Brytar og vern til generatorar

Generelt kan ein seie at generatorar skal ha:

• Overstraumsvern
• Kortslutningsvern

Dersom der er fleire generatorar og ein kan parallellkøyre disse skal det vere fleire vern:

• Overstraumsvern.
• Kortslutningsvern.
• Retureffektvern.
• Underspenningsvern.
• Overspenningsvern
• Vern mot under- og overfrekvens

NEK 410 A 202 pkt.10.2 omhandlar generatorvern.

Generatorar skal vere beskytta mot kortslutningar og overstraum av fleirpola effektbrytarar.

Generatorbrytar

---

Oppbygging av ein generatorbrytar

Generatorbrytarar er bygd for å handtere store straumar og høge spenningar utan å ta skade. Dei består av følgjande hovuddelar:

1. Kontaktar – Leiar straumen og åpnast/lukkast for å kople til eller frå generatoren.
2. Lukkemekanisme – Ei fjørbelasta eller elektromagnetisk eining som sørger for rask inn- og utkopling.
3. Bogeslukkingskammeret – Hindrar lysboge (elektrisk gnist) ved åpning av brytaren, ofte fylt med luft, olje, vakuum eller SF6-gass.
4. Verne- og styringssystem – Elektroniske sensorar og relé overvåkar straum, spenning og feil for å beskytte generatoren.
5. Hus og isolasjon – Brytaren er ofte montert i eit metallskap for tryggleik og vern mot ytre påvirkningar.

Virkemåte til ein generatorbrytar

1. Normal drift:

• Når generatoren er klar til å levere straum, lukkast brytaren for å kople den til hovudtavla.
• Brytaren leiar straumen utan problem under normal belasting.

2. Ved feil (t.d. kortslutning, overbelasting og spenningsfall):

• Vernsystemet oppdagar feilen og sender eit signal til brytaren om å åpne.
• Brytaren åpnar raskt, og bogeslukkingskammeret hindrar lysbogar som kan skade brytaren.
• Generatoren koplast frå hovudtavla for å hindre skade på systemet.

3. Ved synkronisering:

• Når ein ny generator skal koplast inn, må spenning, frekvens og fase vere synkronisert.
• Når tilhøva er rette, lukkast brytaren, og generatoren koplast til nettet.

Typar generatorbrytara

• Luftisolerte (ACB – Air Circuit Breaker) – Nyttar luft til å slukke lysbogar.
• Vakuumbrytarar (VCB – Vacuum Circuit Breaker) – Nyttar vakuum for lysboge slukking, ofte nytta i lav- og mellomspenningssystem.
• SF6-brytarar (GCB – Gas Circuit Breaker) – Nyttar SF6-gass for effektiv lysbogestyring, vanleg i høgspenningssystem. Grunna miljøgiftig gass er den på veg ut.
• Schneider SM AirSeT - Erstattar GCB brytarar som SF₆-brytarar.
  SF₆-fritt modulæranlegg opp til 24 kV. Er ikkje godkjend for skip.
• Oljebrytarar – Tidlegere nytta, men mindre vanleg i dag.

Kvar er generatorbrytaren plassert

• I hovudtavla – Koplar generatoren til skipet sitt kraftsystem.
• I generatoren sitt kontrollskap – På nokre skip er generatorbrytaren ein del av generatoren si verneeining.

Kvifor er generatorbrytaren viktig

• Beskyttar generatoren mot skadar frå feil eller kortslutningar.
• Hindrar store straumstøt når generatorar koplast inn.
• Sikrar stabil drift av skipet sitt elektriske system.
• Gir trygg manuell eller automatisk utkopling ved vedlikehald eller naudtilfelle.

Vern i ein generatorbrytar

Generatorbrytaren har vanlegvis innebygd kortslutningsvern og overstraumsvern, medan meir avanserte vern må handterast av eksterne vernerelè (døme: Schneider Sepam eller DEIF relè). Nokre generatorbrytarar kan og ha avanserte innebygde vern.

