SYGNALIZATOR MIEJSCA ZWARCIA W SIECI KABLOWEJ SN SMZ - 3 INSTRUKCJA OBSŁUGI Łódź, 2016.03
Spis treści Strona INSTRUKCJA MONTAŻU 1. Warunki bezpieczeństwa 2 1.1. Bezpieczeństwo użytkownika 2 1.2. Wstępna ocena 2 1.3. Środki ostrożności w przypadku niesprawności 2 2. Przeznaczenie 3 3. Wersje sygnalizatorów 3 4. Wyposażenie 4 5. Mocowanie jednostki sterującej 4 6. Mocowanie zewnętrznego sygnalizatora świetlnego 4 7. Mocowanie przekładników prądu 4 8. Mocowanie komparatorów prądu 5 9. Podłączenie jednostki sterującej 5 PODRĘCZNIK UŻYTKOWNIKA 10. Dane techniczne 13 11. Opis jednostki sterującej sygnalizatora 14 12. Ustawienie parametrów sygnalizatora w danym punkcie sieci i uruchomienie 16 12.1. Dobór parametrów potrzebnych do poprawnego wykrywania zwarcia doziemnego 16 12.2. Dobór parametrów potrzebnych do poprawnego wykrywania zwarcia międzyfazowego 17 12.3. Uruchomienie 17 13. Wykrywanie zwarć i generowanie alarmu 17 14. Kasowanie sygnałów alarmu 20 15. Zasada lokalizacji uszkodzonego odcinka sieci kablowej 20 16. Obsługa sygnalizatora, funkcja TEST 23-1 -
1. Warunki bezpieczeństwa. INSTRUKCJA MONTAŻU WSZYSTKICH WERSJI Sygnalizatory typu SMZ-3 wraz z dostarczonym wyposażeniem spełniają wymagania dyrektywy 2006/95/WE i 2004/108/WE. Urządzenia zostały wyprodukowane i przetestowane zgodnie z normą PN-EN 61010-1 Wymagania bezpieczeństwa elektrycznych przyrządów pomiarowych, automatyki i urządzeń laboratoryjnych dla urządzeń stacjonarnych, dla napięcia pracy do 300V, III kategorii instalacji przy stopniu zanieczyszczenia 2. Odpowiedzialność sprzedawcy za wyrób wygasa, jeżeli jest on stosowany niezgodnie z przeznaczeniem lub jeżeli wyrób, włącznie z wyposażeniem dodatkowym zostanie zmieniony bez uzgodnienia z producentem. 1.1. Bezpieczeństwo użytkownika. W celu zachowania warunków bezpieczeństwa i zapewnienia bezpiecznej obsługi użytkownik musi przestrzegać wszystkich informacji i oznaczeń zawartych w niniejszej instrukcji. Obsługa lub naprawa wymagająca otwarcia obudowy urządzenia może być prowadzona wyłącznie przez wykwalifikowany personel, spełniający wymagania Art. 54 Ustawy "Prawo Energetyczne" z dnia 10.04.97 (Dz.U. 1997 Nr 158 z późniejszymi zmianami). UWAGA: Przed instalacją i użytkowaniem urządzenia należy uważnie przeczytać fragmenty oznaczone tym symbolem. 1.2. Wstępna ocena. Przed instalacją należy sprawdzić: - czy urządzenie jest w dobrym stanie i nie zostało zniszczone podczas transportu. - wartość napięcia zasilania podaną na tabliczce znamionowej. Uwagi - Urządzenie od strony zacisków zasilania zewnętrznego nie wymaga uziemienia ani dodatkowych zabezpieczeń na przewodach zasilających, natomiast wymagane jest uziemienie zacisku ochronnego każdego użytego przekładnika prądu. Zaciski te oznaczone są symbolem (patrz Rys. 5). Muszą one być podłączone do zacisku nr 1 jednostki sterującej sygnalizatora oznaczonego symbolem (patrz Rys. 3). - Zacisk nr 1 oznaczony symbolem jest zaciskiem ochronnym połączonym z przewodzącymi częściami urządzenia (wkręty mocujące płytę czołową i osłonę listwy zaciskowej). 1.3. Środki ostrożności w przypadkach niesprawności. W przypadku, gdy bezpieczne użytkowanie urządzenia nie jest możliwe, czyli gdy przyrząd: - wygląda na zniszczony, - nie pracuje prawidłowo, - był długo magazynowany w nieodpowiednich warunkach, - został uszkodzony w transporcie, należy odłączyć urządzenie od źródeł zasilania: od sieci 230V (zaciski 16 i 17 listwy zaciskowej) oraz od zasilania umieszczoną w koszyku baterią akumulatorów (patrz Rys. 3) poprzez wysunięcie złącza akumulatorów z listwy zaciskowej (zaciski 11 i 12) oraz upewnić się, że nie może zostać przypadkowo włączone. W przypadku konieczności odłączenia przekładników prądowych od jednostki sterującej należy zewrzeć wyjścia przekładników przed ich odłączeniem. W tym celu należy założyć odpowiednie zworki (patrz rysunki 13, 14, 15 i 16). Uwaga: Dostęp do listwy zaciskowej jednostki sterującej możliwy jest po odkręceniu czterech wkrętów mocujących przezroczystą pokrywę obudowy oraz zdemontowaniu osłony listwy (patrz Rys. 2 i 3). - 2 -
2. Przeznaczenie. Sygnalizatory miejsca zwarcia SMZ-3 są samodzielnymi małogabarytowymi urządzeniami, instalowanymi w złączach kablowych SN lub stacjach SN/nn zasilanych siecią kablową, służącymi do szybkiej lokalizacji uszkodzonego odcinka tej sieci. Urządzenia skracają czas lokalizacji uszkodzonego odcinka sieci, zmniejszając straty wynikające z niedostarczenia energii. Adaptacja do pracy w dowolnym punkcie sieci SN, odbywa się poprzez szeroki zakres nastaw programowanych przełącznikami obrotowymi dostępnymi na płycie czołowej jednostki sterującej. Sygnalizatory przeznaczone są do rejestracji i sygnalizacji przepływu prądu zwarcia doziemnego i międzyfazowego w sieciach o napięciu od 6 do 36kV pracujących z punktem neutralnym: izolowanym, kompensowanym cewką Petersena niezależnie