Ex-mBEL_Z_P ]abezpieczenie pola pomiarowego

Ex-mBEL_Z_P
]abezpieczenie pola
pomiarowego
rozdzielni SN
Zabezpieczenie Ex-mBEL_Z_P – do pracy w polu
pomiarowym rozdzielni SN
Przeznaczenie
Zabezpieczenie Ex-mBEL_Z_P jest przeznaczone do pracy
w polu pomiarowym rozdzielni SN. Sterownik jest
przedstawicielem nowej grupy urządzeń Ex-mBEL.
Oprogramowanie
sterownika
zostało
oparte
o wielozadaniowy system Wx. Od strony programowointerfejsowej urządzenie jest w pełni zintegrowane
z systemem Ex SCADA.
Funkcje zabezpieczeniowe
-
dwustopniowe zabezpieczenie podnapięciowe działające
na napięciach międzyfazowych,
dwustopniowe zabezpieczenie nadnapięciowe działające
na napięciach międzyfazowych,
jednostopniowe
zabezpieczeni
nadnapięciowe
ziemnozwarciowe,
trójstopniowe zabezpieczenie podczęstotliwościowe
SCO – realizacja na drodze stykowej,
zabezpieczenia od tempa zmian częstotliwości (df/dt,
∆f/∆t),
zabezpieczenia od tempa zmiana napięcia (dU/dt, ∆U/∆t),
automatyka SPZ po SCO – realizacja na drodze stykowej,
wyjście blokady SZR,
kontrola stanu bezpieczników obwodów 100V~ oraz
napięcia 3U0,
sygnalizacja: Alarm i UP.
Budowa
Obudowa sterownika jest wykonana z profilu aluminiowego.
Zabezpieczenie może być wykonane w wersji podstawowej
(obudowa jednomodułowa) lub w wersji rozszerzonej
(obudowa składa się z modułu podstawowego i modułu
rozszerzenia).
Ex-mBEL_Z_P w obudowie natablicowej
Zasoby wersji podstawowej:
- pakiet sterownika mikroprocesorowego;
- pakiet zasilacza z 3 wyjściami sterowniczymi i 5 wejściami
dwustanowymi,
-
-
interfejs komunikacyjny,
pakiet wyświetlacza z klawiaturą i programowalnymi
diodami LED,
wielofunkcyjny
pakiet
CMB
z
4
wyjściami
przekaźnikowymi, wejściem pomiaru napięcia, 7 lub
8 wejściami dwustanowymi;
pakiet wejść napięciowych 7U,
interfejs komunikacyjny.
W wersji rozszerzonej dodatkowo występują:
- pakiet wejść dwustanowych BI – 16 wejść podzielonych
na 2 grupy, każda ze wspólnym zaciskiem.
- pakiet wyjść przekaźnikowych BO – 8 wyjść,
3 przekaźniki ze stykiem przełącznym, 5 przekaźników
ze stykiem zwiernym
W wersji rozszerzonej sterownik może być wyposażony
w dodatkowy pulpit z 16 programowalnymi diodami LED
oraz 4 klawiszami funkcyjnymi.
Urządzenie posiada izolację galwaniczną zasilania, sygnalizacji,
sterowań, pomiaru prądu oraz izolację wysokoomową dla
pomiaru napięć
Obwody wejściowe i wyjściowe
Obwody wejściowe i wyjściowe są dostosowane do potrzeb
typowych obiektów energetycznych, między innymi:
- Wejścia dwustanowe mogą być zasilane z napięcia stałego
lub zmiennego
- zasilanie z napięcia stałego – napięcie wejściowe
w zależności od wykonania od =24V do =220V
z wymuszeniem przepływu prądu 5mA przez styki
sygnalizacyjne; rozdzielczość czasowa wykrywania
zmian zależy od konfiguracji oraz od ilości pakietów w
urządzeniu i wynosi od 1ms (sterownik bez modułu
rozszerzenia) do 5ms 1 (sterownik z modułem
rozszerzenia).
- zasilanie z napięcia zmiennego – standardowe napięcie
~230 V, rozdzielczość czasowa 20 ms.
Typ napięcia sygnalizacji (AC/DC) wybiera się na drodze
programowej (konfiguracja). W obu przypadkach czas
filtrowania sygnałów jest ustawiany programowo.
Zmiana stanu wejść jest zapamiętywana z lokalnie nadaną
cechą czasu umożliwiającą prześledzenie sekwencji
zdarzeń - Ex-mBEL generuje sekwencje zdarzeń (SOE)
w kanale telemechaniki.