Her er ei oversikt over verna som er mest vanlege:

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

• Beskyttar generatoren og anlegget mot alvorlege feilstraumar grunna kortslutning (fase – fase, fase – jord, etc.).
• Virkar ved svært høg straum, ofte mange gangar generatoren sin merkestraum.
• Utan eller med svært kort tidsforsinking for å kople ut feilen raskt og redusere risiko for varig skade og varmeutvikling.

2. Overstraumsvern (Overcurrent Protection, 51G).

• Hindrar at generatoren skadast av for høg straum.
• Koplar ut brytaren dersom straumen overstig ei fastsatt grense.
• Vanlegvis tidsforsinka for å skille mellom kortvarige og farlege overstraumar.

3. Differensialvern (Differential Protection, 87G).

• Samanliknar straumen inn og ut av generatoren.
• Dersom det oppstår ein intern feil (til dømes viklingsfeil), koplast brytaren ut med ein gang..
• Svært viktig for å beskytte generatoren mot alvorlege skadar.

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

• Hindrar at generatoren byrjar å trekkje straum i staden for å levere.
• Dersom ein synkrongenerator mistar eksitasjon eller last, kan den byrje å oppføre seg som ein motor.
• Vernet koplar ut generatoren for å unngå unødig drivstofforbruk og skade.

5. Underspenningsvern (Undervoltage Protection, 27G).

• Overvåkar spenninga på generatoren.
• Dersom spenninga fell under ein kritisk verdi, koplast brytaren ut for å beskytte utstyr.

6. Overspenningsvern (Overvoltage Protection, 59G).

• Hindrar at for høg spenning skadar elektriske system og forbrukarar ombord.
• Dersom spenninga overstig ei sikker grense, koplast generatoren ut.

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

• Overvåkar generatoren sin frekvens (normalt 50 eller 60 Hz).
• Koplar ut brytaren dersom frekvensen vert for høg eller lav, noko som kan skade maskineri.

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

• Oppdagar isolasjonsfeil eller lekkasjestraum til jord.
• Kan enten gi alarm eller kople ut generatoren for å hindre brann eller skade.

---

Forklaring på tala og bokstavane som står i parentes:

T.d. talet 32G refererer til ei spesifikk funksjonskode i samsvar med IEEE-standard (ANSI-standard) for vernerelé.

• 32 er funksjonskoda for retureffektvern (Reverse Power Protection). Dette vernet beskyttar generatoren mot å byrje å trekkje effekt i staden for å levere den, noko som kan skje dersom drivmaskina (dieselmotor, turbin) sviktar eller mistar kraft.
• G står for Generator, og indikerer at dette spesifikke vernet er nytta på ein generator. G kan og stå for ground.

• Overstraumsvern – Beskyttar mot for høg straum.
• Differensialvern – Oppdagar interne feil i generatoren.
• Retureffektvern – Hindrar at generatoren trekkjer straum.
• Under-/overspenningsvern – Sikrar stabil spenning.
• Frekvensvern – Hindrar feil ved for høg eller lav frekvens.
• Jordfeilvern – Oppdagar lekkasjestraumar for å hindre skade.

Overstraumsvern. NEK 410A-202 pkt.10.2.

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.

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.

Ein effektbrytar er ei verneeining som nyttast i elektriske kretsar for å beskytte mot overstraum, kortslutningar og feilstraumar. Den fungerer som ein automatisk brytar som koplar ut straumen når den oppdagar unormale tilhøve i kretsen. Effektbrytarar er viktige for å beskytte utstyr og menneske mot potensielle farar som kan oppstå ved straumfeil. Her er nokre hovudpunkt om effektbrytarar:

• Vern mot overstraum: Effektbrytaren koplar ut straumen når den overstig ein førehandsdefinert verdi, for å hindre overoppheting og skader på utstyr.
• Kortslutningsvern: Den reagerer raskt på kortslutningar, og bryt straumen for å hindre alvorlige skader og farer.
• Automatisk drift: Effektbrytarar er designa for automatisk å kople ut straumen ved feil, og kan ofte tilbakestillast manuelt etter at feilen er retta.
• Variert kapasitet: Dei finst i ulike størelsar og kapasitet for å beskytte små kretsløp i heimen eller store industrielle anlegg.
• Typar: Det finst ulike typar effektbrytarar, inkludert termiske, magnetiske og elektroniske effektbrytarar, kvar med sine spesifikke eigenskapar og bruksområder.

