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Relé Digital para Protección Direccional de Tierra

DESCRIPCIÓNEl MIN, parte de la Familia M de equi-pos de protección, es un relé digital queofrece protección direccional de tierraen redes distribuidas a cualquier nivelde tensión, y protección direccional derespaldo para transformadores, gene-radores y motores. Además puede uti-lizarse para crear un esquema de tierrade comparación direccional separadoen canales piloto utilizados para la pro-tección de distancia (por ejemplo, com-plementando a un relé de distanciaD60, LPS, ALPS o DLP).El MIN puede utilizarse en sistemascon el neutro fuertemente conectado atierra, en sistemas donde la conexiónse realice a través de una resistencia obobina de Petersen, y también en siste-mas de neutro aislado. El equipo incor-pora tres algoritmos diferentes selec-cionables para cada condición.Las funciones principales de protecciónpara los modelos con opción E (neutroconectado a tierra sólidamente o através de resistencia) incluyen sobre-intensidad direccional de tierra tempo-rizada e instantánea (con dos nivelescada una, alto y bajo). Cada funciónpuede seleccionarse para actuar o nocomo direccional. En los modelos conopción S (neutro aislado o bobina dePetersen) el MIN dispone de dos uni-dades direccionales independientes.Cada elemento de protección puedeser habilitado a través del panel fron-tal o mediante comunicaciones. La �e-xibilidad de los ajustes y las curvasseleccionables ANSI o IEC, junto a la

posibilidad de curvas de sobreintensi-dad con�gurables por el usuario, facili-tan una coordinación precisa con otrosdispositivos.El MIN incorpora dos entradas y seissalidas digitales, todas ellas con�gu-rables. �ambién dispone de 6 indica-dores LED, cuatro de los cuales sonprogramables por el usuario. El panelfrontal incluye además un teclado detres teclas y un display de 3 caracte-res y medio que facilita una interfaz deusuario efectiva y fácil de emplear.Se proporciona un puerto de comu-nicación frontal RS232 y uno traseroRS485 para comunicación con el orde-nador utilizando el protocolo ModBus®R�U. El puerto trasero RS485 puedetransformarse en un RS232 o en unpuerto de �bra óptica (de vidrio o plás-tico) utilizando un convertidor externoDAC 300. Junto con el relé se suminis-tra gratuitamente un software basadoen Windows® que facilita el ajuste y lacon�guración de las unidades MIN.El acceso a través de comunicacionespermite modi�car ajustes y con�gurarlas unidades (entradas, salidas, LEDsy lógica con�gurable), visualizar lasmedidas y el estado de la unidad entiempo real, además de los registrosde eventos y un registro oscilográ�code la última falta.El MIN es un relé de construcciónextraíble en ¼ de rack de 19´´ y puedeser montado directamente en panel oen un rack de 19´´.

Aplicaciones� Relé de protección direccional de neutro� Protección de respaldo para esquemas de

línea� Componente en instalaciones de

generador, motor y transformador

Protección y Control� Dos unidades de S/I instantánea de tierra

para sistemas puestos a tierra� Dos unidades de S/I temporizada de tierra

para sistemas puestos a tierra� Dos unidades direccionales (67N) para

sistemas puestos a tierra� Dos unidades direccionales para sistemas

no puestos a tierra o de bobina de Petersen

� Lógica de comparación direccional (MIN L)� 4 curvas de sobreintensidad

preconfi guradas (ANSI o IEC)� E/S confi gurables� 6 salidas: disparo, alarma de equipo,

auxiliares

Monitorización y Medida� Registro de los últimos 32 eventos� Oscilografía analógica / digital� Contador KI2 para mantenimiento del

interruptor� Medida de la intensidad de tierra

Interfaces de Usuario� Software M+PC para ajustes,

confi guración y monitorización� Puerto frontal RS232

(19.2 kbps, ModBus® RTU)� Puerto trasero RS485

(19.2 kbps, ModBus® RTU)� Display de matriz de LEDs y teclado� Indicadores LED

Características� Lógica confi gurable� Curva confi gurable� Memoria fl ash para actualizaciones en

campo� Dos tablas de ajustes� Caja extraíble� Fuente de alimentación CC/CA� Montaje empotrado o en rack de 19’’

