Sterownik Ex-mBEL_S

Sterownik Ex-mBEL_S
Sterownik Ex-mBEL_S
Przeznaczenie
Sterownik Ex-mBEL_S jest stacją telemechaniki (RTU)
przeznaczoną do sterowania rozłącznikami i odłącznikami
słupowymi w sieciach średnich napięć.
W standardowej konfiguracji sprzętowej sterownik
wykrywa prądy zwarciowe fazowe, prąd doziemny oraz
obecność napięcia. W zależności od wykrytego zwarcia i
stanu sieci sterownik wykonuje odpowiednie sterowanie
łącznikiem.
Szczególną cechą tego urządzenia jest możliwość
jednoczesnej komunikacji z centrami nadzoru w dwóch
wybranych radiowych systemach łączności (GPRS i TETRA
lub TRUNKING) i w różnych lub tych samych protokołach
łączności.
Sterownik
jest
wyposażony
w
pięć
kanałów
komunikacyjnych, z których dwa są przeznaczone do
łączności z systemem nadzoru, zaś pozostałe kanały mogą
być wykorzystane do połączenia z innymi urządzeniami
cyfrowymi przy użyciu standardowych protokołów. Dzięki
takiemu rozwiązaniu sterownik może pełnić rolę
koncentratora danych i konwertera protokołów dla tych
urządzeń.
W
wersji
standardowej
(współpraca
z
odłącznikiem) urządzenie sygnalizuje zwarcie bez
operacji łącznikiem.
W wersji współpracującej z rozłącznikiem może
również otwierać rozłącznik w wybranej przerwie
beznapięciowej SPZ, a w przypadku zwarć
doziemnych wyłączać rozłącznik. Wyłączanie
odbywa się z kontrolą prądu.
- Funkcje reklozerowe
W wariancie, gdy urządzenie współpracuje z
reklozerem, Ex-mBEL_S może po wykryciu zwarcia
wyłączyć obwód (przerywać prąd zwarciowy), i
lokalnie realizować cykl SPZ.
Automatyka reklozera jest w pełni programowalna i
może być dostosowana do potrzeb użytkownika.
Sterownik
może
także
współpracować
z dodatkowymi
zewnętrznymi
modułami
wykrywającymi przepływ prądu zwarciowego
(Ex-ML_NBAS_D – łącze RS485).
Sterownik należy do grupy urządzeń Ex-mBEL, na którą
składają
się,
oprócz
telemechaniki,
automatyki
zabezpieczeniowe oraz koncentratory komunikacyjne.
Urządzenia te zaprojektowano dla układów sieciowych, w
których zamiast uniwersalnych urządzeń automatyki
zabezpieczeniowej operujących kompletem funkcji, można
zastosować specjalizowane moduły ukierunkowane na
wypełnianie
konkretnych
zadań.
Oprogramowanie
sterownika zostało oparte o wielozadaniowy system Wx.
Funkcje
- Funkcje zabezpieczeniowe:
- Wykrywanie prądu zwarciowego
Sterownik kontroluje przepływ prądu w trzech
fazach oraz wylicza składową zerową prądu z
próbek prądów fazowych.
Prądy fazowe są mierzone dwutorowo w zakresie
nominalnym i zwarciowym, co zapewnia wysoką
dokładność pomiarów telemechanicznych oraz
wysoką dynamikę toru zwarciowego. Rozwiązanie
to zapewnia również dużą dokładność wyznaczania
prądu zerowego w całym zakresie pomiarowym.
W oparciu o te pomiary sterownik realizuje
zabezpieczenie nadprądowe fazowe dwustopniowe
oraz
zabezpieczenie
nadprądowe
ziemnozwarciowe.
Dodatkowo
sterownik
kontroluje
zawartość
drugiej
harmonicznej
w prądzie fazowym co pozwala odróżnić udar
prądu magnesującego w czasie załączania linii od
prądu zwarciowego.