---

Retureffektvern. NEK 410A-202-pkt 1

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 vanlegvis ein del av skipet si hovudtavle (Main Switchboard), der alle generatorane er kopla til.

Fysisk plassering:

• Inne i hovudtavla: Vernet er ofte innebygd i generatorbrytaren som er montert i hovudtavla. Det overvåkar straum og spenning til/frå generatoren.
• I generatoren sitt kontrollpanel: På nokre skip er vernet plassert i eit separat kontrollskap nær generatoren, særleg dersom det er ein eldre eller spesialbygd installasjon.
• I eit elektronisk vernsystem: På moderne skip kan retureffektvernet vere ein del av eit digitalt generatorstyringssystem, som overvåkar og styrer fleire vernefunksjonar samtidig.

Vernet fungerer automatisk og vil utløyse ein brytar for å kople ut generatoren dersom den byrjar å trekkje effekt.

Eit retureffektvern er ei vernemekanisme for generatorar som hindrar at dei byrjar å fungere som motorar.

Kvifor treng vi retureffektvern?

Generatorar på skip er designa for å produsere elektrisk energi, men dersom noko går gale – til dømes eit spenningsfall eller feil synkronisering – kan generatoren byrje å ta opp straum i staden for å levere den. Då fungerer den som ein motor og trekkjer effekt frå nettet, noko som kan føre til:

• Unødig belasting på drivmaskina (t.d. dieselmotor eller turbin).
• Overoppheting og mogleg skade på generatoren.
• Driftsforstyrringar i kraftsystemet ombord.

Korleis fungerer retureffektvernet?

• Målar retning og størelse på effekten (kW) til generatoren.
• Dersom effekten vert negativ (dvs. straum går tilbake til generatoren i staden for ut), koplar vernet ut generatoren.
• Dette skjer vanlegvis automatisk og raskt for å unngå skade.

Retureffektvern er altså viktig for å sikre stabil drift og beskytte både generatoren og resten av skipet sitt 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 ei vernemekanisme som overvåkar spenninga i eit elektrisk system og koplar ut ein generator eller forbrukarar dersom spenninga vert for lav. Dette hindrar skader på utstyr og sikrar stabil drift av skipet sitt elektriske system.

Kvifor treng vi underspenningsvern?

• Beskyttar generatoren – Hindrar drift med for lav spenning, noko som kan skade elektriske komponentar.
• Hindrar ustabil drift – Lav spenning kan føre til overoppheting av motorar og anna elektrisk utstyr.
• Hindrar spenningskollaps – Dersom ein generator mistar eksitasjon eller lastfordelinga ikkje fungerer riktig, kan systemet miste spenning og føre til fullstendig straumbrot.

Kvar er underspenningsvernet plassert?

• I hovudtavla – Innebygd i vernrelé som overvåkar spenninga fra generatorane.
• I generatoren sitt kontrollpanel – På nokre skip er det ein del av generatoren sin eigen verneeining.
• I automatiserte energistyringssystem – På moderne skip handterast dette ofte digitalt i eit avansert kontrollsystem.

Korleis fungerer det?

1. Målar spenninga kontinuerleg.
2. Dersom spenninga fell under ei førehandsinnstilt grense (til dømes 85–90 % av nominell spenning), aktiverast vernet.
3. Vernet kan enten:
   • Gi ein alarm, slik at mannskapet kan reagere.
   • Automatisk kople ut belastingar for å beskytte systemet.
   • Stoppe generatoren dersom lav spenning skuldast ein feil.

