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Objetivo del Curso:
Proporcionar al participante conocimientosde operacin del equipo de teleproteccin delneas GARD 8000.
3/09/2012
Ing. Jess Gpe. Ruiz Gmez
Ing. Rodrigo Gutierrez
Objetivo especifico:
El participante identificar los conceptos y
principios importantes, que le permitir unmejor entendimiento de operacin.
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RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.
Hoy:Hoy:
RFL es una empresa de comunicaciones dedicada alRFL es una empresa de comunicaciones dedicada aldiseo y fabricacin de equipos de comunicacin ydiseo y fabricacin de equipos de comunicacin yrelevadores de proteccin para uso en ambientesrelevadores de proteccin para uso en ambientesagresivos, en la industria elctrica y del transporte.agresivos, en la industria elctrica y del transporte.
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Lneas de Producto:Lneas de Producto:
TeleproteccinTeleproteccin
RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.Ms de 80 aos de experiencia
proteccinproteccin
ComunicacionesComunicaciones
Tonos & TelemetraTonos & Telemetra
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35%
Segmentos de MercadoSegmentos de Mercado
Domstico vs. InternacionalDomstico vs. Internacional
RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.
65%
Domstico
Internacional
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35%
Mercados Internacionales atendidos por RFLMercados Internacionales atendidos por RFL
RFL Electronics Inc.RFL Electronics Inc.RFL Electronics Inc.RFL Electronics Inc.
15%25%
20%5%
AsiaEuropa
America Latina
Oriente Medio
Canada
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CalidadCalidad
RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.RFLRFL ElectronicsElectronics Inc.Inc.
Registrada ISO 9001Registrada ISO 9001--20002000
Certificada BABTCertificada BABT
Certificada AUSTELCertificada AUSTEL
Nuestro compromiso conNuestro compromiso conel Cliente CFE ael Cliente CFE a travestravesde lade la CertificacionCertificacion LAPEMLAPEMdesde 2006.desde 2006.
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Sistemas de Comunicacin
Los ProductosLos ProductosLos ProductosLos Productos
Teleproteccion
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PARTE 1
FUNDAMENTOS TELEPROTECCION
ESQUEMAS DTT / POTT / PUTT / DAG / DAC / ETC
COORDINACIN CON PROTECCIONES
DESEMPENO DE TPS (DEPENDABILITY VS SECURITY)
NORMATIVA DE EQ TELEPROTECCION IEC & IEEE
HARDWARE
LOGICAS DE OPERACION
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Los Fundamentos de lossistemas del :
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LA TELEPROTECCION RFL GARD 8000 EN
RESUMEN:LINE SW CLOSE. POWER LINE IS OK
INT. LINEAINT. LINEA INT. LINEA INT. LINEA
S.E. AS.E. AS.E. BS.E. B
SEL 67&21 ON
STANDBY
CONTACT OPEN
SEL 67&21 ON
STANDBY
CONTACT OPEN
INPUTSINPUTS OUTPUTSOUTPUTSINPUTSINPUTS
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Teleproteccin - TPS - Introduccin
Que es ?-> Tele-A distancia (Comunicacin) + Proteccin Seales de Proteccin (Comandos)
Donde se usa?-
alto voltaje (+ 115 Kv)
Porque se usa ?-> Para Librar las fallas en el menor tiempo posible
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Estandares y publicaciones de TPS(Standards and Publications)
IEC standards:
IEC 60834-1 Teleprotection equipment of power systems - Performance andtesting Part 1: Narrow-band systems (First edition, 1988)Part 1: Command systems (Second edition, 1999)
IEC 60834-2 Performance and testing of teleprotection equipment of power
CIGRE publications:
"Teleprotection Guide", Study Committees 34 + 35, Joint Working Group
on Teleprotection, 1969;Revised Version "Protection Systems Using Telecommunication", 1985Revised Version "Protection Using Telecommunications", 2000 (in
preparation)
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Arquitectura del sistema de proteccion