- 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.
Realizacja wielowątkowych automatyk programowalnych
Urządzenie może być wyposażone w moduł programowy
interpretera automatyk, który pozwala na samodzielne
1
w wersji specjalnej 1 ms.
projektowanie algorytmów. Informacją wejściową dla
algorytmu mogą być stany wejść sygnalizacyjnych, pomiary,
wewnętrzne stany zabezpieczenia, liczniki wewnętrzne.
Natomiast efektem działania algorytmu może być
pobudzenie
wyjścia
sterowniczego,
zmiana
stanu
wewnętrznego,
wyzwolenie
licznika,
wyświetlenie
komunikatu na ekranie. Stany wewnętrzne mogą być
transmitowane do centrum generując zdarzenia bądź jedynie
modyfikować mapę sygnalizacyjną.
Logika kombinacyjna - kalkulator
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. Wśród funkcji
kalkulatora znajdują się również funkcje czasowe
(generowanie impulsu, opóźnianie sygnału, filtracja czasowa).
Funkcje mogą ustawić stan wewnętrzny (np. zablokować
zabezpieczenie) lub pobudzić wyjście. Funkcje kalkulatora
można powiązać z sekwencjami programowalnymi.
Sekwencje programowalne
Użytkownik może edytować 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.
Łączność
Sterownik jest wyposażony w kanał diagnostyczny oraz w
dwa kanały łączności szeregowej. Możliwe interfejsy
komunikacyjne to:
- PFO światłowody plastikowe,
- kanał inżynierski z interfejsem PFO,
- GFO światłowody szklane (złącza ST)
- CAN,
- RS 485/422,
- RS 232,
- Ethernet 100Base-TX,
- Ethernet na światłowodach plastikowych 100Mb/s –
złącze SC-RJ.
Każdy kanał może
komunikacyjnym.
pracować
z
innym
protokołem
Sterownik opcjonalnie może być wyposażony w radiowy
kanał inżynierski zgodny ze standardem „Bluetooth” .
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
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.
Oba rejestratory (przebiegów szybko- i wolnozmiennych)
mogą pracować współbieżnie.
Dziennik zdarzeń
W zabezpieczeniu 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 archiwizowany
w pamięci nieulotnej w plikach odpowiadających okresom
dobowym,
tygodniowym
lub
miesięcznym
(okres
konfigurowany).
Wszystkie interfejsy są izolowane galwanicznie.
Testowanie i parametryzacja urządzenia
Obsługiwane protokoły
Parametryzację urządzenia i testowanie przeprowadza się
lokalnie poprzez kanał diagnostyczny – światłowodowy lub
radiowy kompatybilny ze standardem „Bluetooth”.
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.
Parametry techniczne
Urządzenie zostało zaprojektowane i wykonane zgodnie z wymaganiami dyrektywy 73/23/EWG (LVD) oraz dyrektywy
89/336/EWG (EMC)
Warunki pracy
Temperatura pracy / przechowywania
Wilgotność względna
(0...+50)°C; / (-20...+70)°C
do 90%
Obwody zasilania
Napięcie zasilania UN
Pobór mocy z zasilania
110...220VDC +10% /-20% lub
45...65VDC +10% /-20% lub
24VDC +10%/-15%
<10W
Obwody wejść/wyjść dwustanowych
Wejścia dwustanowe
Wyjścia przekaźnikowe
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
wykonania: =24V, =110V, =220V/~230V
1 ms bez modułu rozszerzenia
5 ms z modułem rozszerzenia
20 ms
8 A/230V~
2000VA (obciążenie rezystancyjne)
0,1...5s ;
10 ms
Moduły zabezpieczeniowe:
Zabezpieczenie podnapięciowe – napięcia
międzyfazowe
Liczba stopni
Zakres nastaw napięcia
Zakres nastaw czasu
Zabezpieczenie nadnapięciowe – napięcia
Liczba stopni
międzyfazowe
Zakres nastaw napięcia
