Ex-BEL_ TWNR - mikroprocesorowe zabezpieczenie różnicowe transformatora Przeznaczenie Ex-BEL_TWNR jest zabezpieczeniem różnicowym transformatora zasilającego w rozdzielniach SN. Zabezpieczenie Ex-BEL_TWNR można stosować zarówno do transformatorów dwu- jak i trójuzwojeniowych o typowych grupach połączeń np. Yd5, Yd11, Yd5d5 Yd11d11, Yy0 itp. Urządzenie nie wymaga stosowania przekładników wyrównawczych - dopasowanie prądów strony górnej i dolnej odbywa się na drodze cyfrowej z uwzględnieniem przekładni napięciowej transformatora oraz przekładni przekładników prądowych. Różnica faz prądów poszczególnych uzwojeń jest również korygowana na drodze cyfrowej poprzez operacje na chwilowych wartościach prądów strony dolnej. Zabezpieczenie pracuje pod kontrolą systemu operacyjnego czasu rzeczywistego Wx (opracowanie własne firmy ELKOMTECH S.A.). Wszystkie funkcje urządzenia, zarówno związane z automatyką zabezpieczeniową, jak i telemechaniczne podlegają programowej konfiguracji i mogą być łatwo dostosowane do potrzeb użytkownika. Sterowniki Ex-BEL są rozwinięciem funkcjonalnym i sprzętowym sterowników Ex-BEL_Z2U. Możliwości sterownika Ex-BEL zostały znacznie powiększone dzięki: - nowemu procesorowi o większej mocy obliczeniowej, - dodatkowemu procesorowi do wstępnego przetwarzania pomiarów, - większej skalowalności podsystemu I/O, - rozbudowanym funkcjom komunikacyjnym więcej kanałów, większa liczba protokołów, - większej elastyczności konfiguracji, - rozbudowanemu panelowi operatora większy wyświetlacz (240 x 128), dwanaście dwukolorowych diod sygnalizacyjnych. Funkcje urządzenia Podstawowe funkcje urządzenia to: - zabezpieczenie różnicowe stabilizowane charakterystyka stabilizacji z dwoma punktami załamania, - zabezpieczenie różnicowe niestabilizowane, - eliminacja składowej zerowej strony WN oraz SN, - blokada zabezpieczenia stabilizowanego od drugiej harmonicznej prądu różnicowego, - blokada zabezpieczenia stabilizowanego od piątej harmonicznej prądu różnicowego, - pomiar dziewięciu prądów fazowych wszystkich uzwojeń przeliczony na strony pierwotne, - pomiar prądu różnicowego wszystkich faz, - pomiar procentowej zawartości pierwszej, drugiej i piątej harmonicznej prądu różnicowego każdej fazy, - selektywne blokowanie lub uaktywnianie każdej funkcji zabezpieczeniowej, - możliwość współpracy z zabezpieczeniami własnymi transformatora. Funkcje opcjonalne: - kontrola położenia i sterowanie wybranymi łącznikami, - zabezpieczenie nadprądowe fazowe po stronie WN, - zabezpieczenie ziemnozwarciowe nadprądowe strona WN, - zabezpieczenie ziemnozwarciowe nadnapięciowe po stronie WN, - możliwość selektywnego wyłączania wyłączników poszczególnych uzwojeń w zależności od rodzaju zakłócenia, - współpraca z zabezpieczeniami firmowymi transformatora. Występowanie poszczególnych funkcji oraz liczba progów danego zabezpieczenia zależy od konfiguracji urządzenia. Funkcje telemechaniczne - zdalne sterowanie dowolnym łącznikiem wyposażonym w odpowiedni napęd, - wysyłanie w trybie zdarzeniowym zmiany stanu łączników - wysyłanie pomiarów prądów, napięć, mocy, energii, częstotliwości także w trybie spontanicznym, - zdalne odblokowanie i blokowanie funkcji zabezpieczeniowych i automatyk, - funkcja sterownika nadrzędnego dla urządzeń połączonych do drugiego kanału łączności. Funkcje dodatkowe - Moduł logiki programowalnej, - Rejestrator zakłóceń, - Rejestrator przebiegów wolnozmiennych (trendów), - Długookresowy rejestrator zdarzeń o pojemności wielu tysięcy rekordów, Budowa konfiguracja modułów peryferyjnych Urządzenie jest sterownikiem mikroprocesorowym o budowie modułowej. Do modułu głównego procesora można podłączyć, poprzez magistralę, różną liczbę modułów peryferyjnych (wejścia-wyjścia, pomiary AC itp.). 