Zabezpieczenie Ex-fBEL

Transkrypt

1 Zabezpieczenie Ex-fBEL

2 Zabezpieczenie Ex-fBEL Przeznaczenie Ex-fBEL jest uniwersalnym zabezpieczeniem i/lub terminalem pola rozdzielni średniego napięcia. \pod względem ilości wejść i wyjść sygnalizacyjnych i pomiarowych jest odpowiednikiem dotychczas oferowanego zabezpieczenia Ex-BEL_Z2U. Ale w odróżnieniu od niego jest to urządzenie nowocześniejsze, posiadające zdecydowanie większą moc obliczeniową, realizujące złożone algorytmy zabezpieczeniowe. Sterownik może również realizować funkcje niektórych zabezpieczeń strony 110 kv. Urządzenie może pracować w polach rozdzielni SN: - zasilającym, - odpływowym, - łącznika szyn, - pomiarowym, - transformatora potrzeb własnych / uziemiającego, - baterii kondensatorów, - silnikowym, - elektrowni wiatrowej, - transformatora mocy strona 110 kv. Wszystkie funkcje urządzenia, zarówno związane z automatyką zabezpieczeniową, jak i telemechaniczne podlegają programowej konfiguracji i mogą być łatwo dostosowane do potrzeb użytkownika. Funkcje zabezpieczeniowe Podstawowe funkcje zabezpieczeniowe występujące w konfiguracji domyślnej (zależnej od typu pola): - czterostopniowe zabezpieczenie nadprądowe, - zabezpieczenie nadprądowe zależne na prądach fazowych, - dwustopniowe zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe, - zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe zależne, - zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe, - zabezpieczenia ziemnozwarciowe admitancyjne, konduktancyjne i susceptancyjne, - zabezpieczenie nadprądowe kierunkowe na prądach fazowych, - blokada zabezpieczenia nadprądowego fazowego od drugiej harmonicznej, - zabezpieczenie nad- i podnapięciowe, - zabezpieczenie nadnapięciowe ziemnozwarciowe, - zabezpieczenia od tempa zmian częstotliwości (df/dt, f/ t), - zabezpieczenia od tempa zmiana napięcia (du/dt, U/ t), - zabezpieczenie od współczynnika mocy, - automatyka LRW, - automatyka SPZ, - automatyka SCO i SPZ po SCO, - automatyka ZSZ, - automatyka baterii kondensatorów, - automatyki transformatora uziemiającego, - zabezpieczenia silnikowe model cieplny, zabezpieczenia od asymetrii, wielokrotnych rozruchów, - zabezpieczenie kierunkowo mocowe, - sygnalizacja: Alarm, AW i UP, - 2 kontrole ciągłości obwodu na wyłączanie. Występowanie poszczególnych funkcji oraz liczba progów danego zabezpieczenia zależy od konfiguracji urządzenia. Funkcje telemechaniczne - zdalne sterowanie łącznikiem wyposażonym w napęd, - wysyłanie w trybie zdarzeniowym zmiany stanu łączników - wysyłanie pomiarów prądów, napięć, mocy, energii, częstotliwości także w trybie spontanicznym, - zdalne odblokowanie i blokowanie zabezpieczeń i automatyk, - funkcja sterownika nadrzędnego dla urządzeń połączonych do drugiego kanału łączności. Ex-fBEL w obudowie zatablicowej Funkcje dodatkowe - Moduł automatyk programowalnych, - Programowalne sekwencje, - Moduł programowalnej logiki kombinacyjnej, - Rejestrator zakłóceń, - Rejestrator przebiegów wolnozmiennych, - Długookresowy rejestrator zdarzeń o pojemności wielu tysięcy rekordów. Budowa konfiguracja modułów peryferyjnych Urządzenie jest sterownikiem mikroprocesorowym o budowie modułowej. Składa się z trzech modułów: MPU (płyty procesora), CMB (modułu wejść i wyjść binarnych), TRF (moduł pomiarów zmiennoprądowych) lub 8U (moduł pomiarów napięciowych). Obudowa sterownika jest wykonana z profilu aluminiowego. Sterownik jest produkowany w dwóch wersjach: do montażu natablicowego i zatablicowego. Obie wersje są identyczne, jeśli chodzi o typy złączy i numerację zacisków. Przykładowy schemat blokowy zabezpieczenia Ex-fBEL z pakietem TRF Moduł CMB zawiera 20 izolowanych wejść kluczowanych podzielonych na sekcje po 4 wejścia oraz 3 izolowane wejścia statyczne podzielone na sekcje 2-1. Ponadto moduł ten obsługuje 12 wyjść binarnych (2 z kontrolą ciągłości obwodu) oraz 2 wyjścia typu opto-mosfet. Moduł TRF umożliwia pomiar 3 prądów fazowych, prądu I0, 3 napięć oraz napięcia U0. Moduł 8U umożliwia pomiar 8 napięć.

