Escolha de um relé de proteção ACX6300 de acordo com a aplicação

Um pedido de relé de proteção chega normalmente acompanhado do diagrama unifilar e com uma pergunta por baixo: qual é o modelo adequado para este compartimento? A resposta sincera é que o modelo depende da aplicação, e a aplicação é determinada pelo que o compartimento protege. Abaixo explicamos como abordamos esta questão com a gama ACX6300, além dos três detalhes do pedido que costumam causar confusão.

Nota de âmbito: este documento abrange relés de proteção com microprocessador para circuitos de alimentação, ramificações, motores, transformadores, condensadores, acopladores de barramento e PT a 35 kV e valores inferiores. A proteção de geradores e os esquemas de distância para linhas de transmissão não se enquadram neste âmbito. A ACXION fabrica estes dispositivos, pelo que as orientações provêm da perspetiva do fabricante.

Três plataformas e por que razão esta divisão é importante

A família ACX6300 não é um único produto com opções. Trata-se de três plataformas de hardware distintas, sendo que cada uma tem o seu próprio invólucro, disposição dos terminais e profundidade.

Artigo	ACX6300K	ACX6300Q	ACX6300L
Entrada de corrente	5 A / 1 A	5 A / 1 A	5 A / 1 A
Corrente de sequência zero	5 A / 1 A	5 A / 1 A	5 A / 1 A
Fornecimento de dispositivos	CA/CC 80 a 270 V	CA/CC 80 a 270 V	CA/CC 80 a 270 V
Alimentação de funcionamento independente	não é necessário	CA/CC 110 ou 220 V	CA/CC 110 ou 220 V
Opção anti-bombeamento	não	opcional	opcional
Comunicação	disponível	disponível	disponível

A plataforma K não necessita de alimentação de funcionamento separada. Esse único requisito é determinante em muitos projetos de pequenas subestações, uma vez que um cubículo com apenas alimentação para os dispositivos e sem bateria de estação só pode utilizar a plataforma K e mais nada.

Os modelos Q e L funcionam com uma tensão de alimentação de 110 ou 220 V CA/CC e oferecem a opção «anti-pumping», que impede o disjuntor de voltar a fechar enquanto um comando de disparo ainda estiver ativo. Numa linha de distribuição em que a proteção dispara e o operador carrega no botão de fecho no mesmo momento, é a função anti-pumping que impede o disjuntor de entrar em «pumping» contra a avaria.

A gama de modelos é a seguinte: K21 para proteção de linhas e transformadores, K25 para motores, K29 para monitorização de PT. Na plataforma Q: Q31 para linhas e transformadores, Q34 para condensadores, Q35 para motores, Q38 para transferência automática, Q39 para monitorização de PT. A plataforma L é a mais abrangente: L91 para a linha, L92 para o acoplador de barramento, L93 para o transformador, L94 para o condensador, L95 para o motor, L98 para a transferência automática e L99 para a monitorização do PT.

Ajustar o conjunto de funções à baía

A lista de funções é o verdadeiro critério de seleção. As funções de proteção são agrupadas de acordo com o tipo de compartimento, e não com a intensidade nominal.

Candidatura	Opções de modelos	Funções de proteção típicas
De entrada ou de alimentação	K21 / Q31 / L91	Sobrecorrente em várias fases, sequência negativa, falha à terra, tensão, frequência, reativação
Motor	K25 / Q35 / L95	Curto-circuito, sobrecarga, sequência negativa, tempo de arranque, falha à terra, térmico
Transformador	K21 / Q31 / L93	Sobrecorrente, sequência negativa, sequência zero, sobrecarga, tensão, fatores não elétricos
Conjunto de condensadores	Q34 / L94	Sobrecorrente, falha à terra, sobretensão e subtensão, desequilíbrio
Acoplador de autocarro	L92	Carregamento, sobrecorrente, sobrecarga, monitorização do circuito de controlo
Transferência automática	Q38 / L98	Supervisão da fonte e lógica de transferência
Monitorização da PT	K29 / Q39 / L99	Sobretensão e subtensão, perda de tensão, supervisão do circuito do PT

Há dois erros de seleção que ocorrem com frequência suficiente para merecerem ser mencionados.

A primeira consiste na utilização de um modelo de alimentador num banco de condensadores. A comutação dos condensadores produz um pico de corrente e o banco funciona com um desequilíbrio de corrente intencional, pelo que as funções dedicadas ao desequilíbrio e à sobretensão são importantes. O Q34 e o L94 existem por essa razão. Um K21 na mesma posição dispararia em situações em que o banco funciona normalmente.

O segundo erro é especificar a plataforma de forma excessiva. Um quadro auxiliar de 400 V que alimenta quatro pequenos ramais não necessita de um dispositivo da série L com funções diferenciais de transformador. O custo adicional não é o problema; o problema são as configurações adicionais que ninguém coloca em funcionamento corretamente.

As funções acima são resumos do portfólio. Não substituem um plano de proteção do projeto, e as configurações provêm do estudo, não do catálogo.

