7SR45 Argus Wandlerstromversorgter Überstromzeit- und Erdfehlerschutz Energy-Management

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1 Reyrolle Schutzgeräte 7SR45 Argus Wandlerstromversorgter Überstromzeit- und Erdfehlerschutz Energy-Management

2 Siemens Protection Devices Limited 2

3 7SR45 Argus Wandlerstromversorgter Überstromzeit- und Erdfehlerschutz Benutzeroberfläche 2-zeiliges LCD Display mit 16 Zeichen, hintergrundbeleuchtet Navigationstasten 9 vorbelegte LEDs Überwachungsfunktionen Primär-/Sekundärstrom Phasen und Erde Status der Binäreingänge/-ausgänge Uhrzeit und Datum Störfallprotokoll Ereignisliste Beschreibung Das wandlerstromversorgte Überstromzeit- und Erdfehlerschutzgerät 7SR45 ist mit der neuesten Hardware- Generation ausgestattet und ist je nach Stromwandlerkonfiguration in zwei Varianten verfügbar. Das 7SR45 ist Teil der Argus-Produktreihe der Siemens Reyrolle - Schutzgeräte. Der wandlerstromversorgte 7SR45 Überstromzeit- und Erdfehlerschutz ist in einem 4HE Gehäuse der Größe 4 untergebracht und bietet Schutz-, Überwachungs-, Messund Zählfunktionen mit integrierter Eingangs- und Ausgangslogik sowie Fehlerberichten. Die Gerätefunktionen können über die frontseitige USB- Schnittstelle für den Anschluss eines lokalen PCs konfiguriert werden. Mithilfe der Reydisp Evolution Software können die Geräteeinstellungen vorgenommen und Störschriebe (Störfallmeldepuffer) und Ereignisaufzeichnungen (Ereignisprotokoll) angezeigt werden. Funktionsübersicht Schutz Unverzögerter Überstromzeitschutz Phase (50) Unverzögerter Überstromzeitschutz Erde (berechnet/gemessen) (50N/G) Verzögerter Überstromzeitschutz Phase (51) Verzögerter Überstromzeitschutz Erde (berechnet/gemessen) (51N/G) Schnellauslösung bei Zuschaltung auf Fehler (50LC/SOTF) Funktionen Passwortschutz Selbstüberwachung Auslöseverzögerung Sicheres Herunterfahren bei Unterschreiten des Arbeitsbereichs Fernrückstellung von Flags mit/ohne Wandlerstrom Ereignisprotokollierung Hardware 4 Stromwandler (1A- oder 5A-Eingänge je nach Bestellvariante), 2 Binäreingänge, 2 Binärausgänge, 1 Impulsausgang, 9 LEDs Datenspeicherung und Kommunikation Frontseitige USB-Schnittstelle Störfallprotokoll Ereignisliste Zeitsynchronisation über Reydisp-Befehle Darstellen und Ändern von Einstellungen Anwendung Das wandlerstromversorgte 7SR45 ist ein einfaches numerisches Überstromzeit- und Erdfehlerschutzgerät, das vorrangig für den Einsatz in sekundären Verteilnetzen vorgesehen ist. Das Gerät wird über die Primärstromwandler versorgt und benötigt daher keine Hilfsspannungsversorgung. Das Gerät bietet abhängige und unabhängige Überstromzeitund Erdfehlerschutzfunktionen nach IEC oder ANSI. Das 7SR45 besitzt einen integrierten, kondensatorgepufferten Impulsausgang für die Niedrigenergie- Auslösespule des Leistungsschalters. Außerdem verfügt das Gerät über einen Wechsler zur Auslösung über eine hilfsspannungsversorgte Shunt-Auslösespule. Das 7SR45 ist für folgende Anwendungen ausgelegt: a. Schutzgerät für Ringnetzstationen b. Reserveschutz für Mittelspannungsanwendungen c. Schutzapplikationen in Anlagen ohne Hilfsspannungsversorgung d. Modernisierung von Relais- und Schalttafeln mit alten elektromechanischen Schutzgeräten Siemens Protection Devices Limited 3