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MINProtección Direccionalde TierraFamilia M

MINProtección Direccional de TierraFamilia M

Registro de EventosLos eventos indican una amplia gama decambios en los valores del estado, inclu-yendo arranques, disparos, actuación decontactos, alarmas y autodiagnóstico. ElMIN almacena hasta 32 eventos fechadosal milisegundo más próximo. Esto propor-ciona la información necesaria para deter-minar una secuencia de eventos que faciliteel diagnóstico de la operación del relé. Cadaevento puede ser enmascarado individual-mente con el �n de evitar que se genereneventos no deseados.

OscilografíaEl MIN captura las formas de onda de inten-sidad y los canales digitales a una frecuen-cia de 8muestras por ciclo. Un registro osci-lográ�co con una longitud máxima de 24ciclos se almacena en la memoria. La osci-lografía se dispara bien a través de señalesinternas o a través de un contacto externo.

Entradas/Salidas y LEDsCon�g�rablesEl MIN dispone de dos entradas con�gura-bles. De entre las 6 salidas digitales de launidad, 2 tienen funciones �jas (disparo yalarma de equipo), y las otras 4 son con�-gurables por el usuario. Estas salidas con-�gurables pueden asignarse a un grupo devalores pre-de�nidos o a una combinaciónOR/NOT de losmismos valores. Cada salidacon�gurable puede ser sellada independien-temente.Las entradas, salidas y LEDs se con��uran a travésdel pro�rama M+PC.

El primer indicador LED tiene un signi�cado�jo (relé en servicio), el segundo es �jo paradisparo, y los otros 4 son con�gurables porel usuario en función, memoria y/o parpa-deo.

Lógica del Esq�ema deComparación DireccionalEl MIN incorpora una función de esquemade comparación direccional. Esta puede uti-lizarse como una función instantánea o tem-porizada en esquemas de protección piloto.Con el �n de acelerar su operación, el MINincluye dos relés carrier tipo reed.

PROTECCIÓN

MIN Protección Direccional de Tierra

2 Familia M

Sobreintensidadtemporizada de Tierra (51N)El MIN proporciona protección de sobrein-tensidad temporizada ajustable entre 0.1 y2.4 veces In. Se pueden seleccionar cuatrocurvas de sobreintensidad temporizadaANSIo IEC, además de una curva con�gurable porel usuario. Las curvas ANSI e IEC incluyen:tiempo de�nido, normal inversa, muy inversay extremadamente inversa. Para cada curvase pueden aplicar distintos diales de tiempo.Esta característica permite la selección de lacurva óptima para la coordinación con fusi-bles, alimentadores, motores, transformado-res, etc.ANSI IEC/BS142Inversa IEC AMuy inversa IEC BExtremadamente inversa IEC CTiempo de�nido Tiempo de�nido

SobreintensidadInstantánea de Tierra(50NH, 50NL)El MIN incorpora dos unidades de S/I ins-tantánea de tierra ajustables de forma sepa-rada. Cada una de ellas puede habilitarseindependientemente. Los ajustes permiten�jar el punto de arranque entre 0.1 y 30veces In, y la temporización entre 0 y 100segundos.

ALGORITMO 1: Ne�troconectado a tierrasólidamente o a través deresistencia. Controldireccional de Tierra(67N1, 67N2)Estas unidades ofrecen un control direccio-nal de las unidades descritas anteriormente:51N, 50NH, 50NL. La supervisión está pola-rizada por la tensión de secuencia homo-polar con ángulo torque ajustable. Estasfunciones pueden ajustarse independiente-mente para cada unidad de sobreintensidad.Además, el equipo incorpora una lógica deactuación programable para pérdida de ten-sión de polarización.Este algoritmo se utiliza en los modelos conopción E.

