MiCOM P342, P343, P344, P345

Transkrypt

1 1 MiCOM P342, P343, P344, P345 Cyfrowe zabezpieczenia generatorów Zabezpieczenia generatorów serii MiCOM P340 tworzą elastyczne i niezawodne połączenie funkcji zabezpieczeniowych, pomiarowych, sterowniczych, kontrolnych i komunikacyjnych. MiCOM P345 Stanowią kompleksowe zabezpieczenia generatorów pracujących, zarówno w dużych układach blokowych energetyki zawodowej, jak i specyficznych małych systemach przemysłowych. Przekaźniki dedykowane są także do ochrony hydrogeneratorów ze względu na możliwość śledzenia częstotliwości od 5Hz do 70Hz. Dedykowany edytor graficzny PSL umożliwia w sposób kompleksowy dopasować określoną ilości wejść i wyjść binarnych oraz funkcji do schematu zabezpieczeń i sygnalizacji. MiCOM P343 Przekaźniki oferują opcjonalne protokoły transmisji danych oraz integrację z dwoma niezależnymi sieciowymi systemami kontroli i nadzoru stacji. Opcjonalne karty ethernetowe jedno lub dwukanałowe umożliwiają wpięcie zabezpieczeń do systemów monitoringu i sterowania w elektrowni pracujących po protokole IEC Korzyści dla klienta: Zabezpieczenia spełniają wymogi większości aplikacji od układów hydrogeneratorów aż po duże bloki turbogeneratorów Programowalna logika umożliwia w prosty sposób zintegrować funkcje zabezpieczeniowe oraz sterownicze z zewnętrznymi sygnałami kontrolnymi Dostępne opcje komunikacyjne z wyborem typu portów oraz protokołów transmisji danych do systemów wizualizacji i nadzoru łącznie z IEC61850 (KEMA) Opcjonalne styki szybkie mocne umożliwiają bezpośrednie działanie na obwody wyłączników w matrycy wyłączającej

2 2 ZASTOSOWANIE Seria MiCOM P34x przeznaczona jest do ochrony generatorów, które wymagają zastosowania wysokiej jakości zabezpieczeń przy zachowaniu efektywnego kosztu instalacji. Przekaźniki zawierają funkcje nadprądowe, ziemnozwarciowe prądowe i napięciowe, nadprądowe z kontrolą napięcia, podimpedancyjne, pod i nadnapięciowe, pod i nadczęstotliwościowe, od niskiego lub wysokiego poziomu mocy, od mocy zwrotnej, od zaniku wzbudzenia, od asymetrii prądowej i napięciowej, przeciążeniową w oparciu o model cieplny, przy nienormalnej częstotliwości turbiny, od przewzbudzenia (wzrostu indukcji), jak i kontrolę obwodów pomiarowych prądowych i napięciowych. Przekaźnik P343 jest odpowiedni dla dużych lub ważnych jednostek, gdzie wymagana jest dodatkowo funkcja różnicowo-prądowa, ziemnozwarciowa w oparciu o trzecią harmoniczną napięcia, od poślizgu biegunów oraz zabezpiecza przed załączeniem nie wzbudzonego generatora do sieci. Model P344 jest podobny funkcyjnie do P343, zawiera