Strujno-vremenska i zemljospojna zaštita │ SYMAP®

Najuobičajenija primena zaštite, prilagođena konkretnoj mreži

Prekostrujna 50/51 i zemljospojna 50N/51N zaštita su najčešće funkcije u SN i NN postrojenjima. Iako su naizgled jednostavne, njihovo pravilno parametrizovanje zavisi od strukture mreže, načina uzemljenja zvezdišta, selektivnosti sa susednim poljima i prisustva motora ili transformatora kao potrošača.

SYMAP^® rešenje pruža više od jednog inverznog reagovanja, uključuje koordinaciju selektivnosti, IDMT karakteristike po IEC 60255 i ANSI/IEEE C37.112, uticaj harmonika i CT zasićenja, brzu zaštitu sa 50BF backup-om i kompletan event logging.

Motorno polje u industrijskom postrojenju

Jedna platforma, konfiguracija prema aplikaciji

SYMAP^® ima širok osnovni funkcionalni paket prilagođen ovoj aplikaciji. Kod SYMAP^® Compact+ konfiguracija obuhvata hardverske opcije (3×I, 3×U ili 9×U, Ig, DI/DO, komunikacioni moduli) i softverske opcije u Order Code-u; usmerene zaštite 67/67N biraju se kao posebne stavke kada postoji VT za određivanje smera. Kod klasične SYMAP^® serije F raspoložive funkcije proizilaze iz izabrane hardverske i varijantne izvedbe.

Kada je funkcija dostupna u izabranoj konfiguraciji, korisnik je može koristiti istovremeno sa ostalim dostupnim funkcijama, bez ograničenja po broju aktivnih zaštita, zaštitnih „poena” ili simultanom korišćenju.

Dovoljno je da opišete tip polja i način uzemljenja mreže, predlažemo odgovarajuću SYMAP^® konfiguraciju kroz hardver, varijantu i opcije.

Tipične primene prekostrujne zaštite

Šest najčešćih scenarija u kojima se SYMAP^® 50/51 i 50N/51N primenjuje

SN izvodi u trafostanicama

Distributivne TS, industrijske SN trafostanice. 50/51 kao primarna i 50N/51N kao zemljospojna na faznim CT-ovima.

NN izvodi

Niskonaponski razvodni paneli u industriji i komercijalnim objektima. Jednostavna ali kompletna zaštita izvoda do kraja kabla ili motora.

Distributivni transformatori

Rezervna SN strana transformatora; selektivno koordinisana sa diferencijalnom 87T (kada postoji) ili kao primarna kod manjih jedinica.

Sabirnice (rezervna zaštita)

Rezervna zaštita sabirnica kada nije implementirana 87B namenska diferencijalna. Vremenski stepen iznad izvoda za selektivnost.

Industrijska polja

Polja sa motorima, kompresorima, transformatorima procesa. Rezervna prekostrujna sa selektivnom koordinacijom prema potrošačima.

Retrofit elektromehaničkih 50/51

Zamena starih indukcionih disk relea ili prvih generacija digitalnih 50/51 jedinica. Digitalna IDMT karakteristika i kompletan event recording.

Relevantne zaštitne funkcije

Tabela je podeljena na dva nivoa: standardni zaštitno-upravljački paket platforme i funkcije koje se posebno biraju za izvodno polje. Sve funkcije su deo SYMAP^® / SYMAP^® Compact+ platforme i dostupne su u jednom IED-u. Razlika je u tome što standardni paket pokriva opšte zaštitne, supervision i komunikacione funkcije svake aplikacije, dok drugi deo izdvaja funkcije koje se tipično konfigurišu uz prekostrujnu zaštitu (usmerena, inrush blokada, hladno uključenje, ponovno uključenje).

Status kolona označava kako se funkcija dobija u konfiguraciji. Legenda statusa je ispod tabele.

Standardni paket platforme

Funkcije koje SYMAP^® / Compact+ platforma pokriva u jednom IED-u uz aplikaciju prekostrujne i zemljospojne zaštite. Ne zahtevaju posebnu varijantu ili Order Code opciju; postaju aktivne kada su raspoloživi merni ulazi i potrebno ožičenje.

