Grzegorz Dudek Mikronika. Sterownik Automat SO-52v11-eMSZR

Transkrypt

1

2 Grzegorz Dudek Mikronika Sterownik Automat SO-52v11-eMSZR

3

4 STEROWNIK-AUTOMAT SO-52v11-eMSZR 1. Wstęp Automatyka SZR ( samoczynnego załączania rezerwy ) należy do grupy automatyk prewencyjnych i restytucyjnych. Prewencyjne działanie automatyki SZR realizowane jest poprzez zapewnienie zasilania i zabezpieczenie przed rozszerzaniem awarii, natomiast restytucyjne poprzez SPP (samoczynne przełączenie powrotne ). Stosowanie układów rezerwowania zasilania zamiast trwałego włączania zasilań rezerwowych do wspólnej sieci pozwala na: obniżenie prądów zwarciowych, ograniczenie obszaru, na którym występuje załamanie napięcia spowodowane zwarciem oraz znaczne skrócenie przerw w zasilaniu odbiorców podczas przełączania na rezerwę i odwrotnie. Sterownik Automatyki SO-52v11-eMSZR produkcji MIKRONIKI służy do dokonywania odpowiednich przełączeń obwodów zasilających w rozdzielniach elektroenergetycznych, tak aby zapewnić właściwy stan zasilania odbiorów. Przeznaczony jest do pracy zarówno w rozdzielniach SN jak i nn. Jest przystosowany do pracy w obiektach wymagających złożonych algorytmów i wysokiej niezawodności działania takich jak: -rozdzielnie potrzeb własnych elektrowni i elektrociepłowni zawodowych, -rozdzielnie zasilające urządzenia szpitalne, -rozdzielnie przemysłowe zasilające linie technologiczne. Realizuje rezerwę jawną i ukrytą w układach 2, 3, 4 i 5 wyłącznikowych wykonując wszystkie niezbędne funkcje, tj. SZR-y, SPP oraz PPZ-y ( planowe przełączania zasilań ). 2. Zasady działanie automatu SO-52v11-eMSZR Automat SO-52v11-eMSZR wykonany jest w kilku podstawowych odmianach zależnych od wymagań stawianych przez użytkownikach: wersja uproszczona, wersja rozszerzona oraz wersja z przyspieszonym działaniem w przypadku stwierdzenia zwarcia. Przełączenia realizowane przez automat SO-52v11-eMSZR odbywają się w zależności od ustawień i aktualnie istniejących warunków jako: przełączenie synchroniczne bezprzerwowe, przełączenie synchroniczne z przerwą, przełączenie szybkie, przełączenie wolne oraz przełączenie synchronizowane ( zwane nieraz przełączeniem quasi synchronicznym ). PW przełączenie powolne, może być wykonane wtedy gdy napięcie szczątkowe na szynach US jest mniejsze od maksymalnej wartości progowej Uw. SZ przełączenie szybkie, może być wykonane wtedy gdy napięcie różnicowe UD jest mniejsze od maksymalnej wartości progowej Ud, co następuje wcześniej niż spadek napięcia US poniżej wartości Uw. SP przełączenie synchroniczne z przerwą, może być wykonane wtedy, gdy spełnione są warunki synchronizmu. SB przełączenie synchroniczne bezprzerwowe, może być realizowane wtedy, gdy spełnione są warunki synchronizmu. Dopuszcza się tu krótkotrwałą pracę równoległą źródeł. SY przełączenie szybkie synchronizowane (quasi synchronicze, może być wykonane wtedy gdy napięcie różnicowe UD jest mniejsze od maksymalnej wartości progowej Ud, a jednocześnie spełniony jest warunek progowy odnośnie do częstotliwości- df. Rysunek poniżej przedstawia diagram pracy automatu z uwzględnieniem przyczyn dokonywanych przełączeń oraz warunków wykonywania SZR-a i ustawień ( flag ). II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

