Ex BEL_ARN - Automatyka regulacji napięcia

Ex-BEL_ARN
Dutomatyka
regulacji napięcia
Ex-BEL_ARN - Automatyka regulacji napięcia
Przeznaczenie
Automatyka Ex-BEL_ARN jest przeznaczona do
utrzymania stałego poziomu napięcia w sieci
elektroenergetycznej za pomocą transformatora
regulacyjnego z przełącznikiem zaczepów pod
obciążeniem.
Automatyka
pracuje
pod
kontrolą
systemu
operacyjnego czasu rzeczywistego Wx (opracowanie
własne firmy ELKOMTECH S.A.). Wszystkie funkcje
urządzenia, zarówno związane z automatyką, jak i
telemechaniczne podlegają programowej konfiguracji i
mogą być dostosowane do potrzeb użytkownika.
Moduł Ex-BEL jest urządzeniem czwartej generacji
mikroprocesorowych sterowników produkowanych
przez firmę ELKOMTECH S.A. 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
- Możliwość regulacji napięcia w transformatorach
dwu- i trójuzowojeniowych
- Tryb pracy : automatyczny, ręczny zdalny (centrum
dyspozytorskie), ręczny lokalny
- Wyświetlanie
i
wysyłanie
do
centrum
dyspozytorskiego aktualnego numeru zaczepu,
wartości napięcia oraz prądu
- Możliwość zmiany trybu pracy z lokalnego pulpitu
lub z poziomu centrum dyspozytorskiego,
- Możliwość blokowania i odblokowania automatyki
z lokalnego pulpitu lub z poziomu centrum
dyspozytorskiego,
- Automatyczne
blokowanie
automatyki przy
nadmiernym obniżeniu napięcia, błędnej reakcji
przełącznika zaczepów, braku reakcji przełącznika
zaczepów.
Ex-BEL_ARN w obudowie zatablicowej
- Alarm (lub blokada) w przypadku nadmiernego
wzrostu napięcia z możliwością wyłączenia zasilania
przełącznika zaczepów,
- Możliwość lokalnego zablokowania poleceń z
telemechaniki (odstawienie telesterowań),
- Automatyczna zmiana, o określonych godzinach,
wartości utrzymywanego napięcia,
- Blokada przy otwartym wyłączniku w polu
transformatora.
Funkcje telemechaniczne
- Możliwość zdalnej zmiany położenia przełącznika
zaczepów w trybie ręcznego sterowania.
- Wysyłanie w trybie zdarzeniowym zmiany stanu
przełącznika zaczepów.
- Wysyłanie pomiarów.
- Zdalne odblokowanie i blokowanie automatyki.
- Funkcja sterownika nadrzędnego dla urządzeń
podłączonych do drugiego kanału łączności.
Funkcje dodatkowe
- Programowalne sekwencje – mechanizm tworzenia
prostych automatów,
- Moduł programowalnej logiki kombinacyjnej,
- Rejestrator zakłóceń,
- Rejestrator
stanów
(stany
wewnętrzne
zabezpieczenia oraz przebiegi wolnozmienne wartości skuteczne napięć i prądów),
- Długookresowy rejestrator zdarzeń o pojemności
wielu tysięcy rekordów,
Budowa – konfiguracja modułów peryferyjnych
Logika kombinacyjna - kalkulator
Urządzenie jest sterownikiem mikroprocesorowym o
budowie modułowej. Do modułu głównego procesora
można podłączyć, poprzez magistralę, różną liczbę
modułów peryferyjnych (wejścia-wyjścia, pomiary AC
itp.).
Kalkulator jest modułem logiki kombinacyjnej i
arytmetyki, który umożliwia stworzenie wielu funkcji
logicznych i arytmetycznych, których argumentami są
stany wewnętrzne i stany wejść. Funkcje mogą ustawić
stan wewnętrzny lub pobudzić skonfigurowane wyjście.
Funkcje kalkulatora można powiązać z sekwencjami
programowalnymi.
Obudowa sterownika jest wykonana z profilu
aluminiowego. Sterownik jest produkowany w dwóch
wersjach: do montażu natablicowego i zatablicowego –
do montażu w drzwiach celki. Obie wersje są
identyczne jeśli chodzi o typy złączy i numerację
zacisków.
