Emirel W 21 User manual

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Release 08/02/19
W 21 RELE' DIREZIONALE DI
POTENZA Inserzione diretta fino 5A
DISPOSITIVO PER IL CONTROLLO DELLA POTENZA
CARICO - GENERATORE
ATTENZIONE
L'impostazione dei parametri di funzionamento avviene
tramite l'uso dei tasti UP DOWN e MODE posti sul
frontale del dispositivo.
In caso di parametro numerico (per esempio il tempo
T1) il setup avviene in maniera "circolare" in salita o
discesa a seconda che si stia premendo il tasto UP o
quello DOWN.
Se il parametro che si sta modificando non è di tipo
numerico ma per esempio ha solo due (o più) possibili
stati, premendo i tasti UP e DOWN si visualizzeranno
alternativamente le due (o più) opzioni.
Nel proseguio del documento tra i simboli [ ] verrà
riportata la lettera identificativa della schermata del
parametro considerato.
Esempio: parametro T1 [q1] indica che la schermata del
parametro T1 è la q1.
PER MAGGIORI DETTAGLI CONSULTARE IL “MANUALE
W 21” ALLEGATO AL DISPOSITIVO.
DEFINIZIONE
Questo relè wattmetrico misura la potenza attiva che
transita in una linea ed è in grado di segnalare il verso della
potenza stessa.
E’ costituito da una “logica”, che rimane invariata, e da un
TA. Fino a 5A si usa il TA interno al dispositivo. Per corrente
> 5A si deve usare un TA esterno (vedi TAB. A).
Il TA va scelto in funzione della potenza attiva transitante
nel verso abituale (Verso Generatore-Carico); il relè non
controlla questa potenza ma solo quella che transita nel
verso carico-generatore) (ved. Fig. 3).
Lo schema a blocchi del W 04N è riportato in Fig. 1.
UTILIZZAZIONE
Controllando il “verso” della potenza attiva permette di
riconoscere quando un “generatore” diventa “carico” o
viceversa.
CARATTERISTICHE E REGOLAZIONI
Tutti i parametri di funzionamento sono impostabili mediante
i pulsanti UP, DOWN e MODE presenti sul pannello frontale
del dispositivo. Il pulsante di UP ha funzione di RESET solo
nella schermata A.
Le impostazioni di seguito sono accessibili entrando nel
menù in PWD E pwd=1 (default).
W 21 REVERSE POWER RELAY
Direct insertion up to 5A
DEVICE DESIGNED TO DETECT THE POWER FROM
LOAD TO GENERATOR
PLEASE NOTE
The setup operations are made using UP, DOWN and
MODE keys placed on the front panel of the device.
In the case of numerical parameter (for example time
T1), the setup is done in a "circular" upward or
downward, depending on which UP or DOWN keys is
pressed.
If the parameter is not numeric but for example has
two (or more) possible states, using UP and DOWN
buttons the device will display alternatively the two (or
more) options.
In the following of this document, between the
symbols [ ], will be shown the identify letter of the
screen of the parameter considered.
Example: Parameter T1 [q1] indicates that the screen
of T1 is q1.
FOR MORE DETAILS REFER TO THE “W 21 MANUAL”
ANNEX TO THE DEVICE.
FUNCTION
This reverse power relay detects the active power passing
on an electric line and is capable to point out the direction
of the power itself.
It is made of a logic, which is universal and by a CT
(current transformer). Up to 5A the CT inside the device is
used. For current > 5A, an external CT is required (see
TAB. A).
The CT covers the active power passing in the usual
direction (from Generator to Load). The relay does not
detect the power from generator to load, but it detects the
power from load to generator (see Fig. 3).
The block diagram of W 04N is showed in Fig. 1.
USE
By detecting the direction of the active power, it is possible
to control when the “generator” becomes a “load” and vice
versa.
CHARACTERISTICS AND REGULATIONS
All the working values are set by the UP, DOWN and
MODE push buttons located on the device front panel.
The UP push button, only in the screen “A”, works as
RESET.
The setting below can be displayed by entering the menu
in PWD E pwd=1 (by default).