4 Funktionsdiagramme 7SR IL1 (I A ) 50LC/ SOTF 50 (x2) 51 IL2 (I B ) IL3 (I C ) 50LC/ SOTF 50LC/ SOTF 50 (x2) 50 (x2) Zeit (s) 10 Long Time Inverse 50N (x2) 51N Normal Inverse IE (I G ) 50G (x2) 51G 1 Very Inverse Extremely Inverse Abb. 1 Funktionsdiagramm des wandlerstromversorgten Überstromzeit- und Erdfehlerschutz 7SR45 Phasenfehler UMZ/AMZ Überstromzeitschutz durch UMZ-/AMZ-Stufen, jeweils mit unabhängigen Einstellungen für Anregestrom, Zeitmultiplikator (AMZ) und Zeitverzögerungen. Der Benutzer kann Zeit-Strom-Kennlinien nach IEC oder ANSI auswählen. Die AMZ-Charakteristik hat eine einstellbare Rückfallcharakteristik, entweder unabhängig oder Abklingen nach IEC/ANSI zur besseren Koordination mit elektromechanischen Schutzrelais. UMZ/AMZ Erde (gemessen/berechnet) Es stehen zwei Methoden der Erdfehlermessung zur Verfügung. Bei der einen wird der Erdstrom direkt durch einen unabhängigen Stromwandler gemessen und bei der zweiten wird der Nullstrom intern aus den drei Leitungsstromwandlern berechnet I/Is Abb. 2 IEC-Überstromkennlinien Zeit (s) 10 Überstromzeitschutz für Erde durch UMZ- und AMZ-Stufen, jeweils mit unabhängigen Einstellungen für Anregestrom, Zeitmultiplikator (AMZ) und Zeitverzögerungen. Der Benutzer kann Zeit-Strom-Kennlinien nach IEC oder ANSI auswählen. Die AMZ-Stufe hat eine einstellbare Rückfallcharakteristik, entweder unabhängig oder Abklingen nach IEC/ANSI zur besseren Koordination mit elektromechanischen Schutzrelais. 1 Moderately Inverse Very Inverse Extremely Inverse l/ls Abb. 3 ANSI-Überstromkennlinien Siemens Protection Devices Limited 4

5 Schnellauslösung bei Zuschalten auf Fehler Die Funktion Schnellauslösung bei Zuschalten auf Fehler dient der Schnellauslösung, wenn der Fehler nach dem Wiedereinschalten des Leistungsschalters (Zuschalten auf Fehler) noch immer auf dem Abzweig vorhanden ist ODER wenn die Erdungsklemmen nach der Wartung noch angeschlossen sind. Die folgende Abbildung zeigt die Auslösezeit in Abhängigkeit vom Fehlerstrom. Empfindlichkeit Empfindlichkeit des Schutzgeräts bedeutet der kleinste Phasenstrom, den das Gerät gemäß Konfiguration zum Einschalten, Erkennen eines Fehlers und Erteilen eines Auslösebefehls benötigt. Die Empfindlichkeit des 7SR45 beträgt 20% Nennstrom bei einphasigem und 13% Nennstrom bei dreiphasigem Betrieb. Die LEDs PROTECTION HEALTHY (Schutzgerät OK) und TRIP READY (Auslösung möglich) schalten sich EIN, sobald das Gerät bei den oben genannten Werten bereit zum Auslösen ist. Die folgenden Abbildungen zeigen die Empfindlichkeit des Geräts und die entsprechende Ansprechzeit. Abb. 4 Ansprechzeit für einphasigen Fehler mit Binärausgang Abb. 6 Empfindlichkeit für einphasigen Fehler mit Binärausgang Abb. 5 Ansprechzeit für einphasigen Fehler mit Impulsausgang HINWEIS: Mehrphasige Fehler führen zu kürzeren Auslösezeiten. Abb. 7 Empfindlichkeit für einphasigen Fehler mit Impulsausgang HINWEIS: Mehrphasiger Betrieb verbessert die Empfindlichkeit. Siemens Protection Devices Limited 5