Funkcija	ANSI	Status	Kratak opis
Prekostrujna i kratkospojna zaštita	50, 51	DOSTUPNO U PLATFORMI	Osnovna funkcija na faznim CT ulazima. IDMT karakteristike sa definite-time i inverse-time opcijama.
Rezidualna zemljospojna	50N/51N	DOSTUPNO U PLATFORMI	Koristi fazne CT-ove (rezidualno sabiranje); osetljivost zavisi od mreže i podešenja.
Osetljiva zemljospojna	50G/51G	DOSTUPNO MERNI USLOV	Zahteva Ig (CBCT/torusni CT) ili odgovarajući ground ulaz. Posebno za izolovane i kompenzovane mreže.
Otkaz prekidača	50BF	DOSTUPNO SIGNALNI USLOV	Rezervna logika otkaza prekidača; isključenje gornje sabirnice ili drugog izvora ako prekidač ne otkloni kvar u zadatom vremenu.
Nadzor kola isključenja	74TC	DOSTUPNO SIGNALNI USLOV	Trip Circuit Supervision, nadzor kontinuiteta trip kola, pomoćnog DC napona, kalema isključenja i ožičenja prema prekidaču, prema projektnoj šemi.
Tripping / lockout / trip output	94	DOSTUPNO SIGNALNI USLOV	Izlazna/tripping funkcija za isključenje ili blokadu, zavisno od šeme i varijante. Razdvojeno od 74TC (nije nadzor trip kola).
Negativna sekvenca i fazni balans	46, 47	DOSTUPNO VT USLOV (47)	46 sa faznih CT-ova; 47 zahteva VT za detekciju redosleda i nesimetrije faza.
Nadzor mernih transformatora	CTS / PTS	DOSTUPNO MERNI USLOV	Nadzor CT i VT/PT krugova; otkriva otvoreni CT, neispravni naponski signal, gubitak fazne reference.
Nadzor pomoćnog DC napajanja	DCVM	DOSTUPNO PT USLOV	Nadzor pomoćnog DC napajanja zaštite i upravljanja. Compact+ F4 može koristiti PT1/PT2/PT3 za do tri odvojena DC naponska sistema (po konfiguraciji).
Event/fault/disturbance recorder, COMTRADE	,	DOSTUPNO U PLATFORMI	Integrisani recorder sa COMTRADE eksportom za analizu kvara, podešavanje selektivnosti i dijagnostiku.
Lokator kvara na vodu	21FL	DOSTUPNO VT USLOV	Fault Locator za određivanje udaljenosti do mesta kvara na vodu na osnovu impedansne metode. Korisno za nadzemne vodove i duže kablovske izvode; ubrzava lokalizaciju kvara i smanjuje vreme prekida napajanja.
Standardna komunikacija i bay control	,	DOSTUPNO U PLATFORMI	Upravljanje prekidačem, interlocking, lokal/daljinski režim, lokalna RS232/USB veza za parametrisanje uređaja.
Napredna komunikacija	,	OPCIJA	IEC 61850 (GOOSE, MMS), IEC 60870-5-104, Modbus TCP, Profibus DP, DNP3.0, IEC 60870-5-103, IRIG-B vremenska sinhronizacija, PRP/HSR/RSTP redundansa, optička komunikacija (FO) i 87L diferencijalni kanal. Modbus RTU je kod Compact+ uređaja standardno uključen.
Samodijagnostika i watchdog	,	DOSTUPNO U PLATFORMI	Kontinualan nadzor rada uređaja; signaliziranje internih kvarova prema SCADA i bay control sistemu.

Funkcije koje se posebno biraju u kontekstu prekostrujne zaštite

Funkcije iz standardnog paketa platforme koje se posebno biraju za primenu prekostrujne i zemljospojne zaštite prema topologiji mreže, načinu uzemljenja, smeru napajanja i operativnoj logici. Sve su dostupne u SYMAP^® / Compact+ uređaju, biraju se i podešavaju po projektu uz odgovarajuće merne ulaze i ožičenje.