ATTENZIONE: Verranno riparati in garanzia, franco ns sede, i dispositivi guasti per difetti sui materiali, entro 12 mesi dalla data di consegna. Emirel non è in alcun caso responsabile
per danni, diretti o indiretti, a persone o cose, che derivano da: mancato funzionamento, manomissioni, uso errato od improprio dei propri dispositivi di Protezione e Controllo.
Per le applicazioni "in SICUREZZA" si consiglia l'uso di sistemi di SICUREZZA o l'uso di tecniche di "RIDONDANZA".
WARNING: Repairs in guarantee are made free our factory, within 12 months from the delivery date, for the devices not working due to defects of the components. In no case Emirel
can be held responsible for damages, direct or indirect, occurred to things or people in consequence of wrong connections, accidents, not correct use or not operation of the Protection and
Control devices of its own production. For the "safety applications", it is suggested to apply SAFETY systems or REDUNDANCY e
ngineering.".

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S1 [SCH j]
Il dispositivo è dotato di una soglia di intervento di massima,
attiva solo nel verso carico-generatore (visibile sul display
LCD), impostabile con i tasti UP e DOWN.
La soglia S1 è collegata al relè A e l’intervento del relè A è
ritardato del tempo T1.
T1 [SCH q1]
Temporizzazione regolabile da 0 a 40 sec.
Ritarda l'intervento del relè di allarme A quando avviene il
supero della soglia S1.
RRTA (v. TAB. A) [SCH a]
E’ variabile da 1 a 160.
Il parametro RRTA è il rapporto tra la corrente del primario
Ip e la corrente Is del secondario del TA esterno che può
essere necessario collegare (chiudendo il suo secondario
entro il TA del W 21).
In caso di inserzione diretta, RRTA=1.
Agendo sui pulsanti UP o DOWN sarà possibile impostare il
valore desiderato.
Per maggiore chiarezza circa l'impostazione del valore del
parametro RRTA consultare la tabella A.
VN [SCH i]
Regolabile da 50 a 690 Vac trifase e da 30 a 400 monofase.
VN=400V trifase di default. Deve essere impostata in base
alla tensione del motore [se è presente M08, impostare la
tensione massima del M08. Es. M08 480/400 VN=480V]
n° F [SCH d]
Consente di scegliere il tipo di motore controllato, trifase (3)
o monofase (1).
PWD [SCH V]
Impostazione password da 1 a 999, di default 1.
Ni (vedere TAB. A) [SCH b]
É variabile da 1 a 5. Indica il numero di giri da effettuarsi
entro il foro del W 21 (Vedere Fig. 2). Se inserzione diretta
Ni=1.
Ne (vedere TAB. A) [SCH c]
É variabile da 1 a 5. Indica il numero di giri da effettuare
sull’eventuale TA esterno. Se non è presente un TA esterno
Ne=1 (Ved. Fig. 2).
Fig. 1
Legenda TAB. A
FS = Fondo Scala di corrente
richiesto
TA = Riduttore di corrente.
Parametri da inserire nel
W 21
RRTA = rapporto tra primario e
Secondario del TA
(Es. TA 100/5 RRTA=20)
Ni = numero di passaggi del
filo del secondario del TA
esterno (o del filo del TA
per correnti < 5A) da
effettuarsi entro il foro
del W 21.
[Per inserzione diretta Ni=1]
Ne = numero di passaggi della
fase amperometrica nel
foro dell’eventuale TA
esterno [se non c’è TA
esterno Ne=1].
S1 [SCR j]
The device is equipped with one set point max, active only
in the load-generator direction (shown on the front
display). The set point is set by the UP and DOWN push
buttons.
The set point S1 is connected to the relay A and the relay
A is delayed by time T1.
T1 [SCR q1]
Timer adjustable from 0 to 40 sec.
It delays the relay alarm A triggering when the set point S1
is overcome.
RRTA (v. TAB. A) [SCR a]
Adjustable from 1 to 160.
The value RRTA is the ratio between the current in the
primary Ip and the current Is of the secondary of the
external CT that may be required to connect to the internal
CT of the W 21. In case of direct insertion, RRTA=1.
The required ratio is set by pressing the UP or DOWN
push buttons.