A classe do dispositivo é outro aspeto que é importante ter bem claro. Os relés deste tipo estão abrangidos pela norma IEC 60255, relativa a relés de medição e equipamento de proteção, sendo a série GB/T 14598 o equivalente chinês. A identificação da norma é importante na fase do concurso, pois é nessa fase que, por vezes, as especificações exigem um relatório de ensaio que a classe do dispositivo não fornece. É melhor perguntar com antecedência do que depois da encomenda.

Três pormenores relativos às encomendas que causam problemas

Corrente nominal de entrada em relação aos TCs reais

O relé indica 5 A ou 1 A, e a encomenda deve especificar qual das duas valores. Tivemos uma encomenda em que o desenho mostrava transformadores de corrente (CT) 600/1 e a linha de especificações não fazia qualquer referência ao secundário, pelo que o dispositivo foi fabricado com entradas de 5 A. A colocação em serviço revelou o problema: todas as leituras correspondiam a um quinto do valor real, e os limiares de disparo herdaram o mesmo erro. Não houve danos. Dois painéis naquela subestação tiveram de ser reconfigurados e os dispositivos substituídos.

A partir daí, solicitamos a relação do transformador de corrente (CT) e a corrente secundária na mesma linha, bem como a relação do transformador de tensão (VT) para as entradas de tensão. Ambos os valores são indicados na confirmação da encomenda.

Profundidade do painel atrás do aparelho

As três plataformas não têm a mesma profundidade. A parte frontal do modelo K mede 172,0 x 128,2 mm, com um recorte de 155,5 x 125,0 mm e uma profundidade total de 86,5 mm. A Q tem 224,5 x 153,0 mm na parte frontal, um recorte de 209,0 x 150,0 mm e 79,2 mm de profundidade. O modelo L tem uma face de 150,3 x 178,0 mm e um corpo muito mais profundo: 180,5 mm, ou 195 mm incluindo a área dos terminais.

Este último valor preocupa os fabricantes de painéis. Num armário com 600 mm de profundidade, com o bloco de terminais CT montado diretamente atrás do relé, as curvas da cablagem acabaram por ficar mais apertadas do que o mínimo permitido pelo fabricante do cabo, tendo sido necessário redirecionar o cabo de controlo blindado. Agora solicitamos a profundidade da placa de montagem e, sempre que possível, uma fotografia do interior do armário com a posição do relé assinalada.

Medidas contra a manipulação nos esquemas de transferência

Nos dispositivos de transferência automática Q38 e L98, a função anti-bombeamento interage com a lógica de transferência. Se a supervisão da fonte estiver configurada para transferir de volta após um breve atraso e o sinal de desligamento não tiver sido reiniciado, as duas funções podem entrar em conflito durante a colocação em serviço. Trata-se de uma questão de configuração e não de hardware, mas vale a pena definir o comportamento de reinicialização antes de o painel ser ligado, pois alterá-lo posteriormente implica refazer parte da ligação do circuito fechado.

O que a transferência deve incluir

Os relés de proteção falham com mais frequência enquanto projetos do que enquanto dispositivos. É no pacote de transferência que isso é resolvido. O nosso inclui o ficheiro de configuração de proteção, as relações dos transformadores de corrente (CT) e de tensão (VT), a lógica de disparo e de fecho, a lista de entradas e saídas binárias, o mapa de comunicação para o circuito Modbus e o desenho do recorte do painel e da cablagem.

Dois deles merecem destaque. A lista de E/S binárias é o que o integrador SCADA necessita e é o documento mais frequentemente solicitado após a entrega. O esquema de ligações para K, Q e L não é intercambiável, uma vez que a disposição dos terminais difere entre as plataformas. Efetue a colocação em serviço apenas com base no esquema fornecido com o dispositivo.

A comunicação nas três plataformas utiliza o protocolo padrão definido para esta classe de dispositivos. Quando o relé transmite dados para um sistema SCADA da fábrica, esse caminho de dados é normalmente o mesmo circuito Modbus-RTU utilizado pelos outros dispositivos de monitorização do painel.

Como chegar a um modelo

Envie o esquema unifilar, as relações de CT e VT, o tipo de compartimento, a alimentação disponível no armário e a profundidade do painel. Isso é suficiente para determinar a plataforma, o modelo e o disjuntor.

As tabelas dos modelos K, Q e L, as matrizes de proteção e os conjuntos de dimensões encontram-se no catálogo de monitorização e proteção de energia disponível no nosso centro de downloads. Os problemas aparentes com os relés são, por vezes, problemas do quadro, e as nossas notas existentes sobre resolução de problemas do painel de controlo abrangem o lado dos interruptores e dos indicadores do mesmo armário. A história da empresa encontra-se em Sobre a ACXION, e os ficheiros de configuração e as questões relativas à transferência de responsabilidades passam pelo página de contacto. Outras notas relativas à colocação em serviço estão reunidas no Blog da ACXION.

Os valores indicados neste artigo provêm do catálogo atual. O fornecimento do dispositivo, a corrente de entrada e as dimensões de corte são confirmados na confirmação da encomenda, sendo que o desenho dos terminais fornecido com o dispositivo constitui a referência definitiva.

Os relés desta gama são configurados e orçamentados consoante o projeto. Envie-nos a lista de compartimentos e iremos elaborar a configuração e o orçamento.

Pela Equipa de Engenharia da ACXION