Funkcija	ANSI	Status	Kratak opis
Usmerena prekostrujna	67	DOSTUPNO VT USLOV	Zahteva VT za određivanje smera. Selektivnost u petljastim mrežama i dva-strana napajanja.
Usmerena zemljospojna	67N, 67GS	DOSTUPNO VT/Ug USLOV	Zahteva Ug ili rezidualno naponsko merenje. Selektivnost u izolovanim i kompenzovanim mrežama.
Naponska i frekventna zaštita	27/59/81	DOSTUPNO VT USLOV	Potreban VT (3×U). Pragovi prema lokalnim DSO zahtevima. Za UK Grid Code (G59/G99 sa ANSI 78 i 81R) dostupna je posebna opcija.
Cold Load Pickup	CLD	DOSTUPNO U PLATFORMI	Prilagodjavanje pragova prekostrujne zaštite pri hladnom uključenju opterećenja (motori, transformatori, magnetiziranje).
Switch-Onto-Fault	SOTF	DOSTUPNO U PLATFORMI	Brzo isključenje kada se prekidač uključi na već postojeći kvar (kraći ili nulti vremenski stepeni).
Distantna zaštita	21	OPCIJA VT USLOV	Compact+ obezbeđuje distance protection sa impedansnim zonama (Z1, Z2, Z3) za zaštitu vodova i rezervu prekostrujnoj/diferencijalnoj zaštiti. Dostupno kod Compact+ F3/F4/+F3/+F4/+GC. SYMAP^® Y-D koristi impedansnu zaštitu ANSI 21 BP (Backup Protection) sa dve nezavisne kružne zone u R/X dijagramu, drugačiji algoritam namenjen kao backup zaštita.
Zaštita u izolovanoj/kompenzovanoj mreži (YG/TIG)	TIG / VG	OPCIJA Ug USLOV	TIG/VG je specifična SYMAP^® Compact+ funkcionalnost za detekciju zemljospojeva u izolovanim i kompenzovanim mrežama.
Automatsko ponovno uključenje (APU)	79	DOSTUPNO SIGNALNI USLOV	Standardna AR funkcija; više pokušaja ponovnog uključenja sa proverom uspeha i prelazom u trajno stanje. Konfiguracija po projektu (broj pokušaja, vremena, blokade), zahteva DI za stanje prekidača. Tipično za nadzemne SN vodove gde su kvarovi tranzijentni. Dostupno kod SYMAP^® Y-F, Y-LD, Y-T1/T2/T3, BC, BCG i Compact+ varijantama.
Blokada od struje uklopa (inrush)	95i	DOSTUPNO U PLATFORMI	Detekcija 2. harmonika u struji za blokadu lažnih ispada zaštite pri uključenju transformatora (inrush). Blokira trip komande ANSI 50/50G, 67 i 87/87N zaštita. Tipično za feeder polja koja direktno napajaju transformatore ili mreže sa transformatorima. Dostupno kod SYMAP^® Y-F, Y-LD, Y-D, BC i BCG.
Provera sinhronizma	25	DOSTUPNO VT/BUS USLOV	Sync-check kada se zatvara na žive sabirnice ili mrežu. Zahteva dva nezavisna VT (feeder i bus referentni napon). Dostupno kod SYMAP^® Y-G, Y-ECG, BC, BCG (do 4 sinhronizaciona ulaza) i Compact+ F4 sa PT1/PT2/PT3. Compact+ F3 ima samo jedan VT sistem i ne podržava sync-check.
Automatska sinhronizacija	25A	OPCIJA VT USLOV	Automatic Synchroniser za aktivnu regulaciju brzine i napona generatora pre zatvaranja prekidača. Razlikuje se od 25 sync-check (pasivna provera). Dostupno kod SYMAP^® Y-G, Y-ECG, BC, BCG i Compact+ F0/F4/+F4.

Legenda statusa funkcija:

DOSTUPNO U PLATFORMIFunkcija je deo širokog funkcionalnog paketa SYMAP / Compact+ platforme. Ne znači da je uvek aktivna, već da nije poseban relej i koristi se prema projektu. MERNI / SIGNALNI USLOVFunkcija je raspoloživa, ali traži odgovarajući CT, VT/PT, Ig, Ug, DI/DO, trip-circuit ožičenje ili komunikacioni signal. OPCIJA / VARIJANTAFunkcija zahteva Order Code opciju, posebnu varijantu, dodatne CT grupe, komunikacioni kanal ili projektnu konfiguraciju.