Zakres nastaw czasu
Zabezpieczenie nadnapięciowe – napięcie U0
Liczba stopni
Zakres nastaw napięcia
Zakres nastaw czasu
Zabezpieczenie podczęstotliwościowe - SCO
Liczba stopni
Zakres nastaw częstotliwości
Zakres nastaw czasu
Zabezpieczenia nadczęstotliwościowe – SPZ/SCO Zakres nastaw częstotliwości
Zakres nastaw czasu
Zabezpieczenia od tempa zmian napięcia
Tryby pracy du/dt
Tryby pracy u+du/dt
Tryby pracy u+ Δu/Δt
Kierunek zmian
Wartość rozruchowa tempa zmian
Czas zadziałania
Zabezpieczenie od tempa zmian częstotliwości Tryby pracy df/dt
Tryby pracy f+df/dt
Tryby pracy f+ Δf/Δt
Kierunek zmian
Wartość rozruchowa tempa zmian
Czas zadziałania
Częstotliwość rozruchowa
2
0,05...0,95 Un
0,02...10,00 s
2
0,05...1,20 Un
0,02...10,00 s
1
0,05...1,00 Un
0,02...10,00 s
3
45...50 Hz
0,02...10,00 s
50...55 Hz
0,02...10,00 s
praca bez progu napięciowego
praca z rozruchowym progiem napięciowym
średnie tempo zmian z rozruchowym progiem napięciowym
Nastawialny: spadek lub wzrost napięcia
0,025 - I Un/s
0,1 - 10,0 s
praca bez progowej częstotliwości rozruchowej
praca z progową częstotliwością rozruchową
średnie tempo zmian z progową częstotliwością rozruchową
Nastawialny: spadek lub wzrost częstotliwości
0,2 - 10 Hz/s
0,1 - 10,0 s
45,0 - 50,0 Hz
Interfejsy komunikacyjne
RS 485
RS 232
RS 422
PFO
GFO
Ethernet
CAN
Standard
Typ złącza
Maksymalna długość łącza
Prędkość transmisji
Standard
Typ złącza
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
EIA/TIA-485
RJ11 lub MC 1,5/5-GF-3,81
1200m (zależna od prędkości)
do 57600 bit/s
EIA/TIA-232
RJ45
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
Wyposażenie opcjonalne
Radiowy kanał inżynierski
Pulpit lokalny
Rozszerzony pulpit lokalny
zgodny ze standardem Bluetooth
wyświetlacz znakowy LCD 2 x 16, 4 programowalne sygnalizacyjne diody świecące
16 programowalnych diod świecących, 4 programowalne klawisze funkcyjne z 4 diodami świecącymi
Wymiary - przykładowa konfiguracja
Wersja natablicowa bez rozszerzenia (wymiary bez uchwytu do szyny).
Przykładowy schemat przyłączeniowy
EKT/ASzP/1,4
Karta zamawiającego zabezpieczenie pola pomiarowego Ex-mBEL_Z_P
Zamawiający:
Nr zamówienia:
Miejsce instalacji:
Ilość sztuk:
Wypełnił:
1. Zasilanie
48 V−
90 ÷ 230 V ~ / 110 ÷ 250 V −
UZ = 48 V −
Z4
UZ = 90 ÷ 220 V~
110 ÷ 250 V −
ZU
2. Obudowa
natablicowa (montaż na szynie)
O1
zatablicowa
O2
3. Obwody pomiarowe
Napięcia znamionowe 100V~
P4
Napięcia znamionowe 120V~
P5
UZN =V-
PX
110 V-
USYG = 110 V-
B1
220 V-
USYG = 220 V-
B2
USYG =V-
BX
inne:
4.
- wymaga uzgodnienia z producentem
Napięcie wejść dwustanowych (13 wejść w module podstawowym, 16
wejść w module rozszerzenia)
inne:
- wymaga uzgodnienia z producentem
5. Moduł rozszerzenia
jest – standard 8 wyjść / 16 wejść
E1
nie ma
E0
niestandardowy – wymaga uzgodnienia z producentem
EX
6. Protokół łączności
brak
C0
IEC 60870-5-103
C1
DNP3.0
C2
IEC 60870-5-104
C3
MODBUS RTU
C4
inny:
- wymaga uzgodnienia z producentem
CX
7. Główny interfejs łączności
światłowody plastikowe
K1
RS485
RS485
K2
Ethernet 100BaseT
LAN
K3
CAN
CAN
K4
BT
BT1
8. Kanał radiowy zgodny ze standardem Bluetooth
jest
nie ma
9. Rejestrator zakłóceń
BT0
(Realizacja w 2007)
jest
R1
nie ma
R0
10. Kanał inżynierski światłowodowy
jest
I1
nie ma
I0
karta zamawiającego zabezpieczenie ex-mbel_z_p v1.doc/wersja dokumentu: 1.1