Ilość i typ modułów peryferyjnych zależy od
zamówienia. Aktualnie w produkcji znajdują się moduły:
- PS – moduł zasilacza z obwodami I/O (5 sterowań, 8
wejść);
- ADC – moduł pomiarów zmiennoprądowych,
pomiar do 5 napięć oraz do 5 prądów (w tym 3
prądy fazowe);
- BIN – moduł wejść i wyjść binarnych – 7 wyjść
przekaźnikowych, 11 wejść dwustanowych z
podziałem 4, 3, 2, 2 (grupy wejść ze wspólnym
minusem);
- BIN2 – moduł wejść binarnych – 26 wejść
dwustanowych z podziałem 7, 6, 7, 6 (wejść ze
wspólnym minusem);
Płyta procesora
CPU
Interfejs
magistrali
peryferyjnej
Pulpit operatora
RAM
PS
FLASH
Pamięć
masowa
Vcc
ADC
BIN
Interfejs
magistrali
Zegar
Logika
sterująca
Interfejs
magistrali
Logika
sterująca
Kanał
diagnost.
Interfejs
łączności
1
Interfejs
magistrali
CPU
A/C
Interfejs
łączności
2
Schemat blokowy zabezpieczenia Ex-BEL
Standardowa konfiguracja sprzętowa dla automatyki
ARN to: moduł zasilacza PS, moduł pomiarowy ADC
oraz płyta wejść dwustanowych BIN2 - w sumie 5
sterowań
przekaźnikowych
oraz
34
wejścia
dwustanowe.
Sekwencje programowalne
Użytkownik może stworzyć w konfiguracji urządzenia
sekwencję składającą się kolejnych kroków. W każdym
kroku można zaprogramować wykonanie sterowania,
ustawienie stanu wewnętrznego (zmiennej), zapalić
diodę sygnalizacyjną na pulpicie. Wykonanie danego
kroku może być uzależnione od warunku logicznego.
Można także wprowadzić sparametryzowany 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.
Łączność
Urządzenie jest wyposażone w kanał diagnostyczny w
standardzie RS232 (EIA-561) wyprowadzony na płytę
czołową.
Dodatkowo automatyka może być wyposażona w dwa
moduły
łączności
o
różnym
wyposażeniu
komunikacyjnym. Mogą to być:
- interfejs
do
światłowodów
szklanych
wielomodowych z końcówkami ST,
- interfejs do światłowodów plastikowych,
- CANbus,
- RS 485
- RS 422,
- RS 232,
- Ethernet 100BASE-TX,
- Ethernet 100BASE-FX (światłowody szklane),
- Ethernet na światłowodach plastikowych 100Mb/s,
złącze SC-RJ,
- interfejs do magistrali BEL,
- interfejs do kanału inżynierskiego – światłowody
plastikowe.
Sterownik może być wyposażony w dowolny protokół
już zaimplementowany w systemie Wx, m.in. DNP 3.0,
IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-103, IEC 60870-5-104,
Modbus RTU, BEL, PPM2, MST, CAN-EKT, PPP,
DLMS, IEC 61107 oraz IEC 61850. Dzięki temu
urządzenie
może
pracować
jako
konwerter
protokołów.
Do sterownika można także dołączyć zewnętrzny
modem GPRS (protokół PPP).
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.
Dodatkowo urządzenie może być wyposażone w
radiowy kanał diagnostyczny kompatybilny ze
standardem Bluetooth.
Ex-BEL_ARN – pulpit urządzenia
Rejestrator zakłóceń
Funkcja opcjonalna. Rejestrator zapisuje spróbkowane,
mierzone bezpośrednio i wyliczane przebiegi
analogowe, stany wejść oraz stany wewnętrzne
automatyki. Może także rejestrować wartości
kryterialne – np. wartości skuteczne. Zestaw sygnałów
do rejestracji wybiera się w konfiguracji zabezpieczenia.
Standardowa częstotliwość próbkowania wynosi
1600Hz (32 próbki na okres). Użytkownik może
ustawić czas rejestracji przed wyzwoleniem (ang. pretrigger), 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. Można
wyzwolić
go
także
dodatkowym
progiem
zdefiniowanym wewnątrz rejestratora. 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 np. wartość skuteczną napięcia.