3 Pulpit operatora W urządzeniu zastosowano wyświetlacz graficzny (zgodność ze standardem SVG) o rozmiarze 128 x 128 pikseli, który może pracować zarówno w trybie tekstowym, jak i graficznym. Zapewnia on wysoką jakość prezentacji danych przedstawianych za pomocą nielimitowanej ilości i rodzaju symboli graficznych. Projekt ekranu BEL oraz powiązań telemechaniki może być wygenerowany z danych sytemu dyspozytorskiego. Oprócz ekranu użytkownik dysponuje 12-oma dwukolorowymi diodami sygnalizacyjnymi, za pomocą których można pokazać stan pobudzenia zabezpieczeń, zadziałania, stan łączności, stan rejestratora, stany blokad, stany automatyk itp. Diody mogą świecić światłem ciągłym lub migającym. Sygnały świetlne mogą być z podtrzymaniem (do momentu skasowania) lub bez podtrzymania. Realizacja wielowątkowych automatyk programowalnych Urządzenie może być wyposażone w programowy moduł interpretera automatyk, który pozwala na samodzielne projektowanie algorytmów. Automatykę tworzy się w postaci schematów drabinkowych. Informacją wejściową dla algorytmu mogą być stany wejść, pomiary, wewnętrzne stany zabezpieczenia, liczniki wewnętrzne. Efektem działania algorytmu może być pobudzenie wyjścia sterowniczego, zmiana stanu wewnętrznego, wyzwolenie licznika, wyświetlenie komunikatu na ekranie. Sekwencje programowalne Użytkownik może wyedytować w konfiguracji urządzenia sekwencję składającą się kolejnych kroków. W każdym kroku można zaprogramować wykonanie sterowania, ustawienie stanu wewnętrznego, zapalenie diody sygnalizacyjnej na pulpicie. Wykonanie danego kroku może być uzależnione od warunku logicznego. Można także wprowadzić czas oczekiwania na spełnienie warunku w danym kroku. Moduł sekwencji może korzystać z modułu logiki kombinacyjnej. Sekwencje mogą być wyzwalane zdalnie, lokalnie z pulpitu operatora lub wejściem dwustanowym. Logika kombinacyjna - kalkulator Kalkulator jest modułem logiki kombinacyjnej i arytmetyki, który umożliwia stworzenie wielu funkcji logicznych i arytmetycznych, których argumentami są stany wewnętrzne (m.in. pobudzenia zabezpieczeń) i stany wejść. Funkcje mogą ustawić stan wewnętrzny (np. zablokować zabezpieczenie) lub pobudzić wyjście. Funkcje kalkulatora można powiązać z sekwencjami programowalnymi. Łączność Zabezpieczenie może być wyposażone w dwa moduły łączności. Kanały komunikacyjne Mogą to być: - interfejs światłowodów szklanych lub plastikowych, - RS485/RS422, - RS232, - LON_RS485/422 - dwa interfejsy na jednej płytce: LON oraz RS485/422 - Ethernet 100BASE-TX, - Ethernet 100BASE-FX (światłowody szklane, jedno i wielomodowe), - interfejs do magistrali BEL, - kanał inżynierski światłowody plastikowe, - 4xTTL. Sterownik może być wyposażony w dowolny protokół już zaimplementowany w systemie Wx, m.in. MAP 27, TETRA, IEC , -103, -104, DNP3.0, MODBUS RTU, IEC 61107, DLMS, PPP oraz IEC Dzięki temu urządzenie może pracować jako konwerter protokołów. Sterownik może także komunikować się w sieci GSM poprzez zewnętrzny modem GPRS. Wyboru protokołu dokonuje się w konfiguracji urządzenia. Każdy z modułów