Subestacion A
Linea HV
Subestacion B
Tele- Tele-
fisico
Telecomunicacion
proteccion proteccion
Sistema de Teleproteccion
proteccion
proteccion
Sistema de proteccion
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Transmision de la senal de proteccion
Tipo de Informacion:
Seales Continuas
Magnitude and/or phase of power frequency currents
Ma nitud /o corrientes
Comandos (on/off)
Trip / do not trip
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Transmision de senales para proteccion de la linea
Amplitudy/oFase
comando =Blockingof breaker tri in
comando =Permisivo/ Directo
breaker tri in
Cuantitativas (analogicas)Informacion
Binarias(yes / no)Informacion
commands
La transmisin de la seales esESENCIAL
La transmision de la senal esSUPLEMENTARIA
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Proteccion de Distancia
B
Caracteristicas tipicas de la proteccion por Zona/Tiempo(Typical stepped distance/time characteristics)
RA RB RC
A C
Operating Time
ZONE 1
ZONE 2
ZONE 3
TA2
TA1
TB2
TB1
TA3
A, B, C SubestacionesRA,RB, RC Relevadores de proteccionTA1, TA2, TA3 Tiempos de operacion, Rele
ATB1, TB2, TB3 Tiempos de operacion, Rele
B
Distance
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Es una proteccin de respaldo local que abre los interruptores adyacentes aparaeliminar una falla cuando la proteccin primaria mando disparo del interruptor yeste no abre, por cualquiera de los siguientes motivos:
a) Perdida de voltaje de control
b) Falla de los equipos asociados de control
PROTECCIN DE FALLA DE
INTERRUPTOR
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Disparo Permisivo Transferido de Bajo
Alcance.Su finalidad es enviar seal de operacin alotro extremo, al garantizar que la falla esta
ESQUEMA PUTT
dentro de la Lnea protegida, y olo ,laZona 1 de un extremo esta operada y la Zona1 o 2 del otro extremo esta activada .
Tambin se le conoce como Aceleracin deZona 2 (TX1).
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Proteccion de Distancia
RBCRCB
LBC
BC1
CB1
FB C
Disparo permisivo de bajo alcance (PUTT)(Permissive Underreach Transferred Tripping)
GARD GARDL
B, C SubstationsLBC Protected line sectionRBC,RCB Protection relayBC1, CB1Zone 1 reach, 85% of line
section
F Line fault
L Communication channel(PLC, Microwave, Cable)
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ESQUEMA PUTT
Ventajas:
Facilita disparos rpidos en ambos extremos, ya que acelera eldisparo en el extremo que se detecta la falla en zona 2.
El esquema es seguro.
Desventajas:
Requiere llavear el canal cuando un interruptor esta abierto
Se requiere traslapar las zonas de alcance
Puede no disparar con fallas al final de la lnea
No facilita disparos rpidos cuando el canal esta fuera
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POTT:
Disparo Permisivo Transferido de SobreAlcance.Su finalidad es enviar seal de operacin al
otro extremo, al garantizar que la falla estadentro de la Lnea protegida, S y Solo S ,lasZonas 2 de ambos extremo estn operadas.
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Proteccin de Distancia
RBC
RCB
LBC
BC1
CB1
FB C
Disparo permisivo de sobrealcance (POTT)(Permissive Overreach Transferred Tripping)
GARD GARDL
B, C SubestacionesLBC Seccion Protegida de la lineaRBC,RCB Reles de ProteccionBC1, CB1Zona 1 alcance, 130% de la
seccion de linea
F Falla en la Linea
L Canal de comunicaciones(PLC, Microwave, Cable)
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POTT:
Esquema POTT
Ventajas:
Facilita disparos rpidos en ambos extremos, ya que se activan laszonas 2.
El esquema es seguro, ya que solo opera para fallas dentro de la lnea.
Desventajas: Requiere llavear el canal cuando un interruptor esta abierto
Requiere que se activen las zonas 2 de ambos relevadores y dependede varios equipos.
En lneas paralelas puede sacar disparos incorrectos, por el efecto decambio de direccin de las corrientes (inversion de corrientes).
