Bryter og vern til generatorer

Generelt kan man si at generatorer skal ha:

• Overstrømsvern
• Kortslutningsvern

Dersom der er flere generatorer og en kan parallell kjøre disse skal det være flere vern:

• Overstrømsvern.
• Kortslutningsvern.
• Retureffektvern.
• Underspenningsvern.
• Overspenningsbeskyttelse
• Vern mot under- og overfrekvens

NEK 410 A 202 pkt.10.2 omhandler generatorvern.

Generatorer skal være beskyttet mot kortslutninger og overstrøm av flerpolte effektbrytere.

Generatorbryter

---

Oppbygging av en generatorbryter

Generatorbrytere er bygget for å håndtere store strømmer og høye spenninger uten å ta skade. De består av følgende hoveddeler:

1. Kontakter – Leder strømmen og åpnes/lukkes for å koble til eller fra generatoren.
2. Lukkemekanisme – En fjærbelastet eller elektromagnetisk enhet som sørger for rask inn- og utkobling.
3. Bueslokkingskammeret – Hindrer lysbue (elektrisk gnist) ved åpning av bryteren, ofte fylt med luft, olje, vakuum eller SF6-gass.
4. Beskyttelses- og styringssystem – Elektroniske sensorer og reléer overvåker strøm, spenning og feil for å beskytte generatoren.
5. Hus og isolasjon – Bryteren er ofte montert i et metallskap for sikkerhet og beskyttelse mot ytre påvirkninger.

Virkemåte til en generatorbryter

1. Normal drift:

• Når generatoren er klar til å levere strøm, lukkes bryteren for å koble den til hovedtavlen.
• Bryteren leder strømmen uten problemer under normal belastning.

2. Ved feil (f.eks. kortslutning, overbelastning og spenningsfall):

• Vernsystemet oppdager feilen og sender et signal til bryteren om å åpne.
• Bryteren åpner raskt, og bueslokkingskammeret hindrer lysbuer som kan skade bryteren.
• Generatoren kobles fra hovedtavlen for å forhindre skade på systemet.

3. Ved synkronisering:

• Når en ny generator skal kobles inn, må spenning, frekvens og fase være synkronisert.
• Når forholdene er riktige, lukkes bryteren, og generatoren kobles til nettet.

Typer generatorbrytere

• Luftisolerte (ACB – Air Circuit Breaker) – Bruker luft til å slukke lysbuer.
• Vakuumbrytere (VCB – Vacuum Circuit Breaker) – Bruker vakuum for lysbue slokking, ofte brukt i lav- og mellomspenningssystemer.
• SF6-brytere (GCB – Gas Circuit Breaker) – Bruker SF6-gass for effektiv lysbuestyring, vanlig i høyspenningssystemer. Pga. miljøgiftig gass er den på vei ut.
• Schneider SM AirSeT - Erstatter GCB brytere som SF₆-brytere.

SF₆-fritt modulæranlegg opp til 24 kV. Er ikke godkjent for skip.

• Oljebrytere – Tidligere brukt, men mindre vanlig i dag.

Hvor er generatorbryteren plassert?

• I hovedtavlen – Kobler generatoren til skipets kraftsystem.
• I generatorens kontrollskap – På noen skip er generatorbryteren en del av generatorens beskyttelsesenhet.

Hvorfor er generatorbryteren viktig?

• Beskytter generatoren mot skader fra feil eller kortslutninger.
• Forhindrer store strømstøt når generatorer kobles inn.
• Sikrer stabil drift av skipets elektriske system.
• Gir trygg manuell eller automatisk utkobling ved vedlikehold eller nødstilfeller.

Vern i en generatorbryter

Generatorbryteren har vanligvis innebygd kortslutningsvern og overstrømsvern, mens mer avanserte vern må håndteres av eksterne beskyttelsesrele (eks: Schneider Sepam eller DEIF rele). Noen generatorbryterne kan og ha avanserte innebygde vern.

Her er en oversikt over verna som er mest vanlige:

1. Kortslutningsvern (Short-Circuit Protection, 50G).

• Beskytter generatoren og anlegget mot alvorlige feilstrømmer forårsaket av kortslutning (fase – fase, fase – jord, etc.).
• Virker ved svært høy strøm, ofte mange ganger generatorens merkestrøm.
• Uten eller med svært kort tidsforsinkelse for å koble ut feilen raskt og redusere risiko for varige skade og varmeutvikling.