Sterownik Ex-mBEL_S
- Funkcje telemechaniczne:
- Telesygnalizacja
Wykrywanie zmian z rozdzielczością czasową 1ms;
wysyłanie zdarzeń z lokalnie nadawaną cechą czasu;
generowanie sekwencji zdarzeń (SOE).
- Telesterowania
Możliwość
telesterowania
łącznikiem
oraz
telekasowania pobudzeń. Przed wykonaniem
sterowania jest kontrolowana jego cecha czasu.
Czas
trwania
impuls
sterowniczego
jest
programowalny ( ≤ 5s).
- Telepomiary
Opcjonalnie sterownik może wysyłać do centrum
nadzoru pomiary prądów fazowych, prądu I0 oraz
jednego napięcia. Dodatkowo, po zadziałaniu
zabezpieczenia, do centrum są wysyłane, wartości
prądów zwarciowych fazowych i prądu I0.
- Realizacja blokad stacyjnych, polowych (opcja):
Sterownik może realizować blokady logiczne. Funkcja
blokad umożliwia przypisanie do każdego polecenia
sterowniczego
warunków
powodujących
jego
odrzucenie. Informacja o odrzuceniu polecenia i
przyczynach, które je spowodowały jest wysyłana do
systemu nadzoru.
- Koncentracja danych z innych urządzeń:
Ex-mBEL_S może być zastosowany jako koncentrator
danych i konwerter protokołów.
Ex-mBEL_S -rozmieszczenie kanałów komunikacyjnych
Budowa
Obudowa urządzenia jest wykonana z profilu
aluminiowego. Sterownik może być wykonany w wersji
podstawowej (obudowa jednomodułowa) lub w wersji
rozszerzonej
(obudowa
składa
się
z
modułu
podstawowego i modułu rozszerzenia). W wersji
rozszerzonej sterownik może być wyposażony w
dodatkowe
pakiety
wejścia-wyjścia
oraz
panel
synoptyczny.
Zasoby wersji podstawowej:
- MBELMPU - pakiet mikroprocesora,
- MBELPS
- pakiet zasilacza z 3 wyjściami sterowniczymi i 5 wejściami dwustanowymi,
- MBELCMB - pakiet z jednym wejściem pomiaru
napięcia,
- MBELTRF
- pakiet z 3 wejściami pomiaru prądów
fazowych
- 5 kanałów komunikacyjnych
W wersji rozszerzonej urządzenie może być dodatkowo
wyposażone w:
- MBELEKM - panel synoptyczny (20 diod, 4 klawisze);
- MBELBI
- pakiet 16 wejść sygnalizacyjnych;
- MBELBO
- pakiet 8 wyjść sterowniczych.
Skompletowanie modułu rozszerzenia zależy od wariantu
wykonania (zamówienia).
Kanały szeregowe
Sterownik jest wyposażony w 5 kanałów komunikacyjnych:
- COM 1
- COM 2
- COM 3
- COM 4 i 5
- kanał RS232 do łączności z terminalem
systemu
Tetra
lub
terminalem
trunkingowym; może być skonfigurowany
do pracy z poziomami TTL (0 - 5 V),
- kanał RS232 do łączności z modem GPRS
(Ex-MGP).
- kanał asynchroniczny z interfejsem do
światłowodów plastikowych
- 2 interfejsy RS422/485 do łączności z
innymi urządzeniami np. sterownikiem
zasilacza / UPS-a
lub
zewnętrznymi
detektorami
prądu
zwarciowego
Ex-ML_NBAS_D.
Wszystkie kanały są izolowane galwanicznie.
Kanał diagnostyczny-parametryzacja sterownika
Sterownik jest wyposażony w lokalny kanał diagnostyczny
RS232 ze złączem typu RJ-45.
Kanał służy do parametryzacji sterownika oraz
instalowania konfiguracji i oprogramowania. Parametry
urządzenia są przechowywane w pamięci nieulotnej. Kanał
służy też do testowania i diagnozowania pracy urządzenia.