No funciona cuando el canal esta fuera
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GERENCIA REGIONAL DE TRANSMISION NOROESTEGERENCIA REGIONAL DE TRANSMISION NOROESTE
C C
Z2Z1
A A
Top = Z1
POTT
TX1
RX1 TX1
RX1
21 21Z1
Z2
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Proteccion de Distancia
RBC
RCB
LBC
BC1
CB1
FB C
Disparo Directo transferido (DTT)Direct Transfer Tripping
NSD NSDL
B, C Subestaciones
LBC Seccion de linea ProtegidaRBC,RCB Reles de proteccionBC1, CB1 Zone 1 Alcance, 85% de la
seccion de linea
F Falla en linea
L Canal de comunicacion(PLC, Microwave, Cable)
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GERENCIA REGIONAL DE TRANSMISION NOROESTEGERENCIA REGIONAL DE TRANSMISION NOROESTE
C C
Z2
A
POTT
TX1
RX1 TX1
RX1
21 21
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GERENCIA REGIONAL DE TRANSMISION NOROESTEGERENCIA REGIONAL DE TRANSMISION NOROESTE
C C
DTD
Z1
abA A
TX2
RX2 TX2
RX2
21 21Z1ab
Fab
TX1
RX1
TX1
RX1
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DTD :
Disparo Transferido Directo.Su finalidad es enviar seal de Disparo Directo al otro
extremo cuando uno de los Dos esquemas opera parafallas entre fase, es decir, el envi de la seal decualquiera de los extremos garantiza la apertura
e os n errup ores en e o ro ex remo e a neaprotegida. ( TX2 )Este esquema es activado por la operacin de losrelevadores de Distancia cuando operan de manera
tripolar (Z2, Z3, fallas bifsicas y traficas), operacindel 67N, 87B, 50FI.
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Proteccin de Transformador
Ejemplo de Disparo Directo
B
P Hilo piloto
TPS
CL HV Transmission
Line or -Cable
TPS
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Transmisin de comandos de
Teleproteccin
Transmissiontime
Comando Localinput
Disturbance,Impairments
Comando remotooutput
Genuine
Command
Missing
Command
Dependability(DISPONIBILIDAD)
Unwanted
Command
Security(SEGURIDAD)
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Telecommunication Channel
Impairments Disturbios como resultado de Ruido e Interferencia
(Impairments resulting from interference and noise)
Operacion de Seccionadores (Isolater / breaker operation)
Armonicos (50/60 Hz harmonics, pilot cables)
Efecto Corona (Corona noise, PLC channels)
,
Oscilacion (Jitter, digital networks)Sincronia (Temporary loss of synchronism, digital networks)
Interrupcion (Signal interruptions)
etc.
Los disturbios mencionados pueden provocar la malaoperacion de la TPS
(Disturbed signals may cause protection equipment to maloperate)
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Tiempo de
Transmision
Criterios de desempeno en Teleproteccin
(Performance Criteria for Teleprotection)
Seguridad
(Security= Probabilityofunwanted command)
Ancho de bandaO Data rate
Los valores asignados dependen de la aplicacion(Optimization / Exchange according to application)
Disponibilidad(Dependability=Probabilityof missingcommand)
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Tiempo Total para librar la falla(Total Fault-Clearance-Time)
Tiempo transcurrido desde la aparcin de la falla hasta sulibramiento
(Time delay between fault occurrence and line tripping)
El tiempo de libramiento de la falla viene de: The fault-clearance time results from:
empo e e ecc on en e re e e ay- me au e ec on RELLa transmision del comando (Command transmission time) TACLa apertura del interruptor (Switching delay of line breaker) TBR
Los valores tipicos son (Typical values):
TTotal = TREL + TAC + TBR75 ms = 20 ms + 15 ms + 40 ms
Objetivo (Target) : TTotal = Menor a 100 ms, En el peor caso= 4.5 a 5 ciclos max. (50 Hz)
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Sistema de Teleproteccion
GARD 8000 Hasta 32 comandos por mdulo digital
2 o 4 comandos por interfaz anloga
Vas de comunicacin redundantes. Retardo de canal: 5 ms para digital; 9 ms
mnimo ara anlo o
Funcionalidad redundante y/o de tres terminales Memoria para 512 eventos (SOE). Estampa de
tiempo de 1 ms IRIG-B
Lgica por defecto de fabrica o lgica especialpreparada en fabrica
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RS-232 Interrogation Ports
The GARD 8000 Single Function PLC unit provides two RS-
232 Ports, located on the front and rear of the chassis.
The front RS-232 port has priority and is configured as a DCEinterface.