2. Overstrømsvern (Overcurrent Protection, 51G).

• Hindrer at generatoren skades av for høy strøm.
• Kobler ut bryteren hvis strømmen overstiger en fastsatt grense.
• Vanligvis tidsforsinket for å skille mellom kortvarige og farlige overstrømmer.

3. Differensialvern (Differential Protection, 87G).

• Sammenligner strømmen inn og ut av generatoren.
• Hvis det oppstår en intern feil (for eksempel viklingsfeil), kobles bryteren ut umiddelbart.
• Veldig viktig for å beskytte generatoren mot alvorlige skader.

4. Retureffektvern (Reverse Power Protection, 32G).

• Hindrer at generatoren begynner å trekke strøm i stedet for å levere.
• Hvis en synkrongenerator mister eksitasjon eller last, kan den begynne å oppføre seg som en motor.
• Vernet kobler ut generatoren for å unngå unødvendig drivstofforbruk og skade.

5. Underspenningsvern (Undervoltage Protection, 27G).

• Overvåker spenningen på generatoren.
• Hvis spenningen faller under en kritisk verdi, kobles bryteren ut for å beskytte utstyr.

6. Overspenningsvern (Overvoltage Protection, 59G).

• Hindrer at for høy spenning skader elektriske systemer og forbrukere ombord.
• Hvis spenningen overstiger en sikker grense, kobles generatoren ut.

7. Frekvensvern (Over/Under Frequency Protection, 81O/U).

• Overvåker generatorens frekvens (normalt 50 eller 60 Hz).
• Kobler ut bryteren hvis frekvensen blir for høy eller lav, noe som kan skade maskineri.

8. Jordfeilvern (Earth Fault Protection, 50N/51N).

• Oppdager isolasjonsfeil eller lekkasjestrøm til jord.
• Kan enten gi alarm eller koble ut generatoren for å forhindre brann eller skade.

 

Forklaring på talla og bokstavene som står i parentes:

F.eks. tallet 32G refererer til en spesifikk funksjonskode i henhold til IEEE-standard (ANSI-standard) for beskyttelses reléer.

• 32 er funksjonskoden for retureffektvern (Reverse Power Protection). Dette vernet beskytter generatoren mot å begynne å trekke effekt i stedet for å levere den, noe som kan skje hvis drivmaskinen (dieselmotor, turbin) svikter eller mister kraft.
• G står for Generator, og indikerer at dette spesifikke vernet er anvendt på en generator. G kan og stå for ground.

Overstrømsvern. NEK 410A-202 pkt.10.2.1

Spesielt skal overstrømsbeskyttelsen være tilpasset generatorens termiske kapasitet og innenfor følgende krav:

a) For overstrømmer mindre enn 10 % bør det vurderes å inkludere et hørbart alarmsignal som styres av et tidsforsinket rele innstilt på 1,1 ganger generatorens merkestrøm og med en tidsforsinkelse på 15 min eller mindre. En tidsforsinkelse på over 15 min. kan benyttes dersom dette er nødvendig på grunn av driftsforholdene og generatorens konstruksjon tillater det.
b) For overstrømmer mellom 10 % og 50 % skal effektbryteren løse ut med en tidsforsinkelse på maksimalt 30 s ved ikke mer enn 1,5 ganger generatorens merkestrøm. Likevel kan verdien på 50 % og tidsforsinkelsen på 30 s overskrides dersom dette er nødvendig på grunn av driftsforholdene og generatorens konstruksjon tillater det.
c) For overstrømmer over 50 % skal momentanutløsing koordineres med selektivitetsbeskyttelse av systemet. Korte tidsforsinkelser kan benyttes når det gjelder selektivitets krav ved «momentan» utløsningsvern som er konstruert for kortslutningsbeskyttelse. For store generatorer og for alle høyspenningsgeneratorer bør det anordnes beskyttelse mot feil på generatorsiden av effektbryteren.
d) Nødgeneratorer skal være beskyttet mot kortslutning. Overstrømmer skal ikke koble ut generatoren, men kun gi alarm.

Det bør vurderes om beskyttelsesarrangementer for generatorer opprettholdes effektivt selv ved betydelig reduksjon av hastigheten.