For better guidance in setting the value of RRTA, follow up
the indications of the table TAB. A.
VN [SCH i]
Adjustable from 50 to 690 Vac three-phase and from 30
to 400 single-phase.
VN=400V three-phase by default. It must be set in base to
the motor voltage [if there is M08, set the maximum
voltage of the M08. Ex. M08 480/400 VN=480V]
n° F [SCH d]
It allows to choose the type of controlled motor, three-
phase (3) or single-phase (1).
PWD [SCH V]
Setting password from 1 to 999, by default 1.
Ni (see TAB. A) [SCH b]
Adjustable from 1 to 5. It indicates the number of wirings
through the hole of the W 21 (See Fig. 2). If direct
insertion Ni=1.
Ne (see TAB. A) [SCH c]
Adjustable from 1 to 5. It indicates the number of wirings
through the hole of the external CT. If there is not an
external CT Ne=1 (See Fig. 2).
Fig. 2
Legend TAB. A
FS = Current full scale
required.
CT = Current Transformer
Parameter to be entered in
the W 21
RRTA = ratio between the
primary and the secondary
of the CT
(Ex. CT 100/5 RRTA=20)
Ni = number of wirings of the
secondary of the external
CT (or of the CT wire’s for
currents < 5A) through the
hole of the W 21.
[For direct insertion Ni=1]
Ne = number of wirings of the
amperometric phase
through the hole of the
external CT [if there is not
the external CT Ne=1].

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In TAB. A il rapporto tra Potenza Diretta e Potenza Inversa
è di circa 16. A richiesta il valore del rapporto può essere
diverso, ad es. 1, …, 5 ecc…
VISUALIZZAZIONI
LED
- Led 1rosso di superamento della soglia S1. Se lampeggia
è in fase di supero e se fissa indica allarme.
- Led 2giallo indica potenza diretta.
DISPLAY LCD 2x8 RETROILLUMINATO
- Potenza attiva istantanea assorbita dal motore Wa (kW)
visualizzazione in potenza inversa
- Cosj
- Corrente assorbita I e tensione di linea V
- Parametri di impostazione (tempi e soglie) a cui si accede
dopo aver inserito la password.
- Messaggio di allarme AL1, di supero della soglia S1.
- Messaggio di senso di potenza Generatore-Carico (diretta)
GG ®LL.
FUNZIONAMENTO
Il grafico di Fig. 4 illustra il funzionamento del W 21 in
funzione del valore della soglia.
LED
- Led 1red shows when set point S1.
- Led 2yellow shows direct power.
DISPLAY LCD 2x8 back-lighted.
- Instant active power absorbed by the motor Wa (kW)
reverse power display
In TAB. A the ratio between the Direct Power and Reverse
Power is 16 about. On request the value of the ratio may
be different, for instance 1, …, 5 etc…
VISUALIZATIONS
LED
- Led 1red of overcoming of the set point S1. If it flashes it
is in the phase of overcoming and if it is fixed it indicates
alarm.
- Led 2yellow indicates direct power.
DISPLAY LCD 2x8 BACK-LIGHTED
- Instant active power absorbed by the motor Wa (kW)
display in reverse power
- Cosj
- Absorbed current I and line voltage V
- Set values (timers and set points) displayed after
entering the password.
- Alarm message AL1,referred to the overcoming of the
set point S1.
- Message of power direction Generator-Load (direct)
GG ®LL.
MODE OF OPERATION
The diagram in Fig. 4 shows the W 21 operation basing on
the set points values.
TABELLA A - GAMME W 21 (Valori Teorici) / RANGE W 21 (Theoretical Value)
400 VAC TRIFASE / 3 PHASE 230 VAC MONOFASE / 1 PHASE
F.S. TA est.