dodatkowo drugie wejście zerowo-napięciowe do identyfikacji zwarć doziemnych oraz międzyzwojowych od strony wyprowadzenia mocy. Model P345 posiada funkcję ziemnozwarciową stojana bazującą na zewnętrznym generatorze 20Hz, który umożliwia identyfikacje zwarcia w obwodach stojana także podczas postoju generatora. Kod ANSI IEC61850 Funkcje P342 P343 P344 P345 87G DifHzd/LzdPDIF Różnicowe generatora DT DiflntPDIF Międzyzwojowe N / 51N EfmPTOC Ziemnozwarciowe bezkierunkowe / 51 / 67 OcpPTOC Nadprądowe fazowe kier / bezkierunkowe N / 67W SenSefPTOC Czułe ziemnozwarciowe kierunkowe / mocowe / 87N SenRefPDIF Ograniczone ziemnozwarciowe (różnicowe) V SbkOcpPVOC Nadprądowe z kontrolą napięcia SbkUzpPDIS Podimpedancyjne N VtpResaPTOF Doziemienie St. (Uo) M-mierzone, O-obliczane 2M/2O 2M/2O 2M/2M/2O 2M/2M/2O 27 / 59 VtpPhsPTUV/PTOV Pod / Nadnapięciowe 2/2 2/2 2/2 2/2 81U / 81O FrqPTUF/PTOF Pod / Nadczęstotliwościowe 4/2 4/2 4/2 4/2 81AB TafPTAF Nienormalna częstotliwość turbiny R/32L/32O PwrPPWR Moc zwrotna / Niski & Wysoki poziom mocy ExcPDUP Zanik wzbudzenia T RtpTrpPTTR Składowa przeciwna prądu (cieplne) OC NpsPTOC Składowa przeciwna prądu bez/kierunkowa NpsPTOV Składowa przeciwna napięcia ThmPTTR Przeciążenie stojana (model cieplny) VhzPVPH Przewzbudzenie (wzrost indukcji) PszPPAM Poślizg biegunów (Utrata synchronizmu) TN / 59TN StaHa3PPTU/PTOV 100% Ziemnozwarciowe stojana (3 harm) S StaLfiPEFI 100% Ziemnozwarciowe stojana (gen.20hz) / 27 DmpPDMP Przypadkowe załączenie generatora do sieci BF CbfRCFB Lokalna rezerwa wyłącznikowa VTS SvnRVCS Kontrola obwodu pomiarowego napięciowego CTS SvnRVCS Kontrola obwodu pomiarowego prądowego R RtrlfiPEFI Ziemnozwarciowe wirnika (CLIO i P391) Opcja Opcja Opcja Opcja RTD RtfPTTR Pomiar temperatury RTD x 10 PT100 Opcja Opcja Opcja Opcja CLIO CliAlm/TrpPTUC CLIO (4 wejścia & 4 wyjścia analogowe) Opcja Opcja Opcja Opcja IRIG-B synchronizacja czasu Opcja Opcja Opcja Opcja Port do komunikacji lokalnej z przodu (RS232) Port do komunikacji zdalnej (KBus/RS485) Drugi port do komunikacji zdalnej (RS232/RS485/FO- ST dla IEC-103) Opcja Opcja Opcja Opcja Pojedynczy port do komunikacji (SEB Ethernet) Opcja Opcja Opcja Opcja Podwójny port do komunikacji (REB Ethernet) Opcja Opcja Opcja Opcja Wejście IRIG-B do synchronizacji czasu Opcja Opcja Opcja Opcja OptGGIO Wejścia binarne optoizolowane RlyGGIO Wyjścia przekaźnikowe standardowe Wyjścia przekaźnikowe szybkie mocne - opcja 4HB 4 lub 8HB 4 lub 8HB 4 lub 8HB FnkGGIO Klawisze funkcyjne Klawisze dostępu typu HOTKEY LedGGIO Programowalne diody LED: R lub R/G/Y 8R 8R 8R 18R/G/Y

