Zabezpieczenie Ex fBEL

Zabezpieczenie
Ex-fBEL
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
zabezpieczeń strony 110 kV.
realizować
funkcje
-
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.
niektórych
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
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.
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
-
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,
IEC60870-5-101, -103, -104, DNP3.0, MODBUS RTU, IEC 61107,
DLMS, PPP oraz IEC61850. 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
wyprowadzony na panel czołowy.
kanał
diagnostyczny
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
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.
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
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),
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
Zasilanie
Temperatura pracy / przechowywania
Wilgotność względna
Napięcie zasilania UN – wariant 1
Napięcie zasilania UN – wariant 2
Pobór mocy z zasilania
(-5...+40)°C; / (-20...+70)°C
do 90%
=(110 ...220)V lub ~230V
=24V ÷ =48V
<15W
Obwody wejść/wyjść dwustanowych
Wejścia dwustanowe
Ilość wejść
Znamionowy prąd
Zdolność łączeniowa
Czas impulsu w trybie sterowań impuls.
Dokładność czasu impulsu
20 izolowanych wejść kluczowanych podzielonych na sekcje po
4 wejścia 3 izolowane wejścia statyczne podzielone na sekcje 2-1
Wykonania standardowe: =24V, =110V, =220V
1 ms
12 (2 z kontrolą ciągłości obwodu)
2 wyjścia typu opto-mosfet
8 A/230V~
2000VA (obciążenie rezystancyjne)
0,1...10s
10 ms
Wyjścia przekaźnikowe
Napięcie wejściowe
Rozdzielczość czasowa
Ilość wyjść
Ilość torów
Prąd znamionowy
Wytrzymałość termiczna długotrwała
Wytrzymałość termiczna jednosekundowa
Wytrzymałość termiczna dynamiczna
TRF - Io, 3xIn, 4xUn, 8U – 8xUn
1A lub 5A
10In
100In
250In
Obwody wejść pomiarowych
Wejścia pomiarowe
Podstawowe moduły zabezpieczeniowe:
Zabezpieczenie nadprądowe na prądach fazowych Liczba stopni
Zakres nastaw prądu
Zakres nastaw czasu
Zabezpieczenie nadprądowe zależne na prądach Charakterystyka
fazowych
Zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe Liczba stopni
Zakres nastaw prądu
Zakres nastaw czasu
Zabezpieczenie ziemnozwarciowe kierunkowe Kąt środkowy
Nastawa prądowa
Nastawa napięciowe
Czas
Zabezpieczenie ziemnozwarciowe admitancyjne Zakres nastaw admitancji
Nastawa napięciowa
Czas
Zabezpieczenie ziemnozwarciowe
Zakres nastaw
konduktancyjne
Nastawa napięciowa
Czas
Zabezpieczenie ziemnozwarciowe susceptancyjne Zakres nastaw susceptancji
Nastawa napięciowa
Czas
Automatyka SPZ
Ilość załączeń
Pobudzanie/blokowanie automatyki
Automatyka SCO
Zabezpieczenia od tempa zmiana napięcia
Zabezpieczenie od tempa zmian częstotliwości
Automatyka SPZ po SCO
Zabezpieczenie przeciążeniowe - model cieplny
Zabezpieczenie od asymetrii napięcia
(stosunek składowej przeciwnej do zgodnej)
4
0,1...20In
0,02...10,00 s
Zgodna z PN-EN 60255-3
2
(0,1...1,2)I0n
0,05s…10,00 s
-180°...+180° co 1°
(0,002...1,2)I0n
1,2...50V
0,05...10s
0,1 - 500 mS
1,2...50V
0,05...10,00 s
0,1 - 500 mS
1,2...50V
0,05...10,00 s
0,1 - 500 mS
1,2...50V
0,05...10,00 s
Do 3
Dowolnym stopniem zabezpieczenia nadprądowego fazowego lub
dowolnym zabezpieczeniem ziemnozwarciowym
Wyłączanie zwłoczne/bezzwłoczne
Możliwość wyłączania bezzwłocznego w każdym cyklu
Liczba stopni
konfigurowalna, do 8
Zakres częstotliwości
45 – 50 Hz
Czas
0,01 – 10,00 s
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
Czas zadziałania
0,1 - 10,0 s
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
Czas zadziałania
0,1 - 10,0 s
Częstotliwość rozruchowa
45,0 - 50,0 Hz
Zakres częstotliwości
49,9 – 55,0 Hz
Czas
0,01 – 100,00 s
Alarmowy przyrost temperatury
(60 – 180)% temp. nomin
Przyrost temperatury powodujący wyłączenie (80 – 200)% temp. nomin
Temperatura powodująca ustąpienie
(30 - 90)% temp. nomin.
pobudzenia
Wartość rozruchowa
0,6 - 90,0 %
Czas zadziałania
0,01-10,0 s
Moduły łącznościowe:
RS485/RS422
PFO
LAN
RS232
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Typ złącza
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Standard 1
Standard 2
Typ złącza
1200m (zależna od prędkości)
do 57600 bit/s
Versatile Link firmy Avago Technologies
100m / plastikowy
do 57600 bit/s
100Base-TX, skrętka UTP
100Base-FX, światłowody szklane jedno i wielomodowe
RJ-45 (zgodne z EIA-561)
GFO
BEL
LON
Wymiary – wersja zatablicowa
Układ złączy
Prędkość transmisji
Typ złącza
Prędkość transmisji
Typ łącza
Prędkość transmisji
Typ złącza
Prędkość transmisji
do 57600 bit/s
ST
do 57600 bit/s
Różnicowe z izolacją transformatorową
9600 bit/s
MC 1,5/5-GF-3,81
do 57600 bit/s
Przykładowy schemat przyłączeniowy
EKT/MŚ/2,3