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. Liczba i typ modułów peryferyjnych zależy od zamówienia. Pulpit operatora Płyta procesora CPU RAM FLASH Pamięć masowa Kanał diagnost. łączności 1 peryferyjnej Zegar łączności 2 PS Vcc Logika sterująca BIN, BIN2, BIN3 Logika sterująca Schemat blokowy zabezpieczenia Ex-BEL ADC5 CPU 4 x I A/C ADC6 6 x I A/C
Aktualnie w produkcji znajdują się moduły: - PS moduł zasilacza z obwodami I/O do obsługi wyłącznika (5 sterowań, 8 wejść); sterowania otwórz wyłącznik z kontrolą ciągłości obwodu; - ADC6 moduł pomiarów zmiennoprądowych, 6 prądów fazowych; - ADC5 moduł pomiarów zmiennoprądowych, 3 prądy fazowe, prąd I 0, 3 napięcia, napięcie U 0 ; - BIN moduł wejść i wyjść binarnych 7 wyjść przekaźnikowych, 11 wejść dwustanowych2; - BIN2 moduł wejść binarnych 26 wejść dwustanowych, - BIN2 moduł wejść i binarnych 26 wejść dwustanowych z podziałem 7, 6, 7, 6; - BIN3 moduł sterowań 15 niezależnych sterowań przekaźnikowych Logika programowalna Moduł umożliwia tworzenie przez użytkownika funkcji logicznych, a także arytmetycznych, których argumentami są stany wewnętrzne, stany wejść oraz stany innych funkcji. Funkcje w module logiki mogą sterować wyjściami przekaźnikowymi, diodami na pulpicie, zabezpieczeniami lub innymi modułami programowymi. Zestaw funkcji obejmuje standardowe bramki logiczne, układy czasowe, przerzutniki, komparatory i operatory arytmetyczne. Układy czasowe i komparatory są sparametryzowane użytkownik może modyfikować ich nastawy, bez potrzeby ingerencji w utworzoną strukturę funkcji. Logika jest tworzona za pomocą programu BEL_Navi (program do obsługi zabezpieczenia) i wgrywana do urządzenia tak jak inne nastawienia. Łączność Zabezpieczenie może być wyposażone w dwa moduły łączności o różnym wyposażeniu komunikacyjnym. Mogą to być: - interfejs światłowodów szklanych lub plastikowych kanał asynchroniczny, - CANbus, - RS485/RS422, RS232, - Ethernet 100BASE-TX, 100BASE-FX (światłowody szklane), - dwukanałowy interfejs 100BASE-FX (moduł DETH - światłowody szklane) - interfejs do BEL oraz interfejs do LONWORKS. Możliwe protokoły transmisji to m.in.: DNP 3.0, IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-103, IEC 60870-5-104, Modbus, BEL, PPM2 oraz IEC 61850. 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-BEL 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. Czas 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 1999. 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. Kanał diagnostyczny i inżynierski Urządzenie posiada diagnostyczny kanał szeregowy, który służy do lokalnej modyfikacji nastaw, odczytu rejestratora zakłóceń, historii zadziałań, pomiarów i rejestratora zdarzeń. Opcjonalnie urządzenie może być wyposażone w kanał inżynierski z interfejsem światłowodowym. Kanał jest używany do nadzorowania pracy urządzenia poprzez niezależne łącze, a także do odczytu rejestratora zakłóceń i modyfikacji nastaw. W przypadku wyposażenia urządzenia w interfejs LAN funkcje kanału inżynierskiego są realizowane usługą Telnet współbieżnie z głównym protokołem komunikacyjnym. Oprogramowanie konfiguracyjno-diagnostyczne Z zabezpieczeniem jest dostarczany program BEL_Navi pracujący w środowisku Windows. Program umożliwia kompletną obsługę urządzenia, m.in. modyfikację parametrów, przypisanie sygnałów do zacisków, edycję logiki