komunikacyjnych może pracować z innym protokołem, co umożliwia podłączenie do zabezpieczenia na drodze informatycznej innych sterowników. Ex-fBEL może wtedy dodatkowo pełnić rolę konwertera protokołów i/lub koncentratora danych w stosunku do podłączonych urządzeń. Zabezpieczenie posiada również kanał diagnostyczny wyprowadzony na panel czołowy. Dodatkowo urządzenie może być wyposażone w radiowy kanał diagnostyczny kompatybilny ze standardem Bluetooth. Rejestrator zakłóceń szybkozmiennych Rejestrator zapisuje spróbkowane, mierzone bezpośrednio i wyliczane przebiegi analogowe, stany wejść oraz stany wewnętrzne zabezpieczenia. Może także rejestrować wartości kryterialne. Zestaw sygnałów do rejestracji wybiera się w konfiguracji zabezpieczenia. Standardowa częstotliwość próbkowania wynosi 1600Hz. Użytkownik może ustawić czas rejestracji przed wyzwoleniem, czas rejestracji po ustaniu przyczyny wyzwolenia oraz maksymalny czas rejestracji. Rejestrator można wyzwolić zmianą stanu dowolnego wejścia, sygnałem z dowolnego modułu zabezpieczeniowego lub kombinacją sygnałów. Rejestracje są przechowywane we wbudowanej pamięci nieulotnej w formacie COMTRADE 1991 lub 1999 (zależnie od ustawień). W pliku INF zapisywany jest dodatkowo dziennik zdarzeń związanych z zarejestrowanym zakłóceniem. Rejestrator przebiegów wolnozmiennych Rejestrator zapamiętuje wyliczane przebiegi wolnozmienne takie jak moce, częstotliwość, a także wartości skuteczne napięć, prądów itp. Rejestrator umożliwia śledzenie tych wartości w długich okresach godzinowych, dobowych lub dłuższych. rejestracji zależy od ustawionej częstotliwości próbkowania, którą ustawia się w zakresie 0,1-3Hz. Rejestrator jest wyzwalany przekroczeniem nastawionego progu, zmianą stanu wejścia lub pobudzeniem zabezpieczenia. Podobnie jak w rejestratorze przebiegów szybkozmiennych można ustawić zapis przed momentem wyzwolenia, czas rejestracji po zaniku pobudzenia i maksymalny czas rejestracji. Rejestracje są zapisywane w formacie COMTRADE 1991 lub Rejestrator zdarzeń W zabezpieczeniu jest prowadzony dziennik - rejestrator zdarzeń, do którego trafiają informacje o pobudzeniu i zadziałaniu modułów zabezpieczeniowych, zmianie stanu wejść, sterowaniach, blokadach, stanach wewnętrznych urządzenia, przepływie sygnałów pomiędzy wewnętrznymi modułami urządzenia oraz alarmy systemowe. Wszystkie wpisy w dzienniku są opatrzone cechą czasu. Dziennik jest zapisywany w lokalnym systemie plików w pamięci nieulotnej o pojemności wielu tysięcy zdarzeń. Zdarzenia z danego dnia lub miesiąca są zapisywane w oddzielnym pliku. Pliki rejestratora zdarzeń mogą być automatycznie odczytywane z urządzenia za pomocą aplikacji AKW. Podstawowe parametry techniczne Urządzenie zostało zaprojektowane i wykonane zgodnie z wymaganiami dyrektywy 2006/95/WE (LVD) oraz dyrektywy 2004/108/WE (EMC). Warunki pracy Temperatura pracy / przechowywania ( ) C; / ( ) C Wilgotność względna do 90% Zasilanie Napięcie zasilania U N wariant 1 =( )V lub ~230V Napięcie zasilania U N wariant 2 =24V =48V Pobór mocy z zasilania <15W

