
7* 1% 5%
8* 1% 10%
Figura 4.1: Funciones de los microinterruptores DIP
* En los microinterruptores DIP 1 - 3, o resp. 6 - 8, solamente uno de ellos puede estar en posición “ON”.
Tensión nominal
La tensión nominal deseada Un (tensión del conductor exterior) puede ajustarse con ayuda de los microinterruptores DIP 1 - 3 a un valor de 60, 110, 230 ó 400 V AC. Hay que tener en muy en cuenta que, únicamente puede estar conectado uno de los tres microinterruptores DIP.
Son posibles las siguientes configuraciones de los microinterruptores DIP para ajuste de la tensión nominal:
Figura 4.3: Ajuste de la tensión nominal
Si se ha elegido una tensión nominal
excesivamente baja, esto no hace que el aparato se destruya, únicamente da lugar a resultados de medida erróneos, algo que eventualmente podría hacer que se dispare el relé.
Conmutación tensión de fase/tensión del conductor exterior
Mediante conmutación del microinterruptor DIP 5, existe la posibilidad de medir la tensión
fase/neutro (Posición “OFF”), o la tensión
fase/fase (Posición “ON”), (Ver figuras 2.1 y 2.2).
Histéresis de conmutación para U2s
La histéresis de conmutación de la etapa de disparo U2s puede ajustarse con ayuda de los microinterruptores DIP 6 - 8 a un valor de 1, 2, 5 o 10% del valor de disparo. Al igual que en el ajuste de la tensión nominal, hay que tener mucho cuidado de que sólo esté conectado uno de los tres microinterruptores.
4.2
Ajuste de los valores de
disparo
Los aparatos de la PROFESSIONAL LINE cuentan con una posibilidad de ajuste única de extraordinaria exactitud. Para ello se emplean dos potenciómetros. Un potenciómetro de ajuste basto puede ajustarse, con valores discretos, del mismo modo que un interruptor escalonado, y de este modo se prefija el valor de disparo en etapas de 10%. Un segundo potenciómetro para ajuste fino (0 - 10%) es ajustable de forma continua para el valor. Sumando los valores se obtiene un valor de disparo extraordinariamente exacto.
Etapa de disparo por asimetría
La etapa de disparo por asimetría puede ajustarse con ayuda de los potenciómetros que se ven en la figura siguiente, en un margen comprendido entre 0 – 60% de Un.
Ejemplo:
Se desea ajustar un disparo de U2s> de 36% Un. El valor de ajuste del potenciómetro de la derecha se añade sencillamente al valor de ajuste del potenciómetro del ajuste basto. (La flecha del potenciómetro de ajuste basto tiene que
encontrarse siempre dentro de la barra marcada, pues es otro caso, no habrá valor de ajuste definido).
Figura 4.4: Ejemplo de ajuste
Retardo de disparo
El tiempo de disparo tU2s> es ajustable
continuamente en un margen comprendido entre 0 - 10 segundos.
4.3
Comunicación a través de
adaptador de interface serie XRS1
Figura 4.5: Principio de la comunicación
Para la comunicación de los aparatos con un nivel superior de control, se dispone del adaptador de interface serie XRS1, para transmisión de datos, junto con todo el Software necesario para ello. El adaptador que se monta lateralmente, puede instalarse a posteriori muy fácilmente.
Permite la separación galvánica del relé mediante transmisión óptica. Con ello se pueden seleccionar los valores de medida actuales, parametrar los relés y asimismo configurar las funciones de protección del relé de salida. Para más
información sobre el funcionamiento del XRS1 ver la descripción detallada de este aparato.
5.
Carcasa y datos técnicos
5.1
Carcasa
El XA1, al igual que todos los aparatos de la
P
ROFESSIONALL
INE, está preparado para montaje sobre carril de fijación DIN EN 50022.La placa frontal del aparato está protegida mediante una tapa transparente precintable (IP 40).
Figura 5.1: Esquema de dimensiones
Bornas de conexión
Las bornas de conexión del aparato permiten la conexión de conductores con sección máxima de 2 x 2,5 mm2.