6 Datenerfassung - über Kommunikationsschnittstelle Benutzeroberfläche Ereignisliste Bis zu 100 Ereignisse werden gespeichert und mit Zeitstempel von 1 ms Auflösung versehen. Die Ereignisse werden nach dem FIFO-Prinzip gespeichert. Die Ereignisse werden über die Kommunikationsschnittstelle bereit gestellt. Störfallprotokoll Die letzten 10 Störfälle können sowohl auf dem Gerätedisplay angezeigt als auch über die Kommunikationsschnittstelle mit Datum und Uhrzeit der Auslösung, Messgrößen und Fehlerart bereitgestellt werden. Echtzeituhr Datum und Uhrzeit sind einstellbar und bleiben erhalten, da das Gerät bei Spannungslosigkeit über eine Knopfzelle gepuffert wird. Kommunikation Die USB-Frontschnittstelle ist standartmäßig vorhanden. Alle Gerätefunktionen können über die Software Reydisp Evolution vom PC aus über die USB-Schnittstelle eingestellt werden. Die Verbindung erfolgt über ein USB-Kabel nach dem "Plug & Play"-Prinzip, daher sind keine Voreinstellungen nötig. Aufbau Das Gerät ist in einem 4HE Gehäuse der Größe 4 untergebracht. Auf der Geräterückseite befinden sich benutzerfreundliche Steckklemmen für Impulsausgang, Binärausgänge und Binäreingänge. Zum Erstellen einer sicheren und zuverlässigen Verbindung sind die Stromwandlerklemmen für den Anschluss von Ringkabelschuhen geeignet. Abb. 8 Benutzeroberfläche Über die bedienerfreundliche Benutzeroberfläche kann der Benutzer auf einfache Weise Menüs anzeigen, Einstellungen vornehmen und Daten vom Gerät abrufen. Das Menü kann über fünf Bedientasten navigiert werden. Zwei weitere Tasten dienen dem EIN-/AUS-Schalten der Batterie und der Hintergrundbeleuchtung. LCD Ein 2-zeiliges LCD Display mit 16 Zeichen mit Stromsparmodus zeigt die Gerätebezeichnung, Einstellwerte, Messund Stördaten an. LED 9 vorbelegte LEDs ersetzen aufwändige Kontrollleuchten und die dazugehörige Verdrahtung im Schaltschrank. Jede LED zeigt den Status der ihr zugeordneten Funktion an und ist entsprechend beschriftet. Geräteinformationen Zur Identifizierung des Geräts dient das Typenschild auf der Gerätevorderseite mit den Gerätedaten. Der Benutzer kann auch eine eigene Benennung für das Gerät vergeben, indem er den auf dem LCD angezeigten Gerätenamen "Relay Identifier" bearbeitet. Stromversorgung Der wandlerstromversorgte Überstromzeit- und Erdfehlerschutz 7SR45 kann über folgende Quellen versorgt werden (in abnehmender Priorität): Wandlerstrom Versorgung über USB-Schnittstelle Batterieversorgung Siemens Protection Devices Limited 6

7 Konformitätserklärung Das Produkt entspricht den Bestimmungen der Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaften zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV-Richtlinie 2004/108/EG gültig bis 19. April 2016, EMV- Richtlinie 2014/30/EU gültig ab 20. April 2016) und betreffend elektrische Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen (Niederspannungsrichtlinie 2006/95/EG gültig bis 19. April 2016, Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU gültig ab 20. April 2016). Diese Konformität ist das Ergebnis einer Prüfung, die durch die Siemens AG gemäß den Richtlinien in Übereinstimmung mit der Produktnorm EN für die EMV-Richtlinie und der Produktnorm EN für die Niederspannungsrichtlinie durchgeführt worden ist. Das Gerät ist für den Einsatz im Industriebereich entwickelt und hergestellt. Das Erzeugnis steht im Einklang mit den internationalen Normen der Reihe IEC und der nationalen Bestimmung VDE Siemens Protection Devices Limited 7