3 3 FUNKCJE OGÓLNE We wszystkich przekaźnikach dostępne są następujące funkcje ogólne: 4 grupy nastaw Pomiary Rejestracja zdarzeń Rejestracja przebiegów zakłóceń Rejestracja parametrów wyłączeń Kontrola obwodu wyłączenia (PSL) Kontrola stanu i parametrów wyłącznika GŁÓWNE FUNKCJE ZABEZPIECZENIOWE Główne funkcje zabezpieczeniowe są autonomiczne i mogą być indywidualnie aktywowane lub odstawiane pod określoną aplikację. Każda funkcja zabezpieczeniowa jest dostępna w czterech oddzielnych grupach nastaw, które mogą być załączane lub odstawiane. Wyłączenie trójfazowe jest rejestrowane z identyfikacją uszkodzonej fazy, pobudzanych funkcji zabezpieczeniowych oraz zatrzaskiem prądów i napięć. Rysunek 1: Konfiguracja i nastawy za pomocą programu Mi- COM S1 Studio SCHEMAT FUNKCJONALNY Moduły zabezpieczenia ziemnozwarciowego stojana 64S Drugi zdalny port komunikacyjny Komunikacja zdalna Komunikacja lokalna Zdarzenia Pomiary Przebiegi zakłóceń VTS VTS Moduł zabezpieczenia ziemnozwarciowego wirnika 64R P345 tylko P344/5 tylko P343/4/5 tylko P342/3/4/5 Opcje Zabezpieczenia Generatorów P342/P343 P344/P345 MiCOM P342/3/4/5: Wielofunkcyjne zabezpieczenia dla generatorów różnej mocy