Jeżeli podstawowe łącze z systemem nadzoru jest
realizowana w standardzie GPRS lub Tetra to możliwa jest
poprzez to samo połączenie zdalna parametryzacja
urządzenia.
Obsługiwane protokoły
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(w opracowaniu). Dzięki
temu urządzenie może pracować jako konwerter
protokołów.
Pulpit operatora
Na pulpicie operatora została umieszczona sygnalizacja
optyczna pracy poszczególnych kanałów (monitorowanie
przepływu danych), a także sygnalizacja alarmu –
uszkodzenia sterownika. Sygnał alarmu może również
zostać wyprowadzony na wyjście przekaźnikowe.
W wersji rozszerzonej sterownik może być wyposażony
w dodatkowy panel synoptyczny z 20 diodami i 4
klawiszami programowalnymi.
Rejestrator zakłóceń szybkozmiennych
Funkcja opcjonalna. Rejestrator zapisuje spróbkowane
mierzone i wyliczane przebiegi analogowe, stany wejść
oraz stany pobudzeń automatyki. Zestaw sygnałów do
rejestracji wybiera się w konfiguracji urządzenia.
Standardowa częstotliwość próbkowania wynosi 1200Hz.
Czas pojedynczej rejestracji zależy od zadeklarowanej ilość
rejestrowanych przebiegów. Dla domyślnej konfiguracji
czas ten wynosi ok. 3 s. Użytkownik może ustawić czas
rejestracji przed wyzwoleniem (ang. pre-trigger).
Rejestrator można wyzwolić zmianą stanu dowolnego
wejścia lub pobudzeniem automatyki. W wewnętrznej
pamięci nieulotnej urządzenia można przechować do 20
rejestracji. Rejestracje są zapisywane w formacie
COMTRADE. Razem z przebiegami jest zapisywany (w
oddzielnym) pliku dziennik zdarzeń związanych z
zarejestrowanym zakłóceniem.
Rejestrator przebiegów wolnozmiennych
Obwody wejściowe i wyjściowe
Funkcja opcjonalna. Rejestrator zapamiętuje wyliczane
przebiegi wolnozmienne (np. wartości skutecznej prądów).
Częstotliwość rejestracji ustawia się w zakresie 0,1-3Hz
(okres zapisu od 333 ms do 10 s). Rejestrator wyzwala się
przekroczeniem nastawionego progu, zmianą stanu wejścia
lub pobudzeniem automatyki. Podobnie jak w rejestratorze
przebiegów szybkozmiennych można ustawić zapis przed
momentem wyzwolenia. Rejestracje są zapisywane
w formacie COMTRADE.
Obwody wejściowe i wyjściowe są dostosowane
do potrzeb typowych obiektów energetycznych:
Oba rejestratory (przebiegów szybko- i wolnozmiennych)
mogą pracować współbieżnie.
W przypadku wykorzystywania łączy GPRS lub TETRA
zdalny dostęp do rejestratorów zakłóceń i dziennika
odbywa się poprzez podstawowy kanał łączności.
Dziennik zdarzeń
W sterowniku jest prowadzony dziennik zdarzeń, do
którego trafiają informacje o pobudzeniu i zadziałaniu
zabezpieczeń, zmianie stanu wejść, sterowaniach,
blokadach oraz alarmy systemowe. Wszystkie wpisy
w dzienniku są opatrzone cechą czasu. Dziennik jest
przechowywany
w pamięci
nieulotnej.
Zdarzenia
z poszczególnych dni, tygodni lub miesięcy są zapisywane
w oddzielnych plikach.
Wejścia dwustanowe mogą być pobudzane napięciem
stałym lub zmiennym:
- pobudzanie napięciem stałym – napięcie wejściowe
w zależności od wykonania =24V, =110V oraz =220V
z wymuszeniem przepływu prądu 5mA przez styki
sygnalizacyjne.
- pobudzanie napięciem zmiennym – standardowe napięcie
~230 V, rozdzielczość czasowa 20 ms.
Typ napięcia sygnalizacji (AC/DC) oraz czas filtracji
wybiera się w konfiguracji sterownika.
