GE Entellisys 4.0, Application Manual

36

36

grounded systems. A ground fault that sends a

grounded systems. A ground fault that sends a
feeder below a MSGF zone into ground-fault timing

feeder below a MSGF zone into ground-fault timing
increments the delay of the MSGF zone by 100ms,

increments the delay of the MSGF zone by 100ms,
which means all the circuit breakers feeding into the

which means all the circuit breakers feeding into the
zone (mains and ties) are timed similarly. See the

zone (mains and ties) are timed similarly. See the
description of multi-source ground-fault protection

description of multi-source ground-fault protection
for further details.

for further details.

In a single-ground system with no ground-fault

In a single-ground system with no ground-fault
protection zones, the time delays are incremented

protection zones, the time delays are incremented
by 100ms per tier above the tier in which the fault

by 100ms per tier above the tier in which the fault
is sensed, in the same way as with short-time ZSI.

is sensed, in the same way as with short-time ZSI.

Zone-based overcurrent protection or bus-differential

Zone-based overcurrent protection or bus-differential
protection (87B)

protection (87B)

Entellisys low-voltage switchgear can provide

Entellisys low-voltage switchgear can provide
complete zone-based overcurrent protection (also

complete zone-based overcurrent protection (also
known as 87B protection in ANSI relay nomenclature).

known as 87B protection in ANSI relay nomenclature).
The minimum setting for pickup is 20% of the CT

The minimum setting for pickup is 20% of the CT
rating of the largest circuit breaker in the zone

rating of the largest circuit breaker in the zone
and the maximum setting is 22,000A. Any circuit

and the maximum setting is 22,000A. Any circuit
breaker feeding into a protected zone may be

breaker feeding into a protected zone may be
tripped in as little as 25ms.

tripped in as little as 25ms.

The complete Entellisys zone-based bus-protection

The complete Entellisys zone-based bus-protection
system combines differential protection and zone-

system combines differential protection and zone-
selective

selective interlocking to 

interlocking to handle faults o

handle faults over a wide

ver a wide

range of magnitudes. This combination of two

range of magnitudes. This combination of two
different methods for detecting faults allows

different methods for detecting faults allows
detection of small and large faults. Furthermore,

detection of small and large faults. Furthermore,
it is not affected by CT saturation issues. The

it is not affected by CT saturation issues. The
differential-protection algorithm may be set to pick

differential-protection algorithm may be set to pick
up

up as high as 22,00

as high as 22,000 amperes or as lo

0 amperes or as low as 800A

w as 800A

in a zone with a 4000A main.

in a zone with a 4000A main.

The algorithm is suspended if any one current in

The algorithm is suspended if any one current in
or out of the zone exceeds ten times the CT rating

or out of the zone exceeds ten times the CT rating
for that circuit 

for that circuit breaker

breaker.. Zone-selective interlocking

Zone-selective interlocking

then takes over protection of the zone and can

then takes over protection of the zone and can
provide equally fast detection and tripping. Hence,

provide equally fast detection and tripping. Hence,
in a radial system substation with a 4000A main and

in a radial system substation with a 4000A main and
several 800A feeders, faults up to 39,999 amperes

several 800A feeders, faults up to 39,999 amperes
may be sensed by the bus-differential algorithm,

may be sensed by the bus-differential algorithm,
while faults of 40,000 amperes and above are

while faults of 40,000 amperes and above are
sensed by the short time and ZSI algorithms. For

sensed by the short time and ZSI algorithms. For
the smaller faults, the CPU trips the main circuit

the smaller faults, the CPU trips the main circuit
breaker at the set time delay for the bus-differential

breaker at the set time delay for the bus-differential
zone, while for the larger faults the CPU trips the

zone, while for the larger faults the CPU trips the
circuit breaker at a time delay set for the short-time

circuit breaker at a time delay set for the short-time
function of that main circuit breaker. Both of these

function of that main circuit breaker. Both of these
time bands may be as short as 25ms. In the case

time bands may be as short as 25ms. In the case

of a through fault in one of the 800A feeders, the

of a through fault in one of the 800A feeders, the
bus-differential algorithm senses faults as high as

bus-differential algorithm senses faults as high as
7999A and keeps the main from tripping. For faults

