Nuevas funcionalidades en la
gama Sepam
Marzo, 2010
B. U. Power Consultation Ángel Silos Sánchez
Nuevas funcionalidades Sepam
● Sepam serie 20 y serie 40
● Carga Fría para la intensidad de fase I y para la intensidad residual Io
● Restricción del 2º Harmónico
● Nueva función del 2º Harmónico en la protección ANSI 50N/51N
● Nuevo rango de ajuste para la tensión nominal del secundario, Uns
● Nuevo rango de configuración para las protecciones ANSI 27/27S
● Nuevo rango de configuración para la protección ANSI 27D
● Control remoto en las funciones TC15 y TC16
●Sepam serie 40
● Localización de falta ANSI 21FL
● Conductor roto ANSI 46BC
● Nueva rango de la corriente de base Ib
● Control remoto en las funciones TC17 y TC18
● Registro de la forma de onda
● Comunicación en protocolo MODBUS TCP/IP e IEC 61850 en medio físico rj45 o fibra óptica
●Sepam serie 80
● Comunicación en protocolo MODBUS TCP/IP e IEC 61850 en medio físico rj45 o fibra óptica
Schneider ElectricEspaña – B.U. Power Consultation – Ángel Silos Sánchez
Nuevas funcionalidades en
Sepam serie 20 y 40
Sepam serie 20 y 40:
Carga fría para la intensidad de fase I
Aplicación
●La función de Carga Fría evita el disparo de la protección de defecto entre
fases ANSI 50/51 durante la reconexión de la instalación después de una larga interrupción
●Dependiendo de las características de cada instalación se pueden generar corrientes transitorias de “inrush” que pueden provocar la actuación de la protección ANSI 50/51
●Estas corrientes transitorias pueden ser debidas a:
●La simultánea conexión de las cargas en una instalación (sistema de climatización,…)
●Las corrientes magnetizantes de transformadores durante su arranque ●Las corrientes de arranque de motores
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Sepam serie 20 y serie 40
Carga Fría para la intensidad residual Io
Aplicación
●La función de Carga Fría evita la actuación de la protección de defecto a tierra ANSI 50N/51N durante la reconexión de la instalación después de una larga interrupción
●Dependiendo de las características de cada instalación, al igual que en la protección ANSI 50/51, se pueden generar corrientes transitorias de “inrush” que pueden provocar la actuación de la protección ANSI 50N/51N
●Si la corriente residual se mide por medio de tres transformadores de
intensidad (TI’s) la componente no periódica de estas corrientes transitorias pueden llegar a saturar alguno de los TI’s. Esta saturación puede derivar en una medida incorrecta de la intensidad residual y provocar así la protección de la actuación ANSI 50N/51N
●Estas corrientes transitorias pueden ser debidas a:
●Las corrientes magnetizantes de los transformadores durante su arranque ●Las corrientes de arranque de motores
Carga nominal Antes de la interrupción Funcionamien to normal Reconexión de la instalación Conexión simultánea de todas las cargas de la instalación (climatización,...) Se incremente el ajuste de la protección temporalmente La protección no queda inhibida con lo que el sistema queda protegido Sa lida 1 Sa lida 2 Sa lida 3 Carga nominal S alida 1 Sa lida 2 Sa lida 3 Valor de disparo
Sin Carga Fría (Disparo
inesperado)
Con Carga Fría
Sa lida 1 Sa lida 2 Sa lida 3 Sa lida 1 Sa lida 2 Sa lida 3 Sa lida 1 Sa lida 2 Sa lida 3 Sa lida 1 Sa lida 2 Sa lida 3 Sa lida 1 Sa lida 2 Sa lida 3 Sa lida 1 Sa lida 2 Sa lida 3
Sepam serie 20 y serie 40
Carga Fría
Valor de disparo
Interrupción Estas operaciones
pueden generar corrientes de “inrush” que superen el ajuste de la protección
Schneider ElectricEspaña – B.U. Power Consultation – Ángel Silos Sánchez Operación Detección de la corriente de fase De 10 a 100% In – Paso de 1% Bloqueo de la protección
50/51 o aumento del ajuste de la misma
Duración de la interrupción
De 0,1 a 300 s – Paso de 10 ms
Tiempo de bloqueo de la protección 50/51 o tiempo de aumento del ajuste de intensidad de la misma De 100 a 999 ms ó s ó min