Ext. CT RRTA Ni Ne
DIRETTA / DIRECT
Da Generatore a
Carico
Generator-Load
Direction
INVERSA / REVERSE
Da Carico a
Generatore
Load-Generator
Direction
DIRETTA / DIRECT
Da Generatore a Carico
Generator-Load
Direction
INVERSA /
REVERSE
Da Carico a
Generatore
Load-Generator
Direction
1 - 1 5 1 692 W 43 W 230 W 14 W
1,25 - 1 4 1 864 W 54 W 287 W 18 W
1,6 - 1 3 1 1107 W 69 W 368 W 23 W
2,5 - 1 2 1 1730 W 108 W 575 W 36 W
5 - 1 1 1 3460 W 216 W 1150 W 72 W
10 10/5 2 1 1 6920 W 432 W 2300 W 143 W
10 50/5 10 1 5 6920 W 432 W 2300 W 143 W
12,5 50/5 10 1 4 8650 W 540 W 2875 W 180 W
16 50/5 10 1 3 11,1 W 692 W 3,68 KW 230 W
20 100/5 20 1 5 13,8 KW 865 W 4,60 KW 287 W
25 50/5 10 1 2 17,3 W 1081 W 5,75 KW 360 W
33 100/5 20 1 3 22,8 W 1427 W 7,59 KW 474 W
50 50/5 10 1 1 134,6 KW 2162 W 11,5 KW 720 W
75 150/5 30 1 2 51,9 KW 3243 W 17,3 KW 1078 W
100 100/5 20 1 1 69,2 KW 4325 W 23 KW 1438 W
150 150/5 30 1 1 104 KW 6487 W 34,5 KW 2156 W
800 800/5 160 1 1 554 KW 34,6 KW 184 KW 11,5 KW
Per TA/1 occorre calcolare RRTA ed impostare anche Ni=5 e fare 5 giri di filo nel TA dispositivo.
Es. : F.S. 33A TA 100/1 RRTA=100 fare n° 3 giri all’interno del TA e n° 5 giri di filo di secondario nel dispositivo ed impostare
Ne=3 Ni=5. VERSIONE STANDARD: TA/5 max 750/5
TA/1 max 150/1
For CT/1 it is necessary to calculate RRTA and to set Ni=5 as well and to make 5 wirings through the CT.
Ex. : F.S. 33A TA 100/1 RRTA=100 make n° 3 wirings through the CT and n° 5 wirings of secondary through the device Ne=3
Ni=5. STANDARD VERSION: TA/5 max 750/5
TA/1 max 150/1

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La soglia di intervento
S1 sarà impostata
Manualmente.
FUNZIONAMENTO
Nel W 21 il controllo della soglia S1 è ritardato con T1 (ved.
Fig. 4).
Lo strumento resta programmato anche togliendo
l'alimentazione.
Quando la potenza transita da GENERATORE a CARICO, il
led giallo è ACCESO ed il display indica GG®LL; il relè non
esegue nessun controllo.
Quando la potenza transita da CARICO a GENERATORE, il
led giallo è SPENTO ed il relè paragona la POTENZA
ATTIVA INVERSA con il valore di W impostato e segnala il
supero di detto valore.
TARATURA
SET POINT S1 [SCH j]
Fissare il valore S1 tenendo presente la Tabella A, il TA
scelto ed il valore di intervento voluto.
Es.: con 10 A fondo scala e motore 400 VAC trifase,
intervento richiesto a 200 W di potenza inversa: regolare S1
al 46%; regolare T a seconda del ritardo accettabile.
RIPRISTINO [SCH k]
La soglia di allarme S1 è impostata per default a ripristino
automatico.
Nelle schermate sopra indicate può essere impostata a
ripristino manuale, scegliendo l’opzione “man”.
In questo caso, il ripristino avviene premendo il tasto UP
(RESET) quando la condizione di allarme viene a cessare (il
pulsante di reset è attivo solo nella schermata “A”) o usando
un contatto esterno collegato ai pin 18-19 o togliendo
momentaneamente l’alimentazione.
USCITA A RELE’
Il interno RA è “normalmente ON” (i contatti di riposo sono
chiusi) e andranno OFF in caso di allarme.
USCITA ANALOGICA [SCR s]
Ai pin 17-18 (+ sul pin 17) è disponibile una tensione 0-10
Vdc fondo scala (max 1mA) proporzionale alla potenza
carico-generatore istantanea Wa. Si consiglia di utilizzare
un VOLTMETRO DC DVD 08, con possibilità di calibratura,
per poter visualizzare "100" o il valore desiderato.
