Inteligentna listwa zaciskowa. Innowacyjne rozwiązanie zorientowane na korzyści użytkownika końcowego

Transkrypt

1 Inteligentna listwa zaciskowa Innowacyjne rozwiązanie zorientowane na korzyści użytkownika końcowego

2 Zachęcamy do zapoznania się z naszymi publikacjami. Poniżej przykłady: Katalog Przekaźniki zabezpieczeniowe Produkty kontrolno-pomiarowe Katalog Usług / Szkoleń 2016 Katalog MiCOM P139 Katalog Zabezpieczeń Elektroenergetycznych 2016 Zeszyt 1: Zabezpieczenie obiektu linia - transformator SN na bazie Px10, Px20 Zeszyt 2: Zabezpieczenie silników asynchronicznych Zeszyt 3: Zabezpieczenie obiektów SN MiCOM P139 Zeszyt 4: Zabezpieczenie obiektów SN MiCOM P139 (propozycje aplikacji) Zeszyt 5: Zabezpieczenie obiektów WN serii MiCOM Px30, Px40 Zeszyt 6: PACiS SN/WN Zabezpieczenia ziemnozwarciowe Zagadnienia ogólne (poradnik) Szafy zabezpieczeniowe (ulotka)

3 3 Inteligentna listwa zaciskowa Innowacyjne rozwiązanie zorientowane na korzyści użytkownika końcowego Korzyści dla Klienta Uproszczone i łatwe połączenia w szafie Wysoki poziom bezpieczeństwa dla użytkowników Wejścia lub wyjścia binarne z własną sygnalizacją statusu na diodach LED Intuicyjna obsługa W pełni bezpieczny demontaż pod napięciem typu hot swap Przyspieszone projektowanie Redukcja kosztów części zapasowych Wysoka niezawodność/dostępność Wtyczki typu plug and play Łatwa modernizacja stacji Zalety wykorzystania w automatyce stacyjnej Korzyści stosowania zdalnych wejść/wyjść binarnych są nam od dawna znane, ale do dnia dzisiejszego nie mogły być wdrożone w zabezpieczeniach oraz systemach sterowania i nadzoru. Jako przyczyny braku takiego rozwiązania dla zabezpieczeń oraz systemów DCS możemy wymienić: dostęp do obwodów prądowych, możliwość wymuszania sygnałów od strony obwodów wtórnych, wymóg zastosowania bardzo wytrzymałej konstrukcji na zakłócenia EMC, opóźnienia czasowe wprowadzane w komunikacji z urządzeniami IED, wymagany rozszerzony zakres napięcia pomocniczego DC na ogół napięcia DC może wynosić od 48V do 220V, wymóg solidnych styków przekaźników wyjściowych, przewody wychodzące z rozdzielnic i wewnętrzne okablowanie szaf musiały być fizycznie oddzielone, zbyt duży przekrój kabli przychodzących z pola (zazwyczaj od 4 do 6 mm, a nawet więcej dla obwodów prądowych), wymagany hot swap. Wszystkie te ograniczenia zostały wzięte pod uwagę w celu zbudowania zupełnie nowego rozwiązania zdecentralizowanych wejść/wyjść (I/O). Inteligentne listwy zaciskowe po raz pierwszy pozwalają na zdecentralizowanie wejść/wyjść włączając w to obwody przekładników prądowych oraz napięciowych (CT/VT) stosowanych w przekaźnikach zabezpieczeniowych i systemach sterowania i nadzoru (opatentowane rozwiązanie CT/VT). Główne zalety tego rozwiązania są przedstawione w dalszej części.