Obwody sterownicze – sterowania przekaźnikowe
konfigurowalne, mogą pracować jako impulsowe w trybie
1 z n i/lub sterowania statyczne niezależne. Część wyjść
sterowniczych jest wyprowadzona na styki przełączne.
Obwody pomiarowe –
- wejścia prądowe - przekładniki z oknem, zakres
pomiarowy zależny od ilości zwojów, typowo 20A lub
100A.
- wejścia napięciowe – izolacja wysokoomowa; zakres
pomiarowy wejść napięciowych 100V,120V, 230V.
Parametry techniczne
Urządzenie zostało zaprojektowane i wykonane zgodnie z wymaganiami dyrektywy 2006/95/WE (LVD) oraz dyrektywy
2004/108/WE (EMC)
Parametry ogólne:
Warunki pracy
Temperatura pracy / przechowywania
(0...+50)°C; / (-20...+70)°C
Obwody zasilania
Wilgotność względna
Napięcie zasilania UN – wariant 1
do 90%
=(110 ...220)V
Napięcie zasilania UN – wariant 2
Pobór mocy z zasilania
=(24…48)V
<10W
19-stykowe złącze w rastrze 5 mm, do przewodów o maksymalnym
przekroju 2,5 mm2
Typ wtyku: FRONT-MSTB 2,5/19-ST lub SMSTB 2,5/19-ST
Zaciski
Zasilania, wejść dwustanowych i
wyjść przekaźnikowych
Obwody prądowe
Przewody przewlekane przez okna przekładników
Wejście napięciowe
Do przewodów o maks. przekroju 2,5 mm2; wtyk: MSTB 2,5/2-ST
Obwody wejść/wyjść dwustanowych:
Wejścia dwustanowe
Wyjścia przekaźnikowe
Wejścia pomiarowe prądowe
Wejścia pomiarowe napięciowe
Napięcie wejściowe
Rozdzielczość czasowa dla napięcia stałego
Rozdzielczość czasowa dla napięcia ~230V
Znamionowy prąd
Zdolność łączeniowa
Czas impulsu w trybie sterowań impulsowych
Dokładność czasu impulsu
Zakresy pomiarowe
Znamionowy prąd wejściowy In
Rozdzielczość
Separacja wejść
Zakres pomiaru napięcia
Separacja wejść
wykonania: =24V, =110V, =220V/~230V
typowo 5 ms (możliwe do1 ms)
20 ms
8 A/230V~
2000VA (obciążenie rezystancyjne)
0,1...5s ;
10 ms
20A lub100A
1A lub 5A
10 bitów
galwaniczna
100 V, 120V, 230V
wysokoomowa
Standard
Typ złącza
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Standard
Typ złącza
EIA/TIA-485
RJ11 lub MC 1,5/5-GF-3,81
1200m (zależna od prędkości)
do 57600 bit/s
EIA/TIA-232
RJ45
Interfejsy komunikacyjne
RS 485
RS 232
Prędkość transmisji
Maksymalna długość łącza
Standard
Typ złącza
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Typ złącza
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Typ złącza
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Standard 1
Standard 2
Standard
Typ złącza
Maksymalna długość złącza
Prędkość transmisji
RS 422
PFO
GFO
Ethernet
CAN
do 57600 bit/s
do 10m
EIA/TIA - 422
RJ11 lub MC 1,5/5-GF-3,81
1200m (zależna od prędkości)
do 57600 bit/s
Versatile Link firmy Avago Technologies
100m / plastikowy
do 57600 bit/s
ST
2000m
do 57600 bit/s
100Base-Tx
LAN światłowody plastikowe, złącze SC-RJ, 100Mb/s
CAN 2.0B ISO 11898-24V
MC 1,5/5-GF-3,81
30m dla 1Mb/s 5000m dla 10kb/s
do 1Mb/s
Wymiary
Wersja podstawowa
Wersja rozszerzona
Schemat przyłączeniowy
EKT/ASzP/1,5