od zainstalowanej lub nie automatyki AWSC, uziemionym przez rezystor. Uwaga: Sygnalizatory SMZ-3 nie powinny być używane w sieciach z uziemionym na stałe punktem neutralnym. Urządzenia lokalizują zwarcie doziemne na podstawie pomiaru prądu zerowego natomiast zwarcie międzyfazowe na podstawie pomiaru prądów fazowych. Przekładniki prądu mogą być montowane na kablach jednofazowych (każda żyła ekranowana oddzielnie) lub trójfazowych (jeden wspólny ekran trzech żył). Sygnalizatory mogą współpracować z komparatorami prądu fazowego posiadającymi wyjścia światłowodowe, co umożliwia wykrywanie zwarć międzyfazowych w przypadku kabli tradycyjnych (trójfazowych, obejmujących trzy żyły w jednym pancerzu). Stan alarmu wskazywany jest z rozróżnieniem zwarcia międzyfazowego i doziemnego poprzez dwukolorowy (czerwono-zielony) wewnętrzny wskaźnik optyczny (znajdujący się na płycie czołowej) oraz zewnętrzny o dobrej widoczności, odporny na wandalizm (wykonany w sposób uniemożliwiający kradzież lub rozmontowanie bez dostępu do wnętrza stacji). Urządzenia posiadają separowane galwanicznie wejścia zdalnego testowania i kasowania alarmu napięciem stałym 24VDC oraz dwa separowane galwanicznie styki niezależnie przekazujące informację o zwarciu doziemnym lub międzyfazowym poprzez układy telemechaniki. Schematyczny przykład rozmieszczenia sygnalizatorów SMZ-3 w sieci SN przedstawiony jest na rysunku 25 na końcu instrukcji. 3. Wersje sygnalizatorów. Sygnalizatory SMZ-3 są produkowane w wersjach przedstawionych w tabeli 1. Zależnie od typu zastosowanego kabla SN w danym punkcie sieci oraz od konieczności lokalizowania zwarć międzyfazowych, różnią się one wyposażeniem i funkcjonalnością. Sposoby zastosowania tych wykonań pokazuje poniższy rysunek. SMZ - 3/1 SMZ - 3/1 SMZ - 3/2 SMZ - 3/K SMZ - 3/3(P) SMZ - 3/3K Rys. 1 Montaż przekładników na kablu SN w zależności od wybranego wykonania. Oferowane wersje sygnalizatorów przedstawione są w tabeli 1 na kolejnej stronie. Przykłady: - SMZ-3/3P - oznacza sygnalizator SMZ-3 wyposażony w trzy przekładniki prądowe o średnicy magnetowodu Ø100 przeznaczony do lokalizacji zwarć doziemnych. - SMZ-3/3 - oznacza sygnalizator SMZ-3 wyposażony w trzy przekładniki prądowe o średnicy magnetowodu Ø100, przeznaczony do lokalizacji zwarć doziemnych i międzyfazowych. - 3 -
Tabela 1 - Oferowane wersje sygnalizatorów. 4. Wyposażenie. - mikroprocesorowa jednostka sterująca SMZ-3, - sygnalizator świetlny (opcjonalnie o długości L = 140mm lub L = 440mm - patrz Rys. 10), - jeden lub trzy przekładniki prądowe, każdy wyposażony w dwie opaski zaciskowe mocujące jego wieszak do kabla SN, - tylko dla wykonania /K, dwa komparatory światłowodowe dwie opaski zaciskowe mocujące je do kabla SN oraz dwa przewody światłowodowe o długości 5mb wraz z uchwytem uziemiającym (opcjonalnie 10mb), - instrukcja obsługi i karta gwarancyjna. 5. Mocowanie jednostki sterującej. Mikroprocesorową jednostkę sterującą SMZ-3 należy przymocować poza celą, przy użyciu czterech wkrętów z wkładkami rozporowymi. Rozstaw i średnicę otworów mocujących obudowę pokazano na Rys. 2. Aby zapewnić ochronę personelu obsługującego urządzenie przed niezamierzonym dotykiem bezpośrednim części niebezpiecznych czynnych, dobór miejsca montażu stacyjki sterującej sygnalizatora powinien być zgodny z wymaganiami normy PN-EN 50274:2004 Rozdzielnice i sterownice niskonapięciowe. Ochrona przed porażeniem elektrycznym. Ochrona przed niezamierzonym dotykiem bezpośrednim części niebezpiecznych czynnych. W szczególności należy zadbać, aby stacyjka została zamontowana na wysokości min. 200 mm i max 2000 mm od podłoża, na którym staje operator. Dodatkowo należy zadbać aby w odległości 700 mm powyżej i poniżej urządzenia, a także 400 mm na lewo oraz na prawo od urządzenia nie znajdowały się żadne nieosłonięte części niebezpieczne czynne, a wszystkie urządzenia znajdujące się w tej przestrzeni posiadały obudowy o stopniu ochrony minimum IP-20. Stacyjka sterująca może być instalowana na płaskich powierzchniach takich jak ściana wewnętrzna stacji lub złącza, wewnętrzna część drzwi stacji lub panel frontowy rozdzielnicy. Dopuszcza się także montaż stacyjki we wnęce lub wewnątrz obudowy rozdzielnicy, przy czym głębokość zainstalowania nie może być większa nić 500 mm. 6. Mocowanie zewnętrznego sygnalizatora świetlnego. Sygnalizator świetlny należy mocować do zewnętrznej ściany budynku rozdzielni lub stacji (patrz Rys. 10) w miejscu dobrze widocznym z drogi dojazdowej oraz w miarę możliwości osłoniętym od bezpośredniego działania promieni słonecznych i deszczu. W tym celu należy przewiercić ścianę budynku wiertłem o średnicy 17mm. Konstrukcja i sposób montażu sygnalizatora uniemożliwia zdemontowanie go z zewnątrz budynku. 