i powiązanie jej z innymi modułami programowymi oraz blokowanie i odblokowywanie poszczególnych modułów. BEL_Navi umożliwia także edycję schematu semigraficznego i przeładowanie go do urządzenia w takim samym trybie jak pozostałe parametry. Na schemacie, oprócz łączników, można umieścić dowolny pomiar i dowolny sygnał wewnętrzny zabezpieczenia. Dodatkowo program BEL_Navi pełni funkcje diagnostyczne pozwala na odczyt pomiarów, stanu łączników, automatyk, informacji o stanie modułów, stanie wejść i wyjść. Program umożliwia także odczyt plików rejestracji zakłóceń i trendów, plików analizatora jakości energii oraz dzienników zdarzeń. Program może łączyć się z urządzeniem poprzez kanał diagnostyczny, kanał inżynierski lub poprzez sieć LAN (usługa Telnet). 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 (-5...+45) C; / (-20...+70) C Wilgotność względna do 90% Zasilanie Napięcie zasilania U N wariant 1 =(110...220)V Napięcie zasilania U N wariant 2 =(24 48)V Pobór mocy z zasilania <20W Obwody wejść/wyjść dwustanowych Wejścia dwustanowe Napięcie wejściowe Wykonania standardowe: =24V, =110V, =220V Rozdzielczość czasowa 1 ms Wyjścia przekaźnikowe Znamionowy prąd 8 A/230V~ Zdolność łączeniowa 2000VA (obciążenie rezystancyjne) Czas impulsu w trybie sterowań impulsowych 0,1...10s Dokładność czasu impulsu 10 ms Obwody wejść prądowych Prądy fazowe Prąd znamionowy 1A lub 5A Wytrzymałość termiczna długotrwała 2,2I n Wytrzymałość termiczna jednosekundowa 100I n Wytrzymałość termiczna dynamiczna 250I n Podstawowe moduły zabezpieczeniowe: Zabezpieczenie różnicowe stabilizowane Rodzaj charakterystyki Zabezpieczenie różnicowe niestabilizowane z dwoma punktami załamania dzielącymi na trzy obszary z regulowaną wartością rozruchową, regulowanym nachyleniem w obszarze drugim oraz regulowanym punktem drugiego załamania charakterystyki Obszar 1: Ih < 0,5In Wartość rozruchowa I min (0,05 0,50)In co 0,01In Obszar 2: 0,5In < Ih < I2tp Punkt drugiego załamania ch-ki I2tp: (1,0 3,0)In co 0,1In Nachylenie S (10 50)% co 1% Obszar 3:Ih > I2tp Nachylenie S (stałe): 100% Czas własny < 40 ms Klasa dokładności 1 Zakres nastawiania prądu (5,0 20,0) In co 0,1 In Klasa dokładności 1 Współczynnik powrotu 0,95 Czas własny: < 40 ms Moduły łącznościowe: RS485/RS422 Maksymalna długość łącza 1200m (zależna od prędkości) POF 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 Standard 3 Podwójny interfejs fizyczny 100Base-FX, światłowody szklane złącza LC CAN do 1Mb/s RS232 Typ złącza RJ-45 (zgodne z EIA-561) GFO Typ złącza ST BEL Typ łącza Różnicowe z izolacją transformatorową 9600 bit/s Kanał radiowy zgodny ze standardem Bluetooth Uwaga! Funkcjonalność konkretnego urządzenia wynika z funkcji wybranych z karty dla zamawiającego.
Wymiary: Przykładowe schematy przyłączeniowe: Przykładowy schemat przyłączeniowy dla transformatora dwuuzwojeniowego
Przykładowy schemat przyłączeniowy dla transformatora trójuzwojeniowego