7999A and keeps the main from tripping. For faults
of 8000A and above, the CPU adds a delay to the

of 8000A and above, the CPU adds a delay to the
main circuit breaker per the tier assignments for

main circuit breaker per the tier assignments for
the zone and trips the feeder circuit breaker at its

the zone and trips the feeder circuit breaker at its
set time delay, which may be as little as 25ms.

set time delay, which may be as little as 25ms.

Zone-based bus protection provides optimal pro-

Zone-based bus protection provides optimal pro-
tection with no sacrifice in selectivity. GE’s unique

tection with no sacrifice in selectivity. GE’s unique
method uses a 

method uses a straightforwar

straightforward differential algorithm

d differential algorithm

in combination with the Entellisys zone-selective

in combination with the Entellisys zone-selective
interlocking to provide complete bus protection for

interlocking to provide complete bus protection for
faults from below rated current into a zone to the

faults from below rated current into a zone to the
full short circuit rating of the equipment, with no

full short circuit rating of the equipment, with no
concerns over CT saturation. Faults may be detected

concerns over CT saturation. Faults may be detected
and circuit breakers tripped as fast as 25ms. In

and circuit breakers tripped as fast as 25ms. In
addition, the Entellisys zone-protection system is

addition, the Entellisys zone-protection system is
able to defin

able to define backup bre

e backup breakers

akers to be tripped in

to be tripped in

case the first circuit breakers do not clear the fault

case the first circuit breakers do not clear the fault
and alarm levels that may be used if tripping for

and alarm levels that may be used if tripping for
low-level faults is not desired.

low-level faults is not desired.

How bus-differential protection works

How bus-differential protection works

The Entellisys bus-differential algorithm is based on

The Entellisys bus-differential algorithm is based on
zones defined via the HMI. All the circuit breakers

zones defined via the HMI. All the circuit breakers
connected to each zone should be identified.

connected to each zone should be identified.

The fol

The followin

lowing setti

g settings are

ngs are made at t

made at the facto

he factory

ry for

for

each zone:

each zone:
•• Zone definition 

Zone definition and member 

and member circuit 

circuit breaker

breaker

identification

identification

•• Current flow di

Current flow direction for 

rection for each circuit 

each circuit breaker

breaker

•• Prima

Primary breaker

ry breakers to be tripped for an in-z

s to be tripped for an in-zone

one

fault (p

fault (primary

rimary trip tar

trip target)

get)

•• Backup br

Backup breakers to be tri

eakers to be tripped for an in-z

pped for an in-zone

one

fault (secondary trip targets)

fault (secondary trip targets)

These settings 

These settings are

are recorded 

recorded and fixed when 

and fixed when the

the

CPU is powered. If the settings are changed via the

CPU is powered. If the settings are changed via the
HMI, the CPU must be rebooted. If invalid settings

HMI, the CPU must be rebooted. If invalid settings
are detected, the CPU deactivates the 87B function

are detected, the CPU deactivates the 87B function
and records an event.

and records an event.

Each bus-differential function has several settings

Each bus-differential function has several settings
that may be individually user selected for each

that may be individually user selected for each
zone and each topology:

zone and each topology:
1.

1. Sel

Select 

ect the 

the TRIP 

TRIP or O

or OPEN 

PEN glo

global 

bal set

settin

ting fo

g forr

protection settings to choose whether protective

protection settings to choose whether protective
functions will trip (includes lockout) or open

functions will trip (includes lockout) or open
(excludes lockout) the target circuit breakers.

(excludes lockout) the target circuit breakers.

Section 7. Protection

Section 7. Protection