Šta SYMAP^® zahteva kao ulaz

Konfiguracija polazi od CT/VT ulaza, načina uzemljenja mreže i topologije polja

Merenja

Strujna: 3×CT na faznim provodnicima. Klasa tačnosti P10 ili PR za zaštitne primene; sekundarno 1 A ili 5 A.
Zemljospojna: Ig (CBCT/torusni CT) ili rezidualno sabiranje faznih CT-ova. Način uzemljenja mreže određuje osetljivost.
Naponska (opciono): 3×U za 67/67N usmerene zaštite i 27/59/81 naponski nadzor. Opciono Ug za izolovane mreže.
Pomoćni signali: Statusi prekidača, spring charged, gas/pressure, lokal/daljinski režim.
Komunikacija: IEC 61850 dostupna prema komunikacionoj opciji i Order Code-u; opciono i Modbus TCP/RTU, IEC 60870-5-103/104.

Signali i izlazi

Digitalni ulazi (DI): Statusi prekidača, blokade, kvitiranje, lokal/daljinski režim, spoljni trip signali.
Relejni izlazi (DO): Trip prekidača, close komande, alarmi i signali ka SCADA/DCS sistemu.
Brzi izlaz: Trip kontakt sa garantovanim vremenom za 50 trenutnu i 50BF backup.
Analogni izlazi: 4–20 mA za prenos mernih vrednosti (P, Q, I, U, f) ka procesu ili nadređenom sistemu.
Komunikacija: IEC 61850/GOOSE, Modbus TCP/RTU, IEC 60870-5-103/104, PROFIBUS DP po projektu.

Tipične konfiguracije za prekostrujnu zaštitu

Izbor nije hijerarhija „bolje ili slabije", već zavisi od mernih ulaza, načina uzemljenja mreže, potrebe za VT i Ug merenjem, broja signala i komunikacije, kao i toga da li se koristi SYMAP^® Compact+ ili modularna SYMAP^® serija.

Osnovno izvodno polje

SYMAP^® Compact+ F1

Tipična primena: SN i NN izvod sa faznim CT merenjem i osnovnom zemljospojnom zaštitom. Prekostrujna, kratkospojna, rezidualna zemljospojna.

Merni/I/O uslov: 3×I + Ig + DI/DO + Ethernet.

Najjednostavnija konfiguracija; čista aplikaciona kombinacija bez naponskog merenja.

Izvod sa Ug / izolovana ili kompenzovana mreža

SYMAP^® Compact+ F2

Tipična primena: Mreže gde je za selektivnost zemljospoja potrebno rezidualno naponsko merenje (Ug). Izolovane i kompenzovane mreže.

Merni/I/O uslov: 3×I + Ig + Ug + DI/DO.

Zemljospojni koncept i način uzemljenja mreže određuju selektivnost.

Izvod sa VT i usmerenim funkcijama

SYMAP^® Compact+ F3

Tipična primena: Petljaste mreže, dvostrano napajanje, usmerene zaštite (67/67N), naponski nadzor (27/59/81) i ponovno uključenje (79) na nadzemnim vodovima.

Merni/I/O uslov: 3×I + Ig + 3×U + Ug (jedan naponski sistem).

Izvod sa više napona, CT1/CT2 i DCVM

SYMAP^® Compact+ F4

Tipična primena: TS sa dvostrukim napajanjem, dve CT grupe, više naponskih sistema sa BUS referencom za sync-check i automatsku sinhronizaciju. Nadzor pomoćnog DC napajanja preko PT1/PT2/PT3 za do tri DC sistema (DCVM).

Merni/I/O uslov: CT1/CT2 + PT1/PT2/PT3 + DI/DO. AC zaštita na CT-ovima simultano sa DC nadzorom na PT-ovima.

Jedina Compact+ varijanta sa 25 sync-check i 25A automatskom sinhronizacijom. Za napredne TS, data centre, BESS i kombinovane AC/DC sisteme.

Složeno SN polje / modularna platforma

SYMAP^® serija (F, Y-F ili BC)

Tipična primena: Industrijske TS, brodska i offshore postrojenja, veliki broj signala, više sklopnih elemenata, zahtevna komunikacija i prošireni I/O preko EBS modula.

Merni/I/O uslov: Proširivi I/O, komunikacije i aplikaciona logika po projektnoj arhitekturi.

