/

InformationASEA

2

Närbelägna kortslutningar med stor felström ger den kor-taste funktionstiden, som härvid blir av storleksord-ningen 20 ms. Fellägen närmare gränsen för den inställdaräckvidden ger en funktionstid av ca 50 ms.

1.7 Skyddet är försett med indikeringsdon för start, utlös-ning och selektivsteg.

1.8 Distansskyddet är uppbyggt enligt bilagda scheman7433 522-7433 523 och inrymmes i ett hölje enligt mått,-skissen 7433 235.

-

2. Tekniska data Distansskyddet typ RYZKC utföres med märkdata enligtnedanstående förteckning. I viss utsträckning kan andradata erhållas på begäran, t.ex. 1 och 5 A märkström.

~

Märkspänning 110 V 50 Hz

Märkström 2 A

Likspänning 110 V eller 220 V

Antal steg 4 mätande + startsteg

1-1,5-2-2,5-3-3,5-4,5--5,5-6,5-8 ohm/fas

Grovinställningav räckvidd

..~.2=.0 -..~"Q

~ o o.

00 o;~.~ c'.",:2~ ~.o",

:!!.~ ~g~

." ~ ~'

Ie~ o~=!!D ~"f". -~ "

I~i :~~-a 'o o 0,=g ~ -O",

.o ' -

-o "

\"'o", ~"Q- ~.~ ~~C.""" ".E~", o..~ ~ o. l§ ~..0 o o..

0- ".01.g_. .-.;~~ .00,'O~ci g ~ .'0 ~ "' ..E-.~ ~- .

1..o o " o -a -.- ~oo O"

-a°- ..000' E,s,so o -a, ,.c.. ""0o~E.g~§~2D oc ~.C ~ o" O ,.. ..

r

100Fininställningav räckvidd

Grovinställning xp

där p är inställbartheltalsvärde mellan Ooch 110

Kompenseringsimpedansernasfasvinkel

,-

o 6 o 6 o50 och O eller Ooch 700 eller 700 och800.Fasvinkeln för den skyd-dade linjesektionensimpedans måste anges vidbeställningen.

Selektivtid för andra ochtredje steget

Tidrelä med skalor0,15-1 sek., 0,3-2 sek.eller 1-6 sek.

Effektförbrukning i mest be-lastad fas

Växel spänning max. 50 VA vid märkspän-ning

Växelström max. 45 VA vid märkström

Den angivna effektförbrukningen i strömkretsen består tillca 50% av effekt i transdQktorrelät (impedansstartrelät)sedan detta fungerat. Effektförbrukningen för detta relästiger ungefär linjärt med ökande ström (ej kvadratisktsom för reläer i allmänhet). I frånslaget läge är trans-duktorreläts effektförbrukning max. 3 VA vid märkström.

"~@

..5

~on~

723 nvui

InformationASEA

"

Effektförbrukning i likströms-kretsar

vid normaldrift 10 W vid 110 V 20 W vid220 V100 Wvid nätstörning

-Den kortaste linjesektion lo för vilken skyddet kan an-vändas med god mätnoggrannhet beror på storleken av fel-strömmen som flyter genom linjen. Följande formel ger ettapproximativt värde av lo

Ulo = c y km

där U är linjens märkspänning i kV och I den minsta fel-ström i A som kan erhållas vid fel i linjens bortre ände.Vid ett maximalt mätfel av ca 10% har konstanten c värdet50 för tvåfasiga fel och 100 för trefasiga fel.

I ovanstående formel har linjeimpedansen antagits vara0,4 ohm/km.

Mätfelet tenderar alltid att förkorta räckvidden. Över-räckningen på grund av felströmmens likströmskomposantär försumbar trots att skyddets funktionstid är mycketkort.

Utlösningskretsar

Vid kortslutning inom aktuellt skyddsområde fungerar (detena eller båda beroende av felets art) startreläerna Zoch I- sQm kopplar in (det ena eller båda) tillhörandehjälpreläer HZ och HI-. Se schema 7433 523. Ligger feletinom skyddets första steg fungerar dessutom (det ena ellerbåda) mätreläerna ZMRS och ZMK. ZMRS har försetts med ettsnabbt hjälprelä ZMRSt, som är något frånslagsfördröjt föratt säkerställa utlösning även om mätrelät inte kan kvar-stå i utlösningsläge tillräckligt länge vid närbeläget 3-fasfel. Seriekopplade kontakter på samhörande start- ochmätreläer (eller av dem styrda hjälpreläer) ger utlös-ningsimpuls via något av uttagen 24H eller 24c.

e

om felstället är beläget på skyddets andra eller tredjesteg fungerar mätreläerna ej omedelbart. Startorganenfungerar dock och kopplar in tidreläerna Rt II, Rt IIIoch Rt V. De båda förstnämnda reläerna förlänger mät-reläernas räckvidd via hjälpre1.äerna H II och H III efterde på respektive tidreläer inställda fördröjningarna.Startreläerna kan ge oriktad utlösning via kontakten påtidrelä Rt V. Tidreläerna är försedda med mekaniska in-dikeringsdon.