4 4 FUNKCJE ZABEZPIECZENIOWE Wszystkie funkcje zabezpieczeniowe powodują wyłączenie w trzech fazach ze wskazaniem uszkodzonej fazy. Różnicowe generatora (tylko P343/4/5) (ANSI-87G) Do wykrycia zwarć w uzwojeniach stojana przeznaczone jest zabezpieczenie różnicowe generatora z pomiarem trójfazowym. Funkcja bazuje zarówno na prądzie hamowania z charakterystyką stabilizacji z jednym punktem załamania lub na układzie pomiarowym o dużej impedancji. W przypadku zastosowania układu o dużej impedancji wymagane jest zastosowanie rezystancji stabilizującej oraz ograniczającej typu Metrosil. Międzyzwojowe /split phase/ (tylko P343/4/5) (ANSI-50DT) Dla generatorów posiadających dwa lub więcej zwojów tej samej fazy w żłobku, jak w przypadku hydrogeneratorów, jest możliwość uaktywnienia funkcji od detekcji zwarć międzyzwojowych. Zabezpieczenie działa jako funkcja nadprądowa z czasem niezależnym DT, nastawianym dla każdej fazy osobno. W przypadku uaktywnienia tej funkcji nie będzie dostępne zabezpieczenie różnicowe generatora - 87G. Międzyzwojowe /residual voltage/ Innym rozwiązaniem zabezpieczenia miedzyzwojowego jest pomiar składowej zerowej napięcia z otwartego trójkąta przekładnika napięciowego na wyprowadzeniu mocy generatora. W przypadku zwarć zewnętrznych można blokować tę funkcję poprzez logikę PSL od kierunkowego zabezpieczenia od asymetrii prądowej i mocy pozornej. 100% ziemnozwarciowe stojana w oparciu o 3 harmoniczną (tylko P343/4/5) (ANSI-27TN) Zabezpieczenie wykorzystuje kryterium obecności trzeciej harmonicznej napięcia w punkcie gwiazdowym generatora podczas doziemienia, chroniąc ostatnie 15% uzwojeń stojana. Połączenie funkcji z innymi elementami ziemnozwarciowymi stanowi 100% ochronę wszystkich uzwojeń stojana od zwarć doziemnych. Dodatkowo może być aktywowana kontrola mocy trójfazowej: czynnej, biernej i pozornej oraz napięć przewodowych jako elementy podkryterialne. W przypadku pomiaru składowej zerowej napięcia na zaciskach generatora dostępny jest stopień nadnapięciowy dla trzeciej harmonicznej. Dla takiego zastosowania nie ma potrzeby blokowania stopni podnapięciowych. 100% ziemnozwarciowe stojana w oparciu o generator 20Hz (tylko P345) (ANSI-64S) Funkcja 100% ziemnozwarciowa stojana stosuje technikę wprowadzenia (iniekcji) w obwód uzwojeń stojana sygnału o niskiej częstotliwości za pomocą zewnętrznego generatora 20Hz oraz filtra dolnoprzepustowego. Metoda dedykowana dla maszyn, które nie produkują dużej zawartości 3 harmonicznej w sygnale napięciowym (< 1%). Funkcja aktywna podczas postoju i pracy generatora. Montaż dodatkowych modułów (generator 20Hz, filtr, przekładnik prądowy) od strony zera lub wyprowadzeń zacisków generatora. Standardowe ziemnozwarciowe stojana (ANSI-50N/51N) Funkcja ziemnozwarciowa inicjowana jest prądem z przekładnika prądowego w obwodzie uziemienia generatora. Przekaźnik posiada dwa niezależne stopnie pomiarowe. Oba stopnie bazują na charakterystykach zależnych DT z czego pierwszy stopień może być także ustawiony charakterystyk zależnych IDMT zgodnych z normami IEC/IEEE. Czułe ziemnozwarciowe stojana (ANSI-67N) Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe jest zasilane z przekładnika Ferrantiego. Kierunkowość tego zabezpieczenia jest uzyskiwana dzięki składowej zerowej napięcia. Czynnomocowe / wattmetric / (ANSI-67W) Czułe zabezpieczenie ziemnozwarciowe można stosować w układach wyposażonych w cewkę Petersena. Wykorzystuje charakterystykę kierunkową. Ograniczone ziemnozwarciowe (ANSI-64) Ograniczone zabezpieczenie ziemnozwarciowe może być skonfigurowane jako wysoko lub niskoimpedancyjne różnicowe stabilizowane. Nadprądowe kontrolowane napięciowo / Podimpedancyjne (ANSI-51V/21) Funkcja ta stanowi zabezpieczenie rezerwowe w przypadku nieusuniętych zwarć fazowych. Tryb działania zabezpieczenia może zostać skonfigurowany jako nadprądowe z kontrolą napięcia, nadpradowe zależne od poziomu napięcia lub podimpedancyjne. W przypadku wyboru funkcji nadprądowej z kontrolą napięcia lub zależną od poziomu napięcia opóźnienia czasowe mogą być nastawiane zgodnie z charakterystykami zależnymi i niezależnymi. Funkcja podimpedancyjna bazuje na 2 stopniowej charakterystyce impedancyjnej kołowej MHO z pomiarem trójfazowym bezkierunkowym. Doziemienie stojana zerowo-napięciowe (ANSI- -59N) Człon ten jest wykorzystywany do wykrywania zwarć doziemnych w układach izolowanych lub uziemionych przez dużą impedancję. Pomiar napięcia Uo może być pobierany z otwartego trójkąta przekładnika napięciowego, z rezystora od strony wtórnej transformatora uziemiającego w punkcie zerowym generatora lub może być wyliczany z trzech napięć fazowych. Dostępne są dwa niezależne stopnie działające wg charakterystyki zależnej lub niezależnej / 2 stopnie /. P344 posiada dodatkowo wejście napięciowe przez które realizowany jest niezależny pomiar napięcia zerowego. Funkcja posiada dodatkowe dwa stopnie. Nadprądowe fazowe (ANSI-50/51) Funkcja nadprądowa posiada dwa niezależne stopnie pomiarowe zrealizowane jako niezależne DT. Pierwszy stopień może być także ustawiony jako zależny IDMT zgodnie ze standardowymi charakterystykami IEC lub IEEE (9 charakterystyk). MiCOM P343/4/5: 100% zabezpieczenie ziemnozwarciowe stojana oraz od poślizgu biegunów wymagane dla dużych maszyn