Det bør vurderes å velge vern for overstrømsbeskyttelse av generatorer som tillater at effekten gjenopprettes øyeblikkelig etter at overstrømsbeskyttelsen har virket.
Innstilling og justering av automatiske spenningsregulatorer (AVR) skal ikke påvirke eller erstatte generatorvernet.

Kortslutningsvern. NEK 410A-202 pkt.10.2.2

Hvor det er forutsatt at generatorene skal drives i parallell, er det nødvendig å ta hensyn til feilstrømmene som oppstår ved en kortslutning mellom generatoren og generatorens effektbryter.

For generatorer på 1500 kVA eller mer skal det være anordnet passende vern eller system, som vil avmagnetisere generatoren og åpne effektbryteren i tilfelle kortslutning i generatoren eller i tilførselskabelen mellom generatoren og generatorens effektbryter. Dette gjelder ikke for nødgeneratorer.

Spesielle omstendigheter kan kreve lignende beskyttelse for generatorer med lavere ytelse, for eksempel for beskyttelse av personell og meget lange tilførselskabler.

En effektbryter er en beskyttelsesenhet som brukes i elektriske kretser for å beskytte mot overstrøm, kortslutninger og feilstrømmer. Den fungerer som en automatisk bryter som kobler ut strømmen når den oppdager unormale forhold i kretsen. Effektbrytere er viktige for å beskytte utstyr og mennesker mot potensielle farer som kan oppstå ved strømfeil. Her er noen hovedpunkter om effektbrytere:

• Beskyttelse mot overstrøm: Effektbryteren kobler ut strømmen når den overstiger en forhåndsdefinert verdi, for å forhindre overoppheting og skader på utstyr.
• Kortslutningsbeskyttelse: Den reagerer raskt på kortslutninger, og bryter strømmen for å forhindre alvorlige skader og farer.
• Automatisk drift: Effektbrytere er designet for automatisk å koble ut strømmen ved feil, og kan ofte tilbakestilles manuelt etter at feilen er rettet.
• Variert kapasitet: De finnes i ulike størrelser og kapasitet for å beskytte små kretsløp i hjemmet eller store industrielle anlegg.
• Typer: Det finnes ulike typer effektbrytere, inkludert termiske, magnetiske og elektroniske effektbrytere, hver med sine spesifikke egenskaper og bruksområder.

---

Retureffektvern. NEK 410A-202-pkt 11

Retureffekt og tilbakestrømsvern for AC-generatorer

AC-generatorer for parallelldrift skal ha tidsforsinket vern mot aktiv retureffekt.

Det anbefales å innstille vernet i området 2 % til 6 % av merkeeffekten til turbiner og området 8 % til 15 % av merkeeffekten til dieselmotorer.

Et fall i spenning på 50 % skal ikke medføre at retureffektvernet svikter, selv om spenningsreduksjonen kan forandre den mengde retureffekt som er nødvendig for å åpne bryteren.

Retureffektvernet er vanligvis en del av skipets hovedtavle (Main Switchboard), der alle generatorene er koblet til.

Fysisk plassering:

• Inne i hovedtavlen: Vernet er ofte innebygd i generatorbryteren som er montert i hovedtavlen. Det overvåker strøm og spenning til/fra generatoren.
• I generatorens kontrollpanel: På noen skip er vernet plassert i et separat kontrollskap nær generatoren, spesielt hvis det er en eldre eller spesialbygget installasjon.
• I et elektronisk vernsystem: På moderne skip kan retureffektvernet være en del av et digitalt generatorstyringssystem, som overvåker og styrer flere beskyttelsesfunksjoner samtidig.

Vernet fungerer automatisk og vil utløse en bryter for å koble ut generatoren hvis den begynner å trekke effekt.

Et retureffektvern er en beskyttelsesmekanisme for generatorer som forhindrer at de begynner å fungere som motorer.

Hvorfor trenger vi retureffektvern?

Generatorer på skip er designet for å produsere elektrisk energi, men hvis noe går galt – for eksempel et spenningsfall eller feil synkronisering – kan generatoren begynne å ta opp strøm i stedet for å levere den. Da fungerer den som en motor og trekker effekt fra nettet, noe som kan føre til:

• Unødvendig belastning på drivmaskinen (f.eks. dieselmotor eller turbin).
• Overoppheting og mulig skade på generatoren.
• Driftsforstyrrelser i kraftsystemet ombord.

Hvordan fungerer retureffektvernet?