Modularna SYMAP^® serija je druga platforma od Compact+, namenjena drugoj klasi aplikacija (PMS, klasifikacioni zahtevi, marine/offshore).

Niste sigurni koja konfiguracija odgovara?

Dostavite jednopolnu šemu polja, CT/VT odnose i način uzemljenja mreže. Predlažemo odgovarajuću SYMAP^® konfiguraciju.

Tehnička ponuda

Pitanja koja oblikuju konfiguraciju

Konkretni tehnički podaci koje treba prikupiti uz jednopolnu šemu. Na osnovu njih predlažemo odgovarajuću SYMAP^® Compact+ ili SYMAP^® seriju, sa potrebnim mernim ulazima, I/O, komunikacijom, napajanjem i aplikacionim funkcijama.

Koje je napajanje uređaja i pomoćno DC napajanje polja? Ulazno napajanje IED-a, pomoćno DC napajanje, baterije, punjači, trip/close napajanje, nezavisne DC linije. Određuje napajanje IED-a, nadzor trip/close napajanja, DCVM i raspoloživost zaštite.
Koji CT ulazi postoje na izvodu? 3×I, Ig, CT odnos, klasa tačnosti, sekundar 1 A / 5 A, polaritet, CT1/CT2 kod naprednijih konfiguracija. Utiče na 50/51, 50BF, 46, 67 i merenje snage.
Da li postoje VT/PT ulazi i koliko naponskih sistema treba meriti? 3×U, Ug, jedan ili više nezavisnih VT sistema (PT1/PT2/PT3 kod F4 ili BUS1 kod SYMAP^® serije). Za 27/59/81, 67/67N, 21 i DCVM dovoljan je jedan VT (3×U + Ug). Za 25 sync-check i 25A automatsku sinhronizaciju potrebna su dva nezavisna VT (feeder + bus referentni napon), što fizički omogućava Compact+ F4 ili SYMAP^® serija.
Da li je potrebna osetljiva zemljospojna zaštita? Rezidualno sabiranje faznih CT-ova ili poseban Ig ulaz (CBCT, torusni CT), Ug ili ground-sensor. Za izolovane i kompenzovane mreže proveriti TIG, VG i 67N/67GS.
Koliko DI/DO signala je potrebno? Statusi prekidača, trip/close, lokal/daljinski, blokade, alarmi, spring charged, watchdog, transfer trip. Određuje da li je dovoljna osnovna varijanta ili treba EBS / prošireni I/O.
Da li su potrebni analogni ulazi i izlazi? 4-20 mA, 0-10 V, RTD, temperatura, pritisak, zadate vrednosti P/Q. Utiče na izbor I/O proširenja, monitoring procesa i SCADA signale.
Koja komunikacija je potrebna prema SCADA/DCS sistemu? IEC 61850 (GOOSE, MMS), IEC 60870-5-104, Modbus TCP/RTU, PROFIBUS DP. Kod Compact+ je Modbus RTU uvek uključen kao standardna komunikacija.
Da li se traži komunikaciona redundansa i vremenska sinhronizacija? PRP, HSR, RSTP ili dvostruka Ethernet veza za kritične sisteme; NTP, SNTP, IRIG-B ili PTP (IEEE 1588) za precizne event/COMTRADE zapise i forenzičku rekonstrukciju.
Da li su potrebne opcione aplikacione funkcije po Order Code-u? Funkcije koje se naručuju kao softverska Order Code opcija na poziciji „Additional protective function" Compact+ uređaja: ANSI 21 (distantna zaštita), ANSI 87(LD) (diferencijalna zaštita voda), ANSI 25A (automatska sinhronizacija), YG/TIG (proširena zemljospojna), EZA Controller za +GC varijantu. Funkcije iz standardnog paketa platforme (67/67N, 25 sync-check, 79 APU, CLD, SOTF) ne ulaze ovde, one se konfigurišu projektno bez posebnog naručivanja.
Da li je novo postrojenje ili retrofit? Kod retrofit projekata proveravaju se postojeća šema, konektori, I/O, napajanje, CT/VT ožičenje i mehanička ograničenja. HIMAP retrofit pristup zadržava postojeće ožičenje uz minimalne mehaničke izmene.