5 5 Pod / Nadnapięciowe (ANSI-27/59) Zabezpieczenie działa w oparciu o pomiar wartości napięcia międzyfazowego lub fazowego. Dostępne są dwa niezależne stopnie działające wg charakterystyki niezależnej z czasem opóźnienia DT, z czego pierwszy stopień może być również ustawiony wg charakterystyki zależnej IDMT. Pod / Nadczęstotliwościowe (ANSI-81U/81O) Dostępne są dwa niezależne stopnie nadczęstotliwościowe i cztery stopnie podczęstotliwościowe. Każdy ze stopni posiada nastawialne opóźnienie czasowe. Mocowe (ANSI-32R/32O/32L) Zabezpieczenie posiada dwa stopnie, które mogą być dowolnie konfigurowane jako zabezpieczenia od mocy zwrotnej, od niskiego poziomu mocy (przy zrzucie mocy lub blokadzie mniej ważnych wyłączeń) lub od wysokiego poziomu mocy. Ponadto może być wykorzystane jako rezerwowe zabezpieczenie przeciążeniowe lub jako zabezpieczenie kontrolujące i / lub blokujące wyłącznik w celu uniknięcia rozbiegania podczas nagłego wyłączenia maszyny. Dodatkowo do pomiaru trójfazowego mocy (min. 2% Pn) można zastosować czułą jednofazową funkcję od mocy zwrotnej (min. 0,5%Pn) z wykorzystaniem czułego wejścia prądowego ziemnozwarciowego. Zanik wzbudzenia (ANSI-40) Urządzenie zapewnia zabezpieczenie od zaniku wzbudzenia w postaci dwustopniowego elementu pomiarowego impedancji z przesuniętą charakterystyką ogólnoimpedancyjną mho. W sytuacji niestabilności systemu działając wg charakterystyki z krótkim czasem opóźnienia powoduje szybkie wyłączenie przy utracie wzbudzenia przy wysokim poziomie mocy na wyjściu. Drugi stopień może być ustawiony z dłuższym czasem opóźnienia. Przy stabilnym stanie pracy Strefa 2 Strefa 1 Tryb nastawy: SILNIK Zc X X T T2 T 1 Z B X G Z A Zs θ Kołysania mocy od strony systemu Kołysania mocy od strony bloku R Tryb nastawy: GENERATOR Rysunek 2: Zabezpieczenie od poślizgu biegunów wirnika bazujące na charakterystyce impedancyjnej soczewkowej i ograniczającej (blinder) fi Stabilne kołysania mocy Charakterystyka ograniczająca (blinder) generatora stanowi pewne wyłączenie w sytuacjach niskiego poziomu mocy (np. zrzut mocy). Zabezpieczenie posiada człon czasowy całkujący umożliwiający zadziałanie elementu w obrębie charakterystyki impedancyjnej przy zadanym czasie zwłoki w stanie wystąpienia poślizgu biegunów. W nietypowych aplikacjach (np. przy stanie małego obciążenia, gdy maszyna pracuje w trybie generatora indukcyjnego) można zastosować dodatkową funkcję działającą na sygnalizacje ostrzegawczą, która kontroluje wartość współczynnika mocy. Asymetria obciążenia (ANSI-46T) (składowa przeciwna prądu - char. cieplna) Dwustopniowa funkcja od składowej przeciwnej prądu służy do wykrywania stanu asymetrii prądowej w stojanie w wyniku zewnętrznych zwarć lub nierównomiernego obciążenia. Zabezpieczenie jest dwustopniowe, z czego pierwszy stopień działa na sygnalizację natomiast drugi oparty o charakterystykę cieplną na wyłączenie. Składowa przeciwna prądu (ANSI-46OC) Funkcja posiada cztery stopnie bazujące na pomiarze składowej przeciwnej prądu z czasami niezależnymi. Każdy stopień może być ustawiony jako bezkierunkowy lub kierunkowy i może działać w przypadku odległych zwarć fazowych i doziemnych nawet, gdy w obszarze działania znajduje się transformator pracujący w układzie trójkąt gwiazda. Składowa przeciwna napięcia (ANSI-47) Funkcja posiada jeden stopień bazujący na pomiarze składowej przeciwnej napięcia z czasem niezależnym. Funkcja może być stosowana do detekcji asymetrii w napięciu na generatorze. Przewzbudzenie U/f (ANSI-24) Do zabezpieczenia generatora lub podłączonego do zespołu transformatora przeznaczona jest dwustopniowa funkcja od wzrostu indukcji wyrażona parametrem V/f. Pierwszy stopień z czasem opóźnienia DT, ustawiany jest na alarm, natomiast drugi stopień zgodnie z charakterystyką zależną lub niezależną ustawiany jest na wyłączenie. Przypadkowe załączenie generatora do sieci (tylko P343/4) (ANSI-50/27) W efekcie przypadkowego załączenia nie wzbudzonego generatora do sieci ze stanu spoczynku, pojawi się duża wartość prądu, która w ciągu kilku sekund może spowodować znaczne uszkodzenia termiczne. Zabezpieczeniem przed tego typu stanem jest logika prądu nadmiarowego nadzorowana napięciowo. W sytuacji, gdy napięcie na generatorze jest niskie, w trakcie postoju, uaktywniany jest bezzwłoczny element nadprądowy. Opóźnienia czasowe zapewniają, że element ten będzie pracował stabilnie przy normalnych zanikach napięcia w wyniku zwarć w systemie lub ponownym załączeniu generatora do eksploatacji. Poślizg biegunów wirnika (tylko P343/4) (ANSI-78) Zabezpieczenie od poślizgów biegunów wirnika generatora bazuje na pomiarze zmian impedancji ruchowej na zaciskach generatora umożliwiając detekcję kolejnych poślizgów w obrębie generatora jak i systemu. Jeżeli mierzona impedancja przechodzi przez dwie połówki charakterystyki soczewkowej i spędza tam dłuższy czas od nastawionego następuje załączenie licznika poślizgów. Liniowa charakterystyka Zc dzieli na dwie strefy działania generatora i systemu dla której przydzielone są osobne liczniki poślizgów. Istnieje możliwość nastawy funkcji dla trybu pracy jako generator, silnik lub oba razem.