• Måler retning og størrelse på effekten (kW) til generatoren.
• Hvis effekten blir negativ (dvs. strøm går tilbake til generatoren i stedet for ut), kobler vernet ut generatoren.
• Dette skjer vanligvis automatisk og raskt for å unngå skade.

Retureffektvern er altså viktig for å sikre stabil drift og beskytte både generatoren og resten av skipets kraftsystem

Underspenningsvern. NEK 410A-202- pkt. 12.1.

AC og DC -generatorer

*For generatorer som arrangeres i parallelldrift med hverandre eller med effekttilførsel fra land, skal det tas forholdsregler for å hindre at generatorbryteren lukker hvis generatoren ikke leverer strøm, og for å hindre at generatoren forblir tilkoplet samleskinnene hvis spenningen bryter sammen. *

Hvis det er installert underspenningsutkopling for dette formål, skal denne være momentan når det skal forhindres at bryteren lukkes, men være forsinket av selektivitetshensyn tilsvarende tiden kortslutningsvernet trenger for å klarere feilen (reservevernet).

Underspenningsvern er en beskyttelsesmekanisme som overvåker spenningen i et elektrisk system og kobler ut en generator eller forbrukere hvis spenningen blir for lav. Dette forhindrer skader på utstyr og sikrer stabil drift av skipets elektriske system.

Hvorfor trenger vi underspenningsvern?

• Beskytter generatoren – Forhindrer drift med for lav spenning, noe som kan skade elektriske komponenter.
• Forhindrer ustabil drift – Lav spenning kan føre til overoppheting av motorer og annet elektrisk utstyr.
• Hindrer spenningskollaps – Hvis en generator mister eksitasjon eller lastfordelingen ikke fungerer riktig, kan systemet miste spenning og føre til fullstendig strømbrudd.

Hvor er underspenningsvernet plassert?

• I hovedtavlen – Innebygd i vernreléer som overvåker spenningen fra generatorene.
• I generatorens kontrollpanel – På noen skip er det en del av generatorens egen beskyttelsesenhet.
• I automatiserte energistyringssystemer – På moderne skip håndteres dette ofte digitalt i et avansert kontrollsystem.

Hvordan fungerer det?

1. Måler spenningen kontinuerlig.
2. Hvis spenningen faller under en forhåndsinnstilt grense (for eksempel 85–90 % av nominell spenning), aktiveres vernet.
3. Vernet kan enten:
   • Gi en alarm, slik at mannskapet kan reagere.
   • Automatisk koble ut belastninger for å beskytte systemet.
   • Stoppe generatoren hvis lav spenning skyldes en feil.

Overspenningsbeskyttelse. NEK 410A-202- pkt. 13.1.

Generelt

Kretser fra utstyr som generatorer og eksterne strømkilder skal utstyres med overspenningsbeskyttelse for å unngå skade på tilkoplet utstyr.

Overspenningsvern

En skipsgenerator må ha beskyttelse mot overspenning, for å sikre trygg og stabil drift av det elektriske systemet om bord.

• Virkemåte:

  • Overspenningsvern beskytter generatoren og det elektriske systemet mot skadelige spenningstopper (transienter) som kan oppstå ved lynnedslag, bryteroperasjoner eller feil i systemet.
  • Det fungerer ved å avlede overspenning til jord eller ved å aktivere en bryter for å koble ut belastningen.
  • Kan også involvere spenningsregulatoren (AVR – Automatic Voltage Regulator), som justerer generatorens feltstrøm for å holde spenningen innenfor tillatte grenser.

• Plassering:

  • Overspenningsvern er ofte installert i generatorens kontrolltavle eller hovedtavle.
  • Kan også være plassert ved kritiske lastpunkter, som i fordelingstavler eller på spesifikke elektriske komponenter som må beskyttes.

Vern mot under- og overfrekvens. NEK 410A-202- pkt. 14

Enhver generator skal være beskyttet mot over- og underfrekvens. Innstillinger av vern mot over- og underfrekvens skal koordineres med systemutførelsen (f.eks. strømstyringssystem (PMS) og/eller nettverkskonfigurasjon)

Vern mot underfrekvens.

• Virkemåte:

  • Underfrekvens kan oppstå hvis lasten er for høy i forhold til generatorens kapasitet, eller hvis det er problemer med drivmotoren.
  • Vernet overvåker frekvensen og kan enten gi alarm eller automatisk koble ut generatoren for å unngå skade.
  • I noen tilfeller vil lastavkobling (load shedding) aktiveres for å redusere belastningen og stabilisere systemet.