The rear RS-232 port is configured as a DTE interface.
a a a es
300 bps, 1200 bps, 2400 bps, 9600 bps or 19.2 Kbps.Communication Parameters:
Number of Data Bits: Eight
Number of Stop Bits: One
Parity: None
Flow Control: XON/XOFF
-
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Equipos que requieren voltaje externo
Para la conexin de voltajes externos se debe considerar la configuracin del equipo de
Tele proteccin para los umbrales de voltaje en la operacin de disparos a la transmisin; cada
modelo de equipo de Tele proteccin indica cuales son sus umbrales.
Para equipos de Tele proteccin con rels de estado slido.
Cuando se tengan equipos de Tele proteccin con stos componentes, se debe tomar en cuenta la
polaridad de las conexiones, considerando que los rels de estado slido operan con polaridad; si
se hacen conexiones errneas el rel no se daa, pero no trabaja.
Equipo Voltaje Externo SWT-2000F6 127 Vcc
SWT-500F6 127 Vcc
SWT-2000D 127 Vcc
NSD 70 127 Vcc
NSD 70D 127 Vcc
NSD 45 127 Vcc TEBIT 127 Vcc
NSD 570 127 Vcc
GARD 8000 127 Vcc
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GARD 8000
+127 vcc
PROTECCIONES
L1
-127 vcc
Tx Regist. UTR
+ -
Centro de carga de 48 vcc
Fuente
Cuando el equipo de Teleproteccin requiera Voltaje Externo,
ste voltaje deber ser de 127 Vcc,
tomados del banco de bateras de la Subestacin
10uH
1
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Ethernet Port
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PROGRAMACION EQUIPO DE TELEPROTECCIONGARD 8000
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PROGRAMACION EQUIPO DE TELEPROTECCIONGARD 8000
1.- CONFIGURAR LA PC CON UNA IP DENTRO DE LA SUBRED DEL GARD EN
ESTE CASO PARTICULAR LA IP DE LA PC ES 192.168.1.100 MASK 255.255.255.0
-
PASOS A SEGUIR PARA ENTRAR AL EQUIPO DE TELEPROTECCION
GARD 8000
. ,
USARIO: Admin PASSWORD: Admin3.- DENTRO DE ESTE SOFWARE TE VA A SOLICITAR OTRA IP PARA
RECONOCER AL GARD
PARA ESTE CASO :
IP: 192.168.1.1 PARA LA S.E. DEMEX MASK 255.255.255.0
IP: 192.168.1.4 PARA LA S.E. IXTEPEC MASK 255.255.255.04.- USER NAME: PASSWORD:
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Intuitive
On-line HELP
Instruction book residesin the device
Dynamic content
Actual system population is
shown Interactive settings and
diagnostics pages
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GARD 8000
TELEPROTECTION
INTERROGATION & SETTINGS:
WEB BROWSER INTERFACE
FRONT ETHERNET PORT (default IP Address:192.168.1.1)
REAR ETHERNET PORT PROGRAMMABLE
FRONT and Rear RS-232 PORT
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Cyber SecurityCyber SecurityCyber SecurityCyber Security
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Cyber Security for GARD 8000
VLAN and LAN security measures or firewall in Router
Several levels of sophisticated passwords in GARD 8000
Approved IP addresses for access
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Communicating with GARD 8000Communicating with GARD 8000Communicating with GARD 8000Communicating with GARD 8000
Note: All GARD 8000 Front Ethernet ports are preconfigured to an IP address of192.168.1.1 at the factory.
Nota: todos los GARD 8000 vienen configurados los puertos frontales para unadireccion IP 192.168.1.1 de fabrica
C i ti ith GARD 8000
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The first step is to connect a standard Cat 5 Patch Cable from the RJ-45 Ethernet port on your PC tothe front RJ-45 Ethernet port on the GARD 8000. Then configure the IP address of your PC as follows:
1. From your PC desktop, click Start, click Run, type ncpa.cpl, and then click OK (ncpa cpl not available inWindows 98.
2. A Network and Dial Up Connection window will appear.
3. Right click on the connection you would like to use (local area connection) to connect to the
GARD 8000, and choose Properties from the pull-down menu.