Utlösningen styrs via HÅ till utgång för Ål med indike-ringsdon "UÅ" och räkneverk RV eller till'utgång för de-finitiv utlösning med "UD" indikering. Dessutom finns enextra utgång för styrning av ÅI automatik. Utgångarna

.1@-I

.,~ ,

:;

-

-, .~.!!,X ~-". :;;-~ o .~~j :.;~'o o o o'"

-:;~ ;~o(~;g Eg~.;~ 8-tö , Ie~ .0=

I!!D !!~..."'" EI 'Io'; " '~ 1 ,c, ~ o _ J "..o'" ,;,.o-g'~ oo~ .,o. -o.o 0-

:g ~"'~ I l00'" -..E '"'" .t.o.. o.

-'o .,,~ o-~ "E"oQ o ..~- g

~~~ ~~u 3. Distansskyddetso o '" o .-..a b t ..tt'.~ ~ g" ~ ar e asa:2~~;~~

00.-1'." o.goc~o...000- ~;'§

,ny;1

InformationASEA4

måste följas av övertagande reläer då HS och HJR2 i HU:shållkrets ej har tillräcklig brytförmåga.

Momentan utlösning från JR2 vid stegförlängning (HA dra-get) sker via HJR2- och HA-kontakter som matas via rikt-ningsbesked från JRr. Den extra utgången i denna kretsär avsedd tör ett parallellindikeringsdon monterat ijordfelsskyddet.

Med kopplingsbleck finns full valfrihet beträffande denoriktade utlösningen via Rt v.

L;i~ 1.terinkopplingskretsarRelä Hl styrs av vissa yttre funktioner, lågtrycksblocke-rare i brytaren m.m., vilka seriekopplas och matas tillskyddet. I skyddet styrs Hl av HO1 som blockerar 11 entid efter det brytaren manövrerats till oavsett om dettaskett manuellt eller i samband med 11 (relä HO1 drar ochtar självhållning vid första utlösningen i en 11 cykel).Relä Bt erhå1.ler spänning vid start av skydden (HB alter-nativt HJR 2) och blockerar 110m utlösning ej erhållespå avsett mätsteg. Genom att välja Bt:s tid kan 11 erhål-las från endast steg 1 eller ste~ 1 och 2. Genom HÄ:shållkrets över HU fullföljes en ÄI utlösning även om un-der' bry tar -och Skyddets återgångs-tid Bt gått ut inställdtid.

~~"" o'ii '..~

~ !CÖ

0'0

~:gÖ ..~Oo. .O .~ O

'O

~ ,~~ ~> O's,

]

.-:~~~g =., ..:-c

~"! I

~~,c °P. ~

~]~ ~;

°C

InformationASEA

5

hållning, varefter 01t övertar 02t:s styrning. Relä HO1blockerar HA och överbryggar mät- och riktningskriterietförutom ovannämnda styrning av HA.

.Mät- och rikt-organ

De impedansmätande elementen består av induktionscylin-derreläer av typen RZA jämte anslutna kompenseringsimpe-danser och inställningsdon. Reläkonstruktionen visasschematiskt i fig.2 figurblad Fao 3961. Relät har ettfyrpoligt magnetsystem. Motstående poler hör samman ochbildar polparen A och B. I luftgapet mellan polerna ochen centrumkärna befinner sig en vridbar aluminiumcylinder,som uppbär den rörliga kontaktparten. Då reläspolarna Aoch B genomflytes av sinsemellan fasförskjutna strömmaruppstår ett vridande moment på aluminiumcylindern. Åter-föringsmagneten SP strävar med viss kraft att hålla detrörliga systemet i ett bestämt viloläge. Då skyddetsstart organ fungerar urkopplas magneten SP, varigenomimpedansmätningen kan ske med stor noggrannhet.

Impedansreläts mätkrets är i princip utformad enligt fig.1 på bilagda figurblad Fao 4093. Spolarna på polparet Amatas dels av spänningen U dels av spänningen ZM. I somerhålles över kompenseringsimpedansen ZM. Strömmen genomspolen blir proportionell med skillnaden mellan de tvåspänningarna.

o-.o --". -0-".o o C.-.O".0 "uJ..0 c.",

:!!~ ~.Q"~~ ~~-dO 'O .C --.~." 0",o' C O...O,~~ ~'E~; "'C.'

-O .-.Q.C O-O ~ O O ~C, -OO C 0-"O O -O .~C" ~.-.W -_C.""" "..E-o( o.