4 4 Uproszczone i łatwe w połączeniu szafy Ograniczenie ilości wewnętrznego odrutowania pozwala na tworzenie dużo prostszych architektur szaf niż przy zastosowaniu konwencjonalnych rozwiązań: nie ma już wymogu zastosowania ram uchylnych, brak akcesoriów związanych z odrutowaniem (oznaczenia drutów, kanały kablowe, akcesoria mechaniczne do mocowania kanałów kablowych, etc.), łatwy dostęp do punktów przyłączeniowych kabli (wpustów i głowic kablowych). Kable rozdzielnic mogą być podłączone w warunkach przyjaznych dzięki zmniejszeniu głębokości konstrukcji szaf (400mm zamiast typowo 800mm). Przy konwencjonalnych szafach dostęp do listew zaciskowych nie jest często łatwy ze względu na konieczność wejścia operatora do wnętrza szafy. Elastyczność połączenia Każdy sygnał elektryczny przychodzący z rozdzielnicy do inteligentnych listew zaciskowych może być również podłączony do konwencjonalnego urządzenia IED z konwencjonalnym okablowaniem wewnętrznym. Funkcja ta jest możliwa dzięki zastosowaniu specjalnego podłączenia w zaciskach. Każdy punkt połączenia jest "powielony" z każdej strony inteligentnej listwy zaciskowej. Ta funkcja daje dużą elastyczność w odrutowaniu łącząc konwencjonalną technologie IED z inteligentną listwą zaciskową bez podwajania sygnałów wejściowych. Poza tym nie ma styczności pomiędzy odrutowaniem/kablami pochodzących z rozdzielnicy i wewnętrznym okablowaniem szafy. Szafa wyposażona w Inteligentne listwy zaciskowe z ponad 500 WE / WY (Brak ramy uchylnej; o ponad połowa mniejsza niż konwencjonalna szafa) Duża prędkość komunikacji oraz wysoka odporność na zakłócenia EMC Wskaźnik LED Komunikacja do urządzeń IED Zabezpieczenia oraz systemy sterowania i nadzoru wymagają dużej szybkości akwizycji sygnałów oraz zamykania styków wyjściowych. W tym samym czasie wymogi w stacjach elektroenergetycznych są bardzo wysokie pod względem kompatybilności elektromagnetycznej. Dedykowany protokół komunikacyjny został stworzony tak aby spełniać owe wymagania dla zabezpieczeń oraz systemów DCS. Czas transmisji jest bardzo krótki bo tylko 0,02ms co oznacza że podłączone urządzenia IED do inteligentnych listew zaciskowych mają ściśle takie same osiągi jak konwencjonalne urządzenia IED. Żaden standardowy protokół nie jest w stanie zapewnić tak wysokie parametry. Jako kolejny etap rozwoju technologii, Schneider Electric zamierza wprowadzić współdziałanie Smart Terminal Blocks z komunikacją po światłowodzie. Takie rozwiązanie będzie można zastosować w przypadku transmisji sygnałów na duże odległości (inteligentne listwy zaciskowe umiejscowione w dużej odległości od szafy przy obwodach pierwotnych). Należy zwrócić uwagę, że wewnątrz szaf przewody komunikacyjne są fizycznie odseparowane od przewodów przychodzących od rozdzielnicy. Innymi słowy, inteligentne listwy zaciskowe mogą być traktowane jako filtracja zakłóceń. Powstałe przepięcia w tych połączeniach zostaną wyfiltrowane na poziomie inteligentnych listew zaciskowych. Urządzenia IED są całkowicie odizolowane od zakłóceń przez inteligentne listwy zaciskowe (obwody DI/DO/CT/VT). Przewody

5 5 Konwencjonalna szafa Największy poziom bezpieczeństwa użytkowników Dzięki zastosowaniu inteligentnych zacisków, zostały wyeliminowane obwody DC(125V lub 220V DC), które w klasycznych przypadkach są obecne w drzwiach szafy lub w jej ramie uchylnej i tym samym pod czas prac serwisowych stwarzają ryzyko porażenia prądem elektrycznym. Innymi słowy ryzyko porażenia prądem zatrzymuje się na poziomie inteligentnych listew zaciskowych. Konwencjonalna szafa Szafa z inteligentnymi listwami zaciskowymi (zmniejszone ryzyko porażenia prądem) Nie ma ryzyka zagrożenia Przewody (DI/DO i CT/VT) od rozdzielnicy Inteligentne listwy zaciskowe (DI/DO i CT/VT) Przewody komunikacyjne niskiego poziomu Tylko przewody komunikacyjne niskiego napięcia są doprowadzane do ramy