ALGORITMO 2: Ne�troaislado de tierra. ControlDireccional de Ne�troAislado (67IG)El MIN ofrece protección direccional parasistemas no puestos a tierra. En este tipo desistemas el neutro está completamente ais-lado de la tierra. Como resultado de esto, elvalor de intensidad de una falta de tierra esmínimo y producido únicamente por el aco-plamiento capacitivo de la línea.El algoritmo se basa en la presencia estacorriente capacitiva más la detección de unacondición de máxima tensión.

Este algoritmo se utiliza en los modelos conopción S.

ALGORITMO 3: Ne�troconectado a tierra a travésde Resistencia. ControlDireccional de Bobina dePetersen (67PC)El MIN proporciona protección direccionalpara sistemas donde la conexión a tierra serealiza a través de una bobina de Petersen.Este esquema es conocido como circuitoresonante de tierra o neutralizador de faltasa tierra. El algoritmo se basa en una unidadde protección direccional de potencia real,tratándose intrínsecamente de una funcióndireccional de tierra polarizada por la tensiónde secuencia homopolar. El ángulo torquede�ne la zona de operación y las tres mag-nitudes (corriente residual, tensión residualy potencia real) de�nen el valor de arran-que.Este algoritmo se utiliza en los modelos conopción S.

Múltiples Gr�pos de Aj�stesDos grupos separados de ajustes se alma-cenan en la memoria no-volátil del MIN, conun solo grupo activo cada vez. La selecciónentre los grupos de ajustes 1 y 2 se puederealizar a través de un ajuste, una orden decomunicación o la activación de una entradadigital.Los ajustes están divididos en 2 categorías:ajustes principales y avanzados. Esto per-mite a los usuarios acceder a las funcionesprincipales del relé de manera extremada-mente sencilla, introduciendo sólo los ajustesprincipales, mientras que para tener accesoa la funcionalidad completa de manera máscompleja, es necesario introducir ajustesavanzados.

MedidaEl MIN proporciona valores de medida paralas corrientes de fase y tierra, con una pre-cisión del 3% en el rango completo.

CARACTERÍSTICAS

MIN Protección Direccional de Tierra

3Familia M

El MIN puede utilizarse en distintos esque-mas piloto: POTT, PUTT, de bloqueo, híbrido,etc., junto a protecciones de distancia (comoel DLP, LPS, ALPS, D60, etc.).Cabe destacar que la mayoría de estosesquemas requerirán el uso de las dos entra-das digitales disponibles.Esta lógica está disponible para los modeloscon opción L.

Fallo de AperturaElMIN incorpora una unidad de fallo de aper-tura del interruptor. Es posible implementarun esquema de fallo de interruptor más com-plejo mediante el uso de una lógica con unaentrada y una salida digital (mediante puer-tas lógicas y temporizadores).

Lógica Con�gura�leEn el MIN pueden implementarse hasta untotal de 4 lógicas con�gurables. Cada cir-cuito lógico dispone de puertas AND�OR�NOT y de un temporizador. El MIN ofreceun interfaz grá�co de usuario para la con�-guración de la lógica, pudiendo utilizarse lassalidas de la misma para con�gurar salidasdigitales y LEDs.

INTERFACES DEUSUARIOLEDs de EstadoEl estado del equipo se indica mediante seisLEDs situados en el panel frontal. El primeroes de color verde e indica que el relé está enservicio. Otros 4 LEDs de color rojo indicanuna situación de disparo, disparo de imagentérmica, disparo de sobreintensidad y dis-paro de secuencia inversa. Estos 4 LEDsson con�gurables. El último LED, tambiénrojo, indica el arranque de alguna de las fun-ciones de protección.

Teclado y DisplayUn teclado de tres botones permite al usua-rio visualizar de modo sencillo la informa-ción del relé, así como modi�car los ajus-tes. Los datos sobre medidas, informacióndel último disparo y ajustes se muestran através del display. Se debe tener en cuentaque el acceso completo a los registros desucesos y de oscilografía, así como a la con-�guración del equipo, es posible únicamentea través de la comunicación vía PC.