7. Mocowanie przekładników prądu. Sygnalizator SMZ-3 może być wyposażony w dwa rodzaje przekładników prądowych różniące się średnicą magnetowodu. Przekładnik o średnicy magnetowodu Ø100 przeznaczony jest do montażu na pojedynczym kablu natomiast przekładnik o średnicy magnetowodu Ø150 przeznaczony jest do montażu na trzech pojedynczych kablach jednocześnie lub na kablu trójfazowym, posiadającym jeden wspólny ekran dla trzech żył. Poglądowo montaż przekładników prądowych na kablu SN w zależności od wykonania sygnalizatora pokazano na Rys. 1. Każdy przekładnik wyposażony jest w specjalny wieszak, który należy mocować bezpośrednio na kablu SN w nadziemnej jego części, na odcinku ekranowanym, przy pomocy dwóch plastikowych opasek zaciskowych znajdujących się na wyposażeniu każdego znajdującego się w zestawie przekładnika (patrz Rys. 6 i 7). Postępowanie: - poluzować śrubę motylkową łącznika rdzenia i rozpiąć rdzeń przekładnika, - przyłożyć wieszak przekładnika do powierzchni kabla SN w taki sposób, by strzałka z opisem GÓRA rzeczywiście wskazywała górę czyli kierunek w stronę rozdzielnicy, - założyć dwie opaski zaciskowe przyciskając nimi wieszak do kabla, - złożyć rdzeń i mocno dokręcić śrubę łącznika. Uwagi: Przekładnik o średnicy magnetowodu 100 zakładany na pojedynczy kabel służy do pomiaru prądu fazowego. W celu zapewnienia prawidłowej pracy przekładnika, oplot kabla ekranowanego musi po zaizolowaniu wrócić przez światło rdzenia. - 4 -
- Przy zastosowaniu trzech przekładników Ø100 montowanych na trzech oddzielnych żyłach, w celu uzyskania jak największej dokładności przy pomiarze prądu zerowego należy mocować je w identyczny sposób. W szczególności należy zwrócić uwagę, by oplot kabla ekranowanego wracał przez światło rdzenia dokładnie w tym samym miejscu dla wszystkich przekładników i w miarę możliwości był prowadzony jak najbliżej kabla ekranowanego. - Przekładnik o średnicy magnetowodu 150 zakładany na trzy pojedyncze kable lub jeden potrójny służy do pomiaru prądu zerowego. W celu prawidłowej pracy przekładnika, oplot kabla lub wszystkie trzy oploty kabli ekranowanych muszą być zaizolowane i przepuszczone powtórnie przez przekładnik. - Mocując przekładnik o średnicy magnetowodu 150 na tradycyjnym kablu trójfazowym, w celu uzyskania jak największej dokładności przy pomiarze prądu zerowego należy rozłożyć powracający oplot równomiernie po powierzchni kabla. - Mocując przekładnik o średnicy magnetowodu 150 na trzech kablach jednofazowych, w celu uzyskania jak największej dokładności przy pomiarze prądu zerowego należy na jak najdłuższym odcinku prowadzić kable bezpośrednio przy sobie, a powracające oploty rozłożyć symetrycznie w stosunku do kabli. 8. Mocowanie komparatorów prądu. Sygnalizator SMZ-3 może być wyposażony w dwa komparatory z wyjściem światłowodowym, służące do pomiaru prądu fazowego (patrz Rys. 1). Komparatory są stosowane w przypadku, gdy w danym punkcie sieci zastosowano kabel tradycyjny (trójfazowy) i konieczne jest wykrywanie zwarć międzyfazowych. Komparatory należy mocować na odcinku ze zdjętym ekranem jak najbliżej głowicy. W tym celu należy: - wcisnąć otwarty rdzeń komparatora w odpowiednim miejscu kabla i przycisnąć obudowę komparatora wraz z rdzeniem do kabla opaską zaciskową znajdującą się na wyposażeniu (patrz Rys. 9), - przy pomocy śruby M8 zamontować do szyny uziemienia wewnątrz celi SN uchwyt uziemiający kable światłowodowe. Uwaga: Komparatorów nie wolno mocować na izolatorach. 9. Podłączenie jednostki sterującej. Mikroprocesorowa jednostka sterująca posiada siedemnastostykową listwę zaciskową do której można 2 stosować przewody o maksymalnym przekroju 2,5mm. Dławnice umieszczone w obudowie jednostki umożliwiają stosowanie przewodów okrągłych o zewnętrznej średnicy od 4 do 11mm dla przewodu przekładników oraz od 4 do 8mm dla pozostałych przewodów. Każdy przekładnik prądu posiada dwustykową listwę zaciskową do której można stosować przewody o maksymalnym przekroju 4mm 2. Listwa zaciskowa jednostki sterującej (patrz Rys. 3) umożliwia podłączenie przekładników prądowych, telemechaniki, baterii akumulatorów, sygnalizatora świetlnego oraz zasilania podstawowego. Zaleca się, aby maksymalna długość przewodu pomiędzy jednostką sterującą, a dowolnym urządzeniem zewnętrznym nie przekraczała 30 metrów. Uwagi: - Urządzenie od strony zacisków zasilania podstawowego nie wymaga uziemienia ani dodatkowych zabezpieczeń na przewodach zasilających, natomiast wymagane jest uziemienie zacisku ochronnego każdego użytego przekładnika prądu. Zaciski te oznaczone są symbolem (patrz Rys. 5). Muszą one być podłączone do zacisku nr 1 jednostki sterującej sygnalizatora oznaczonego symbolem (patrz Rys. 3). - Zacisk nr 1 oznaczony symbolem jest zaciskiem ochronnym połączonym z przewodzącymi częściami urządzenia (wkręty mocujące płytę czołową). Po wykonaniu czynności opisanych w punktach 5, 6, 7 i 8 należy wykonać następujące połączenia: - Odkręcić cztery wkręty mocujące przezroczystą pokrywę