6 6 Łatwa obsługa dzięki wskaźnikom LED informujących o stanie wejść lub wyjść Prace uruchomieniowe oraz serwisowe są uproszczone: każde wejście binarne lub wyjście przekaźnikowe jest sygnalizowane poprzez diodę LED opisaną za pomocą etykiety. Dioda LED jest umiejscowiona dokładnie na przeciwko powiązanych zacisków co sprawia, że korzystanie z produktu jest bardzo intuicyjne. Etykiety mogą być wydrukowane na zwykłym papierze i łatwo zmieniane w razie potrzeby. Dla cyfrowych modułów wejść/wyjść przycisk testowy pozwala sprawdzić prawidłowe funkcjonowanie diod LED. Łatwa diagnostyka Początkowe sprawdzenie połączenia może być wykonane bez użycia schematów elektrycznych. Jako przykład rozważmy następujący scenariusz - emitowany sygnał pozycji otwartej wyłącznika nie dotarł do systemu sterowania i nadzoru. Diagnostyka w przypadku konwencjonalnych aplikacji: 1) Sprawdzenie w menu zabezpieczenia czy sygnał odnoszący się do pozycji otwartej wyłącznika został przekazany lub nie czynność ta zajmuje czas i wymaga specyficznej wiedzy z obsługi urządzenia IED, 2) Jeżeli sygnał nie jest w stanie otwartym na poziomie IED to musimy sięgnąć po schemat elektryczny i znaleźć zacisk odpowiedzialny za sygnał mówiący o otwartej pozycji wyłącznika a następnie sprawdzić do którego wejścia w IED jest podłączony, 3) Odnalezienie właściwego wejścia binarnego w urządzeniu IED nie jest łatwe ze względu na dużą ilość drutów podpiętych do zabezpieczenia, 4) Sprawdzenie obecności napięcia za pomocą testera. Diagnostyka przypadku aplikacji z inteligentnymi listwami zaciskowymi: 1) Odnalezienie z przodu inteligentnych listew zaciskowych etykiety opisującej pozycję otwartą wyłącznika, 2) Jeżeli dioda nie świeci się to oznacza że połączenie z wyłącznikiem jest uszkodzone. Jak widzimy, diagnostyka w przypadku aplikacji z inteligentnymi listwami zaciskowymi jest bardzo szybka i skuteczna. Nie traci się czas na sprawdzenie schematów elektrycznych. Nie jest wymagana specjalistyczna wiedza na temat poruszania się po menu zabezpieczenia.