AutodiagnósticoEl autodiagnóstico tiene lugar durante elarranque y continuamente durante el fun-cionamiento del relé. Cualquier problemaencontrado en el autodiagnóstico originaráuna alarma y un evento.

Puertos de ComunicaciónUnpuerto frontalRS232 y otro traseroRS485ofrecen un sencillo interfaz de usuario através de un PC. El protocolo ModBus® RTUse utiliza para todos los puertos. El relésoporta velocidades de comunicación desde300 hasta 19.200 bps. Hasta 32 relés de lafamilia M pueden conectarse en el mismocanal de comunicación. Se debe asignar unaúnica dirección a cada relé a través de unajuste en caso de conectar varios equipos.

SOFTWARE M+PCBasta con un único programa de PC paraacceder, con�gurar y monitorizar todos losrelés de la familia M, independientementede su modelo, aplicación u opciones dispo-nibles. El programa M+PC extrae el númerode modelo, versión, y parámetros de con�-guración del equipo conectado para mostrarúnicamente los datos y opciones correspon-dientes al modelo con el que se está comu-nicando. Esta característica evita tener quecon�gurar manualmente el relé desde el PC,y ofrece un interfaz de usuario sencillo y fácilde utilizar.El programa puede utilizarse on-line enconexión directa con los equipos, tanto local-mente como en forma remota vía módem, uoff-line en modo simulación. El modo simu-lación puede utilizarse para preparar �che-ros de ajustes que se envíen posteriormentea los equipos, o para funciones de forma-ción a usuarios de los equipos.El programa M+PC se suministra gra-tuitamente, y permite una comunicación�able entre distintos equipos de la familia Mpara monitorización, modi�cación de ajus-tes, información y con�guración.

DIAGRAMA FUNCIONAL

El programa M+PC puede utilizarse en orde-nadores que operen con Windows® 95�98�NT�2000�Millennium. El programa puede uti-lizarse localmente a través del puerto fron-tal RS232, o en modo remoto a través delpuerto trasero RS485.Ofrece acceso completo a la información delrelé, con las siguientes características:� Visualización de los valores actuales� Visualización del estado del relé� Visualización�edición de ajustes on-line�off-line

� Visualización del registro de eventospara resolución de problemas.

� Con�guración de entradas, salidas yLEDs a través de la lógica con�gurable

� Programación del �rmware del relé paraactualizaciones.

Toda la información sobre estados, comomensajes y estados de entradas y salidas,puede verse a través del programa M+PC.

Acceda fácilmente a toda la información de su equipo

I

4

ESPECIFICACIONESGUÍALa protección, control, monitorización ymedida de tierra estarán integrados en unequipo para su aplicación en generadores/transformadores y alimentadores puestos atierra, o en sistemas de neutro aislado obobina de Petersen. Este equipo estará pre-parado para su integración en un sistema decontrol de subestaciones.Las funciones de protección y control debe-rán incluir:� S/I temporizada para sistemas puestos atierra (direccional o no direccional)

� S/I temporizada para sistemas de neutroaislado (direccional o no direccional)

� S/I temporizada para sistemas puestosa tierra mediante bobina de Petersen(direccional o no direccional)

� S/I instantánea de tierra (nivel alto y bajo)� Fallo de apertura con�gurable� Lógica de esquema de comparacióndireccional

� Características de la curva de sobrein-tensidad: 4 pre-con�guradas, una con�-gurable por el usuario

� 6 salidas, cuatro con�gurables� dos tablas de ajustes� protección para fallo de interruptor

Las funciones de monitorización deberánincluir:� Registro de los últimos 32 eventos� Oscilografía analógica / digital� Medida de la intensidad de tierra� Contador KI2 para mantenimiento delinterruptor