Overspenningsvern. 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

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

• Virkemåte:
  • Overspenningsvern beskyttar generatoren og det elektriske systemet mot skadelege spenningstoppar (transientar) som kan oppstå ved lynnedslag, brytaroperasjonar eller feil i systemet.
  • Det fungerer ved å avleie overspenning til jord eller ved å aktivere ein brytar for å kople ut belastinga.
  • Kan også involvere spenningsregulatoren (AVR – Automatic Voltage Regulator), som justerer generatoren sin feltstraum for å halde spenninga innanfor tillatne grenser.
• Plassering:
  • Overspenningsvern er ofte installert i generatoren si kontrolltavle eller hovudtavle.
  • Kan også vere plassert ved kritiske lastpunkt, som i fordelingstavler eller på spesifikke elektriske komponentar som må beskyttast.

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 dersom lasta er for høg i høve til generatoren sin kapasitet, eller dersom det er problem med drivmotoren.
  • Vernet overvåkar frekvensen og kan enten gi alarm eller automatisk kople ut generatoren for å unngå skade.
  • I nokre høve vil lastavkopling (load shedding) aktiverast for å redusere belastinga og stabilisere systemet.
• Plassering:
  • Underfrekvensvern er typisk integrert i generatoren sitt vernerelé i hovudtavla eller i generatoren sitt styringssystem.

Vern mot overfrekvens.

• Virkemåte:
  • Overfrekvens oppstår vanlegvis dersom drivmaskina (dieselmotoren eller turbinen) går for fort, til dømes grunna feil i drivstoffreguleringa.
  • Vernet overvåkar frekvensen og kan enten gi alarm, redusere drivstofftilførselen, eller kople ut generatoren for å beskytte systemet.
• Plassering:
  • Overfrekvensvern er også plassert i hovudtavla eller i generatoren sitt kontrollsystem.
  • I høve ein dieseldriven generator, kan det også være kopla til motoren sin regulator (governor) for å justere turtalet.

Schneider MasterPact MTZ, ACB (Air Circuit Breaker)

Det er mogleg å nytte ein Schneider ACB (Air Circuit Breaker) som ein del av eit generatorvern på eit skip, men med nokon viktige føresetnadar og avgrensingar.

Schneider ACB kan nyttast som generatorbrytar, men ikkje som det einaste vern. Den må inngå som ein del av eit heilskapleg vern- og kontrollsystem. Den er best eigna til:

• Overstraumsvern
• Kortslutningsvern
• Mekanisk fråkopling (selektiv utkopling)
• Kommunikasjon med vernerelè eller kontrollsystem (t.d. generatorstyringssystem)

Korleis fungerer ein Schneider ACB som generatorbrytar?

Ein ACB er i prinsippet ein høgytings effektbrytar som beskyttar straumførande system. Den er gjerne plassert mellom generatoren sin utgang og fordelingstavla (MSB). Den fungerer slik:

1. Vern:

Den innebygde elektronikken (t.d. Micrologic enhet) overvåkar straumen:

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

2. Selektiv utkopling:

Ved feil i systemet (overlast, kortslutning osv.), koplar ACB ut berre den berørte kretsen utan å slå ut heile anlegget. Det gir betre selektivitet, som er viktig på skip.

3. Kommunikasjon og integrasjon:

Moderne Schneider ACB-er som MasterPact MTZ eller MasterPact NW har kommunikasjonsmodular (Modbus, Ethernet) som kan koplast til eit generatorsystem.

Ein ACB gir ikkje komplett generatorvern åleine. Generatorar treng fleire spesialiserte vernefunksjonar:

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

Disse funksjonane må handterast av eit generatorvern relé, t.d. Schneider MiCOM P3G, Woodward, DEIF, eller ComAp.

På eit skip er det ofte aktuelt med:

1. MasterPact NW-serien

• Robust
• Påliteleg
• Kompatibel med maritime sertifikat (DNV, ABS etc.)