COLLEGAMENTI ELETTRICI
Collegamenti a vite sul frontale da eseguire secondo schemi
di fig. 4-5 (motore trifase) o fig. 6-7 (motore monofase). Per
la scelta del TA vedere il paragrafo inerente il parametro
RRTA.
(Collegamento a un quadro elettrico con differenziale e
sezionatore). La lunghezza di ogni collegamento deve
essere < 30m.
ESEMPI DI COLLEGAMENTI
1. TRIFASE IN < 5A : inserzione diretta
Seguire lo schema di fig. 4
pin voltmetrici: 15-13-11
2. TRIFASE IN > 5A : con TA.. /5
Seguire lo schema di fig. 5
pin voltmetrici: 15-13-11
3. MONOFASE IN<5A : Inserzione diretta
Seguire lo schema di Fig. 6
pin voltmetrici: 15-16
4. MONOFASE IN > 5A con TA …/5. Fig. 7
The set point S1
is manually set.
Fig. 3
Fig. 3 Fig. 3
MODE OF OPERATION
In the W 21 the control of the set point S1 is delayed with
T1 (see Fig. 4).
Also after the voltage supply is cut off the device remains
programmed.
When the power passes from GENERATOR to LOAD, the
yellow led is SWITCHED ON and the display shows
GG®LL, the relay does not carry out any control.
When the power passes from LOAD to GENERATOR, the
yellow led is SWITCHED OFF and the relay compares the
REVERSE ACTIVE POWER with the set value of W and
signals the overcoming of this value.
CALIBRATION
SET POINT S1 [SCH j]
Fix the value of S1 basing on the TAB. A for selecting the
CT and the triggering point requested.
Ex.: with 10 A range and motor 400 VAC three-phase, it is
requested to detect 200 W reverse power: set S1 at the
step correspondent to the step 46%.
T1 is fixed according to the delay requested.
RESET [SCR k]
The set point S1 is set by default with automatic reset.
These can be programmed in manual mode other
selecting “man”.
In this case the reset takes place by pressing the UP
(RESET) push-button when the alarm condition stops (the
reset key is active only in the “A” screen) or by using an
external contact connected to pins 18-19 or by cutting off
the supply temporarily.
RELAY OUTPUT
The internal relay RA is “normally ON” (the NC contacts
are closed) and they will go “OFF” in case of alarm.
ANALOG OUTPUT [SCR s]
At the pins 17-18 (+ on pin 17) the voltage 0-10Vdc full
scale (max 1mA) is available.
The 0-10 Vdc signal is proportional to the load-generator
instant power Wa. It is suggested to apply a DC
VOLTMETER DVD 08, with calibration of the reading, in
order to display "100" or the wanted value.
WIRING DIAGRAMS
Screw connections on the front to be made as per fig. 4-5
(three-phase motor) or fig. 6-7 (single phase motor).
For the CT's selection see the paragraph referring to the
parameter RRTA.
(Wiring to an electrical board with a differential relay and a
sectionalizing switch). The length of every wiring must be
less than 30m.
EXAMPLES OF CONNECTIONS
1. THREEPHASE IN< 5A: direct insertion
Follow diagram of fig. 4
Voltage pins : 15-13-11
2. THREEPHASE IN > 5A : Connection by CT ../5
Follow diagram of fig. 5
Voltage pins : 15-13-11
3. SINGLE PHASE IN < 5A: Direct insertion
Follow diagram of Fig. 6
Voltage pins: 15-16
4. SINGLE PHASE IN > 5 A with CT …/5. Fig. 7

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NOTA 3: La fase di cui si misura la corrente (fase
amperometrica, nelle figure 5,6 e 7 è la L1) deve essere
collegata all'ingresso voltmetrico 15.
Per utilizzare correttamente un W 21 occorre determinare i
seguenti elementi del motore: [vedere targa motore]
1) Tensione del carico (400 Vac ecc.)
2) I=Corrente presente in linea quando la potenza è
massima.
Fig. 4
Fig. 6
Fig. 7
INGRESSI
Ring = 800 kW
PIN Voltmetrici: 15-13-11 (Vedere Nota 3).