obudowy oraz zdemontować osłonę listwy zaciskowej (patrz Rys. 2 i 3). - Do zacisków 1, 2, 3, i 4 jednostki sterującej doprowadzić przewody z przekładników prądowych zgodnie z przedstawionymi na rysunkach 13, 14, 15, i 16 schematami w zależności od zakupionego wykonania. W tym celu należy: 2 2 - użyć w zależności od wykonania przewodu 2x1,5mm lub 4x1,5mm w podwójnej izolacji najlepiej okrągłego nadającego się do zastosowanych w jednostce sterującej dławnic, - zaciski przekładników oznaczone symbolem połączyć ze sobą i z zaciskiem nr 1 jednostki sterującej 2 żółtozielonym przewodem o przekroju 1,5mm tak jak pokazują to w/w schematy. Jeden z zacisków podłączyć do szyny uziemiającej, w punkcie uziemienia powracających oplotów, jednożyłowym 2 przewodem 2,5mm w takim samym kolorze, - 5-
- W przypadku połączeń wykonywanych dla wersji SMZ-3/2 należy zwrócić uwagę by do zacisku nr 2 jednostki sterującej podłączyć wyjście przekładnika prądu zerowego Ø150, Uwaga: Przed odłączeniem jednostki sterującej od przekładników prądowych w obecności średniego napięcia należy zewrzeć ich zaciski wyjściowe mimo, że przekładniki posiadają ograniczniki przepięć. Z tego powodu zaleca się zastosowanie pośredniczącej listwy zaciskowej z przewidzianym miejscem na założenie zworek. Po podłączeniu przekładników do jednostki sterującej zworki należy usunąć! - W przypadku zakupu zestawu SMZ-3/K lub SMZ-3/3K (patrz punkt 3) po wykonaniu czynności opisanych w punkcie 8 należy przy pomocy znajdujących się na wyposażeniu przewodów światłowodowych połączyć z jednostką sterującą zamocowane na kablu SN komparatory. Uwaga: Kable światłowodowe muszą być bezwzględnie przełożone przez otwory przymocowanego do szyny uziemiającej uchwytu uziemiającego (patrz Rys. 9). - W przypadku stosowania układów telemechaniki do zdalnego testowania i kasowania alarmu, do separowanych galwanicznie zacisków 5, 6 i 7 jednostki sterującej doprowadzić przewody sterujące z układów telemechaniki zgodnie z polaryzacją przedstawioną na Rys. 3. - W przypadku stosowania układów telemechaniki do zdalnego odczytu informacji o alarmach, bezpotencjałowe wyjścia przekaźnikowe wyprowadzone na zaciski 8, 9 i 10 (lub tylko 8 i 9 dla wykonań SMZ -3/1 i SMZ-3/3P) listwy zaciskowej należy podłączyć do zewnętrznego układu przekazującego sygnał alarmu (zwarcie styku) do punktu dyspozytorskiego. Uwaga: Przewody współpracujące z układami telemechaniki wykorzystują jedną dławnicę i dlatego należy 2 stosować kabel 6x0,75mm w podwójnej izolacji najlepiej okrągły o maksymalnej średnicy zewnętrznej 8mm. - Do zacisków 13,14 i 15 (lub tylko 14 i 15 dla wykonań SMZ-3/1 i SMZ-3/3P) jednostki sterującej doprowadzić przewody sygnalizatora świetlanego zgodnie ze schematami podanymi na Rys. 11 lub 12. 2 2 Sygnalizator świetlny wyposażony jest standardowo w kabel 3x0,75mm lub 2x0,75mm o długości 2m. Kabel ten należy przedłużyć w zależności od potrzeb stosując np.: identyczny kabel OMY 2 lub 2 3x0,75mm i pośredniczącą listwę zaciskową (patrz Rys. 11 i 12). - Do złącza posiadającego zaciski 11,12 listwy wsunąć gniazdo, którym zakończone są przewody baterii akumulatorów znajdującej się w koszyku (patrz Rys. 3). 2 - Do zacisków 16 i 17 jednostki sterującej doprowadzić przewodem 2x0,75 mm napięcie zasilania zewnętrznego (zasilanie podstawowe). - Przykręcić osłonę listwy zaciskowej, wprowadzić nastawy zgodnie z opisem podanym w punktach 11 i 12, oraz zamocować przezroczystą pokrywę obudowy czterema plastikowymi wkrętami mocującymi (patrz Rys. 2). - 6-
Rys. 2 - Wymiary jednostki sterującej SMZ - 3. Rys. 3 - Opis listwy zaciskowej jednostki sterującej SMZ - 3. Uwagi: - listwy zaciskowe przystosowane są do kabli o przekroju max. 2,5mm 2 przy czym dławnice umieszczone w obudowie umożliwiają stosowanie przewodów o zewnętrznej średnicy od 4 do 11mm dla przewodu przekładników oraz od 4 do 8mm dla pozostałych przewodów, - zaciski 3, 4, 10 i 13 nie występują w wykonaniach SMZ-3/1 i SMZ-3/3P. Opis wykonań - patrz tabela 1 zamieszczona w punkcie 3. - 7-
magnetowód Rys. 4 - Wymiary przekładników prądowych. Rys. 5 - Opis listwy zaciskowej przekładników prądowych. Rys. 6 - Mocowanie przekładnika na kablu pojedynczym (jednodfazowym) lub tradycyjnym (trójfazowym). Rys. 7 - Mocowanie przekładnika na trzech kablach pojedynczych (jednofazowych). Opis wykonań - patrz tabela 1 zamieszczona w punkcie 3. - 8 -
76 min R50 59 40 13 E 29 D Wykonanie K40 K65 D Ø 30 50 Ø 55 75 E 80 105 Rys. 8 - Wymiary komparatorów prądów fazowych. Rys. 9 - Mocowanie komparatora na kablu SN. 43 M16x1,5 28 42 M16x1,5 L L wykonanie N (natynkowe) wykonanie P (podtynkowe) 50 30 16 50 61 61 42 8 L wykonanie NS (natynkowe światłowodowe) Do wyboru standardowe wymiary L = 140 lub 440 mm (inne po uzgodnieniu). Rys. 10 - Wygląd, wymiary i mocowanie zewnętrznego sygnalizatora świetlnego. Opis wykonań - patrz tabela 1 zamieszczona w punkcie 3. - 9 -