2. MasterPact MTZ-serien

• Ny generasjon med digitale vern, kommunikasjon, og måling
• Kan integrerast med EcoStruxure eller anna energistyringssystem

Oppsummering

Spørsmål	Svar
Kan ACB nyttast som generatorvern på skip?	Ja, som del av vern- og brytarsystem
Type ACB som kan nyttast?	MasterPact NW eller MTZ med maritim godkjenning
Gir ACB komplett generatorvern?	Nei, den må supplerast med eit generatorvern relé.
Korleis virkar den?	Detekterer overstraum/kortslutning og koplar ut, kommuniserer med overordna system

---

ABB Vakuum Circuit Breaker VD4-MG

Hovudeigenskapar for VD4.

Eigenskap	Detaljar
Type	Innandørs mellomspennings vakuumbrytar (VCB)
Spenning	7,2 – 12 – 17,5 – 24 – 36 kV (opp til 46 kV for spesialmodellar)
Merkestraum	630 A – 4000 A (med kjøling)
Kortslutningsyting	Opptil 50 kA bryteevne
Driftstype	Elektrisk, manuell eller fjernstyrt
Montering	Fast eller uttrekkbar, i skap eller tavle (AIS)
Levetid	30 000 mekaniske operasjonar (IEC-standard), >10 000 elektriske
Vernegrad	IP4X typisk i skap, sjølve brytaren har lavare IP
Miljø	Designa for krevande drift – inkl. marine og offshore

Marine og offshore-applikasjonar.

VD4 er tilgjengeleg i variantar og pakkar som er DNV- og ABS-godkjende for bruk på:

• Skip.
• Offshore plattformar.
• Marine tavleanlegg (både hovud- og naudtavler).
• Høgspent tilkopling av generatorar eller landstraum.

ABB tilbyr marinegodkjend switchgear, som t.d. UniGear ZS1, der VD4 er standard vakumbrytar.

Fordelar

• Vakumteknologi: Ingen gass (t.d. SF₆), miljøvennleg og minimalt vedlikehald
• Lang levetid: Høg mekanisk og elektrisk sykluskapasitet
• Modulær: Enkel integrasjon i eksisterande tavler og AIS
• Elektroniske vernerelè (t.d. med Ekip eller REF542plus)
• Digitalisering: Kan leverast med sensorikk, kommunikasjon og tilstandsovervåking (IEC 61850, Modbus etc.)

Typiske bruksområder.

• Høgspent generatorvern.
• Tilkopling til landstraum på skip.
• Nettkopling på offshore-installasjonar.
• Industrinett med høge krav til selektivitet og bryteevne.
• Naudtavler i marineanlegg (når mellomspenning krevst).

ABB generatorbrytar HD4 (med SF6 gass)

HD4 består hovedsakleg av følgjande delar:

Komponent	Skildring
1. Brytarpolar	Tre separate polar (éin per fase), fylt med SF₆-gass.
2. Lysbogeslukkingskammer	Inne i kvar pol, der lysbogen dannast og slukkast ved åpning av kontaktane.
3. Hovudkontaktar	Sølvbelagde koparkontaktar for straumføring.
4. Rørslemekanisme	Mekanisk fjørutløysar som åpnar/lukkar brytaren. Kan vere manuell eller motorisert.
5. Styringsmekanisme	Inkluderer åpnings- og lukkefjør, motor for opplading, åpningsspole og lukkespole.
6. Mekaniske indikatorar	Visar brytarstilling: PÅ, AV, UTKOPLA.
7. Tilkoplingspunkt	For høgspenningstilkopling og styresignal.
8. Gasskammer og trykkmålar	Viser SF₆-trykk og gasslekkasjetilstand.

Virkemåte:

Lukking av brytaren.

1. Lukkefjøra ladast (manuelt eller elektrisk).
2. Når ein lukkeimpuls gis, utløysast fjøra og lukkar hovudkontaktane.
3. Straumen leiast gjennom dei lukka kontaktane i dei tre SF₆-fylte polane.

Åpning av brytaren (feil eller kontrollert utkopling).

1. Ein åpningsimpuls (frå vern eller kontrollsystem) utløyser åpningsfjøra.
2. Kontaktane åpnast raskt, og lysboge dannast mellom dei.

