Factory acceptance test of protection relays

Abstract

This Bachelor’s thesis was commissioned by ABB Power Generation in Vaasa, which designs and distributes automation controllers and electrical systems for gas, diesel, nuclear and water power plants. The purpose of this thesis is to develop a standard Factory Acceptance Test procedure for protection systems in modular deliveries with Omicron, a software program with which it is possible to test generator protection relays. The standard test procedure is meant to operate automatically for as long as possible with as few parameter changes as possible although the projects differ. In addition to the standard test procedure, a manual with instructions is also to be made. The procedure will be tested on Schneider Electric’s protection relays VAMP 210, VAMP 265 and ABB’s REG 670 since these relays are the most common ones in the automation controllers and the electrical systems. The idea with the procedure is to implement the most essential values related to the generator, current- and voltage scaling which then are tested with the relay. The result of the tests is a report which indicates if the relay is working properly. The thesis will briefly describe the synchronous generator, the used test functions and the calculations. The thesis will also describe the test equipment such as Omicron, VAMP and ABB REG670. The used software programs will also be briefly described.

Detta lärdomsprov gjordes åt ABB Power Generation som planerar och designar automationscentraler till diesel, gas, kärn och vattenkraftverk. Syftet med detta lärdomsprov är att undersöka och att implementera en standardtestprocedur i programmet Omicron, med vilken man ska kunna testa skyddsreläers skyddsfunktioner för, i detta fall, generatorer. Standardtestproceduren ska fungera automatiskt i så stor utsträckning som möjligt med så lite parameterändringar som möjligt även om ett annat projekt testas. Förutom standardproceduren ska också en manual framställas så att användaren kan läsa in sig på hur testprogrammet fungerar och ska användas. Testandet kommer att utföras på Schneider Electrics skyddsreläer VAMP 210 och VAMP 265 samt ABB:s REG 670, eftersom dessa reläer är de mest förekommande i samband med produktionen av centralerna. Idén med detta testprogram är att man skriver in de mest väsentliga värdena på generatorn, ström- och spänningsskalning och får färdigt kalkylerade testvärden som sedan testas med ett skyddsrelä. Slutresultatet för testerna är en rapport som visar om reläet fungerar. Lärdomsprovet kommer att kort allmänt gå in på synkrongeneratorn, testfunktioner som kommer att användas och uträkningar. Lärdomsprovet kommer också att ta upp fakta om rekvisitan som Omicron, VAMP och ABB REG670. Mjukvaruprogrammen som har använts kommer också att förklaras kort.

Tämä opinnäyte työ on tehty ABB Power Generationille, joka suunnittelee automaatiokeskuksia diesel, kaasu, ydin, ja vesivoimalaitoksiin. Tehtävänä oli kehittää standardisoitu FAT testausmenettelytapa Omicron ohjelmassa, jossa voidaan testaa suojareleitä. Menettelytavan on määrä toimia automaattisesti niin paljon kuin mahdollista, niin vähillä parametrimuutoksilla kuin mahdollista, vaikka kyseessä olisi minkälainen projekti tahansa. Menettelytavan lisäksi tulee tehdä käyttöohjekin. Menettelytapa testataan Schneider Electric:in VAMP 210, VAMP 265 sekä ABB:n REG 670 releillä, koska nämä ovat yleisimmin käytettyjä projekteissa. Menetelmän idea on, että implementoidaan tärkeimmät arvot, koskien generaattoria, virta ja jänniteskaalausta, joiden kanssa releet testataan. Lopputuloksena on raportti, josta saa selvää jos suojarele on käyttökelpoinen vai ei. Opinnäytetyö tulee käsittelemään lyhyesti synkronointigeneraattoria, käytettyjä suojatoimintoja ja laskelmia. Käytetyt laitteet, kuten Omicron, VAMP ja ABB REG670 ja niiden käyttöohjelmat käsitellään myös tässä työssä.