sygnalizator typu N sygnalizator typu P sygnalizator typu NS Rys. 11 - Podłączenie sygnalizatora świetlnego dla wykonań SMZ - 3/1 i SMZ - 3/3P. Rys. 12 - Podłączenie sygnalizatora świetlnego dla pozostałych wykonań. Opis wykonań - patrz tabela 1 zamieszczona w punkcie 3. - 10 -
Zworka pozwalająca na odłączenie jednostki sterującej. Nie montować w warunkach normalnej pracy! Rys. 13 - Podłączenie przekładnika prądowego dla wykonań SMZ - 3/1 i SMZ - 3/K. Zworka pozwalająca na odłączenie jednostki sterującej. Nie montować w warunkach normalnej pracy! Rys. 14 - Podłączenie przekładników prądowych dla wykonania SMZ - 3/2. Opis wykonań - patrz tabela 1 zamieszczona w punkcie 3. - 11 -
Zworka pozwalająca na odłączenie jednostki sterującej. Nie montować w warunkach normalnej pracy! Rys. 15 - Podłączenie przekładników prądowych dla wykonania SMZ - 3/3P i SMZ - 3/3K. Zworka pozwalająca na odłączenie jednostki sterującej. Nie montować w warunkach normalnej pracy! Rys. 16 - Podłączenie przekładników prądowych dla wykonań SMZ - 3/3. Opis wykonań - patrz tabela 1 zamieszczona w punkcie 3. - 12 -
10. Dane techniczne. PODRĘCZNIK UŻYTKOWNIKA - 13 -
10. Dane techniczne (c.d.). 1) przy zastosowaniu trzech przekładników w układzie Holmgreen a wartość progową należy ustawiać powyżej 20A, szczególnie przy dużych, przekraczających 300A prądach fazowych. 11. Opis jednostki sterującej sygnalizatora. Na płycie czołowej jednostki sterującej umieszczone są przełączniki obrotowe służące do ustawienia wymaganych nastaw parametrów potrzebnych przy wykrywaniu zwarć, dwa przyciski: TEST oraz KASOWANIE ALARMU, wskaźniki optyczne stanu alarmu ALARM działające synchronicznie z podłączonym do zacisków 13,14 i 15 wskaźnikiem zewnętrznym (patrz punkt 9 instrukcji montażu) oraz wskaźnik stanu zasilania ZASILANIE (żółta dioda LED). Widok płyt czołowych dla oferowanych wersji pokazują rysunki 17, 18 i 19. Uwaga: Dostęp do płyty czołowej jednostki sterującej możliwy jest po odkręceniu czterech wkrętów mocujących przezroczystą pokrywę obudowy, a do listwy zaciskowej po zdemontowaniu osłony listwy (patrz Rys. 17, 18 i 19). wkręty mocujące przezroczystą pokrywę przełącznik programujący czas td wskaźnik alarmu zwarcia doziemnego ZWARCIA DOZIEMNE 1s 0,1s 1,6s CZAS KASOWANIE ALARMU KAT. III 300V SMZ-3 SYGNALIZATOR MIEJSCA ZWARCIA wskaźnik stanu zasilania ALARM ZASILANIE przełączniki programujące prąd Id 1,0xIz 0,3xIz 1,8xIz NASTAWA koszyk baterii akumulatorów PRĄD Iz TEST 10A 80A TIME-NET osłona listwy zaciskowej Rys. 17 - Wygląd płyty czołowej sygnalizatora SMZ - 3/1 i SMZ - 3/3P. - 14 -
przełącznik programujący czas tm wkręty mocujące przezroczystą pokrywę przełącznik programujący czas td wskaźnik alarmu zwarcia doziemnego ZWARCIA DOZIEMNE 1s 0,1s 1,6s CZAS ZWARCIA MIĘDZYFAZOWE 350ms 0ms 750ms CZAS SMZ-3 SYGNALIZATOR MIEJSCA ZWARCIA KASOWANIE ALARMU KAT. III 300V wskaźnik stanu zasilania ALARM ALARM ZASILANIE wskaźnik alarmu zwarcia międzyfazowego przełączniki programujące prąd Id 1,0xIz 0,3xIz 10A 1,8xIz NASTAWA PRĄD Iz 80A NASTAWA PRĄDU NA KOMPARATORACH TEST TIME-NET koszyk baterii akumulatorów osłona listwy zaciskowej Rys. 18 - Wygląd płyty czołowej sygnalizatora SMZ - 3/K i SMZ - 3/3K. wkręty mocujące przezroczystą pokrywę przełącznik programujący czas td wskaźnik alarmu zwarcia doziemnego ZWARCIA DOZIEMNE 1s 0,1s 1,6s CZAS ALARM ZWARCIA MIĘDZYFAZOWE 350ms 0ms 750ms CZAS ALARM SMZ-3 SYGNALIZATOR MIEJSCA ZWARCIA KASOWANIE ALARMU KAT. III 300V ZASILANIE wskaźnik stanu zasilania przełącznik programujący prąd Im wskaźnik alarmu zwarcia międzyfazowego przełączniki programujące prąd Id 1,0xIz 0,3xIz 10A 1,8xIz NASTAWA PRĄD Iz 80A 600A 200A TEST PRĄD 900A TIME-NET koszyk baterii akumulatorów osłona listwy zaciskowej Rys. 19 - Wygląd płyty czołowej sygnalizatora SMZ - 3/2 i SMZ - 3/3. - 15 -
Tabela 2 - Zestaw parametrów programowalnych przełącznikami obrotowymi. UWAGA: W przypadku wykonań SMZ-3/K lub SMZ-3/3K przystosowanych do współpracy z komparatorami światłowodowymi próg prądu międzyfazowego ustawiany jest w zakresie 200 1700A co 100A szesnastopozycyjnym przełącznikiem umieszczonym w obudowie każdego komparatora. 12. Ustawienie parametrów sygnalizatora w danym punkcie sieci i uruchomienie. 