GMR Nc132-1A
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La protection électrique en toute sérénité GMR NC.132/1A Relais Multifonction pour la protection des générateurs 21,24,27,32,37,40,46,49,50/27,50V/51V,51BF,59,60FL,64S,68,81,86 POWER TRIP CLOSED X Les GMR sont des systèmes de protection numériques multifonctions de la série ULTRA M de MICROENER-MICROELETTRICA SCIENTIFICA. Ils sont équipés de deux unités ampèremétriques (phases et homopolaire), de deux unités voltmétriques (phases et homopolaire) Les GMR réalisent dans un même boîtier les fonctions protections électriques, comptage, mesure, perturbographie, contrôle commande. I U f P Q 100 A 30.00 kV 50.01 Hz 5190 kW 2514 kVAr OPEN <Menu> Ils trouvent leurs principales utilisations dans les applications suivantes : ! Protection des alternateurs à pôles saillants ULTRA-M RELAY GMR ! Protection des centrales diesels, des centrales de cogénération I ! Protection des centrales hydrauliques, thermiques, nucléaires ! Protection des groupes électrogènes O RS232 FMR ! Protection des génératrices de tout type à partir de 1000 kVA Comme tous les systèmes de la gamme Ultra M, le GMR se présente sous la forme d’un module électronique débrochable monté dans un boîtier métallique de 3U de haut. Ce dernier est muni de court-circuiteurs sur les voies “courant” permettant l’extraction du module électronique en charge. La face avant de l’appareil est équipée d’un afficheur graphique, d’un clavier permettant la programmation et l’exploitation de l’appareil sans l’utilisation d’un PC ou d’une calculette supplémentaire. Toutefois, un port de liaison série de type RS232 permet l’utilisation d’un PC portable. L’afficheur graphique, en plus des valeurs de programmation, indique en permanence les grandeurs électriques : Tension, Courant, Fréquence, Puissances Active et Réactive, et la position de l’organe de coupure auquel il est raccordé grâce au synoptique animé visible à l’avant du GMR. L’interface homme-machine se complète par une signalisation lumineuse, indiquant l’état du GMR, et un clavier pour une commande locale de l’organe de coupure. Pour plus d’information, se référer à la notice générale de la Gamme Ultra M (Nc114). L’unité voltmétrique du GMR se raccorde au secondaire de TP couplés en étoile dont la valeur de la tension nominale est comprise entre 50 V et 150V. Les unités ampèremétriques sont bi-calibres. Elles se raccordent sur des TI dont le calibre nominal au secondaire est 1A ou 5A. L’unité homopolaire se raccorde sur les TI de l’unité phases câblés en montage sommateur, ou sur un tore dont le calibre nominal est 1A. Les deux unités homopolaires sont équipées de filtres numériques assurant l’insensibilité de la protection aux harmoniques de rang 3 et plus. Ces relais analysent les valeurs efficaces vraies des grandeurs électriques qu’ils mesurent ou calculent. La faible consommation des unités de mesure leur permet d’être raccordées à des capteurs de mesure de faible puissance. Leur souplesse et leur convivialité leur assurent une facilité d’emploi et une adaptation aisée dans tous les cas d’utilisation. Le GMR a ssure les fonctions de protections suivantes : Les GMR possèdent les fonctions suivantes : ! Protection ampèremétrique, voltmétrique, fréquencemétrique, wattmétrique. ! Comptage de l’énergie active et réactive dans les 4 quadrants. ! Mesure de l’ensemble des grandeurs électriques. ! Contrôle du disjoncteur avec des entrées/sorties programmable et sa commande locale. ! Pertubographie sur 8 voies avec une durée d’enregistrement de 2 sec par voie. ! Contrôle commande numérique selon plusieurs protocoles internationaux. ! Synoptique animé pour indiquer la position du disjoncteur. - F21 : 2 seuils à minimum d’impédance. F24 : 2 seuils de saturation des circuits magnétiques. F27/59 : 2 seuils min./max. de tension. F32 : Retour de puissance. F37 : Minimum de puissance. F40 : Perte d’excitation (minimum d’impédance capacitive). F46 : 2 seuils de déséquilibre de courant. F49 : Image thermique Alarme et Déclenchement. F50/51V : 2 seuils max. de courant à tension contrôlée. F59N : seuils de tension homopolaire F60FL : Fusion fusible. F64S : Masse stator à 95% et 100%. F81 : 2 seuils min. ou max. de fréquence. 