Factor de multiplicación del ajuste De 100 a 999 % Is – Paso de 1%
Sepam serie 20 y serie 40
Carga Fría para I e Io
Aplicación
●La conexión de los transformadores de potencia generan corrientes de “inrush” Estas corrientes de “inrush” pueden provocar un disparo de la protección de sobrecarga y cortocircuito de fases ANSI 50/51
●La restricción del armónico de segundo orden evita el disparo de la protección ANSI 50/51 durante la conexión del transformador gracias a la detección de las corrientes magnetizantes. Durante el arranque del transformador estas corrientes presentan un porcentaje elevado del armónico de segundo orden. Detectándolo se puede bloquear la protección
●La protección ANSI 50/51 queda bloqueada por la corriente del segundo armónico:
●Umbral fijo del 17% en Sepam serie 20
●Umbral configurable (de 5 a 50% de la intensidad fundamental) en Sepam serie 40
Sepam serie 20 y serie 40
Schneider ElectricEspaña – B.U. Power Consultation – Ángel Silos Sánchez Caso 3 Con restricción H2 en ANSI 50/51 Tiemp o intensidad Icc min.
Defecto de fases durante la conexión del transformador
Disparo Con restricción H2 en ANSI 50/51 Caso 2 Tiemp o intensidad Icc min. Protección bloqueada Conexión del transformador Sin restricción H2 en ANSI 50/51 Tiemp o Intensidad Disparo inesperado Caso 1
Sepam serie 20 y serie 40
Restricción H2 en ANSI 50/51
Conexión del transformador
Aplicación
● Tanto en el caso 2 como en el caso 3 el transformador queda totalmente protegido con la protección ANSI 50/51
Aplicación
●La conexión del transformador provoca una corriente de pico que puede llegar a ser del orden de unas 20 veces la corriente nominal del equipo. Esta intensidad puede tener una duración de entre 0,1 hasta 0,7, para grandes transformadores. Debido a esta saturación en los Transformadores de Intensidad (TI’s) se genera una intensidad con una cantidad de segundo armónico, H2. Así se provoca un disparo de la protección de defecto a tierra ANSI 50N/51N durante la conexión
●Debido a un problema de aislamiento un defecto de arco en un cable (“cable arcing fault”) genera también la presencia de este segundo armónico. La restricción tradicional asegura la estabilidad durante la conexión del
transformador evitando el disparo aunque no detecta el “cable arcing fault”
●Mediante la supervisión del armónico de segundo orden en la fase de generación y el ratio de este, fijado su umbral al 17%:
●La nueva función de restricción H2 asegura la estabilidad de la conexión del transformador
●La nueva función de restricción H2 puede detectar un "cable arcing fault"
Sepam serie 20 y serie 40
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No hay detección de la falta
Cable Arcing Fault Sin restricción H2 en ANSI 50N/51N Caso 1 Caso 2 Caso 3 Tiemp o Intensidad Io Disparo inesperado Case 4 Cable Arcing Fault Conexión del transformador
Sepam serie 20 y serie 40
Nueva Restricción H2 en ANSI 50N/51N
Intensidad Io Tiemp o Con restricción tradicional H2 en ANSI 50N/51N Conexión del transformador Con restricción tradicional H2 en ANSI 50N/51N Tiemp o Tiemp o Intensidad Io Intensidad Io Nueva restricción H2 en ANSI 50N/51N Disparo Protección bloqueada
De 90 a 230 V De 90 a 120 V De 90 a 120 V Paso de 1 V Nuevo rango de ajuste
Antiguo rango de ajuste
Sepam serie 20 y serie 40
Uns: Voltaje nominal del secundario
Aplicación
●Para ajustar la configuración del voltaje del secundario en el Transformador de
Tensión, TT
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Sepam serie 20 y serie 40
Funciones de mínima tensión ANSI 27
ANSI 27/27S: Mínima Tensión
● Antiguo rango de ajustes
Sepam serie 20: De 5% a 100% Unp ó Vnp Sepam serie 40: De 5% a 100% Unp
● Nuevo rango de ajustes
Sepam serie 20: De 5% a 120% Unp ó Vnp
Sepam serie 20 y serie 40
Funciones de mínima tensión ANSI 27
ANSI 27D: Mínima Tensión Directa
● Antiguo rango de ajustes