12.1. Dobór parametrów potrzebnych do poprawnego wykrywania zwarcia doziemnego. Warunkiem poprawnej pracy sygnalizatora przy wykrywaniu zwarcia doziemnego w danym punkcie sieci jest wyznaczenie i zaprogramowanie wartości parametru I d= NASTAWA*Iz (patrz tabela 2) w taki sposób, by znajdowała się pomiędzy dwiema wartościami składowej zerowej prądu niezrównoważenia, jakie mogą wystąpić w tym punkcie sieci. Pierwsza wartość obliczana jest, gdy zwarcie wystąpiło przed przekładnikiem, patrząc na przekładnik od strony źródła zasilania. W tym przypadku jest to prąd pojemnościowy I cu wnoszony przez zdrowe odcinki sieci znajdujące się bezpośrednio za przekładnikiem. Druga wartość obliczana jest, gdy zwarcie wystąpiło za przekładnikiem, patrząc na przekładnik od strony źródła zasilania. W tym przypadku jest to różnica wektorowa pomiędzy prądem zwarciowym płynącym w punkcie zwarcia i prądem I cu. Po wykonaniu tych obliczeń przedział pomiędzy obliczonymi wartościami należy zawęzić o dokładność działania sygnalizatora (praktycznie należy przyjąć 10% w przypadku stosowania pojedynczego przekładnika Ferranti'ego o średnicy magnetowodu Ø150 lub 20% w przypadku stosowania trzech przekładników o średnicy magnetowodu Ø 100 pracujących w układzie Holmgreen'a). Progową wartość prądu I d należy wybierać możliwie dużą w ramach wyznaczonego przedziału, szczególnie gdy obliczone wartości składowej zerowej mają małe wartości. Trzeba w takim przypadku przewidzieć, że do obliczonych prądów może się dodać lub odjąć składowa zerowa wynikająca z nierównomiernie obciążonych faz. Ze względu na stany nieustalone, wymagany czas trwania zwarcia doziemnego t d (patrz tabela 2) należy ustawić możliwie największy, ale jednocześnie mniejszy od czasu zadziałania zabezpieczeń w GPZ, po którym następuje wyłączenie zasilania sieci kablowej. Warunkiem poprawnego wykrycia zwarcia doziemnego w danym punkcie sieci jest przekroczenie przez prąd zerowy płynący w warunkach jednofazowego zwarcia doziemnego w tym punkcie ustawionej wartości progowej I d, przez czas dłuższy niż t d. W celu osiągnięcia pewności sygnalizacji w punkcie zainstalowania urządzenia oraz biorąc pod uwagę ilość żmudnych obliczeń, producent deklaruje pomoc w doborze wartości progowej prądu I d,którą trzeba zaprogramować w pamięci jednostki sterującej. W tym celu należy przesłać pełny schemat jednokreskowy sieci. Na schemacie, dla każdego zaznaczonego jedną kreską odcinka sieci, należy podać typ i długość użytego kabla lub prąd pojemnościowy wnoszony przez ten odcinek do całkowitego zwarciowego prądu pojemnościowego generowanego w warunkach jednofazowego zwarcia doziemnego. Należy także podać znamionowe napięcie obliczanej sieci oraz prądy generowane przez rezystor i dławik (jeżeli występują). Szczegółowy opis parametrów wymaganych do wykonania obliczeń, oraz zakres oferowanej przez producenta pomocy opisane są w instrukcji znajdującej się na stronie internetowej firmy TIME-NET Sp. z o.o., pod adresem www.time-net.com.pl. - 16 -
12.2. Dobór parametrów potrzebnych do poprawnego wykrywania zwarcia międzyfazowego. Warunkiem poprawnej pracy sygnalizatora przy wykrywaniu zwarcia międzyfazowego w danym punkcie sieci jest wyznaczenie i zaprogramowanie wartości parametru I m. Parametr ten należy zaprogramować ośmiopozycyjnym przełącznikiem obrotowym znajdującym się w jednostce sterującej SMZ-3/2 lub SMZ-3/3 (patrz tabela 2) lub szesnastopozycyjnym przełącznikiem obrotowym znajdującym się w każdym komparatorze w przypadku zastosowania jednostki SMZ-3/K i SMZ-3/3K. Wartość parametru powinna być przynajmniej o 20% większa od maksymalnego roboczego prądu fazowego, jaki może wystąpić w tym punkcie sieci i jednocześnie mniejsza od minimalnej wartości prądu fazowego, jaki może popłynąć w warunkach zwarcia międzyfazowego. Wymagany czas trwania zwarcia międzyfazowego t m (patrz tabela 2) należy ustawić możliwie największy, ale jednocześnie mniejszy od czasu zadziałania zabezpieczeń w GPZ, po którym następuje wyłączenie zasilania sieci kablowej. 12.3 Uruchomienie. Warunkiem poprawnego wykrycia zwarcia międzyfazowego w danym punkcie sieci jest przekroczenie przez prąd fazowy płynący w warunkach zwarcia międzyfazowego w tym punkcie ustawionej wartości progowej I m, przez czas dłuższy niż t m. Uruchomienie sygnalizatora polega na doprowadzeniu do niego (po wykonaniu czynności opisanych w punktach: 5, 6, 7, 8, 9) zasilania podstawowego 230V 50Hz. Po podłączeniu napięcia zasilającego, sygnalizator rozpoczyna pracę od stanu czuwania. Podczas trwania tego stanu wskaźnik stanu zasilania ZASILANIE (żółta dioda LED) znajdujący się na płycie czołowej urządzenia informować będzie o obecności niskiego i średniego napięcia oraz o stanie naładowania baterii akumulatorów (patrz tabela 3). Tabela 3 - Sposób działania wskaźnika ZASILANIE. Bateria akumulatorów jest automatycznie doładowywana w czasie gdy do sygnalizatora podłączone jest zasilanie podstawowe 230VAC. Po zaniku zasilania podstawowego, SMZ-3 będzie znajdować się w stanie czuwania jeszcze przez okres 1 minuty pod warunkiem, że nie wykryje w tym czasie zwarcia doziemnego lub międzyfazowego lub nie powróci zasilanie podstawowe. W tym czasie wskaźnik ZASILANIE zapalać się będzie co sekundę na czas 0,1s (krótkie błyski) sygnalizując brak napięcia zasilania podstawowego. Po upływie 1 minuty sygnalizator automatycznie wyłączy się. 13. Wykrywanie zwarć i generowanie sygnałów alarmu. Jedofazowe zwarcia doziemne. Jednofazowe zwarcia doziemne dzielimy na: zwarcia trwałe- zwarcia, które nie mogą być wyeliminowane przez jeden lub kilka cykli załączeniowych SPZ, zwarcie przejściowe- zwarcia, które mogą być wyeliminowane przez jeden lub kilka cykli załączeniowych SPZ lub gasną samoistnie bez konieczności wyłączenia sieci. - 17 -