8 Technische Daten Die vollständigen technischen Daten finden Sie im Kapitel Technische Daten des Benutzerhandbuchs. Übersicht Technische Daten Produktfamilie (wandlerstromversorgt) Gehäuse und LEDs Messeingänge (Strom) Kommunikation Schutzfunktionen Binäreingänge und - ausgänge Impulsausgang Überspannung Verschmutzungsgrad 2 Empfindlichkeit Ungerichteter wandlerstromversorgter Überstromzeit- und Erdfehlerschutz Polycarbonatgehäuse (Größe 4), 9 LEDs 1 A oder 5 A (Bestelloption), 50 Hz/60 Hz Frontseitige Kommunikationsschnittstelle (kompatibel mit Reydisp Evolution) UMZ/AMZ Phase/Erde, Schnellauslösung bei Zuschaltung auf Fehler 2 BE und 2 BA 24 V, 0,1 Ws Impulsausgang Kategorie III Mechanische Daten Design Schutzart Gewicht Klemmenblöcke Stromeingänge Binäreingang Binärausgang Impulsausgang Frontseitige Schnittstelle Gehäuse für Schalttafeleinbau IP 52 (Frontabdeckung) IP 40 (seitliche Abdeckungen) IP 20 (rückseitige Abdeckung) Tiefe: 203 mm 1,8 kg (ca.) 8 Positionen (Klemme X5), M4 Schraubklemme geeignet für 2,5 mm 2 / 4 mm 2 Kabel 4 Positionen (Klemme X1), Steckbare M3 Schraubklemmen für 2,5 mm 2 Kabel 6 Positionen (Klemme X2), Steckbare M3 Schraubklemmen für 2,5 mm 2 Kabel 2 Positionen (Klemme X3), Steckbare M3 Schraubklemmen für 2,5 mm 2 Kabel USB, Typ B Mindeststrom für Gerätebetrieb 20% Nennstrom (einphasig) 13% Nennstrom (dreiphasig) Siemens Protection Devices Limited 8

9 Ein- und Ausgänge Stromeingänge Anzahl Nennstrom IN Messbereich Messwerte Frequenz Thermische Belastbarkeit: dauernd 1 Sekunde IN Binäreingänge Anzahl 2 3 x Phase und 1 x Erde 1 A oder 5 A (Bestelloption) 0,2 x IN bis 20 x IN > 0,13 x IN bis 2 x IN ± 5 % (typisch) > 2 x IN bis 20 x IN ± 3% 50 Hz (Bereich: 45 Hz bis 55 Hz) 60 Hz (Bereich: 54 Hz bis 66 Hz) 2 x IN 50 A (1 A) 150 A (5 A) 3,0 VA pro Phase und 0,2 VA Erde für 1 A 3,5 VA pro Phase und 0,2 VA Erde für 5 A DC 19 V Max. Gleichstrom für Betrieb 19 V V DC 3,0 ma Anregeverzögerung Rückfallverzögerung Binärausgänge 19 V V DC Einstellbar 0 bis 600 s (bis 10 Min.) Einstellbar 0 bis 600 s (bis 10 Min.) Schaltleistung AUS ( 5 A und 250 V): AC ohmsch AC induktiv DC ohmsch DC induktiv 1250 VA 250 VA bei LF 0,4 75 W 30 W bei L/R 40 ms 50 W bei L/R 10 ms Frontseitige Kommunikationsschnittstelle Anzahl 1 Elektrischer Anschluss Datenhaltung Störfallprotokolle 10 Ereignisliste USB, Typ B 100 Ereignisse (1 ms Auflösung) Mechanische Prüfungen Test Standard Schwingung IEC , Klasse 1 Schock IEC , Klasse 1 Schock, Dauerschock Schutzart IEC 60529, IP52 Front, IP20 Rückseite Schwingung bei Erdbeben IEC , Klasse 1 Kontakt IEC (Ref: Std IEC ) Elektrische Beanspruchung IEC (Ref: Std IEC ) Anzahl Betriebsspannung Betriebsart Ansprechzeit (ab Anregung Binäreingang) Schaltleistung EIN Zulässiger Strom (L/R 40 ms und V 300 V AC) 2 (1 Schließer und 1 Wechsler) Potenzialfrei Gespeichert < 20 ms 5 A AC oder DC dauernd 20 A AC oder DC für 0,5 s 30 A AC oder DC für 0,2 s Siemens Protection Devices Limited 9