3. SF₆-gass slukkar lysbogen:
   - Når kontaktane separerast, utvidar lysbogen seg i gasskammeret.

   • SF₆-ionane absorberer energien og kjølar lysbogen ned raskt.
   • Lysbogen slukkast før neste straumnull (i løpet av nokre millisekund).
     4. Brytaren står no i åpen posisjon.

Eigenskapar og fordelar:

Eigenskap	Forklaring
Isolasjon og slukking	SF₆ har høg dielektrisk styrke og utmerka lysbogeslukkingsevne.
Lang levetid	Typisk over 10 000 mekaniske operasjonar, høg elektrisk levetid.
Lav vedlikehalds frekvens	Takka vere lukka SF₆-system og robust mekanikk.
Høg yting	Kortslutningsbryteevne opp til 31,5 kA eller meir.
Modulær design	Kan integrerast i mange tavletypar og kopblingsanlegg.

Ulemper og hensyn:

• Miljøskadeleg SF₆-gass – Krev lekkasjekontroll og spesialhandtering ved vedlikehald.
• Ikkje eigna for alle installasjonar pga. framtidige reguleringar mot SF₆.
• Ikkje like vedlikehaldsfri som moderne vakuumbrytarar (som VD4).

SF₆-brytarar (begrensa bruk)

Nyttast kun unntaksvis i marine anlegg i dag grunna:

• Høgt globalt oppvarmingspotensial (GWP).
• Strengare miljøreguleringar (EU forbyr SF₆ i mange samanhengar framover).
• Krev 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, utvikla for å beskytte og overvåke:

• Krafttransformatorar
• Motorar
• Generatorar
• Kablar og linjer
• Fordelingstavler (ACB/MCCB)
• Synkronisering og lastdeling (i nokre versjonar)

Typiske funksjoner i Sepam-relé:

Funksjon	Forklaring
Overstraumsvern (50/51)	Beskyttar ved høg straum og kortslutning
Jordfeilvern (51N/67N)	Beskyttar mot jordfeil
Motorspesifikt vern (M-serie)	For termisk og mekanisk vern av motorar
Transformatorvern (T-serie)	Inkluderer overbelasting, differensialvern osv.
Generatorvern (G-serie)	T.d. spenning, frekvens, effektretning, synkronisering
Måling og logging	Visar straum, spenning, effekt, frekvens osv.
Alarm og hendingslogg	Tidsstempla hendingar, inkludert forutgåande måleverdiar
Kommunikasjon	Støtte for Modbus, Ethernet, IEC 61850 (avhengig av modell)

Sepam G87, spesielt som generatorvern.

Fordelar med Sepam:

• Påliteleg og robust.
• Enkel handtering via frontpanel eller PC (SFT2841-programvare).
• Utvida kommunikasjon med automasjonssystem.
• Stor fleksibilitet – éin modell kan nyttast til mange formål.
• Maritime godkjenningar tilgjengeleg (DNV, ABS, BV m.fl.).

Her er eit døme på ein typisk konfigurasjon av Schneider Sepam G87 som generatorvern i eit mellomspenningsanlegg på eit skip:

Sepam G87 – Generatorvern konfigurasjon:

Systemoversikt

• Generator: 6,6 kV, 1500 kVA.
• Tilkopla til tavle via effektbrytar.
• Sepam G87 installert som vern og måling.
• Straum- og spenningstransformatorar tilkopla Sepam.

Vernefunksjoner (ANSI-koder):

Funksjon	ANSI-kode	Skildring
Overstraum	50/51	Beskyttar mot fasefeil og kortslutning
Jordfeil	50N/51N	Detekterer jordfeilstraum
Overspenning / underspenning	59 / 27	Beskyttar mot spenningsavvik
Overfrekvens / underfrekvens	81O / 81U	Beskyttar mot frekvensavvik i nettet
Retureffektvern	32R	Hindrar at generator byrjar å ta inn kraft
Overspenning mellom fase og jord (59N)	59N	Isolasjonsovervåking mot jord
Spenningsdifferanse før innkopling	25	Synkroniseringskontroll før parallellkopling
Differensialvern (dersom støtta)	87G	Beskyttar mot indre feil i generatoren
Overtemperatur / statusinngangar	49	Termisk vern via PT100 (ekstern inngang)