• Plassering:

  • Underfrekvensvern er typisk integrert i generatorens beskyttelsesrelé i hovedtavlen eller i generatorens styringssystem.

Vern mot overfrekvens.

• Virkemåte:

  • Overfrekvens oppstår vanligvis hvis drivmaskinen (dieselmotoren eller turbinen) går for fort, for eksempel på grunn av feil i drivstoffreguleringen.
  • Vernet overvåker frekvensen og kan enten gi alarm, redusere drivstofftilførselen, eller koble ut generatoren for å beskytte systemet.

• Plassering:

  • Overfrekvensvern er også plassert i hovedtavlen eller i generatorens kontrollsystem.
  • I tilfelle en dieseldrevet generator, kan det også være koblet til motorens regulator (governor) for å justere turtallet.

Schneider MasterPact MTZ, ACB (Air Circuit Breaker)

Det er mulig å bruke en Schneider ACB (Air Circuit Breaker) som en del av et generatorvern på et skip, men med noen viktige forutsetninger og begrensninger.

Schneider ACB kan nyttes som generatorbryter, men ikke som det eneste vern. Den må inngå som en del av et helhetlig vern- og kontrollsystem. Den er best egnet til:

• Overstrømsbeskyttelse
• Kortslutningsbeskyttelse
• Mekanisk frakobling (selektiv utkobling)
• Kommunikasjon med vernerele eller kontrollsystem (f.eks. generatorstyringssystem)

Hvordan fungerer en Schneider ACB som generatorbryter?

En ACB er i prinsippet en høyytelse effektbryter som beskytter strømførende systemer. Den er gjerne plassert mellom generatorens utgang og fordelingstavlen (MSB). Den fungerer slik:

1. Beskyttelse:

Den innebygde elektronikken (f.eks. Micrologic enhet) overvåker strømmen:

• Langtidsvern (overlast)
• Korttidsvern (termisk eller termisk-magnetisk)
• Momentanvern (kortslutning)
• Jordfeilvern (valgfritt)

2. Selektiv utkobling:

Ved feil i systemet (overlast, kortslutning osv.), kobler ACB ut bare den berørte kretsen uten å slå ut hele anlegget. Det gir bedre selektivitet, som er viktig på skip.

3. Kommunikasjon og integrasjon:

Moderne Schneider ACB-er som MasterPact MTZ eller MasterPact NW har kommunikasjonsmoduler (Modbus, Ethernet) som kan kobles til et generatorsystem.

En ACB gir ikke komplett generatorvern alene. Generatorer trenger flere spesialiserte vernefunksjoner:

• Over-/underspenning.
• Over-/underfrekvens.
• Ubalanse.
• Retureffekt.
• Differensialvern (ved parallell drift).
• Overspenning ved lastbortfall.

Disse funksjonene må håndteres av et generatorvern relé, f.eks. Schneider MiCOM P3G, Woodward, DEIF, eller ComAp.

På et skip er det ofte aktuelt med:

1. MasterPact NW-serien

• Robust
• Pålitelig
• Kompatibel med maritime sertifikater (DNV, ABS etc.)

2. MasterPact MTZ-serien

• Ny generasjon med digitale vern, kommunikasjon, og måling
• Kan integreres med EcoStruxure eller annet energistyringssystem

Oppsummering

Spørsmål	Svar
Kan ACB brukes som generatorvern på skip?	Ja, som del av vern- og brytersystem
Type ACB som kan brukes?	MasterPact NW eller MTZ med maritim godkjenning
Gir ACB komplett generatorbeskyttelse?	Nei, den må suppleres med et generatorvern relé.
Hvordan virker den?	Detekterer overstrøm/kortslutning og kobler ut, kommuniserer med overordnet system

---

ABB Vakuum Circuit Breaker VD4-MG

Hovedegenskaper for VD4.