5.2
Datos técnicos
Entrada de medida
Tensión nominal Un: 60, 110, 230, 400 V AC
Margen de frecuencia nominal: 35 - 78 Hz
Potencia absorbida en el circuito de tensión: 1 VA / por fase con Un
Carga térmica del circuito de tensión: De forma permanente 520 V AC
Tensión auxiliar
Tensión auxiliar nominal UV/ 36 - 520 V AC (f = 35 - 78 Hz) ó 50 - 750 V DC / 4 W (bornas A1 - A3)
Potencia absorbida: 19 - 55 V DC / 3 W (Bornas A1 (L-) - A2 (L+))
Datos comunes
Relación de desexcitación: Dependiente de la histéresis ajustada Tiempo de reposición de la excitación: < 70 ms
Tiempo de desexcitación después de un disparo: 190 - 280 ms Tiempo mínimo de respuesta al conectarse
la tensión de alimentación: U2s aprox. 290 ms Tiempo mínimo de respuesta estando aplicada
la tensión de alimentación: U2s 70 - 130 ms
Relés de salida
Número de relés: 2
Contactos: Cada uno con un contacto conmutado
Potencia máx. de conmutación óhmica: 1250 VA / AC, o respectivamente 120 W / DC inductiva 500 VA / AC o respectivamente 75 W / DC
Tensión máx. de conexión: 250 V AC
220 V DC carga óhmica Imáx. = 0,2 A carga inductiva Imáx.= 0,1 A con L / R ≤ 50 ms
24 V DC carga inductiva Imáx. = 5 A
Carga mínima: 1W / 1 VA con Umín. > 10 V
Corriente nominal máxima: 5 A
Corriente de conexión (16 ms): 20 A
Duración de los contactos: 105 conmutaciones con tensión de conmutación máxima
Material de los contactos: AgCdO
Datos de sistema
Normas: VDE 0435 T303; VDE 0843 parte 1 - 4; VDE 0160;
IEC 255 - 4; BS142; VDE 0871 Margen de temperatura durante el
Pruebas de alta tensión según VDE 0435, parte 303
Prueba de tensión: 2,5 kV (efectivos) 50 Hz, 1 minuto Prueba de tensión de choque: 5 kV; 1,2 / 50 µs, 0,5
Prueba de alta frecuencia: 2,5 kV / 1 MHz
Resistencia a perturbaciones por descarga de electricidad estática (ESD) según VDE 0843,
parte 2: 8 kV
Resistencia a perturbaciones por campos
electromagnéticos según VDE 0843, parte 3: 10 V / m Resistencia a perturbaciones por magnitudes
de perturbación transitorias rápidas (Burst)
según VDE 0843, parte 4: 4 kV / 2,5 kHz, 15 ms
Prueba de supresión de interferencias según
DIN 57871 y VDE 0871: Valor límite clase A
Exactitud de repetición: 1%
Exactitud fundamental del retardo de tiempo: 0,5% ó ± 25 ms Exactitud del valor nominal de magnitudes
características: Un = 60 V 2%
Un = 110 V / 230 V / 400 V 1% Influencia de la temperatura: 0,02 % por K
Influencia de la frecuencia 45 - 66 Hz ninguna diferencia 35 - 45 Hz y 66 - 78 Hz 1% Esfuerzos mecánicos:
Choques: Clase 1 según DIN IEC 255 - 21 - 2
Vibraciones: Clase 1 según DIN IEC 255 - 21 - 1
Clase de protección:
Frontal del aparato: IP40 con tapa frontal cerrada
Peso: aprox. 0,7 Kg
Material de la carcasa: Autoextinguible
Posición de montaje: Cualquiera
Parámetro Margen de ajuste Escalonamiento
U2s> 0 - 60 % Un Continuo
tU2s 0 - 10 s Continuo
Histéresis U2s 1, 2, 5, 10 %
Tabla 5.1: Márgenes de ajuste y escalonamientos
Lista de Ajustes
XA1
Proyecto: _____________________________________ Nº Com. SEG.: _______________________________ Grupo de funciones: =____________________ Localidad: + ________ Identificación aparato:-___________ Funciones de los relés: __________________________Fecha: _________________________________________
Ajuste de los parámetros
Función Unidad Ajuste de
fabrica Ajustesactuales
U2s> Tensión de asimetría % Un 0
tU2s> Exactitud del retardo del tiempo para U2s> s 0
Ajuste de los microinterruptores DIP Microinterruptores
DIP Función Ajuste de fábrica Ajustes actuales
1* 60 V
2* Ajuste de la tensión nominal 60V
3* 60 V
4
5 Medición dela tensión fase/tensión del
conductor exterior Y
6* 3%
7* Histerésis de conmutación para U2s 3%
8* 3%
Woodward SEG GmbH & Co. KG
Krefelder Weg 47 ⋅ D – 47906 Kempen (Germany)
Postfach 10 07 55 (P.O.Box) ⋅ D – 47884 Kempen (Germany) Phone: +49 (0) 21 52 145 1 Internet Homepage http://www.woodward-seg.com Documentation http://doc.seg-pp.com Sales Phone: +49 (0) 21 52 145 635 ⋅ Telefax: +49 (0) 21 52 145 354 e-mail: [email protected] Service Phone: +49 (0) 21 52 145 614 ⋅ Telefax: +49 (0) 21 52 145 455 e-mail: [email protected]