68 : Sélectivité logique. 74 : S upervision du circuit de déclenchement. I²t : Accumulation d’énergie coupée par le disjoncteur. Toutes les fonctions sont programmables, avec des temporisations instantanées ou temporisées à temps constant ou dépendant selon le cas. GMR NC.132/1A Grandeurs d’entrée programmables Fn = Fréquence nominale In = Calibre nominal du primaire des TI Kv = Rapport de transformation des TP Uns = Tension nominale au secondaire des TP On = Calibre nominal du primaire du TI homopolaire En = tension simple nominale au secondaire des TP Ib = Courant nominal du générateur : (50 - 60)Hz : (1 - 9999)A, résolution 1A : (2 - 655), résolution 0.1 : (50 - 125)V, résolution 1V : (1 - 9999)A, résolution 1A : (50 - 125)V, résolution 1V : (0.5 - 1.1)In, résolution 0.1In Réglages F50V/51V : 1er seuil à maximum de courant à tension controlée Contrôle de la tension actif/inactif : I>/U = ON - OFF Seuil de fonctionnement : I > = (1 à 2.5) Ib résolution 0,01 Ib Temps de fonctionnement !Temps constant : F(I>) = D I>/[I>] Temporisation tI > = (0,05 à 30) s, 1 résolution 0,01 s !Temps dépendant : F(I>) = SI tI> = (0.05 à 30)s,@ 5x[I>] U/Un 0.2 Si la caractéristique à retenue de tension est choisie, le relais fonctionne alors selon le seuil de fonctionnement (Courbe ci-contre) 0.2 0.8 F50V/51V : 2e seuil à maximum de courant à tension controlée Contrôle de la tension actif/inactif : I»/U = ON - OFF Seuil de fonctionnement : I>> = (1 à 9.9) Ib résolution 0,1 Ib Temporisation à temps constant t tI >> = (0,05 à 3) s résolution 0,01 s F21 : 2 seuils à minimum d’impédance Seuil de fonctionnement : xZ=(0.01 à 1)Zn, résolution 0.01Zn Temporisation à temps constant: txZ=(0.05 à 9.99)s, résolution 0.01s F49 : Image thermique Constante de temps d’échauffement : tc = (1 à 400) min, résolution 1 min Alarme thermique : Ta/n (50 à 110) % Tn, résolution 1 % Tn F37 :Minimum de puissance Puissance nominale : Wb = 3 Un Ib Seuil de fonctionnement : W< = (0.05 à 1.00) Wb, résolution 0,05 Wb Temporisation à temps constant : tW< = (0.1 à 60) s résolution 0,1 s F81 : 2 seuils en fréquence Mode de fonctionnement : (Fn-xf) ou (Fn+xf) ou (Fn-/+xf) Réglage : xf = (0,05 à 9,99) Hz, résolution 0,01 Hz Temporisation à temps constant: txf = (0,1 à 60) s, résolution 0,1 s F 27, 59, 27+59 : 2 seuils de tension Mode de fonctionnement : (Un-xu) ou (Un+xu) ou (Un-/+xu) Réglage : xu = (1 à 50) % Un, résolution 1 %Un Temporisation à temps constant: txu = (0,1 à 60) s, résolution 0,1s F46 : 2 seuils de déséquilibre de courant Taux de déséquilibre permanent admissible par la machine: 1Is = (0.05 à 05)Ib, résolution 0.01Ib Coefficient multiplicateur : t Courbe Ks = (5 à 80)s, résolution 1s temps/courant Constante de temps de refroidissement : tcs = (10 à 1800)s, résolution 1s Ks 2e seuil de déséquilibre : I2/Ib 1Is/Ib 2Is = (0.03 à 0.5)Ib, résolution 0.01Ib Temporisation à temps constant : t2Is = (1 à 100)s, résolution 1s F40 : Perte d’excitation Re JX Décalage du cercle : K2 = (5 à 50) % Zb résolution 1% K2 Diamètre du cercle : K1 = (50 à 300) % Zb résolution 1 %. K1 Temporisation à temps constant : tz = (0,2 à 60) s résolution 0,1 s Temps d’intégration : ti = (0 à 10) s résolution 0,1 s Niveau de tension et de courant minimum : V<0.3Vn et I<0.2In F32 : Retour de puissance active Dynamique de réglage du courant watté : Ir = (0,02 à 2) Ib, résolution de 0,01Ib Temporisation à temps constant : tIr = (0,1 à 60) s, résolution 0,1 s Zone de fonctionnement : 90° < c < 270° F60FL : Fusion de fusible 60FL = (ON - OFF) F24 : 1er seuil de surexcitation Seuil de mise en route de l’unité : 1 >=(1.0 à 2.0) Un/Fn, résolution 0.1Un/Fn Temps de fonctionnement : K = (0.5 à 5), résolution 0.1 F24 : 2e seuil de surexcitation Seuil de fonctionnement : 2 = (1.0 à 2.0)Un/Fn, résolution 0.1Un/Fn Temporisation à temps constant : t2 = (0.1 à 60)s, résolution 0.1s F64S : 2 seuils masse stator à maximum de Uo (95%) Seuil de fonctionnement : xUo = (5 à 99)%En, résolution 1%En Temporisation à temps constant : txO = (inst - 0.05 à 9.99)s, résolution 0.01s F64S : seuil masse stator à maximum de Uo (100%) Seuil de fonctionnement (min de H3) : Uo3 = (1 à 30)%En, résolution 1%En Temporisation à temps constant : tUo3 = (inst - 0.05 à 9.99)s, résolution 0.01s F59N : seuil de tension homopolaire Seuil de fonctionnement : Uo = (1 à 99)%Un, résolution 1%Un Temporisation à temps constant : tUo = (0.05 à 9.99)s, résolution 0.01s F51BF : Défaut disjoncteur Temporisation : tBF = (0.05 à 0.5)s, résolution 0.01s GMR NC.132/1A Déséquilibre de courant - TU0312 Surintensité - TU0311 Courant de démarrage Courant de déséquilibre Temps de fonctionnement à I2 = Ib Temps de fonctionnement Niveau de déclenchement Courant de défaut Temps de fonctionnement I=10xls Temps réel de déclenchement Temps de fonctionnement Temps réel de Courbe de temps normal I2 = (0.05 - 0.5)Ib pas 0.01Ib Ks = (5 - 80) sec @I2 = Ib pas 1sec Image thermique - TU0325 Surexcitation - TU0326 CARACTÉRISTIQUE DE DÉCLENCHEMENT COURBE : TEMPS / V:Hz Temps de fonctionnement Constante de temps thermique Courant nominal du générateur Surcharge permanente Surcharge mesurée Température nominale avant surcharge Température nominale DÉCLENCHEMENT GMR NC.132/1A Entrées logiques (68) Les GMR sont équipés de 4 entrées logiques optoisolées dont le fonctionnement est programmable et défini par l’utilisateur lors de la mise en service de l’appareil. Elles sont actives lorsqu'elles sont court-circuitées. Cette programmation leur permet d’être défini comme des entrées logiques de blocage pour réaliser des schémas de sélectivité logique ou à accélération de stade. Elles peuvent être également configurées pour faire de la téléaction ou du télédéclenchement. Commande du disjoncteur En face avant des GMR sont présents 2 boutons poussoirs destinés à l’ouverture (0) et à la fermeture (1) en local du disjoncteur raccordé à la protection. Par programmation, l’utilisateur peut inhiber le fonctionnement de ces organes de commande. Grandeurs affichées L’afficheur graphique du GMR indique en permanence et sous la forme d’un synoptique animé la position de l’organe de coupure auquel il est raccordé ainsi qu’en temps réel les grandeurs suivantes: - L a fréquence : F - les courants de ligne : IA, IB, IC. - les tensions : VA, VB, VC, UA, UB, UC. - l ’état thermique de la machine : T - l e courant inverse : I2 - le facteur de puissance : PFA, PFB, PFC. - le courant homopolaire : Io. - la tension homopolaire : Uo. - la puissance active : PA, PB, PC. - la puissance réactive : QA, QB, QC. Enregistrement d’événements - La fonction “supervision du circuit de Les GMR enregistrent plusieurs types d’événements : - Les 100 derniers événements de quelque nature qu’ils soient (logique, déclenchement) - Les 10 derniers défauts avec la cause du déclenchement clairement identifiée et horodatée ainsi que la capture des grandeurs électriques à l’instant du déclenchement. - La trace oscillographique des 8 voies d’entrée (3U + 3I + Uo et Io) sur une durée de 2 secondes par voie. L’ordre de démarrage de l’enregistrement oscillographique est programmable et peut être interne ou externe au GMR. déclenchement” (74) permet de vérifier la continuité de la filerie entre le relais de sortie de la protection et la bobine de déclenchement du disjoncteur. L’ensemble de ces événements peut être récupéré par la suite, pour une analyse, à l’aide de notre logiciel MSComII. Surveillance du disjoncteur (51BF- 74 - I²t) Les GMR sont équipés de trois fonctions destinées à la protection, à la surveillance ou à la maintenance du disjoncteur. - La fonction i²t grâce à la mesure des “ampères coupés”, permet de définir les périodes d’intervention sur l’organe de coupure. - Enfin la fonction “défaillance disjoncteur”(50/51BF) permet de détecter la non ouverture du disjoncteur à la suite de l’émission d’un ordre de déclenchement par la protection GMR lors de la détection d’un défaut ampèremétrique. Configuration des relais de sortie Les 6 relais de sortie sont programmables. Ils peuvent être af fe ct és à un e fo nc ti on in st an ta né e (a uc un e temporisation) pour faire de la sélectivité logique ou à une fonction temporisée pour l’émission d’un ordre de déclenchement lors de la détection d’un défaut. Ils ont un fonctionnement à émission de tension et sont équipés chacun au moins d’un contact NO libre de tout potentiel. Il est possible de programmer la nature du retour à l’état de veille des relais de sortie : - Fonctionnement à accrochage ou bistable (fonction 86): les relais de sortie ne retrouvent leur état initial qu’après une action volontaire de l’exploitant sur le bouton de remise à zéro situé à l’avant de l’appareil. - Fonctionnement automatique : les relais de sortie retrouvent leur état de veille dès la disparition du défaut. Signalisation de déclenchement La led “TRIP” indique un déclenchement d’un des relais de sortie affecté à l’une des fonctions protection de l’appareil. Concernant la signalisation de déclenchement, l’état de la led “TRIP” reste mémorisé après la disparition du défaut, même lors de la perte de la source auxiliaire. En cas de disparition de celle-ci, la led retrouve son état initial au retour de l’alimentation. La remise à zéro de la signalisation s’effectue en local par le bouton poussoir dédié accessible à l’avant de l’appareil, ou par la liaison série depuis le superviseur. Communication Les GMR sont équipés de deux ports de liaison série. Le premier, accessible à l’avant des appareils, est de type RS232. Il est prévu pour la configuration en local à l’aide d’un PC équipé de notre logiciel MSComII. Le second, accessible à l’arrière de l’appareil, est quant à lui, de type RS485. Il est prévu pour intégrer le GMR dans une supervision afin de réaliser le contrôle commande du poste depuis un superviseur. Les GMR sont bi-protocoles : MODBUS RTU et CEI870-5-103. Le choix du protocole se réalise lors de la programmation de l’appareil. GMR NC.132/1A Horodatage Dimensions (voir notice de la gamme Ultra M) Les GMR possèdent une horloge interne permettant l’horodatage de tous les événements avec une résolution de 10 ms. Les GMR se présentent sous la forme d'un MODULE DOUBLE débrochable comme les relais de la gamme M. Source auxiliaire Deux versions sont disponibles. Elles sont larges dynamiques et multitensions (AC/DC) : Type 1 : 24 à 110 Vac et 24 à 125 Vdc ± 20%. Type 2 : 80 à 220 Vac et 90 à 250 Vdc ± 20%. Schéma de branchement GMR FRONT RS232 Quartier du Pavé Neuf, 49 rue de l’Université - F-93191 Noisy le Grand Tél : + 33 1 48 15 09 09 - Fax : +33 1 43 05 08 24 - Email : [email protected] - http : //www.microener.com Les cotes, schémas et spécifications n’engagent Microener qu’après confirmation.