Egenskap	Detaljer
Type	Innendørs mellomspennings vakuumbryter (VCB)
Spenning	7,2 – 12 – 17,5 – 24 – 36 kV (opp til 46 kV for spesialmodeller)
Merkestrøm	630 A – 4000 A (med kjøling)
Kortslutningsytelse	Opptil 50 kA bryteevne
Driftstype	Elektrisk, manuell eller fjernstyrt
Montering	Fast eller uttrekkbar, i skap eller tavle (AIS)
Levetid	30 000 mekaniske operasjoner (IEC-standard), >10 000 elektriske
Beskyttelsesgrad	IP4X typisk i skap, selve bryteren har lavere IP
Miljø	Designet for krevende drift – inkl. marine og offshore

Marine og offshore-applikasjoner.

VD4 er tilgjengelig i varianter og pakker som er DNV- og ABS-godkjente for bruk på:

• Skip.
• Offshore plattformer.
• Marine tavleanlegg (både hoved- og nødtavler).
• Høyspent tilkobling av generatorer eller landstrøm.

ABB tilbyr marinegodkjent switchgear, som f.eks. UniGear ZS1, der VD4 er standard vakumbryter.

Fordeler

• Vakumteknologi: Ingen gass (f.eks. SF₆), miljøvennlig og minimalt vedlikehold
• Lang levetid: Høy mekanisk og elektrisk sykluskapasitet
• Modulær: Enkel integrasjon i eksisterende tavler og AIS
• Elektroniske beskyttelsesreleer (f.eks. med Ekip eller REF542plus)
• Digitalisering: Kan leveres med sensorikk, kommunikasjon og tilstandsovervåking (IEC 61850, Modbus etc.)

Typiske bruksområder.

• Høyspent generatorvern.
• Tilkobling til landstrøm på skip.
• Nettkobling på offshore-installasjoner.
• Industrinett med høye krav til selektivitet og bryteevne.
• Nødtavler i marineanlegg (når mellomspenning kreves).

ABB vakuum generatorbryter VD4.

ABB generatorbryter HD4 (med SF6 gass)

HD4 består hovedsakelig av følgende deler:

Komponent	Beskrivelse
1. Bryterpoler	Tre separate poler (én per fase), fylt med SF₆-gass.
2. Lysbueslukningskammer	Inne i hver pol, der lysbuen dannes og slukkes ved åpning av kontaktene.
3. Hovedkontakter	Sølvbelagte kobberkontakter for strømføring.
4. Bevegelsesmekanisme	Mekanisk fjærutløser som åpner/lukker bryteren. Kan være manuell eller motorisert.
5. Betjeningsmekanisme	Inkluderer åpnings- og lukkefjær, motor for opplading, åpningsspole og lukkespole.
6. Mekaniske indikatorer	Viser bryterstilling: PÅ, AV, UTKOBLET.
7. Tilkoblingspunkter	For høyspenningstilkobling og styresignal.
8. Gasskammer og trykkmåler	Viser SF₆-trykk og gasslekkasjetilstand.

Virkemåte:

Lukking av bryteren.

1. Lukkefjæren lades (manuelt eller elektrisk).
2. Når en lukkeimpuls gis, utløses fjæren og lukker hovedkontaktene.
3. Strømmen ledes gjennom de lukkede kontaktene i de tre SF₆-fylte polene.

---

Åpning av bryteren (feil eller kontrollert utkobling).

1. En åpningsimpuls (fra vern eller kontrollsystem) utløser åpningsfjæren.
2. Kontaktene åpnes raskt, og lysbue dannes mellom dem.
3. SF₆-gass slukker lysbuen:
   • Når kontaktene separeres, utvider lysbuen seg i gasskammeret.
   • SF₆-ionene absorberer energien og kjøler lysbuen ned raskt.
   • Lysbuen slukkes før neste strømnull (i løpet av noen millisekunder).
4. Bryteren står nå i åpen posisjon.

Egenskaper og fordeler:

Egenskap	Forklaring
Isolasjon og slukking	SF₆ har høy dielektrisk styrke og utmerket lysbueslukkingsevne.
Lang levetid	Typisk over 10 000 mekaniske operasjoner, høy elektrisk levetid.
Lav vedlikeholds frekvens	Takket være lukket SF₆-system og robust mekanikk.
Høy ytelse	Kortslutningsbryteevne opp til 31,5 kA eller mer.
Modulær design	Kan integreres i mange tavletyper og koblingsanlegg.

Ulemper og hensyn:

• Miljøskadelig SF₆-gass – Krever lekkasjekontroll og spesialhåndtering ved vedlikehold.
• Ikke egnet for alle installasjoner pga. fremtidige reguleringer mot SF₆.
• Ikke like vedlikeholdsfri som moderne vakuumbrytere (som VD4).