~ "'0,0."§ i do ~§ ~'.0 O o.0- ".oU~ .~~ .Qo

'.~ ~ ~ C

:!! =. ;".0 .~C C -O -.~ ~'~ ~.i:,00-0 O.o .."~ -

o~'.g~~~~; J.~"

0'-"

Kompenseringsimpedansen ZM kan utformas som en fysikaliskimpedans med seriekomponenterna R och X. Samma verkan kanemellertid även erhållas medelst en reaktor (med luftgap)försedd med två lindningar och med ett över sekundärlind-ningen kopplat resistivt motstånd. Se fig. 2. Fördelenmed det senare utförandet är framför allt det minskadeplatsbehovet.

.Något om impe-dansmätningensteori

ImpedansrelätZMRS mäter fasimpedans vid trefasig kort-slutning och vid tvåfasig kortslutning mellan faserna Roch S. Fig. 3 visar reläts inkoppling i princip. Mätkret-sen med reläspolen A matas från spänningen URS och spän-ningen ZM. IRS. Reläts referenskrets med spolen B matasfrån spänningen URS. Referenskretsen är utformad som enserieresonanskrets med egenfrekvensen avstämd till ettvärde nära nät frekvensen och kretsen får härigenom "min-nesförmåga", som säkerställer reläfunktionen vid närbe-lägna fel.

Med impedansreläts funktionskurva avses här ortskurvanför den impedans för vilken vridmomentet på reläts rör-liga system blir O. Man erhåller för funktionskurvan:

Z = Z-- eos (!PM- ~-!p)~ eos (b

där ZM är kompenseringsimpedansen med argument !PM"

~ är en reläkonstant!P är argument för Z

"i"'"~723nvul

InformationASEA

6

Punktionskurvan kan avbildas grafiskt i ett impedansplaned koordinaterna RX eller

InformationASEA7

Konstruktionen (tig. 6) sker i det komplexa talplanet Zsom omräknats så att den inställda räckvidden ZM blir

enhetsvisare. Man har således planet

z~axeln

z

med

den reella axeln Re och den imaginära

zz;.;

som enhetsvisaren

Im

, Z

M~ ..

där ,skyddets inställda räckvidd avbildas

Gränskurvan för reläfunktionen är en cirkelbåge som ge-nomlöper punkten

.

och har sin medelpunkt i..'.f

=.0 "'. ,."~s 5~".-" c .-.000 0.00(--;;

~~ ~~"d~~ ~:--.~ tO ..O!O i ~

g-. ~~~o ':c-a .-o c ,-a 'o o O~ ~ -O.o ' -Öoc< .g-a-a.w ~~o~'" ,.E -o( O~ ."..:ä~.;, 5,5'.0 o o oc 0- ".01o_o .~-;-a .00

:~; { ! i-.~ ~- " I., c O . C -a-o-~oo C"-aC- 000cc- E~~00." ,-" -.""oOEO.ca.- ~~

!.C~§

1 ZS2---2 ZM

jlpM1-e2

där ZS2 betecknar det bakomliggande matande nätets kort-slutningsimpedans mot minusföljdsström.

Den beskrivna metoden gäller endast för framförliggandefel och cirke1bågen är som följd härav definierad endasti den första kvadranten. Relät löser för impedanser somi här förekommande fall kan avbildas inom ett område be-gränsat avenhetsvisaren, den konstruerade gränskurvanoch Re-axeln.

Fig. 6 visar konstruktionen med tre olika värden på för-hållandet ZS2/ZM. Impedanserna erhålles i ohm/fas som~ .diagramvärdet.Reläfunktion erhålles för resistiva tillsatsmotstånd R(i ohm), som maximalt uppgår till

R = 2. ZM .diagramvärdet uppmätt i Re-axelns riktning.

Relät ZMK fungerar icke vid trefasig kortslutning.

Vid feltypen tvåfaskortslutning med jordberör'ing mäteskortslutningen korrekt. För närbelägna kombinerade fe1 inät med direkt jordad nollpunkt kan utlösningen från reläZMK dock utebli under vissa förhållanden, varför distans-skyddet alltid bör kompletteras med separata jordfels-skydd. I nät med högohmigt jordad nollpunkt fungerar reläZMK med full selektivitet för tvåfaskortslutning med jord-beröring.