7 7 Akcesoria do testowania pozwalają wykonywać uruchomienia oraz prace serwisowe jeszcze łatwiej Dostępne jest narzędzie umożliwiające łatwe wymuszenie stanu 1 lub 0 na wejściach binarnych. Jednoczesna wizualizacja łącznika, stanu wejścia (czerwona dioda LED) oraz etykieta opisująca sygnał sprawiają że uruchomienie i diagnostyka są łatwiejsze. W pełni bezpieczny hot swap bez potrzeby przeprogramowania Tester stanu 1 lub 0 Jeżeli wymaga się by cyfrowy moduł wejść/wyjść został wymieniony to zamiana (swap) może być wykonana bez konieczności użycia specjalistycznych narzędzi. Podczas zamiany hot swap inne cyfrowe moduły wejść/wyjść pozostają w ruchu. Dzięki innowacyjnemu systemowi wymiana modułu nie wymaga żadnego programowania nowego modułu przed wproawadzeniem na listwę. Wysoka niezawodność i dostępność Niezawodność oraz dostępność zostały ulepszone w porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań: wszystkie połączenia pomiędzy urządzeniami IED oraz zaciskami są stale monitorowane i w przypadku awarii generowany jest alarm, ilość punktów przyłączeniowych została zmniejszona, ryzyka uszkodzenia spowodowane wyładowaniami podczas zamiany cyfrowego modułu wejść/wyjść są wyeliminowane, odprowadzenie ciepła nie jest już skoncentrowane na urządzeniu IED. Oprócz wymienionych wyżej cech bardzo krótki średni czas naprawy (wymiana cyfrowego modułu zajmuje 20 sekund) ma znaczący wpływ na dostępność urządzeń. Redukcja kosztów po stronie innych urządzeń Schneider Electric współdziałających z inteligentnymi listwami zaciskowymi Dzięki zastosowaniu inteligentnych listew zaciskowych rezygnujemy z kart wejść/wyjść w urządzeniach IED Schneider Electric. Ma to bezpośredni wpływ na obniżenie ceny tych że urządzeń. Zmniejsza się również wolumen części zapasowych tj. kart wejść/wyjść.

8 8 Krótszy czas na prace projektowe Znaczne zmniejszenie czasu opracowania projektu jest możliwe dzięki wyeliminowaniu listy połączeń oraz dzięki uproszczonej numeracji urządzeń IED. Krótszy czas produkcji szafy Zmniejszenie czasu dzięki znacznemu wyeliminowaniu odrutowania szafy. Produkcja szafy może zostać uruchomiona wcześniej poprzez użycie samych podstaw listew zaciskowych. Cyfrowy moduł w pełni skonfigurowany oraz przetestowany (FAT) może być zainstalowany na stacji po zakończeniu odrutowania szafy. Zadania związane z pracami inżynierskimi oraz przygotowaniem specyfikacji Produkcja IED SAT Produkcja szaf Przewody z rozdzielnic są łączone na stacji Transport szaf FAT Zadania związane z pracami inżynierskimi oraz przygotowaniem specyfikacji Produkcja szaf Przewody z rozdzielnic są łączone na stacji Produkcja IED oraz inteligentnych listew zaciskowych FAT SAT Transport IED oraz inteligentnych listew zaciskowych

9 9 Podłączenie typu plug and play W przypadku, gdy konieczna będzie rozbudowa układu o dodatkowe wejścia/ wyjścia to podłączanie nowych cyfrowych modułów jest uproszczone. Odbywa się poprzez montaż na szynie DIN listew zaciskowych i podłączeniu ich do urządzeń IED (połączenie typu plug and play - z ang. podłącz i używaj). Jak tylko konfiguracja urządzeń IED zostanie zaktualizowana to cyfrowy moduł można uznać za działający. Nie ma potrzeby wykonania czasochłonnego odrutowania. Rozszerzenie może być teraz wykonane w mniej niż jedną godzinę. Łatwe modernizacja Modernizacja pola lub stacji może zostać przeprowadzona w łatwy sposób poprzez zastąpienie istniejących listew zaciskowych z inteligentnymi listwami zaciskowymi. Pracochłonne zadanie podłączania modernizowanych urządzeń IED do przewodów z rozdzielnicy jest uproszczone. Modernizacja może być wykonana w krótkim terminie, ograniczając czas wyłączania. Istnieje dedykowany moduł pod rozbudowę, który pozwala zastąpić istniejący sposób zbierania sygnałów utrzymując przewody do rozdzielnic bez zmian. Długie i kosztowne zadanie dokonywania ponownego testowania okablowania nie jest więcej wymagane. Modernizacja może zostać przeprowadzona w krótkim terminie, ograniczając czas wyłączeń. Istniejące listwy zaciskowe (obszycie przewodów) Obszycie przewodów niezmienione Dane techniczne Cyfrowy moduł wejść (8 wejść binarnych) Materiał obudowy: PA 6.6 GF30, Odporność ogniowa: UL 94 V0, Kolor: RAL 7040, Waga: 220g, DI1 do DI8: Polaryzacja wejścia binarnego sygnałem nie ma znaczenia (sygnał sterowany plusem lub minusem). Baza STB-8DI-BCC Maksymalne dopuszczalne napięcie: 250V DC Zakres napięcia każdego z wejść binarnych może być niezależnie ustawiany na poziomie urządzenia IED. Konfiguracja pliku nastaw urządzenia IED ustala próg napięciowy. Elektryczna charakterystyka wejść binarnych Ustawienie (wykonane na poziomie IED) Prąd rozruchowy, gdy wyjście zmienia stan z 0 na 1 (czas trwania: 3ms) Potrzebne napięcie, gdy wejście zmienia stan z 0 na 1 (czas trwania: 3ms) Prąd przy stanie wejścia 1 Napięcie, przy którym wejście powraca do stanu 0 24 VCC 27,0 ma 18 VCC 2,5 ma 17 VCC 48 VCC 27,0 ma 37,0 VCC 2,5 ma 33,0 VCC 110 VCC 27,0 ma 76,0 VCC 1,0 ma 56,0 VCC 110 VCC (próg 80%) 27,0 ma 87,0 VCC 1,0 ma 76,0 VCC 220 VCC 27,0 ma 153,0 VCC 1,0 ma 111,0 VCC 220 VCC (próg 80%) 27,0 ma 175,0 VCC 1,0 ma 155,0 VCC