SF₆-brytere (begrenset bruk)

Brukes kun unntaksvis i marine anlegg i dag på grunn av:

• Høyt globalt oppvarmingspotensial (GWP).
• Strengere miljøreguleringer (EU forbyr SF₆ i mange sammenhenger fremover).
• Krever lekkasjedeteksjon og gjenfyllingssystem.

---

Generatorvern Schneider Sepam 80 serie

Sepam står for:

"Système Électronique de Protection et d'Automatisme Modulaire"

Det er Schneider Electrics modulære, mikroprosessorbaserte vernsystem, utviklet for å beskytte og overvåke:

• Krafttransformatorer
• Motorer
• Generatorer
• Kabler og linjer
• Fordelingstavler (ACB/MCCB)
• Synkronisering og lastdeling (i noen versjoner)

Typiske funksjoner i Sepam-relé:

Funksjon	Forklaring
Overstrømsvern (50/51)	Beskytter ved høy strøm og kortslutning
Jordfeilvern (51N/67N)	Beskytter mot jordfeil
Motorspesifikk beskyttelse (M-serie)	For termisk og mekanisk beskyttelse av motorer
Transformatorbeskyttelse (T-serie)	Inkluderer overbelastning, differensialvern osv.
Generatorvern (G-serie)	F.eks. spenning, frekvens, effektretning, synkronisering
Måling og logging	Viser strøm, spenning, effekt, frekvens osv.
Alarm og hendelseslogg	Tidsstemplede hendelser, inkludert forutgående måleverdier
Kommunikasjon	Støtte for Modbus, Ethernet, IEC 61850 (avhengig av modell)

Sepam G87, spesielt som generatorvern.

Fordeler med Sepam:

• Pålitelig og robust.
• Enkel betjening via frontpanel eller PC (SFT2841-programvare).
• Utvidet kommunikasjon med automasjonssystemer.
• Stor fleksibilitet – én modell kan brukes til mange formål.
• Maritime godkjenninger tilgjengelig (DNV, ABS, BV m.fl.).

Her er et eksempel på en typisk konfigurasjon av Schneider Sepam G87 som generatorvern i et mellomspenningsanlegg på et skip:

Sepam G87 – Generatorvern konfigurasjon:

Systemoversikt

• Generator: 6,6 kV, 1500 kVA.
• Tilkoblet til tavle via effektbryter.
• Sepam G87 installert som vern og måling.
• Strøm- og spenningstransformatorer tilkoblet Sepam.

Beskyttelsesfunksjoner (ANSI-koder):

Funksjon	ANSI-kode	Beskrivelse
Overstrøm	50/51	Beskytter mot fasefeil og kortslutning
Jordfeil	50N/51N	Detekterer jordfeilstrøm
Overspenning / underspenning	59 / 27	Beskytter mot spenningsavvik
Overfrekvens / underfrekvens	81O / 81U	Beskytter mot frekvensavvik i nettet
Retureffektvern	32R	Hindrer at generator begynner å ta inn kraft
Overspenning mellom fase og jord (59N)	59N	Isolasjonsovervåking mot jord
Spenningsdifferanse før innkobling	25	Synkroniseringskontroll før parallellkobling
Differensialvern (hvis støttet)	87G	Beskytter mot indre feil i generatoren
Overtemperatur / statusinnganger	49	Termisk beskyttelse via PT100 (ekstern inngang)

Tilkoblinger:

Signaltype	Tilkoblet til Sepam
CT-er (strømtransformatorer)	Fase A, B, C (sekundærstrøm 1 A eller 5 A)
VT-er (spenningstransformatorer)	Fase A-B-C og eventuelt N
Digital inngang	For status fra bryter, nødstopper, temperaturføler
Utganger (relé)	Kobler ut bryteren ved feil, sender alarm
Kommunikasjon	Modbus, Ethernet eller IEC 61850 (hvis konfigurert)

Programvarekonfigurasjon (SFT2841):

Når du konfigurerer Sepam via PC og programmet SFT2841, gjør du typisk:

1. Velg applikasjonstype: Generatorvern (Sepam G87 har forhåndsvalgt applikasjon)
2. Konfigurer innganger og utganger

3. Sett terskelverdier og tid for hvert vern

   • F.eks.:
     • 51 (Overstrøm): 120% In, T = 0,5 s
     • 32R (Retureffekt): -5% Sn, T = 2 s

4. Velg logikk for releutganger (f.eks. koble ut ved 51 eller 32R)

5. Test konfigurasjonen og last opp til Sepam via USB eller RS485

Display og overvåking.