Communicating with GARD 8000
C i ti ith GARD 8000
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Communicating with GARD 80004. Scroll up/down until you can see the Internet Protocol (TCP/IP) protocol
Ensure that the checkbox next to it is checked. Then highlight it and click on Properties.
5. A window similar to the one shown below
Note: If you do not see the Internet Protocol (TCP/IP) protocol listed you have to install TCP/IP on your
PC. This is beyond the scope of this document. See your network administrator for assistance.
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Communicating with GARD 8000
6. Note the radio button selected and the IP address, Sub mask and Default gateway if used prior to making any changes.
7. Select Use the following IP address, and type in the IP address 192.168.1.10 and subnet mask 255.255.255.0 as
shown below.
8. Click on OK, and then click on the next OK button.
9. You have now successfully changed the IP address of your PC.
10. You will have to restart your computer for settings to take affect.
C i i h I E l
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Connecting with Internet Explorer
Create a Shortcut of Internet Explorer on the Desktop
Launch the Internet Explorer
C ti ith I t t E l
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Connecting with Internet Explorer
In address window type the IP of the Front Port:
Communicating with GARD 8000
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Communicating with GARD 8000Login
GARD 8000 Log-In Page
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System Administrator
Administrator Login
Administrator Login has the following administrator privileges:Rear port TCP/IP address assignments
Adding and removing users o
Assigning access levels to users o
Enabling and Disabling users-This feature is practical when performing local operations and other users temporarily
should not be allowed access to the unit. The user ID and users password remain valid, and access is simply restored by
enable.
NOTE: There is no backdoor for the Admin password. The default password is Admin but when changed, theactual password has to be used. Please contact the factory for password recovery procedure!!!!!
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Access Administrations PageAccess Administrations PageAccess Administrations PageAccess Administrations Page
System Administrator
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Access Administrations Page:
Level 1, Read-only
Level 2, Read-only, Test Functions
Level 3, Test, Set, ConfigurationsLevel 4, Administrator Operations only. The default user Admin is always a Level 4.
Each user is individually password protected. Strong passwords with up to 16 characters may be used.Access levels can be configured separately for each port. For instance, the rear port can be set to allow
System Administrator
read-only while the front port can allow setting changes.
Authentication
A list of approved IP addresses can be configured for remote access.
Unused Ports
All unused ports in GARD 8000 are closed.
Firewalls and encryptionGARD 8000 does not provide any firewall or encryption. Security should be considered
on
the network level.
Chassis Configuration Home
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Chassis Configuration Home
Major Alarm
Minor Alert
Tool Barw/Dropdown Pages
Click Here
Chassis Module Front and Rear
Chassis Configuration
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Chassis Configuration
All functional configuration, Status, Testing etc. is accessed via
the top toolbar and the dropdown menus. Clicking on the
Specific module will allow you to view or configure the module.
This label indicate what function is
currently being preformed
GARD8000 Software Color codes
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Green Normal Condition (modules configured, operating properly).
Blue Modules disabled, Out of Service condition.
Yellow Modules enabled, but in Minor Alarm.
Red Modules in Major Alarm
Click on Controller
Chassis Configuration Controller
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Chassis Configuration Controller
For All Settin Chan es
The SAVE Button
Must be Used
GARD 8000
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GARD 8000 File Operations
This allows the user to upload and download files
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60/110
Whole Chassis Configuration
This file is a .ZIP file
and Contains all file
applicable for operation
the Chassis
All Files are
Contained in the
Whole Chassis
Configuration File
GARD 8000 Fil O i
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GARD 8000 File Operations Send File to GARD 8000
First two files
are the System Logic FliesAnd MUST be loaded in a specific order
.TXT is loaded first
.EDN is loaded second
GARD 8000 Fil O ti S Fil PC
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GARD 8000 File Operations Save File to PC
CLICK
GARD 8000 File Operations Save File to PC
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GARD 8000 File Operations Save File to PC
Chassis Configuration
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To configure setting
Click on Setting and
Choose Chassis Configuration
You are now in a
Setting page
GARD 8000 TELEPROTECTION
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CHASSIS CONFIG. SETTINGS (ACTUAL MODULE LAYOUT)
NOTE:Clicking on Settings and Selecting Chassis Configuration Settings will bring up this screen
Use BACK Button on the Browser to return to last page.