10 Elektrische Prüfungen Test Standard Isolationswiderstand IEC # Isolationswiderstand >100 MOhm bei 500 V DC Prüfdauer: > 5 s Stoßspannungsprüfung IEC # 5 kv, 1,2/50 µs, 0,5 J 5 +ve, -ve Impulse Spannungsprüfung IEC # 2 kv AC effektiv für 1 Min. (zwischen beliebiger Klemme und Erde, unabhängige Stromkreise) 1 kv AC effektiv für 1 Min. (über Schließer) Langsam gedämpft schwingende Wellen IEC ,5 kv (CM), 1,0 kv (DM) 1 MHz # HINWEIS: Alle Aspekte von IEC wurden mit IEC abgedeckt. Klimabeanspruchungen Umgebungstemperatur IEC , IEC Kälteprüfung Funktionsprüfung Lagerung Trockene Wärme Funktionsprüfung Lagerung IEC , -10 C, 96 h -25 C, 16 h IEC C, 96 h +70 C, 16 h Feuchte Wärme, stationär IEC Tage bei 95% RF, +40 C Feuchte Wärme, zyklisch IEC C, RF > 93% 6 Zyklen Höhe über dem Meeresspiegel Maximal 2000 m Elektrostatische Entladung IEC kv Luftentladung 6 kv Kontaktentladung Produktsicherheitsprüfung Schnelle transiente Störgrößen/Burst Stoßspannung Störfestigkeit gegen hochfrequente elektromagnetische Felder Leitungsgeführte HF- Störung Magnetfeld mit energietechnischer Frequenz IEC , Zone B 2 kv, 5 khz IEC , Zone A 4 kv (CM), 2 kv (DM) 1,2/50 µs IEC MHz bis 1,0 GHz und 1,4 GHz bis 2,7 GHz. Beide Frequenzen bei 10 V/m IEC khz bis 80 MHz IEC A/m angelegt 1 Min, 300 A/m für 3 s Störausendung IEC CISPR 11, Klasse A Thermische Belastbarkeit Dauernd 1 s Last IEC x IN 50 A (1 A) 150 A (5 A) IEC ,0 VA pro Phase und 0,2 VA Erde für 1 A 3,5 VA pro Phase und 0,2 VA Erde für 5 A Luft- und Kriechstrecken IEC/EN : Ausgabe 2: 4 m m IP-Bemessung IEC/EN : Ausgabe 2: IP52 (Front) IP20 (Rückseite) Stoßspannung IEC/EN : Ausgabe 2: 5 kv, 5 +ve, -ve Impulse Isolationsprüfspannung IEC/EN : Ausgabe 2: 2 kv AC, 50 Hz, 1 Min Isolationswiderstand IEC/EN : Ausgabe 2: 500 V DC, > 5 s, > 100 Mohm Widerstand des Schutzpotenzialausgleichs Durchgängigkeit des Schutzpotenzialausgleic hs Brennbarkeit des Isoliermaterials, Komponenten und feuerfeste Gehäuse IEC/EN : Ausgabe 2: < 12 V AC/DC, 1 Min, < 0.1 Ohm IEC/EN : Ausgabe 2: IEC/EN : Ausgabe 2: Einfachfehler IEC/EN : Ausgabe 2: Funktionsprüfung IEC Maximal zulässige Lufttemperatur IEC Max. Temperaturgrenze C Siemens Protection Devices Limited 10