10 10 Dane techniczne Baza STB-8DO-BCC Cyfrowy moduł wyjść (8 wyjść przekaźnikowych) Materiał obudowy: PA 6.6 GF30, Odporność ogniowa: UL 94 V0, Kolor: RAL 7040, Waga: 220g, DO1 do DO7: Bezpotencjałowo normalnie otwarty, DO8: Styk bierno-czynny. Wartości znamionowe wyjść przekaźnikowych: 30A i podtrzym. przez 3 s; 5A ciągłe Zdolność łączeniowa: 1000W L / R = 40ms Zdolność rozłączania: 0,2 220VDC, L/R = 40ms; 230V AC cos phi 0,4 Trwałość łączeniowa nominalnym prądzie i obciążeniu rezystancyjnym. Dane techniczne Baza listew zaciskowych Stopień ochrony IP 20 Przekrój poprzeczny: 4 mm2, Maksymalny przekrój przewodu: 6 mm2, Materiał (wyłączając materiał styków): PA 6,6 GF30, Odporność ogniowa: UL 94 V0, Kolor: RAL 7040, Waga: 300 g. Mechaniczny system zabezpieczeń zapobiegający podłączenie modułu DI w bazę listew zaciskowych DO i odwrotnie.

11

12 12 Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o. REFA Zakład Automatyki i Systemów Elektroenergetycznych Świebodzice ul. Strzegomska 23/27 tel fax Dane rejestrowe Spółki: Schneider Electric Polska Sp. z o.o. ul. Konstruktorska 12, Warszawa Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o. Logo Schneider Electric oraz nazwy pochodne są prawnie chronionymi znakami handlowymi i usługowymi firmy Schneider Electric. Pozostałe nazwy własne, zarejestrowane lub nie, są własnością odpowiadających im firm. Schneider Electric Energy prowadzi politykę ciągłego rozwoju. W związku z tym prezentowane wyroby mogą ulegać zmianom. Jej treść nie jest ofertą sprzedaży a przykłady zastosowań są podane jedynie w celu lepszego zrozumienia zasady działania wyrobu i nie należy ich traktować jako gotowych rozwiązań projektowych. Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o. nie ponosi odpowiedzialności za jakiekolwiek skutki decyzji podjętych na podstawie treści niniejszej broszury bez szczegółowej umowy. Wersja nr 01/2016