Massima tensione trifase 415 Vac.
Per tensioni maggiori di 400 Vac è necessario usare M 08:
resistenza di caduta trifase (Ved. Fig. 8).
Corrente di misura: diretta fino a 5A, per correnti superiori
è necessario un TA esterno .../5 (TA max. 750/5 standard, la
modifica per correnti maggiori va richiesta in fase di ordine).
Per una maggiore precisione è consigliabile utilizzare TA
esterni di classe 0,5.
USCITE
RELE’ 5A (NA) 230 Vac, carico resistivo
“a1” 8-9 NA Dispositivo non
8-7 NC alimentato
REMARK 3:
The phase carrying the measured current (amperometric
phase L1) must be connected to voltage pin 15.
For a correct application of the W 21 the four following
motor elements must be correctly identified: [see the
motor plate]
1) Load Voltage (400 Vac etc)
2) I=Current present on the line when the power is at the
maximum.
Fig. 5
Fig. 8
INPUTS
Input Resistance = 800 kW
Voltage pins: 15-13-11. (See Remark 1).
Maximum threephase voltage is 415 Vac.
For higher voltages is requested the application of M 08:
Threephase drop resistances (see Fig. 8).
Current range: direct up to 80A, With external CT .../5 for
current higher than 5A. (CT max. 750/5 standard, the
modification for higher currents must be requested in
phase of order).
For more precision, it is advisable to use external CT with
a range of 0,5.
OUTPUTS
RELAYS 5A (NA) 230 Vac, resistive load
“a1” 8-9 NO Device not
8-7 NC supplied
COMPATIBILITA' ELETTRO
MAGNETICA
Electromagnetic compatibility
CEI-EN 61326-1
“BASSA TENSIONE” - LVD
LVD – “LOW VOLTAGE”
CEI-EN 61010-1

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ALIMENTAZIONE: 230 Vac o 24 Vac
monotensione 6VA 50-60Hz ±10% pin 1-2
DIMENSIONI: 100x70x110 mm x GUIDA DIN.
Accessori (a richiesta): E 405A protezione trasparente
piombabile.
TEMPERATURA DI FUNZIONAMENTO: 0÷70°C
PESO: Kg 0,550 COLORE: grigio
NOTA IMPORTANTE
Si consiglia di non posizionare, in prossimità del W 21 e dei
suoi cavi di collegamento, dei dispositivi che possano creare
disturbi come teleruttori, inverter ecc...
I teleruttori è opportuno vengano sempre dotati degli
appositi snubber (collegati alla bobina del teleruttore).
MISURE DI SICUREZZA
Il dispositivo DEVE essere installato esclusivamente
all’interno di un quadro elettrico chiuso mediante chiave o
dispositivo analogo.
L’accesso al suddetto quadro e di conseguenza al
dispositivo DEVE essere effettuato esclusivamente a
quadro disalimentato e SOLO dal personale di
manutenzione o di installazione opportunatamente formato
ed addestrato alla operazione prevista.
Per la pulizia usare un panno imbevuto di detergenti privi di:
Alcool denaturato, Benzene, Alcool isopropilico.
SUPPLY: 230 Vac or 24 Vac
single voltage 6VA 50-60 Hz ±10% -pin 1-2
DIMENSIONS: 100x70x110 mm Din Rail
Accessories (on request): E 405A transparent cover for
tight closure.
WORKING TEMPERATURE: 0÷70°C
WEIGHT: Kg 0,550 COLOUR: grey
IMPORTANT REMARK
Please do not place close to the W 21 and its connection
cables some devices that might create disturbances such
as contactors, inverters and so on...
The contactors should be equipped with appropriate
snubber (on the contactor coil).
SECURITY MEASURES
The device MUST be installed only inside a electrical
panel closed by a key or similar device.
Access to this electrical panel and consequently at the
device MUST be done exclusively with panel switched off
and ONLY by maintenance or installation personnel
suitably formed and trained for the planned operation.
For cleaning use a cloth soaked with detergents without:
Denatured Alcohol, Benzene, Isopropyl alcohol.