Sepam serie 20 y 40: De 15% a 60% Unp
● Nuevo rango de ajustes
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●Gestión de la supervisión: Control permanente de la comunicación
●TC15 = Confirmación por SLAN de supervisión de la comunicación
●TC16 = Inhibición por SLAN de supervisión de la comunicación
●Operación:
●Se activa TC15 una vez y periódicamente
●Temporizador configurable de 1s a 6553s; paso de 0,1s
●Si el Sepam no recibe el TC15 antes del final del temporizador. El equipo Sepam enviará una orden automáticamente para abrir el interruptor
automático
Sepam serie 20
Sepam serie 40
Localización de falta ANSI 21FL
Aplicación
●La protección ANSI 21FL calcula la localización y la resistencia de una falta a tierra
●Esta función está enfocada para líneas que contengan líneas aéreas o mixtas (línea aérea con línea subterránea con un 30% de cable subterráneo)
Distancia a la falta
Red Aérea
Red subterránea Subestación de AT/MT
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●La localización de falta ANSI 21FL puede combinarse con Detectores de Paso de Falta
●Para discernir la zona de la red donde se localiza la falta ●Para aportar la distancia (de la subestación a la falta)
Sepam serie 40
Localización de falta ANSI 21FL y DPF’s
DPF
Interruptor con Sepam DPF
DPF
Distancia de la falta
Distancia de la falta
Operación
●Ajustes
●Porcentaje del cable (%)
●Tiempo estable de condición: ●De 1 a 99 s ó min
●Unidad de longitud ●Combinación con las
protecciones:
● 50N/51N y 67N ● 50/51 y 67
●Parámetros avanzados
● Características de la red
● Calculo automático de la impedancia
●Contexto de disparo: Fase con fallo, distancia a la falta y resistencia
Sepam serie 40
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Sepam serie 40
Fase abierta ANSI 46 BC
Aplicación
●Detección de faltas de alta impedancia, HIF’s
●Las faltas HIF’s presentan una compleja detección usando un función
tradicional de defecto a tierra debido a que se trata de una falta muy pequeña
●Si un conductor hace contacto con tierra en el lado de carga (vuelta del defecto) o si no llega a tocar tierra
●El tipo de defecto más serio, HIF, se produce cuando el conductor cae sin que se produzca una desconexión porque. En este momento se presenta un riesgo elevado debido al contacto directo con tierra
●Operación
●Intensidad inversa / Intensidad directa
●Ajustes
●Diagnosis de red: Ratio de la intensidad inversa entre la directa
●Contexto de disparo: Intensidad inversa y intensidad directa
Intensidad directa Intensidad inversa Zona de disparo I > 5% In Umbral de % Ii/Id: De 10 a 100% Paso 1%
Sepam serie 40
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Sepam serie 40
Rango del ajuste de Ib
Aplicación
●La intensidad de base, Ib, se
configura en relación a la potencia nominal del equipo
Nuevo rango de ajuste Antiguo rango de ajuste
Sepam serie 40
Orden TC de control remoto
●
Información del factor de potencia por comunicaciones
●
TC17 = Inhibe TS126 (Inductivo) y TS127 (Capacitivo)
●
TC18 = Habilita TS126 (Inductivo) y TS127 (Capacitivo)
●El TC17 activa el bloqueo de la indicación remota TS que proviene del cambio de signo del factor de potencia
●El TC18 desactiva el bloqueo de la indicación remota TS que proviene del cambio de signo del factor de potencia
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Sepam serie 40
Grabación de la osciloperturbografía
Aplicación
●Grabación de la osciloperturbografía capturada durante 48 horas in el caso de una interrupción de la alimentación auxiliar
●En muchas ocasiones se reconecta la red momentáneamente. Esta nueva aplicación permite mantener los registros obtenidos en el equipo aunque se pierda la alimentación auxiliar momentáneamente
Nuevas funcionalidades en
Sepam serie 40 y 80
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Sepam serie 40 y 80
IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP
¿Que es el IEC 61850?