6 6 Nienormalna częstotliwość turbiny (ANSI-81AB) Zabezpieczenie zapobiega uszkodzeniu łopat turbiny w przypadku pracy generatora poza znamionowymi parametrami częstotliwości. Dostępnych jest sześć zakresów (obszarów), gdzie rejestrowany jest czas pobytu częstotliwości w danym zakresie pomiarowym. W przypadku zaniku napięcia zasilania przekaźnika rejestrowany czas jest podtrzymywany przez baterię litową. Każdy obszar pomiarowy można skonfigurować na sygnalizację alarmową. Rezystancyjne czujniki temperatury (RTD) (ANSI-26/38) W celu dokładnego pomiaru temperatury uzwojeń generatora, łożysk, czy innych newralgicznych punktów dostępne są opcjonalne wejścia współpracujące z platynowymi przetwornikami RTD np. PT100 (do 10 wejść). Każdy pomiar RTD można ustawić na alarm i wyłączenie z czasem opóźnienia. Przeciążenie (model cieplny) (ANSI-49) Aby kontrolować stan cieplny generatora, zabezpieczenie posiada niezależną funkcję nadprądową bazującą na charakterystyce zależnej (model cieplny). Element przeciążeniowy można ustawić na wyłączenie i alarm. Do obliczeń wykorzystywana jest filtrowana składowa zgodna i przeciwna prądu. Funkcja umożliwia detekcję wszelkich stanów asymetrii oraz wzrostu temperatury w uzwojeniach wirnika. Dostępne są dwie stałe czasowe dla nagrzewania i chłodzenia. W przypadku zaniku napięcia pomocniczego stan cieplny zapisywany jest w pamięci nieulotnej zabezpieczenia. Logika blokowania funkcji nadprądowych Każdy stopień nadprądowy i ziemnozwarciowy może być blokowany przez odpowiednie wejście binarne. Pozwala to uzyskać logikę blokad w schemacie zabezpieczenia szyn. Wejścia i wyjścia analogowe (CLIO) Dostępne opcjonalne 4 wejścia i 4 wyjścia analogowe dla zakresów 0-1 ma, 0-10mA, 0-20mA, 4-20mA. Wejścia analogowe mogą być stosowane np. do monitorowania drgań lub obrotów turbozespołu. Do każdego z wejść można przypisać dwa stopnie zadziałania z niezależnymi blokami czasowymi. Ponadto każdy stopień może być ustawiony na zadziałanie od stanu przekroczenia lub obniżenia się parametru pomiarowego. Wyjścia analogowe mogą stanowić alternatywę dla niezależnych przetworników analogowych. Mogą być bezpośrednio podłączane do analogowych mierników wskazówkowych lub przesyłane do systemów SCADA poprzez istniejące urządzenia RTU. Ziemnozwarciowe wirnika (moduł P391 z CLIO) (ANSI 64R) Zabezpieczenie ziemnozwarciowe wirnika stosuje technikę wprowadzenia w obwód wzbudzenia sygnału prostokątnego napięciowego o częstotliwości 0.25, 0.5 lub 1Hz. Zewnętrzny moduł P391 współpracujący z kartą wejść analogowych CLIO wprowadza sygnał o niskiej częstotliwości w obwód wirnika i monitoruje jego rezystancję (w zakresie do 80kΩ). FUNKCJE KONTROLNE Lokalna rezerwa wyłącznikowa (ANSI-50BF) Lokalna rezerwa może być wykorzystywana do wyłączania wyłączników położonych bliżej źródła zasilania lub pobudzania rezerwowej cewki wyłączającej wyłącznika w przypadku jego awarii. Automatyka LRW może być również pobudzana z innych urządzeń zewnętrznych. Zrealizowana jest jako dwustopniowa. Kontrola obwodów prądowych (CTS) Kontrola obwodów prądowych służy do wykrycia zaniku sygnału prądowego z fazowego przekładnika prądowego i zablokowania działania prądowych członów zabezpieczeniowych. KONTROLA WYŁĄCZNIKA Kontrola obwodu wyłącznika (ANSI-74TCS) Kontrola obwodu wyłącznika, może być realizowana zarówno w stanie zamkniętym jak i otwartym (logika PSL). Sterowanie wyłącznikiem odbywa się poprzez programowalną logikę działania. Kontrola stanu położenia wyłącznika W przypadku wystąpienia nieprawidłowego położenia styków zwiernych i rozwiernych przekaźnika pomocniczego wyłącznika, pobudzana jest sygnalizacja ostrzegawcza. Kontrola zużycia wyłącznika Kontrola obejmuje: zliczanie ilości wyłączeń wyłącznika zliczanie sumy prądów lub kwadratów prądów wyłączonych I x, gdzie 1,0 x 2,0 kontrola czasu zadziałania wyłącznika kontrola liczby zadziałań wyłącznika w określonym przedziale czasu KONFIGURACJA I STEROWANIE Programowalna logika działania (PSL) Programowalna logika działania pozwala użytkownikowi modyfikować funkcje kontrolne i zabezpieczeniowe przekaźnika. Jest również pomocna przy konfigurowaniu wejść cyfrowych, wyjść przekaźnikowych i diod LED. Logika programowalna pozwala na wykorzystanie bramek logicznych oraz bloków czasowych. Bramki OR, AND i inne posiadają możliwość negowania sygnałów na wejściach i wyjściach. Można również tworzyć sprzężenia zwrotne. Rysunek 3 przedstawia ekran edytora graficznego dostępnego w ramach oprogramowania MiCOM S1 Studio, który wykorzystywany jest do konfiguracji logiki działania przekaźnika. Niezależne grupy nastaw Nastawy są podzielone na dwie kategorie: kontrolno - zabezpieczeniowe i konfiguracyjne. Do zastosowania są 4 grupy nastaw. Pozwalają one uwzględniać różne warunki działania zabezpieczanego obiektu i adaptować do nich przekaźnik. Wszystkie nastawy są przechowywane w pamięci E 2 PROM. Kontrola obwodów napięciowych (VTS) W przypadku wykrycia zaniku jednego, dwóch lub trzech sygnałów z przekładników napięciowych, pobudzana jest sygnalizacja i blokowane są napięciowe człony zabezpieczeniowe. W przypadku wykorzystywania bezpieczników automatycznych w obwodach wtórnych, sygnalizacja i blokowanie mogą być pobudzane przez skonfigurowane w tym celu wejście cyfrowe. Rysunek 3: Edytor graficzny PSL (MiCOM S1 Studio)