Dodatkowo rejestrator może zapisywać
stany i
zmienne
wewnętrzne
urządzenia.
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 (okres próbkowania od
333 ms do 10 s). Rejestrator może być wyzwolony
stanem automatyki, zmianą stanu wejścia lub poziomem
mierzonego napięcia. Sposób wyzwalania rejestratora i
zbiór rejestrowanych sygnałów definiuje się w pliku
konfiguracyjnym sterownika. Standardowo rejestracja
odbywa się w cyklach ośmiogodzinnych. Rejestrowany
jest trend wartości skutecznych napięcia i prądu,
numer zaczepu oraz reakcja automatyki na zmiany
napięcia (sterowanie przełącznikiem zaczepów).
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 urządzeniu jest prowadzony dziennik - rejestrator
zdarzeń, do którego trafiają informacje o pobudzeniu i
zadziałaniu automatyki, 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. Pojemność tej
pamięci wystarcza na zapis wielu tysięcy zdarzeń.
Zdarzenia z danego dnia, tygodnia lub miesiąca
(zależnie od ustawień) są zapisywane w oddzielnym
pliku. W ten sposób jest tworzony zestaw plików z
archiwalnymi zdarzeniami, w którym nazwa pliku i
nazwa podkatalogu jednoznacznie wskazują na przedział
czasowy. Pliki rejestratora zdarzeń mogą być
automatycznie odczytywane z urządzenia za pomocą
aplikacji AKW. Pliki te mogą być także pobierane
ręcznie przez użytkownika. Aplikacja AKW umożliwia
przeglądanie dzienników na różnym poziomie
szczegółowości (dziennik pełen, dziennik użytkownika
itp.)
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
Pobór mocy z zasilania
(-5...+40)°C; / (-20...+70)°C
do 90%
=(110 ...250)V
<20W
Obwody wejść/wyjść dwustanowych
Wejścia dwustanowe
Napięcie wejściowe
Rozdzielczość czasowa
Liczba wejść dwustanowych (konfiguracja standardowa)
Wyjścia przekaźnikowe
Znamionowy prąd
Zdolność łączeniowa
Czas impulsu w trybie sterowań impulsowych
Dokładność czasu impulsu
Liczba wyjść przekaźnikowych (konfiguracja standardowa)
Wykonania standardowe: =24V, =110V, =220V
do 1 ms
34 w tym grupa 11 wejść zasilana z napięcia 24V
8 A/230V~
2000VA (obciążenie rezystancyjne)
0,1...10s
10 ms
5
Obwody wejść napięciowych
Napięcia międzyfazowe
Napięcie znamionowe
120V
Prąd znamionowy
Wytrzymałość termiczna długotrwała
Wytrzymałość termiczna jednosekundowa
Wytrzymałość termiczna dynamiczna
1A lub 5A
2,2In
100In
250In
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Typ złącza
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Standard 1
Standard 3
Prędkość transmisji
Typ złącza
Prędkość transmisji
Typ światłowodu / złącza
Prędkość transmisji
Typ transmisji
Prędkość transmisji
zgodny ze standardem Bluetooth
1200m (zależna od prędkości)
do 57600 bit/s
Versatile Link firmy Avago Technologies
100m
do 57600 bit/s
100Base-TX, skrętka UTP
100Base-FX, światłowody szklane
do 1Mb/s
RJ-45 (zgodne z EIA-561)
do 57600 bit/s
szklany wielomodowy / ST
do 57600 bit/s
Różnicowa z izolacją transformatorową
9600 bit/s
Obwody wejść prądowych
Prądy fazowe
Moduły łącznościowe:
RS 485/422
PFO
LAN
CAN
RS232
GFO
BEL
Kanał radiowy
Wymiary – wersja zatablicowa
Wymiary – wersja natablicowa
Układ złączy
Złącze płyty PS
(zasilanie +
sterowanie
wyłącznikiem)
Złącze
pomiaru
napięć
Złącza
prądowe
Złącza modułu
BIN2
Przykładowy schemat przyłączeniowy
EKT/ASzP/1,4