●Un estándar definido por el comité TC57 del IEC
●Un estándar para una comunicación común en la arquitectura de comunicaciones de una subestación de AT/MT
●Un estándar para definir funcionalidades de los equipos de la subestación
●El IEC 61850 define un leguaje de descripción para los equipos de la subestación
¿Por qué un nuevo protocolo?
●Por interoperabilidad
● Un único protocolo a nivel de subestación bajo ETHERNET TCP/IP ● IEC 61850 compatible con otros relés de otros fabricantes
●Para reducir costes de desarrollo
● Lenguaje de configuración XML
● IEC 61850 define toda la información que debe supervisarse de una subestación y se puede seleccionar fácilmente
●Para reducir costes de mantenimiento
● Los mantenedores puede fácilmente añadir información o quitar de sus sistemas
● IEC 61850 permite cómodamente ampliar o modificar la subestación
Sepam serie 40 y 80
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●Protocolos que ha dispuesto el Sepam ●MODBUS RTU ●DNP3 ●IEC 60870-5-103 ●IEC 61850 nivel 1 ●Nuevos protocolos ●MODBUS TCP/IP ●IEC61850 nivel 2 MODBUS RTU IEC 60870-5-103 DNP3.0 Nivel 2: 2010 Nivel 1: 2007 Sepam IEC 61850 Nivel 1 Sepam IEC 61850 Nivel 2 MODBUS TCP/IP
Sepam serie 40 y 80
IEC61850 Nivel 1
●Solución por medio de la pasarela ECI850
●Supervisión de características eléctricas, estado de los equipos, protecciones,
funciones, alarmas
●Control del interruptor automático
●Diagnóstico de la red
●Tiempo de estampación y de sincronización por SNTP
●Configuración simultánea del software SFT2841 (MODBUS TCP/IP) e IEC61850
Sepam serie 40 y 80
IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP
Ethernet 10/100 Base Tx Ethernet 100 Base FX
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Sepam serie 40 y 80
IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP
IEC61850 Nivel 2
●Solución por medido del módulo de comunicaciones ACE 850 de doble puerto Ethernet para redundancia en fibra óptica y rj45
●Basado en Ethernet ring management
●Para automatización de la red a través de mensajes GOOSE
●Selectividad lógica ●Enclavamientos ●Reconexiones
●Soporta comunicación en IEC61850 y MODBUS TCP/IP en el mismo medio físico
Ethernet 10/100 Base Tx Ethernet 100 Base FX
●Puerto doble a ETHERNET redundante ●Switch Integrado
●Basado en gestión del anillo y en estándar abierto RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol)
●Supervisión de características eléctricas, estado del equipo, funciones de protección y alarmas
●Control del interruptor automático
●Tiempo de estampación y sincronización del SNTP
●Mensajería Goose, pensada especialmente para: ●Selectividad lógica
●Enclavamientos
●Transferencias automáticas ●Programación lógica
Sepam serie 40 y 80
Schneider ElectricEspaña – B.U. Power Consultation – Ángel Silos Sánchez IEC61850 Centro de control RTU Mantenimiento Ethernet switch Ethernet switch Ethernet switch SCADA ADI 20 AI ADI 20 AI
Sepam serie 40 y 80
IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP
Arquitectura Nivel 1 en IEC61850
Sepam serie 80 Sepam serie 40 Sepam serie 80 Sepam serie 20
ECI850 ECI850
Sepam serie 80 Sepam serie 80 Sepam serie 40 IEC61850 y MODBUS TCP/IP ACE850 Centro de control RTU Mantenimiento Ethernet switch SCADA ADI 20 AI ADI 20 AI
Arquitectura Nivel 2 en IEC61850
Sepam serie 40 y 80
IEC61850 nivel 2 y MODBUS TCP/IP
Sepam serie 40 Sepam serie 80
Schneider ElectricEspaña – B.U. Power Consultation – Ángel Silos Sánchez
Sepam serie 20
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Sepam serie 40
●
Para IEC61850 Nivel 2 y MODBUS TCP/IP
Sepam serie 40 y 80
Módulos ACE850TP y ACE850FO
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