11 Funktionen Unabhängiger Überstromzeit- und Erdfehlerschutz Betrieb Stufen Einstellbereich Is (UMZ Phase/UMZ Erde gemessen/berechnet) Verzögerungszeit Ungerichtet Phase, Erde berechnet, Erde gemessen 1, x IN 0, 0, s Ansprechschwelle Iop 100% Is, ±5% Rückfallschwelle Ansprechzeit Tbasic, typisch (mit Laststrom): UMZ Phase, UMZ Erde gemessen UMZ Erde berechnet Verzögerungszeiten Td Blockierbar durch 94 % Iop 2xIS 25 ms, ±15 ms, 5xIS 20 ms, ±15 ms Tbasic+Td, ± 1% oder ± 30 ms Binäreingang Abhängiger Überstromzeit- & Erdfehlerschutz Betrieb Stufen Einstellbereich Is (AMZ) Einstellbereich Is (AMZ Erde gemessen/berechnet) Ungerichtet Phase, Erde berechnet, Erde gemessen 0,2, 0,21 2,0xIn 0,1, 0,11 0,8xIn Zeitmultiplikator 0,01, 0, Anregeverzögerung Ansprechschwelle Rückfallschwelle Ansprechzeit (mit Laststrom) IEC ANSI Mindestansprechzeit Zusatzverzögerung Rückfall Blockierbar durch 0, 0, s 110% Is, ±5% oder ±2%x IN 90 % Iop t K op = I α [ Is ] 1 t = [ I P ] Is Tm A + B Tm 1 op ± 5% oder ± 50 ms 0 s - 20 s 0 s - 20 s IEC/ANSI abklingend, 0 s - 60 s Binäreingang Schnellauslösung bei Zuschaltung auf Fehler Ansprechschwelle 100% Is, ±5% Einstellbereich 1, xIn Siemens Protection Devices Limited 11

12 Gehäuseabmessungen Abb. 9 Frontansicht Abb. 10 Rückansicht Abb. 12 Seitenansicht Abb. 11 Schalttafelausschnitt Siemens Protection Devices Limited 12

13 Klemmen-/Schaltplan 7SR45 Abb. 13 Klemmen-/Schaltplan Siemens Protection Devices Limited 13

14 Bestelldaten 7SR45 Argus Produktbeschreibung Varianten Bestellnummer 7SR45 Argus 7 S R A - 1 A A 0 Ungerichteter Überstromzeitschutz (wandlerstromversorgt) Relaistyp Größe 4 Kunststoffgehäuse für Einbau, 4 Stromwandler 1), 2 BE/2 BA, Impulsausgang, 9 LEDs 1 Messeingang 1 A, 50/60 Hz 1 5 A, 50/60Hz 2 Hilfsspannung Stromwandlerversorgt G Kommunikationsoptionen Frontseitige Kommunikationsschnittstelle: USB 1 Protokoll Kein Protokoll (keine rückwärtige Schnittstelle) 0 Gerätefront Standardversion 1 Schutzfunktionen - Grundausführung Unabhängiger Überstromzeitschutz Phase (50) Unabhängiger Überstromzeitschutz Erde (50G/50N) Abhängiger Überstromzeitschutz Phase (51) Abhängiger Überstromzeitschutz Erde (51G/51N) Schnellauslösung bei Zuschaltung auf Fehler (50LC/SOTF) A Zusatzfunktionen Keine Zusatzfunktionen A 1) 4 Stromwandler konfiguriert als 3xPhase + Erde Verwenden Sie zum Bestellen der Ersatzbatterien für den wandlerstromversorgten Überstromzeit- und Erdfehlerschutz 7SR45 die folgenden Bestelldaten: Varianten 7XG1900-1AA XG1900-2AA XG1900-3AA Beschreibung Hauptbatterie CR123A RTC-Batterie CR1632 (für interne Uhr) Hauptbatterie CR123A + RTC-Batterie CR1632 Siemens Protection Devices Limited 14

15 Siemens Protection Devices Limited 15

16 Herausgeber und Copyright 2014: Siemens Protection Devices Limited P.O. Box 8 North Farm Road Hebburn Tyne & Wear NE31 1TZ Vereinigtes Königreich Telefon: +44 (0) Fax: +44 (0) marketing.spdl.gb@siemens.com EMDG-C DE Wenden Sie sich bei Fragen bitte an unser Customer Support Center. Telefon: / (24 Std.) Fax: / support.ic@siemens.com Änderungen vorbehalten, gedruckt in Großbritannien. www. siemens.com/energy Siemens Protection Devices Limited 16