Urządzenie uruchamia zewnętrzny sygnał alarmu natychmiast po wykryciu jednofazowego zwarcia doziemnego i dzięki temu będzie generować alarm bez względu na to, czy zwarcie będzie trwałe czy przejściowe. Poniższe rysunki ilustrują zachowanie sygnalizatora w różnych przypadkach. I załączenie po naprawie Id Inom ALARM wewnętrzny aktywny nieaktywny t d analiza zwarcia ts t a wskaźnik optyczny alarmu przekaźnik wskaźnik optyczny aktywny (pobudzony) gdzie: t a= 4 h t s =10 s Rys. 20 - Sygnalizacja alarmu w przypadku trwałego zwarcia doziemnego. styki przekaźnika zwarte I Id Inom ALARM wewnętrzny aktywny nieaktywny td t s analiza zwarcia wskaźnik optyczny alarmu przekaźnik t a wskaźnik optyczny aktywny (pobudzony) gdzie: t a= 4 h t s =10 s Rys. 21 - Sygnalizacja alarmu w przypadku przejściowego zwarcia doziemnego. styki przekaźnika zwarte - 18 -
I Id Inom ALARM wewnętrzny aktywny nieaktywny t d analiza zwarcia wskaźnik optyczny alarmu t a wskaźnik optyczny aktywny (pobudzony) przekaźnik gdzie: t a= 4 h styki przekaźnika zwarte Rys. 22 - Sygnalizacja alarmu w przypadku pracy sieci w warunkach trwałego zwarcia doziemnego. W stanie alarmu wywołanego zwarciem doziemnym: - migają synchronicznie zewnętrzny i wewnętrzny wskaźnik optyczny dając co sekundę krótkie błyski w kolorze czerwonym, - zostają zwarte styki 8, 9 przekaźnika zwarć doziemnych (patrz Rys. 3 instrukcji montażu). Przy załączeniu linii SN występują silne zaburzenia powodujące pojawienie się dużego szybko zanikającego prądu zerowego. Stan taki może być potraktowany jako stan awaryjny, jednak brak reakcji układów zabezpieczeń informuje, że zwarcia nie ma. Po czasie ts=10 sekund ciągłej obecności napięcia średniego fałszywy alarm zostanie skasowany. Uwaga: Na przedstawionych powyżej rysunkach 20, 21 i 22, dla ich uproszczenia, nie narysowano działania parametru t n=10s. Parametr ten powoduje kasowanie alarmu po powrocie zasilania niskim napięciem zewnętrznym (po powrocie zasilania podstawowego) tak samo jak w przypadku pokazanego na rysunkach parametru ts. Jedyną różnicą jest to, że średnie napięcie nie musi być wyłączone po wykryciu zwarcia. Jego ciągła obecność powoduje skasowanie alarmu po upływie czasu t s=10 sekund. Niskie napięcie musi zostać wyłączone po wykryciu zwarcia na czas minimum 1s by po czasie tn=10s ciągłej jego obecności skasować alarm. Ciągłe zasilanie urządzenia niskim napięciem nie spowoduje skasowania alarmu!!! Zwarcie międzyfazowe. Sygnalizator w przypadku wykrywania zwarć międzyfazowych zachowuje się tak samo jak w przypadku wykrywania zwarć trwałych i przejściowych doziemnych. Ilustrują to przedstawione powyżej rysunki 20 i 21 pod warunkiem, że parametr Id zastąpimy parametrem Im, a parametr td parametrem tm. W stanie alarmu wywołanego zwarciem międzyfazowym: - migają synchronicznie zewnętrzny i wewnętrzny wskaźnik optyczny dając co sekundę krótkie błyski na przemian w kolorze czerwonym i zielonym, - zostają zwarte styki 9, 10 przekaźnika zwarć międzyfazowych (patrz Rys. 3 instrukcji montażu). - 19 -
Zwarcia wielokrotne. W sieciach kablowych średniego napięcia najczęściej występują zwarcia doziemne. Mogą one na skutek różnych czynników przerodzić się w zwarcia międzyfazowe. W sieciach mieszanych kablowo napowietrznych mogą pojawić się od razu zwarcia międzyfazowe. Sygnalizator traktuje zwarcia doziemne i zwarcia międzyfazowe jako niezależne zjawiska. Zwarcie międzyfazowe ma jednak charakter nadrzędny. Jeśli urządzenie wykryje jednocześnie obydwa zwarcia, wskaźniki optyczne i styki przekaźników zaczną sygnalizować zwarcie międzyfazowe. 14. Kasowanie sygnałów alarmu. Kasowanie sygnałów alarmu, czyli wyłączenie migania wewnętrznego i zewnętrznego sygnalizatora świetlnego oraz rozwarcie styków obu przekaźników, odbywa się po wystąpieniu jednego z warunków: - automatycznie przy trwałej obecności napięcia średniego w warunkach braku sygnału błędu (prąd zerowy mniejszy niż Id oraz prąd fazowy mniejszy niż Im ), przez czas dłuższy niż ts (10 sekund), - automatycznie po trwałym powrocie napięcia niskiego (brak napięcia musi trwać min. 1s) w warunkach braku sygnału błędu (prąd zerowy mniejszy niż Id oraz prąd fazowy mniejszy niż Im ), na czas dłuższy niż tn (10 sekund), - automatycznie po czasie ta (4 godziny), - automatycznie po rozładowaniu baterii akumulatorów, - po wciśnięciu przycisku KASOWANIE ALARMU znajdującego się na płycie czołowej jednostki sterującej, - po podaniu napięcia stałego 24VDC pomiędzy zaciski 5, 6 listwy zaciskowej jednostki sterującej (patrz Rys. 3 instrukcji montażu) z układów telemechaniki. 