7 7 Kontrola sygnałów wejściowych Istnieje możliwość sterowania 32 sygnałami wejściowymi, które stosowane są w logice PSL. Uaktywnienie danego sygnału (stan wysoki lub niski) można dokonać lokalnie z panelu przekaźnika lub zdalnie z systemu. Ochrona danych hasłem Ochrona hasłem może być zastosowana niezależnie od dostępu do przekaźnika: poprzez klawiaturę na panelu przednim oraz przedni i tylni port komunikacyjny. Dostępne są dwa poziomy dostępu chronione hasłem. DIAGNOSTYKA Funkcje testu& monitoringu umożliwiają kontrolę stanów wielkości wejściowych oraz stanów wejść opto / wyjść przekaźnikowych, które skonfigurowane są w wewnętrzną logikę działania. Lokalny port testowy (25PIN) umożliwia wystawienie dowolnego sygnału funkcyjnego lub logicznego (DDB). Statusy funkcji można obserwować na panelu lub poprzez specjalny Blok Testowy (Seria 40). INTERFEJS KOMUNIKACYJNY (panel przedni) Interfejs użytkownika dostępny od przodu urządzenia, jak pokazano na rysunku 5, zawiera: 1. Podniesiona górna pokrywa dla uzyskania dostępu do wersji modelu produktu, numeru seryjnego i danych znamionowych 2. Wyświetlacz LCD z podświetleniem przedstawiający 3 x 16 znaków 3. Górna pokrywa identyfikująca nazwę produktu programowalnych wskaźników LED (trójkolorowe, możliwość współpracy z przyciskami funkcyjnymi) 5. Przyciski sterownicze typu HOTKEY 6. Przyciski do poruszania się po menu i wprowadzania danych przycisków funkcyjnych (różne tryby pracy) 8. Port serwisowy 25 pinowy (wymiana oprogramowania, monitoring sygnałów DDB, wprowadzanie własnych opisów alarmów) 9. Port lokalny RS232 do współpracy z oprogramowaniem wspomagającym MiCOM S1 Studio Rysunek 4: Panel przedni MiCOM P Bateria litowa dla podtrzymania rejestracji przebiegów zakłóceń oraz czasu rzeczywistego 11. Dolna pokrywa zakrywająca dostęp do baterii litowej, portu RS232 i portu serwisowego (możliwość założenia plomby) 12. Przyciski Czytaj i Czyść C dla przeglądania i potwierdzania alarmów programowalnych wskaźników LED (trójkolorowe) 14. Cztery wskaźniki LED z ustalonymi sygnałami. INTERFEJSY KOMUNIKACYJNE Zmiana parametrów lub pobieranie informacji dokonywane jest lokalnie poprzez panel przedni, interfejs PC z przodu, zdalnie poprzez główny port komunikacyjny KOM1 lub drugi zdalny port KOM2 z tyłu przekaźnika. Komunikacja lokalna (z przodu) Port komunikacyjny EIA(RS)232 Courier z przodu przeznaczony jest do współpracy z programem MiCOM S1 Studio, który głównie umożliwia konfigurację i nastawy przekaźnika. Ponadto istnieje możliwość pobierania zdarzeń, przebiegów zakłóceń oraz bieżących informacji pomiarowych z przekaźnika. Komunikacja zdalna (z tyłu) W standardzie urządzenia dostępny jest port komunikacyjny w oparciu o standard EIA(RS)485 dwuprzewodowy umieszczony z tyłu przekaźnika. Do interfejsu szeregowego można przypisać jeden z czterech protokołów komunikacyjnych. Każdy wymieniony poniżej protokół można w momencie zamawiania. Courier/Kbus Modbus RTU IEC DNP3.0 IEC61850 Istnieje możliwość zamówienia dla powyższych protokołów złącza światłowodowego typu ST (opcja). Opcjonalnie dostępny jest drugi niezależny port do komunikacji zdalnej typu RS232/RS485 z tyłu przekaźnika (typ SK4 w slocie A). Przeznaczony jest do zdalnej współpracy z programem MiCOM S1 Studio w protokole Courier (tylko) jako łącze inżynierskie. Dopuszcza się pracę modemową (RS232) lub sieciową (RS485) poprzez konwerter typu KITZ. Zabezpieczenie można wyposażyć w opcjonalną kartę ethernetową IEC ze złączem RJ45 i światłowodowym ST lub SC. Dostępna jest także karta z podwójnym kanałem typu Redundant Ethernet Bard w opcjach: RSTP, SHP lub DHP. Karta Ethernet posiada także możliwość synchronizacji czasu w standardzie IRIG-B oraz SNTP. REJESTRACJE I ANALIZA ZAKŁÓCEŃ Rejestrator zdarzeń W pamięci nieulotnej przekaźnika zapisywanych jest do 512 zdarzeń, które są dostępne bezpośrednio z wyświetlacza przekaźnika lub poprzez port komunikacyjny. Rejestrator wyłączeń Przekaźniki serii MiCOM P34x mogą zarejestrować w pamięci nieulotnej 5 ostatnich zwarć. Wszystkie informacje o przyczynie zakłócenia (pobudzone funkcje) oraz zatrzask parametrów opisane są datą oraz znacznikiem czasu. Dostępne są bezpośrednio z wyświetlacza przekaźnika lub poprzez zdalną / lokalną komunikację. Rejestrator przebiegów zakłóceń Wbudowany rejestrator zakłóceń posiada maksymalnie 16 kanałów analogowych, 32 kanały cyfrowe oraz kanał pomiaru czasu. Częstotliwość próbkowania wynosi 24 próbek / okres. Istnieje możliwość rejestracji i zachowania w pamięci nieulotnej przekaźnika do 20 przebiegów, z których każdy może trwać do 10,5s. Dane przebiegów dostępne są poprzez port komunikacyjny. Dzięki zapisowi w formacie COMTRADE, obróbka danych możliwa jest w pakiecie oprogramowania MiCOM S1 Studio (Edytor WaveWin).