4 Obwody wejść/wyjść dwustanowych Wejścia dwustanowe Ilość wejść 20 izolowanych wejść kluczowanych podzielonych na sekcje po 4 wejścia 3 izolowane wejścia statyczne podzielone na sekcje 2-1 Napięcie wejściowe Wykonania standardowe: =24V, =110V, =220V Rozdzielczość czasowa 1 ms Wyjścia przekaźnikowe Ilość wyjść 12 (2 z kontrolą ciągłości obwodu) 2 wyjścia typu opto-mosfet Znamionowy prąd 8 A/230V~ Zdolność łączeniowa 2000VA (obciążenie rezystancyjne) impulsu w trybie sterowań impuls. 0,1...10s Dokładność czasu impulsu 10 ms Obwody wejść pomiarowych Wejścia pomiarowe Ilość torów TRF - Io, 3xIn, 4xUn, 8U 8xUn Prąd znamionowy 1A lub 5A Wytrzymałość termiczna długotrwała 10I n Wytrzymałość termiczna jednosekundowa 100I n Wytrzymałość termiczna dynamiczna 250I n Podstawowe moduły zabezpieczeniowe: Zabezpieczenie nadprądowe na prądach fazowych Liczba stopni 4 Zakres nastaw prądu 0,1...20I n Zakres nastaw czasu 0, ,00 s Zabezpieczenie nadprądowe zależne na prądach Charakterystyka Zgodna z PN-EN fazowych Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe Liczba stopni 2 Zakres nastaw prądu (0,1...1,2)I 0n Zakres nastaw czasu 0,05s 10,00 s Zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe Kąt środkowy co 1 Nastawa prądowa (0, ,2)I 0n Nastawa napięciowe 1,2...50V 0, s Zabezpieczenie ziemnozwarciowe admitancyjne Zakres nastaw admitancji 0,1-500 ms Nastawa napięciowa 1,2...50V 0, ,00 s Zabezpieczenie ziemnozwarciowe Zakres nastaw 0,1-500 ms konduktancyjne Nastawa napięciowa 1,2...50V 0, ,00 s Zabezpieczenie ziemnozwarciowe susceptancyjne Zakres nastaw susceptancji 0,1-500 ms Nastawa napięciowa 1,2...50V 0, ,00 s Automatyka SPZ Ilość załączeń Do 3 Pobudzanie/blokowanie automatyki Dowolnym stopniem zabezpieczenia nadprądowego fazowego lub dowolnym zabezpieczeniem ziemnozwarciowym Wyłączanie zwłoczne/bezzwłoczne Możliwość wyłączania bezzwłocznego w każdym cyklu Automatyka SCO Liczba stopni konfigurowalna, do 8 Zakres częstotliwości Hz 0,01 10,00 s Zabezpieczenia od tempa zmiana napięcia Tryby pracy du/dt praca bez progu napięciowego Tryby pracy u+du/dt praca z rozruchowym progiem napięciowym Tryby pracy u+ Δu/Δt średnie tempo zmian z rozruchowym progiem napięciowym Kierunek zmian Nastawialny: spadek lub wzrost napiecia Wartość rozruchowa tempa zmian 0,025 - I Un/s zadziałania 0,1-10,0 s Zabezpieczenie od tempa zmian częstotliwości Tryby pracy df/dt praca bez progowej częstotliwości rozruchowej Tryby pracy f+df/dt praca z progową częstotliwością rozruchową Tryby pracy f+ Δf/Δt średnie tempo zmian z progową częstotliwością rozruchową Kierunek zmian Nastawialny: spadek lub wzrost częstotliwości Wartość rozruchowa tempa zmian 0,2-10 Hz/s zadziałania 0,1-10,0 s Częstotliwość rozruchowa 45,0-50,0 Hz Automatyka SPZ po SCO Zakres częstotliwości 49,9 55,0 Hz 0,01 100,00 s Zabezpieczenie przeciążeniowe - model cieplny Alarmowy przyrost temperatury (60 180)% temp. nomin Przyrost temperatury powodujący wyłączenie (80 200)% temp. nomin Temperatura powodująca ustąpienie (30-90)% temp. nomin. pobudzenia Zabezpieczenie od asymetrii napięcia Wartość rozruchowa 0,6-90,0 % (stosunek składowej przeciwnej do zgodnej) zadziałania 0,01-10,0 s Moduły łącznościowe: RS485/RS422 Maksymalna długość łącza 1200m (zależna od prędkości) PFO Typ złącza Versatile Link firmy Avago Technologies Maksymalna długość łącza 100m / plastikowy LAN Standard 1 100Base-TX, skrętka UTP Standard 2 100Base-FX, światłowody szklane jedno i wielomodowe RS232 Typ złącza RJ-45 (zgodne z EIA-561)

5 GFO Typ złącza ST BEL Typ łącza Różnicowe z izolacją transformatorową 9600 bit/s LON Typ złącza MC 1,5/5-GF-3,81 Wymiary wersja zatablicowa Układ złączy

6 Przykładowy schemat przyłączeniowy

7 EKT/MŚ/2,3

8