MIN Protección Direccional de Tierra

Familia M

DIMENSIONES

CABLEADO TÍPICO MODELO CON OPCION E

NOTA: Las dimensiones se muestran en mm (pulgadas)

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

FUENTE DE ALIMENTACIÓNFrecuencia: 50/60 HzIntensidad nominal de fase: 1 ó 5 A (según modelo)Intensidad nominal de tierra: 1 ó 5 A (según modelo)Tensión auxiliar: 24-48 VCC ±20% 110-250 VCC, 110-220 VCA ±20%

EMBALAJEPeso aproximado: Neto: 8.8 lbs (4 kgs) Embalado: 9.9 lbs (4.5 kgs)

* Especi�c�ciones sujet�s � c�mbios sin previo �viso

GES-E-039A

MIN Protección Direccional de Tierra

AccesoriosCOLLAR REDUCTOR DE PROFUNDIDAD:Reduce l� profundid�d de mont�je 63 mm.

PROTECCIÓNSOBREINTENSIDAD TEMPORIZADA (51N)Nivel de arranque: 10-240% de la relación de TIsCurvas: Tiempo defi nido, inversa, muy

inversa, extremadamente inversa, defi nida por el usuario

Multiplicador: 0.05-2.00 en pasos de 0.01Tiempo defi nido: Hasta 99.99 seg ( pasos de 10 ms)Precisión: Nivel: ±3% en todo el rango Tiempo: El mayor de ±3% ó ±25 ms

SOBREINTENSIDAD INSTANTÁNEA (50NH, 50NL)Nivel de arranque: 10-3000% de la relación de TIsTiempo defi nido: Hasta 99.99 seg ( pasos de 10 ms)Precisión: Nivel: ±3% en todo el rango Tiempo: El mayor de ±3% ó ±25 ms

DIRECCIONAL DE TIERRA (67N)Angulo Torque : -90, +90 (en pasos de 0.01)Lógica de polarización por pérdida de tensión: Habilitar / Inhabilitar

DIRECCIONAL DE NEUTRO AISLADO (67IG) (OPCION S)Niveles de arranque de tensión:

Vh 2-45 V en pasos de 0.1 V Vi 2-45 V en pasos de 0.1 VNiveles de arranque de intensidad:

Il 5-100 mA en pasos de 1 mA Ih 3.75 veces el ajuste de Il Tiempo defi nido: 0.03-3 seg. en pasos de 10 msTiempo de desviación del disparo instantáneo:

1-10 seg en pasos de 100 msAngulo Torque : -90, +90 (en pasos de 0.01)

DIRECCIONAL DE TIERRA DE BOBINA DE PETERSEN (67IG)Niveles de arranque de tensión:

Vh 2-45 V en pasos de 0.1 VNiveles de arranque de intensidad:

Il 5-100 mA en pasos de 1 mANiveles de arranque de potencial real:

10-4500 mW en pasos de 0.01 mWTiempo defi nido: 0.03-3 seg en pasos de 10 msTiempo de desviación del disparo instantáneo:

1-10 seg en pasos de 100 msAngulo Torque : -90, +90 (en pasos de 0.01)

SALIDASCONTACTOS DE DISPAROCapacidad de contacto: Tensión máxima de operación: 400 Vca Intensidad continua: 16 A Capacidad de cierre: 30 A Capacidad continua: 4000 VA

RELÉS DE SALIDAConfi guración: 6 relés electromecánicos, forma CMaterial de contacto: aleación de plata tratada para

cargas inductivasTiempo de Operación: 8 msRangos máximos para 100.000 operaciones:

TENSIÓN C. CIERRE C. CIERRE CORTE CARGA CONT. 0.2 seg MÁX.CC Resist. 24 Vcc 16 A 48 A 16 A 384W 48 Vcc 16 A 48 A 2.6 A 125W 125 Vcc 16 A 48 A 0.6 A 75 W 250 Vcc 16 A 48 A 0.5 A 125 WCC Induct. 24 Vcc 16 A 48 A 8 A 192 W 48 Vcc 16 A 48 A 1.3 A 62 W 125 Vcc 16 A 48 A 0.3 A 37.5 W(L/R=40ms) 250 Vcc 16 A 48 A 0.25 A 62.5 WCA Resist. 120 Vca 16 A 48 A 16 A 720 VA 250 Vca 16 A 48 A 16 A 4000 VACA Induct. 120 Vca 16 A 48 A 16 A 720 VAFP = 0.4 250 Vca 16 A 48 A 16 A 1250 VA