8 8 Rysunek 5: Wymiary obudowy MiCOM P342 (40TE) Rysunek 6: Wymiary obudowy MiCOM P342 (60TE) MiCOM P343 (60TE) Rysunek 7: Wymiary obudowy MiCOM P343 (80TE) MiCOM P344 (80TE) MiCOM P345 (80TE)

9 9 SCHEMAT PODŁĄCZEŃ MiCOM P34x - obwody analogowe

10 10 SCHEMAT PODŁĄCZEŃ MiCOM P342 - wykonanie standardowe - 8 wejść / 7 wyjść

11 11 SCHEMAT PODŁĄCZEŃ MiCOM P343 - wykonanie standardowe - 16 wejść / 14 wyjść

12 12 SCHEMAT PODŁĄCZEŃ MiCOM P344 / P345 - wykonanie standardowe - 24 wejścia / 24 wyjścia

13 13 SCHEMAT PODŁĄCZEŃ MiCOM P343 - wykonanie z 8 wyjściami silnoprądowymi

14 14 SCHEMAT PODŁĄCZEŃ MiCOM P34x - moduł RTD i CLIO UWAGA: W P342 przy montażu tylko modułu CLIO (bez RTD) zaciski numerowane są od B1 do B30

15 15 SCHEMAT PODŁĄCZEŃ MiCOM P34x - Porty komunikacyjne

16 16 PARAMETRY TECHNICZNE Parametry znamionowe Wejścia Prąd przemienny I n 1A / 5A (podwójny zakres, rms) Napięcie przemienne U n V lub V napięcie międzyfazowe Częstotliwość fn: 50 / 60 Hz Zakres śledzenia częstotliwości: 5Hz-70Hz Napięcie pomocnicze Vx: Nominalny Zakres działania (V) (Vx) DC/AC DC AC Wyjście napięciowe Napięcie wewnętrzne 48V DC (max. prąd 112mA) Wejścia binarne optoizolowane Wejścia logiczne mogą być pobudzane z kontrolowanego napięcia wewnętrznego 48V lub ze źródła zewnętrznego. Napięcie zasilania wybierane z menu: (24/27, 30/34, 48/54, 110/125, 220/250, Inne) Charakterystyki: standard 60%-80% lub 50%-70% Napięcie zadziałania > 19,2V dc Max napięcie. 300V dc Odporność AC 300V rms Wyjścia przekaźnikowe (standard) Zdolność łączeniowa (standard) załączanie 30A (3s) wyłączanie DC 50W rezyst. 62.5W ind. (L/R=50ms) AC 2500VA rezyst. AC 2500VA ind. (cosϕ = 0.7) obciążenie trwałe 10A 250A dla 30ms maksymalne obciążenie 10A przy 300V Zestyki szybkie / mocne typu High Break Technologia: IGBT hybrydowa MOFSET Napięcie znamionowe 300 V Prąd ciągły 10 A dc Prąd krótkotrwały 30 A przez 3 s Obciążalność dla wyłączania: DC: 7500 W rezystancyjne Maksymalnie: 30A i 300V DC: 2500 W indukcyjne (L/R=40 ms) Maksymalnie: 10A i 300V Czas odpowiedzi < 0,2 ms Czas odpadu < 7,5 ms Trwałość łączeniowa Zestyki obciążone min zadziałań Zestyki nieobciążone min zadziałań Pobór mocy Napięcie pomocnicze Min 11W lub 24VA (40 / 60 / 80TE) Przy minimalnej konfiguracji I/O Każde dodatkowe wejście opto 0.09W (24/27V, 30/34V, 48/54V) 0.12W (110/125V) 0.19W (220/250V) Każde dodatkowe wyjście przekaźnikowe 0.13W Obwód napięcia znamionowego Vn 110V/120V <0.06VA - 110V Vn 380V/480V <0.06VA 440V Obwód prądu znamionowego Faza <0.15VA Ziemnozw. <0.2VA Wytrzymałość cieplna Wejścia prądowe AC 4.0 x I n przy pracy ciągłej 30 x I n przez 10s 100 x I n przez 1s Wejścia napięciowe AC 2 x U n przy pracy ciągłej 2.6 x U n przez 10s Wytrzymałość środowiskowa Temperatura zewnętrzna Zgodnie z IEC : 1988: Zakres działania: -25 o C do +55 o C Przechowywanie i transport: -40 o C do +70 o C Wilgotność Zgodnie z IEC : 1969: 56 dni przy wilgotności względnej 93% w temp. 40 C Zgodnie z IEC : 1980: Zmiany cykliczne, 6 (12+12) godzinnych cykli przy wilgotności względnej 93% w temp. +25 C do +55 C Obudowa / Waga P kg - 40TE P kg - 60TE P kg - 60TE P343 14kg - 80TE P344 14kg - 80TE P345 14kg - 80TE Zestyki typu watchdog sygnalizacyjne DC 30W rezyst. DC 15W ind (L/R=40ms) AC 375VA ind. (cosϕ = 0.7)

17 17 Badanie izolacji przy użyciu megaomomierza wysokonapięciowego (powyżej 250V) uszkadza elementy półprzewodnikowe zabezpieczenia, co może prowadzić do awarii, widocznej dopiero po kilku tygodniach od chwili przeprowadzenia badania. Nieprzygotowanych obwodów zabezpieczenia nie wolno testować przy użyciu miernika izolacji o napięciu wyższym niż 250V!!! Przygotowanie obwodów polega na połączeniu biegunów wejść binarnych, wejść zasilania oraz wyjść - zwłaszcza półprzewodnikowych (o charakterystyce "szybkiej" bądź mocnej ). Wewnątrz urządzenia między dowolnymi jego zaciskami, nie może się pojawić różnica potencjałów o wartości przekraczającej 250 V. W razie braku możliwości takiego przygotowania, wymagane jest odłączenie sprawdzanych obwodów zewnętrznych od zabezpieczenia na czas wykonywanych badań. Urządzenie jest obiektem testów wysokonapięciowych podczas procesu produkcji zgodnie z normami przedstawionymi w rozdziale opisującym dane techniczne. Takie badanie jest przeprowadzone tylko raz, z zachowaniem ściśle określonego, bardzo krótkiego czasu badania. Obwody komunikacji szeregowej (RS232 / RS485) nie podlegają testom napięciowym - nie wolno testować ich miernikiem izolacji!!! NOTATKI

18 18 Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o. Zakład Automatyki i Systemów Elektroenergetycznych Świebodzice, ul. Strzegomska 23/27 Tel , Fax ref.swiebodzice@schneider-electric.com 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. Firma Schneider Electric Energy Poland Sp. z o.o. prowadzi politykę ciągłego rozwoju. W związku z tym prezentowane wyroby mogą ulegać zmianie. Pomimo ciągłego uaktualniania publikacji, niniejsza broszura jest jedynie informacją o wyrobach spółki. 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