15. Zasada lokalizacji uszkodzonego odcinka sieci kablowej. Sieć kablową należy podzielić na odcinki i na początku każdego z nich zainstalować sygnalizator SMZ-3 w sposób opisany w punktach: 5, 6, 7, 8 i 9 (patrz też Rys. 25). Wystąpienie zwarcia doziemnego lub międzyfazowego w jednym z odcinków wywoła alarm generowany przez sygnalizatory umieszczone pomiędzy miejscem zwarcia, a zasilaniem (GPZ). Przypadek taki obrazują Rys. 23 i 24. Wizualizacja przepływu prądu zwarciowego na zewnątrz stacji pozwala brygadzie ruchowej poruszającej się od źródła (GPZ) wzdłuż sieci kablowej w prosty i szybki sposób ustalić ostatnią stację w ciągu kablowym, przez którą przepłynął prąd zwarciowy. Jest to jednoznaczne ze zlokalizowaniem uszkodzonego odcinka sieci kablowej. Przekazanie informacji o stanie obu przekaźników do punktu dyspozytorskiego umożliwia wizualizację stanu wielu sygnalizatorów na tablicy synoptycznej i eliminuje konieczność poszukiwania uszkodzonego odcinka sieci przez brygadę techniczną w terenie. GPZ USZKODZONY ODCINEK SIECI ZWARCIE Sygnalizatory SMZ-3: - Pobudzony - Niepobudzony Rys. 23 - Zasada lokalizacji uszkodzonego odcinka sieci kablowej przy pomocy sygnalizatorów SMZ. - 20 -
A - GPZ - miejsca zainstalowania zabezpieczeń EAZ (Elektroenergetycznej Automatyki Zabezpieczeniowej) B - miejsca zainstalowania sygnalizatorów serii SMZ - miejsce wystąpienia zwarcia - sygnalizatory pobudzone na skutek wystąpienia zwarcia Rys. 24 - Przykładowy schemat typowego odcinka sieci 15kV z zainstalowanymi sygnalizatorami serii SMZ. Ilustracja zadziałania sygnalizatorów w przypadku wystąpienia zwarcia i lokalizacja uszkodzonego odcinka sieci. - 21 -
A - GPZ - miejsca zainstalowania zabezpieczeń EAZ (Elektroenergetycznej Automatyki Zabezpieczeniowej) B - miejsca zainstalowania sygnalizatorów serii SMZ Rys. 25 - Schemat typowego układu sieci 15kV ze wskazaniem miejsc zainstalowania sygnalizatorów SMZ. - 22 -
Po usunięciu zwarcia i załączeniu sieci, wszystkie sygnalizatory po czasie 10 sekund automatycznie przechodzą do stanu czuwania (patrz punkt 14 instrukcji obsługi). 16. Obsługa sygnalizatora funkcja TEST. Konstrukcja sygnalizatora SMZ-3 zapewnia wysoką niezawodność działania oraz długotrwałą, bezawaryjną pracę. Po zamontowaniu, podłączeniu i uruchomieniu należy jedynie okresowo przeprowadzić kontrolę pracy poprzez obserwację wskaźnika ZASILANIE oraz zewnętrznego i wewnętrznego optycznego wskaźnika alarmu. Dodatkowo w określonych przez użytkownika odstępach czasu (zaleca się zaraz po pierwszym uruchomieniu, a następnie po 2 latach, a potem raz w roku) można przeprowadzić kontrolę sprawności wszystkich układów pomiarowych sygnalizatora uruchamiając funkcję TEST. Funkcja TEST. Uruchomienie funkcji TEST możliwe jest jedynie, gdy sygnalizator podłączony jest do źródła zasilania 230 VAC, znajduje się w trybie czuwania i nie sygnalizuje alarmu. W celu uruchomienia funkcji należy ręcznie wcisnąć przycisk TEST znajdujący się na płycie czołowej jednostki sterującej (patrz Rys. 17, 18 i 19), lub przy pomocy układów telemechaniki, zdalnie podać napięcie stałe 24V pomiędzy zaciski 6, 7 listwy zaciskowej (patrz Rys. 3 instrukcji montażu). W ten sposób zostaną doprowadzone do wejść sygnalizatora sygnały symulujące sygnał zwarcia doziemnego i międzyfazowego. Dzięki wykorzystaniu funkcji TEST możliwe jest sprawdzenia poprawności działania sygnalizatora na zgodność z opisem zamieszczonym w punkcie 13 bez konieczności wywoływania awarii w sieci SN. Obserwacja zachowania sygnalizatorów świetlnych (zewnętrznego i wewnętrznego znajdującego się na płycie czołowej urządzenia) oraz stanu styków obu przekaźników pozwala lokalnie lub zdalnie ocenić sprawność urządzenia. Uwagi: Funkcja TEST jest funkcją sprawdzenia poprawności działania całego toru pomiarowego. Z tego powodu przycisk TEST należy trzymać wciśnięty nie krócej niż zaprogramowany czas td (czas zwarcia doziemnego). Alarm testowy będzie uruchomiony po czasie td. W celu wygenerowania jedynie alarmu dla zwarcia doziemnego należy ustawić przełącznikami obrotowymi parametr td na wartość 0,1 sekundy i parametr tm na wartość 750 ms, a następnie wcisnąć przycisk TEST przez czas krótszy niż 750 ms. Jeden z wkrętów mocujących płytę czołową jednostki sterującej zabezpieczony jest nalepką plombującą, której zerwanie powoduje utratę gwarancji! - 23 -
Wszelkie opisy i grafiki prezentowane w niniejszym dokumencie stanowią własność firmy TIME-NET Sp. z o.o. i mogą być powielane jedynie w całości. Jakiekolwiek wykorzystanie fragmentów niniejszego dokumentu bez zgody właściciela może spowodowac skutki przewidziane obowiązującym prawem. TIME-NET Sp. z o.o. Z A K Ł A D A U TO M AT Y K I I U R Z Ą D Z E Ń P R E C Y Z Y J N Y C H 9 4-104 Ł ÓDŹ u l. Obywatelska 1 3 5 TEL/FAX +48 4 2 6 8 9 0 2 4 1 f i r m a @ t i m e - n e t. c o m. p l h t t p : / / w w w. t i m e - n e t. c o m. p l