Tilkoplingar:

Signaltype	Tilkopla til Sepam
CT-ar (straumtransformatorar)	Fase A, B, C (sekundærstraum 1 A eller 5 A)
VT-ar (spenningstransformatorar)	Fase A-B-C og eventuelt N
Digital inngang	For status frå brytar, naudstopp, temperaturfølar
Utgangar (relé)	Koplar ut brytaren ved feil, sender alarm
Kommunikasjon	Modbus, Ethernet eller IEC 61850 (dersom konfigurert)

Programvarekonfigurasjon (SFT2841):

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

1. Velg applikasjonstype: Generatorvern (Sepam G87 har førehandsvalgt applikasjon)

2. Konfigurer inngangar og utgangar

3. Set terskelverdiar og tid for kvart vern

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

4. Velg logikk for relèutgangar (t.d. kople ut ved 51 eller 32R)

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

---

Display og overvåking.

Sepam-panelet viser:

• Sanntidsstraum og spenning (A, V)
• Aktiv og reaktiv effekt (kW/kVAR)
• Frekvens (Hz)
• Varslar og alarmar
• Hendingslogg og feilkoder

Ekstra funksjonar som kan aktiverast:

• Automatisk tilbakekopling (auto-reclosing)
• Synkroniseringsmodul (med ekstern eining, t.d. Sepam T25)
• Lastdeling (ved kommunikasjon med DEIF, Woodward eller parallellregulator)

DEIF MVR‑G215 generatorvern-relé

Nøkkelfunksjonar

• 5 strauminngangar (0,2–10 A), 4 spennings inngangar (1–480 V RMS)
• 3 digitale inngangar + 5 reléutgangar (4 NO, 1 CO) + 1 IRF utgang
• Kommunikasjon: Ethernet & RS‑485, protokollar som Modbus TCP/RTU, IEC 61850 v1, IEC 60870‑5⁄104/103/101, DNP3, SPA
• Event- og feillogg: 15 000 hendingar, 100 forstyrringsopptak
• 3 utvidingsspor for ekstra I/O, kommunikasjons kort, RTD-temperatur, lysbogevern m.m.
• Raske responstider – typisk utkopling under 50 ms – ideelt for generatorvern.

Vernefunksjonar (ANSI/IEC)

Frå produktarket og data ark:

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

Tilkoplingsmoglegheiter

Installasjonsinstruksjonar viser typisk oppsett:

• 3 eller 4 VT'er (fase–nøytral + nullsekvens)
• 3 fasestraums‑CT-er + residual CT
• Digital inngang: brytarposisjon eller tripp‑kommando
• Reléutgangar: tripping kommandoar til brytar
• Utvidingar for RTD‑temp eller straum‑utganger

Marine nødvendigheiter.

• Klassa godkjenning frå DNV, GL, LR, ABS, CCS, RINA, UKCA med fleire.
• Designa for drift i marine og offshore miljø, høg driftstryggleik og toleranse for vibrasjonar, temperatur og fukt.

Samanfatning.

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

• Omfattande vernefunksjonar.
• Rask responstid.
• Modulær utbygging (I/O, RTD, lysbogeslukking, redundant kommunikasjon).
• Marine godkjenningar.
• Rikelege kommunikasjonsmoglegheiter (IEC 61850, Modbus, DNP, etc.).

Passar svært godt i tavlesekundære system til generatorar i skip.

Skildring av viktige tilkoplingar:

1. Spenningstransformatorar (VT)

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

2. Straumtransformatorar (CT)

   • Fase‑CT-er koplast til I1–I3 for faseoverstraum og ubalanse.
   • Residual CT (4. CT) til I0 for jordfeil- og differensialberekningar.

3. Digitale inngangar (DI)

   • Til dømes status frå effektbrytar (lukka/åpen). Kan også koplast til alarm eller modustastar.

4. Reléutgangar (DO)

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

5. Kommunikasjon

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

6. Straumforsyning og jord

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