Sepam-panelet viser:

• Sanntidsstrøm og spenning (A, V)
• Aktiv og reaktiv effekt (kW/kVAR)
• Frekvens (Hz)
• Varsler og alarmer
• Hendelseslogg og feilkoder

Ekstra funksjoner som kan aktiveres:

• Automatisk tilbakekobling (auto-reclosing)
• Synkroniseringsmodul (med ekstern enhet, f.eks. Sepam T25)
• Lastdeling (ved kommunikasjon med DEIF, Woodward eller parallellregulator)

DEIF MVR‑G215 generatorvern-relé

Nøkkelfunksjoner

• 5 strøminnganger (0,2–10 A), 4 spennings innganger (1–480 V RMS)
• 3 digitale innganger + 5 reléutganger (4 NO, 1 CO) + 1 IRF utgang
• Kommunikasjon: Ethernet & RS‑485, protokoller som Modbus TCP/RTU, IEC 61850 v1, IEC 60870‑5⁄104/103/101, DNP3, SPA
• Event- og feillogg: 15 000 hendelser, 100 forstyrrelsesopptak
• 3 utvidelsesspor for ekstra I/O, kommunikasjons kort, RTD-temperatur, lysbuevern m.m.
• Raske responstider – typisk utkobling under 50 ms – ideelt for generatorbeskyttelse

Beskyttelsesfunksjoner (ANSI/IEC).

Fra produktarket og data ark:

• Strømvern: 50/51 (fase), 50N/51N (jord)
• Spenningsvern: 27, 59, 59N
• Frekvensvern: 81U/O
• Generator‑spesifikt: retureffekt 32, strømubalanse 46, over/underspenning, overeksitasjon 24, differensialvern 87G, temperatur 49M etc.

Tilkoblingsmuligheter.

Installasjonsinstruksjoner viser typisk oppsett:

• 3 eller 4 VT'er (fase–nøytral + nullsekvens)
• 3 fasestrøms‑CT-er + residual CT
• Digital inngang: bryterposisjon eller tripp‑kommando
• Reléutganger: tripping kommandoer til bryter
• Utvidelser for RTD‑temp eller strøm‑utganger

Marin nødvendigheter.

• Klasset godkjenning fra DNV, GL, LR, ABS, CCS, RINA, UKCA med flere
• Designet for drift i marine og offshore miljø, høy driftssikkerhet og toleranse for vibrasjoner, temperatur og fuktighet

Sammenfatning.

DEIF MVR‑G215 er et fleksibelt og kraftig generatorrelé som kombinerer:

• Omfattende beskyttelsesfunksjoner.
• Rask responstid.
• Modulær utbygging (I/O, RTD, lysbueslukking, redundant kommunikasjon).
• Marinegodkjenninger.
• Rikelige kommunikasjonsmuligheter (IEC 61850, Modbus, DNP, etc.).

Passer meget godt i tavlesekundære systemer til generatorer i skip.

Beskrivelse av viktige tilkoblinger:

1. Spenningstransformatorer (VT)

   • L1–L3 eller L–N for hver fase til spennings inngang V1–V3 på reléet.
   • Null-sekvens VT (valgfritt) til V0, for jordfeilovervåking

2. Strømtransformatorer (CT)

   • Fase‑CT-er kobles til I1–I3 for faseoverstrøm og ubalanse.
   • Residual CT (4. CT) til I0 for jordfeil- og differensialberegninger.

3. Digitale innganger (DI)

   • For eksempel status fra effektbryter (lukket/åpen). Kan også kobles til alarm eller modustaster.

4. Reléutganger (DO)

   • 4× NO (normalt åpne) og 1× CO (vekselkontakt) kan programmeres til å sende trippsignal til bryter, eller til å gi alarm, synkronisert signal og mer.

5. Kommunikasjon

   • RS-485 (Modbus RTU), Ethernet (Modbus TCP, IEC-61850), eller andre protokoller med tilleggskort

6. Strømforsyning og jord

   • Reléet kan drives med DC 24‑48 V eller DC 100‑125 V, og jordingspunkt for skjerm/vugge.