~@

..5

,..'"!!:.

723 nvul

InformationASEA

8

I nät med direkt jordad nollpunkt kan relät ZMK fungeraför framförliggande enfasigt jordfel intill ett avståndav ca 1/3 av reläts inställda räckvidd.

6. Startorgan För närmare beskrivning av start organet för osymmetriskafel hänvisas till broschyr 7656. Strömfiltret matar i det-ta fall ett relä av typ RRM 17 via likriktare. Relät ärjusterat att fungera vid ca 20% minusföljdsström, vilketmotsvarar en 2-fasig kortslutningsström lika med ca 30% avmärkströmmen.

Start organet för 3-fasfel utgöres av ett impedansrelä avtransduktortyp. Relät visas schematiskt i tig. 7. Det be-står aven transduktor T, vars växelströmslindning matasav linjens strömtransformator. Spolen S av det verkstäl-lande relät kan i princip vara parallellkopplad med växel-strömslindningen, som visas på tig. 7 men är av praktiskaskäl ansluten till en separat växelströmslindning.

,. .'~=.. -" ..o O.'ÖO o; ~,L C.",

:2~ g.o~

O.. ",

~;g ~ g.,-'..

,," ~-

O' O O

" ."

.0 --,

.". ""'..

.2,§ ~~J.C , -

..~ 00,=

~~ -O''O '-8~~~ ~]i

'..", ".E-~ o,O ~~O

":C !E~

'0 .m ~- c

'.. D 0.0

10- ".oV

~_u.-.

";.~ .00.

'Ö~ ~ ~ i ~

I-U"-E~ :2~,; .. ..o E"ö. c o ou -.'!

~o'o c',

..0- ..0

co- E~~

o o ou, ,

L -u ~~ O

,o~E..~§~2; "."

t 'LOC -~ o-u O

.

Transduktorns styrlindning matas från linjespänningen viaen likriktare. Verkningssättet baserar sig på att transduk-torn tar upp en låg spänning när antalet amperevarv i st yr-lindningen överstiger antalet amperevarv i växelströms-lindningen.

Detta är fallet under normaldrift och vid felutanför inställd räckvidd. Vid fel innanför inställd räck-vidd kommer amperevarvtalet i växelströmslindningen attöverstiga amperevarvtalet i styrlindningen. Spänningenöver transduktorns växelströmslindning ökar snabbt ochrelät S fungerar. Impedansreläts räckvidd kan inställas ismå steg (ca 2~) medelst uttag på transformatorn TZ.

Transduktorreläts funktionskurva i impedansplanet är encirkel med centrum i origo enligt fig. 8a. Cirkelns cent-rum kan flyttas medelst en kompenseringsreaktor ZB somframgår av fig. 8b. Genom lämplig utformning av transduk-torns styrkrets kan den cirkulära funktionskurvan omformastill en elliptisk kurva. Denna senare funktionskurva harden stora fördelen att lång räckvidd kan inställas i linje-riktningen (vanligen 60-85°) även vid hög belastning. Be-lastningsimpedansen ligger normalt inom vinkelområdet ;!:..300.

I skydd typ RYZKC matas transduktorn med strömmen i fas Toch spänningen mellan fas T och mittpunkten mellan fas Roch S. Denna spänning har valts för att undvika funktionav relät till följd av belastningsström vid enfasigt jord-tel i högohmigt jordat nät.

Det verkställande relät S är av typ RRID.

? Inställningar Vid beräkning av distansskyddets räckvidder önskar manstundom räkna om linjeimpedansen från primärvärde til~ se-kundärvärde eller omvänt. Sambandet ges ur mättransforma-~orernas omsättningsförhållanden enligt uttrycket.-

I:-~

@

..5

,..~

723 nvul

~!:~Isek.

Usek.

=u;;-;-:-z

sek.

Zprim.

InformationASEAq

-, o -.!J, ~~Ö. "o-u~ o c..~ o~"-~ ~! ~.o-Ccö .~.~;g ~."!." ~..o ~ c ~-.o o.~~ ~:g~o ~

~] ~;~~ ~ -o.o 0-"Do c -C ~ 1 ~