Choose Controller
Controller Settings
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Page
The SAVE Button
Must be Used
Audio Tone
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Setting
To Configure Setting
Click on Setting andChoose Chassis Configuration
Choose Audio Tone
Audio Tone
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Configuration Page
Choose
General SettingsOr
Channel 2 Settings
Audio Tone
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General Setting Page
Channel 2
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Settings Page
BACK
Button
On Browser
To Return
To
Last Page
Input and Output
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Settings Pages
Choose Input or Relay Output
GARD 8000INPUT MODULE SETTINGS
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GARD 8000
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OUTPUT MODULE SETTINGS
GARD 8000
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DIGITAL TPS CHANNEL SETTINGS
Click on TPS
Digital Channel requires a Communication Channel
This will be the G.703 located on the PS I/O
Digital TPS
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Digital TPS
Set to TPS
Click on Edit
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TPS CHANNEL SETTINGS
For All Setting
Changes
The SAVE
Button
Must be Used
Communications
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Channel Settings
c ere o con gure
Comms Channel
Communications
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Channel Settings
Digital Comms
Channels must
have a time slot
assigned
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Time Slot Configuration
Assign Time Slot 1
For TPS
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SOE Configuration page
Point and Click on SOE Triggers and Labels
SOE Configuration
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Page
Existing SOE Records
Click here to
Change Record
Information
SOE Configuration
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g
Allows UserTo enter
Names for
SOE Triggers
Labels,
Logic Bits,LED Colors
and
Types
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SOE (Sequence of Events)
Click Here to Access the Index of Stored
SOE Event Records
SOE (Sequence of Events)
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Index of Events
Click on
Time or Date
To View
Details of
Event
SOE (Sequence of Events)
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Details
Logic Bit Labels
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Allows User
To ive names
To each bit other
than Defaultnames
Change name toBreaker 1870
HMI Bit Labels
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Allows User
To label
HMI
Input/OutputBits
For testing
Logic
System Logic
C fi ti
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Configuration
CLICK
Input MappingAllows User To
M L i I t
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Map any Logic InputTo any Physical Input
Physical Input
Logical Input
Output Mapping
Allows User To
Map Logic Output
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Map Logic OutputTo any Physical Output
Physical Output
Logical Output
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Option Settings
Allows User
To set the
Polarity of
The Input orOutput
O i S i C i d
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Option Settings Continued
Allows User
To set the
Function
For One orTwo input
devices
Ti S i
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Timer Settings
Allows User
To change theTimes for
Specific
pp cat ons
Timer are
Pre-defined in
Logic
Command Extend
Means the Decay Time
Time Delay Means
The Attack Time
GARD 8000
System Labels and Time
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GARD 8000
LED Logic Assignments
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GARD 8000
Alarm Configuration
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ommun ca ons a us
GARD 8000Communications Status
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Point and Click Here
GARD 8000Communications Status
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Allows User
current status
of theCommunication
Module(s)
Click Here
Communications StatusDetails
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Chassis Testing
GARD 8000System Testing
Allows testing of the INPUTS OUTPUTS INTERFACE MODULES
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Allows testing of the INPUTS, OUTPUTS, INTERFACE MODULES
(Local, Remote Loopbacks), and SYSTEM MODULES
Click Here for System Testing
Input test
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Execute Test
WarningRemember
Allows user to set the Inputs a specific state
Forces Input
To theDefined state
Output will
Follow the
Input
Output test
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Execute Test
Forces Input
If configured
Should have
Allows user to set the Inputs a specific state
To the
Defined state
Alarm
When Input orOutputs
Are Active
Input Test
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Comms Interface Test
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GARD Emulator Software
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For off-lineconfiguration and
Save file, save astxt, print, compare,
GARD Emulator Software
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GARD Emulator Software
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GRACIAS POR SU ATENCION