5 Objaśnienia: 1.Przyczyny wykonywania SZR ZAN zanik (obniżenie) napięcia SYG sygnał zewnętrzny WYL otwieranie elektryczne OTW otwarcie mechaniczne 2.Warunki umożliwiające wykonywanie SZR {1 }.{11} warunki umożliwiające wykonanie odpowiedniego przełączenia wraz z ustawieniami (flagami). Z punktu widzenia pracy obciążenia najkorzystniejsze jest przełączenie synchroniczne bezprzerwowe. Wymaga ono jednak spełnienia najostrzejszych warunków co do synchronizmu obu źródeł. Z punktu widzenia pracy źródeł najkorzystniejsze jest przełączenie powolne, gdyż przełączenie właściwie jest równoznaczne z załączeniem obciążenia na napięcie rezerwowe. Jest ono stosowane w najczęstszym przypadku działania SZR - przy zaniku napięcia. Gdy po zadziałaniu SZR po zaniku napięcia podstawowego odbuduje się ono ponownie na szynach zasilania, możliwy staje się powrót do stanu początkowego. Powrót realizowany jest przez automat jako Samoczynne Przełączenie Powrotne (SPP). W trakcie eksploatacji - zwłaszcza w rozdzielniach potrzeb własnych elektrowni - występuje potrzeba dokonywania przełączeń obwodów pierwotnych rozdzielni. Automat wykonuje je jako Planowe Przełączenie Zasilań (PPZ).Analiza diagramu pozwala na prześledzenie pracy automatu od przyczyny do typu przełączenia oraz możliwości przejść pomiędzy przełączeniami w przypadku przełączeń nieudanych. Na przykład przełączenie typu SB może być wywołane wyłącznie poprzez SYG, czyli sygnał zewnętrzny.. 3. Budowa konstrukcja automatu SO-52v11-eMSZR Automat SO-52v11-eMSZR wykonany jest w postaci kasety wyposażonej w sloty umożliwiające bardzo elastyczne zestawianie niezbędnych dla danego obiektu modułów ( pakietów ), Poniżej w tabeli przedstawiono wykaz pakietów wchodzących w skład automatu. Dobór ich liczby zależy od wymagań obiektu, liczby sygnałów, wartości napięć sterowniczych a także dodatkowych funkcji spełnianych przez sterownik. 188 II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

6 LP TYP OPIS ILOŚĆ SZT 1 MZA-205 Zasilacz 1 2 MPA Moduł pomiarowo-kontrolny 1 3 MWS 206 Moduł wejść dwustanowych MSS-236N Moduł wyjść dwustanowych MSS-316 (326) MSS-346 Moduł wyjść dwustanowych silnoprądowych 6 KWG Moduł terminala operatorskiego 1 Odmiany modułów MSS różnią się przede wszystkim wartością prądów łączeniowych oraz napięć sterowniczych. Moduł MSS-326, tzw. silnoprądowy umożliwia wyłączanie obwodów prądu stałego o parametrach: 6 A przy 220 V DC i L/R = 40 ms ( zgodnie z normą na przekaźniki ) Sterownik automat SZR spełnia jednocześnie trzy niezależne funkcje: automatu, sterownika obiektowego ( z zachowaniem podstawowych funkcji np. PPZ ) oraz wielokanałowego rejestratora zakłóceń. Ponadto graficzny ekran dotykowy modułu KWG pozwala na wyświetlanie pełnej synoptyki pola i proste sterowanie aparatami pierwotnymi. Konstrukcja kasetowa umożliwia dowolny montaż: tablicowy, zatablicowy a oddzielenie terminala operatorskiego pozwala na wykorzystanie przestrzeni w szafie sterowniczej np. kaseta umieszczana jest na tablicy a KWG na drzwiach szafy. Jest to zwłaszcza istotne w przypadku instalowania automatu w już istniejących szafach sterowniczych czyli przy przebudowach i modernizacjach. Automat wyposażony jest w szereg złącz komunikacyjnych, dzięki czemu może być w prosty sposób podłączony do dowolnego istniejącego systemu ( RS-232 opto, Ethernet opto, RS-485 drut, RS-232 drut ) a także wykorzystującego dowolny protokół komunikacyjny np. DNP3, IEC 61850, IEC Pakiety automatu wyposażone są w diody LED umożliwiające bardzo szybką identyfikację sygnałów a tym samym analizę stanu pracy sterownika. Dodatkowo moduł KWG również posiada szereg diod, które mogą być dowolnie przypisane do najbardziej istotnych sygnałów zgodnie z wymaganiami obiektu. Konfigurację sterownika w bardzo istotny sposób ułatwia dostęp poprzez ekran dotykowy modułu KWG jak i udostępniany użytkownikom program konfiguracyjny pconfig. 1-2 II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a