I"O-w --c -"'.. .-.E.o( "O~~~o °E-.0 ~ m 5."' ~~-g.2 gl,i --u .00

"~~,g l;.o ..o.! m ":; E

-..ö~ ~~-cC-u -o

~o'o c'-u c -o'

cc- E ~o°-u 0-~ --~o ~ E -u~2o .r~.:

MätorganSkyddets inställda räckvidd i ohm/fas gällande sekundärtvid anslutningarna kan tecknas

Z=a.!QQp

där a är grovinställning i ohm/fas och p är fininställ-ningen, som för de olika stegen betecknas: P1 för förstasteget, PII för andra osv. Värdet a kan som nämnts underpunkten "Tekniska data" ställas in direkt på vissa impe-dansvärden och värdet p kan ställas in på önskat heltals-värde mellan O och 110. Det inställda impedansvärdet gällerför den fasvinkel, som inställts på kompenseringsimpedan-serna.

Räckviddsinställningarna för både mätorgan och startorganverkställes i en inställningsenhet monterad i distansskyd-dets mitt.

Grovinställningen "a" sker på strömsidan av kompenserings-impedanserna. Inställningen verkställs med bleck på kopp-lingsborden märkta RS och ST. Kopplingslägena är fem tillantalet. Med hjälp av två kopplingsbleck kan skillnaderbildas och man får totalt följande tio inställbara impe-dansvärden

1-1,5-2-2,5-3-3,5-4,5-5,5-6,5-8 ohm/fasDe båda kopplingsborden inställs alltid lika. Kopplings-borden innehåller även två bleck med kopplingslägena ~1och ~2 med numeriska värden enligt skyltstämplingen. Härinställs den fasvinkel som närmast överensstämmer med denskyddade linjens egen fasvinkel. Inställningen skall varalika på samtliga kopplingsbord.

Fininställningen "p" sker medelst uttag på mellanspännings-transformatorerna. Dessa transformatorer har en huvudlind-ning med uttag för 0,20, 40, 60, 80 och 100% samt ett an-tal bilindningar med uttagen O, 1,2,5, 8 och 10%, somdessutom kan kopplas med- eller motverkande. Inställningar-na verkställs med hjälp av tre skruvproppar per steg påett kopplingsbord. Värdet för p bildas som summan av skal-värdet för de tre propparnas lägen. Om man sålunda önskarställa in t.ex. p = 88 blir propparnas lägen 80 + 10 -2 = 88.Kopplingsbordet innehåller don för huvud spänningarna URSoch UST och dessa don skall inställas lika.

Start organ

Startrelät 1- har fast inställning och fungerar för ca 20%min~sföljdsström.Räckvidden i 800 för startrelät Z kan skrivas som

100Z = 9 --ohm/fas

.I

1@

..:;

::;o-on~

723nvul

Pstart ---o

P t t kan inställas på alla heltalsvärden mellan O och 70,s armedelst uttag på mellanspänningstransformator enligt sammaprincip som för mätorganen. .

Pstart bör av termiska skäl icke inställas på högre värdeän 70.Funktionskurvan för relä Z visas på skissblad RF 1029. Denstreckade kurvan anger återgångsvärdet vid märkström.

tj..>"tjOc =

..

O

al 00

.~

c.c ~

010 alV

)"C

.!!!-c(tjC

aIE

o" ",:0 o

-0..0>.

O..>"t:° .-aI-

>.E

;»aIC

alO"

O

OU

.C

"5GiC

~0-

-OU

:0

al ""ii

oC

O>

.c .0

..>>

-C

0- C

_alOO

o>"C

OU

c:E

aI:O0-

01-=

ij C

.-'"

C

aI:O

OU

O°.cal

.c o

alE

"'.oO

~

O

'"

CaI_O

C 0-

'" ..

al00.

al .~

O

=aI

~aI.o

Flgur!J/od

I

Nd

-;::)~/g:2

F/g. I

o -

raoL

396/--l.

Införd

i';t,:,;;_:. ' ;1' ';;""".~,);;~fir r!hkIIO/7cYA';~/rj,i.i:,io/" i$/ari-"-

.':!'~~;~'~Ji-{ "": (\:;I'~ : ',:.'".-, ...~ Dok.. f ;;; O"';:"": "j "M,"' ~j;J" ~')- [) ~\ ;~'y~" ~"CI!;""

un

IKOj;.

.1{Ji~t? ..1., . Ji'.';" " J ..J-:.'J/ .InSI