Upravljanje i blokade

Upravljanje prekidačem ili kontaktorom
Lokal i daljinski režim sa kvitiranjem
Start/stop logika sa proverom uslova
Interlocking sa susednim pogonima
Blokada starta na termičku sliku

Komunikacija i SCADA/DCS

IEC 61850 Ed. 1 i Ed. 2, GOOSE
Modbus RTU i Modbus TCP
IEC 60870-5-103 i IEC 60870-5-104
PROFIBUS DP (opciono)
RSTP, HSR, PRP (IEC 62439-3)

Dijagnostika i održavanje

Event recorder i fault records
Disturbance recorder, COMTRADE
Samodijagnostika i watchdog mehanizmi
Brojači startova, sati rada, isključenja
Podrška za FAT i SAT, puštanje u rad

SYMAP^® i Compact+ konfiguracije za prekostrujnu zaštitu

Kupac bira aplikaciju, a konfiguracija se definiše prema polju. SYMAP^® Y/BC i SYMAP^® Compact+ nisu proizvodi zaključani na jednu namenu. Ista aplikacija može se rešiti različitim konfiguracijama, u zavisnosti od CT/VT merenja, zemljospojnog merenja, CT1/CT2 raspodele, broja naponskih sistema, I/O signala, komunikacionih protokola, softversko-aplikativnih opcija i zahteva upravljanja.

Aplikacija	Tipičan ulaz u izbor konfiguracije	Moguće SYMAP^® / Compact+ konfiguracije	Korisna napomena
Strujno-vremenska i zemljospojna zaštita izvoda — SYMAP^® Y-F / BC	50/51, 50N/51N, 50G/51G, 67/67G; način uzemljenja; CBCT/Ig; selektivnost; APU po potrebi.	SYMAP^® Y-F; SYMAP^® BC prema CT/VT i zemljospojnim ulazima.	Selektivnost se podešava prema topologiji mreže, šemi uzemljenja i koordinaciji sa nadređenim i podređenim zaštitama.
Strujno-vremenska i zemljospojna zaštita izvoda — SYMAP^® Compact+	50/51, 50N/51N, 50G/51G, 67/67G; način uzemljenja; CBCT/Ig; selektivnost; APU po potrebi.	Compact+ +F1/+F2/+F3/+F4/+GC prema CT/VT i zemljospojnim ulazima.	Compact+ donosi napredne funkcije za izvod: CLD (Cold Load Detection) za sigurno ponovno uključenje pod opterećenjem, CTS / PTS (Current / Potential Transformer Supervision) za nadzor mernih kola, SOTF (Switch-On-To-Fault) za zaštitu pri zatvaranju na kvar, TIG / YG / VG (napredna zemljospojna u izolovanim i kompenzovanim mrežama) i DP1 / DP2 Dynamic Parameters za adaptivnu zaštitu prema režimu rada.
Distributivne mreže	Selektivnost, zemljospojni režim, APU, izvodna polja, SCADA/DMS, standardizacija ćelija.	SYMAP^® Y-F/Y-D/Y-LD; SYMAP^® BC; Compact+ +F1/+F2/+F3/+F4/+GC prema merenjima i komunikaciji.	U distributivnim mrežama ključni su selektivna koordinacija sa nadređenim i podređenim zaštitama, izbor zemljospojnog režima prema načinu uzemljenja neutralne tačke (kruto, otporno, kompenzovano ili izolovano) i integracija u SCADA/DMS preko standardizovanih protokola. Tipizacija ćelija pojednostavljuje projektovanje, rezervne delove i puštanje u rad na većem broju izvoda.

Konfiguracija se potvrđuje prema polju: ulazi su orijentacioni za izbor varijante, a finalna konfiguracija zavisi od jednopolne šeme, signalne liste i operativnih zahteva.

Otvori produktnu stranicu sa potpunim tehničkim specifikacijama:

SYMAP^® Compact+ SYMAP^® serija

Sledeći korak

Dostavite jednopolnu šemu polja, CT/VT odnose, način uzemljenja mreže i koordinacionu studiju. Predlažemo odgovarajuću SYMAP^® konfiguraciju, ANSI funkcije, opsege podešavanja i Order Code.

Tehnička ponuda Compact+ Order Code Tehnički upit

Strujno-vremenska i zemljospojna zaštita