ENTRADASCARGASCircuitos de intensidad: 0.1 VA para In=5A 0.02 VA para In=1ACarga CC: Durante el funcionamiento: 10 W Para cada entrada activada: 8 mA / 1 W, Vaux: 125

COMUNICACIONESComunicación local: Display alfanumérico; teclado

frontal de 3 botonesComunicación remota:(PC local o remoto y red de comunicaciones): Modo: RTU Modbus Velocidad: 300 a 19200 bpsConector DB9 para puerto frontal RS232 y puerto trasero RS485

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS• Envolvente metálica en ¼ rack de 19’’ y 4 unidades de

altura.• Grado de protección IP52 (según IEC 529)

CARACTERÍSTICAS AMBIENTALESTemperatura: Almacenaje: -40ºC a +80ºC Funcionamiento: -20ºC a +60ºC.Humedad: Hasta 95% sin condensación.

NORMASRigidez dieléctrica: 2kV, 50/60 Hz, 1 minPrueba de impulso: 5 kV pico, 0.5 JInterferencias 1 MHz: Clase III de acuerdo con CEI

255-22-1Descarga electrostática: Clase IV de acuerdo con CEI

255-22-2Radiointerferencias: Clase III de acuerdo con CEI

255-22-3Transitorios rápidos: Clase IV de acuerdo con CEI-

255-22-4Vibración Sinusoidal: Clase II de acuerdo con CEI

255-21-1Choque: Clase I de acuerdo con CEI

255-21-2Emisión de Radiofrecuencia: De acuerdo con CEI 41B

(Sec 81) y EN55022 clase BOscilaciones/transitorios rápidos: ANSI/IEEE C 37.90.1Límite capacidad interferencias electromagnéticas: ANSI/IEEE C 37.90.2

MEDIDACAPACIDAD TÉRMICACircuitos de intensidad Continuamente: 4 x In Durante 3 seg: 50 x In Durante 1 seg: 100 x In

P�r� re�liz�r su pedido seleccione el modelo básico y l�s c�r�cterístic�s dese�d�s de l�list� siguiente:

MIN * * 0 * E 0 00 * 00 *

N Relé direccion�l de tierr�L Direccion�l de tierr� p�r� esquem�s de teleprotección

A Curv�s ANSII Curv�s IEC

E In = 1 A ó 5 A (10-240% de l� rel�ción de TIs)S Neutro �isl�do y bobin� de Petersen

F Fuente de 24-48 VCC (R�ngo: 19~58 Vcc)H Fuente de 110-250 VCC (R�ngo: 88~300 Vcc)

Fuente de 120-230 VCA (R�ngo: 88~264 Vc�)C Relé individu�lS Mont�do en un sistem� M+*

LISTA DE MODELOS

* Si se dese�n los relés mont�dos en sistem�, se deberá incluir en el pedido un r�ck M050 de 1/2 19��, o un M100 de 19��. Ambosr�cks se suministr�n sin coste �dicion�l.

GE Power ManagementEUROPA/MEDIO ORIENTE/AFRICA: Avda. Pinoa, 10 - 48170 Zamudio (ESPAÑA) Tfno: +34 94 485 88 00 Fax: +34 94 485 88 45 E-mail: gepm.help@indsys.ge.comAMERICA/ASIA/OCEANIA: 215, Anderson Avenue - Markham, ON - CANADA L6E 1B3 Tfno: +1 905 294 6222 Fax: +1 905 201 2098www.geindustrial.com/pm E-mail: info.pm@indsys.ge.com