7 PANEL OPERATORSKI KASETA Widok sterownika automatu w wykonaniu natablicowym 4. Podstawowe dane techniczne Lp Wielkość Wartość 1 Napięcie zasilania V AC V DC 2 Znamionowe napięcie wejść dwustanowych Wartość zależna od rodzaju wykonania (uzgadniana z użytkownikiem ) Uchyby wartości rozruchowych 3 Moduły napięciowe < 2,5 % 4 Człony czasowe < 0,1 % Obwody wyjściowe modułu MSS 5 Obciążalność trwała styków 8A 6 Zdolność łączeniowa przy prądzie stałym 0,25A przy 220 VDC i L/R = 40 ms 7 Zdolność łączeniowa przy prądzie stałym modułu MSS326 8 Zdolność łączeniowa przy prądzie 8A przemiennym Wytrzymałość elektryczna izolacji 9 Napięcie przemienne 3,0 kv, 50 Hz, 1 min. 10 Napięcie udarowe 5,0 kv, 1,2/50µs Warunki środowiskowe 11 Temperatura otoczenia C 12 Wilgotność względna 90% Kompatybilność elektromagnetyczna 13 Odporność na pole elektromagnetyczne FM ( EN ) 14 Odporność na wyładowania elektrostatyczne wg normy IEC A przy 220 VDC i L/R = 40 ms Natężenie 10V/m, zakres częstotliwości MHz ±8kV poprzez styk ±16 kv poprzez powietrze 190 II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a 2011

8 15 Odporność na zaburzenia udarowe ( surge ) Zakres napięcia 4kV dla L1-L2, L1-PE L2-PE Dane konstrukcyjne 16 Stopień ochrony obudowy IP51 17 Masa kasety 8,1 kg 18 Masa KWG 1,95 kg 19 Wymiary kasety 266 x {12x25,4mm + 2x3mm(ścianka) + 2x25mm(uchwyty)} x =245mm 20 Wymiary KWG 296 x x Zalety automatu So-52v11-eMSZR 1. Integracja funkcji automatu SZR, sterownika obiektowego oraz wielokanałowego rejestratora zakłóceń o parametrach:12 torów pomiaru napięć, możliwość wyświetlania na rejestracji 128 kanałów sygnałów i stanów wewnętrznych, tj: wejść, wyjść, zadziałania członów podnapięciowych, logik wewnętrznych, blokad, stanów wyłączników. 2. Zwarta konstrukcja z jednoczesną możliwością dowolnego umieszczania panelu odczytowego. 3. Duży, czytelny panel operatorski z dużą liczbą diod sygnalizacyjnych i alarmowych, pełną synoptyką pola i kluczykiem do wyboru miejsca sterowania. 4. Możliwość zwiększania liczby wejść i wyjść w zależności od potrzeb obiektu. 5. Możliwość bezpośredniego sterowania cewkami wyłączników w obwodach prądu stałego do 6,0 A przy U = 220 V DC i L/R = 40ms. 6. Możliwość elastycznego parametryzowania w zależności od indywidualnych wymagań obiektu. 7. Prosta i intuicyjna obsługa zarówno z pulpitu jak i programu konfiguracyjnego oraz systemu nadrzędnego SYNDIS. 8. Realizacja przełączeń przy minimalnych zakłóceniach pracy obiektu poprzez funkcję retripu oraz algorytmy predykcji uwzględniające szybkość zmian parametrów i czasy własne aparatów pierwotnych. 9. Możliwość elastycznego dokonywania zmian trybów pracy. 10. Współpraca z systemem poprzez różnorodne protokoły np. DNP3.0, IEC x, IEC 61850, modbus i inne. II Ko n f e r e n c j a Wy t w ó r c ó w En e r g i i El e k t r y c z n e j Sk a w i n a