Sterownik Ex-mBEL_RC_ART

Sterownik Ex-mBEL_RC_ART
Przeznaczenie
Sterownik Ex-mBEL_RC_ART jest przeznaczony do
współpracy z wyłącznikiem typu RC-27. Urządzenie integruje funkcje zabezpieczenia, telemechaniki i automatyki
programowalnej.
W standardowej konfiguracji sprzętowej sterownik mierzy
prądy i napięcia fazowe oraz składowe zerowe prądu i napięcia. W zależności od wykrytego zaburzenia sieci sterownik może wykonać odpowiednie sterowanie wyłącznikiem.
Urządzenie jest w pełni zintegrowane z systemem zdalnego
nadzoru WindEx; przesyła do niego w trybie zdarzeniowym
informacje o pobudzeniach, zanikach itp. oraz dane pomiarowe podstawowych wielkości elektrycznych (prądy, napięcia, moce) które integrują się w bazie danych systemu
WindEx z innymi pomiarami i mogą uczestniczyć w tworzeniu bilansów, zestawień i raportów.
Rejestrowany w pamięci nieulotnej dziennik, do którego
trafiają opatrzone cechą czasu informacje o pobudzeniu
i zadziałaniu zabezpieczeń, zmianie stanu wejść, sterowaniach i blokadach oraz alarmy systemowe, pozwala na
odtworzenie sekwencji zdarzeń nawet, jeśli w interesującym przedziale czasu kanał łączności był niesprawny.
Sterownik jest przystosowany do prowadzenia łączności
radiowej za pomocą zewnętrznych radiomodemów GPRS,
CDMA lub trankingowych – zarówno analogowych
MPT1327 jak i cyfrowych Tetra, przy czym możliwa jest
jednoczesna praca dwóch kanałów w trybie niezależnym
lub rezerwującym. Wykorzystywanie do łączności kanału
GPRS, CDMA lub Tetra PD (tryb pakietowy) pozwala na
zestawienie sieciowego łącza diagnostycznego Telnet
z możliwością zdalnej wymiany konfiguracji.
Funkcje
- Funkcje zabezpieczeniowe:
Sterownik mierzy bezpośrednio prądy (w tym I0), napięcia fazowe oraz częstotliwość sieci. Z wartości chwilowych napięć wyznaczana jest składowa U0 .
Prądy fazowe są mierzone dwutorowo w zakresie nominalnym i zwarciowym, co zapewnia dużą dynamikę toru
zwarciowego oraz dokładność pomiarów telemechanicznych (również prądu zerowego) w całym zakresie pomiarowym. W oparciu o te pomiary sterownik realizuje:
- zabezpieczenie nadprądowe ziemnozwarciowe, kierunkowe oraz fazowe z konfigurowalną liczbą stopni;
- zabezpieczenie podnapięciowe;
- zabezpieczenie częstotliwościowe;
- automatykę SPZ.
Dodatkowo sterownik kontroluje zawartość drugiej
harmonicznej w prądzie fazowym, co pozwala odróżnić
prąd zwarciowy od udaru prądu magnesującego w czasie
załączania linii.
W standardowej konfiguracji, po wykryciu zwarcia sterownik wyłącza obwód (przerywa prąd zwarciowy) –
opcjonalnie może następnie zrealizować cykl SPZ; automatyka wyłącznika jest w pełni programowalna i może
być dostosowana do potrzeb użytkownika.
Sterownik może współpracować z dodatkowymi, zewnętrznymi modułami wykrywającymi przepływ prądu
zwarciowego (np. Ex-ML_NBAS_D).
- Funkcje telemechaniczne:
Sterownik realizuje podstawowe funkcje telemechaniki:
- Telesygnalizacja
wykrywanie zmian z rozdzielczością czasową 5ms;
wysyłanie zdarzeń z lokalnie nadawaną cechą czasu;
generowanie sekwencji zdarzeń (SOE).
- Telesterowania
zdalne sterowanie wyłącznikiem oraz kasowanie pobudzeń. Przed wykonaniem sterowania jest kontrolowana cecha czasu polecenia. Czas trwania impuls
sterowniczego jest programowalny ( ≤ 5s).
- Telepomiary
wysyłanie do centrum nadzoru pomiarów prądów fazowych, napięć fazowych i międzyfazowych, mocy,
I0, U0 oraz, po zadziałaniu zabezpieczenia, wartości
prądów zwarciowych fazowych i prądu I0.
Dodatkową funkcją jest nadzorowanie pracy zasilacza
bezprzerwowego z możliwością wysyłania do centrum
informacji o stanie baterii oraz zdalnego wyłączenie zasilacza.
- Realizacja blokad stacyjnych, polowych (opcja):
Sterownik może realizować blokady logiczne umożliwiające 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_RC może być zastosowany jako koncentrator
danych i konwerter protokołów.
Budowa
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 zawierający 20 diod LED i 4 przyciski
o programowalnych funkcjach. Obudowa urządzenia jest
wykonana z profilu aluminiowego i posiada zatrzask do
montażu na szynie TS35 (EN 50022).
- Liczba wyjść sterujących i wejść dwustanowych oraz
kanałów komunikacyjnych zależy od użytych modułów
peryferyjnych, np.:
- obudowa podstawowa:
2 kanały łączności, 7 wyjść sterowniczych, 13 wejść dwustanowych lub
5 kanałów łączności, 3 wyjścia sterownicze, 5 wejść dwustanowych;
- obudowa rozszerzona:
2 kanały łączności, 15 wyjść sterowniczych, 29 wejść
dwustanowych lub
5 kanałów łączności, 11 wyjść sterowniczych, 21 wejść
dwustanowych,
Kanały szeregowe
Sterownik, w zależności od wariantu, może być wyposażony w 2 lub 5 izolowanych galwanicznie kanałów komunikacyjnych:
- COM 1
RS232 zwykle wykorzystywany do połączenia z radiomodemem trankingowym MPT1327 (analogowym) lub TETRA;
- COM 2
RS232 zwykle wykorzystywany do połączenia z modem GPRS (Ex-MGP) lub CDMA;
- COM 3
PFO – kanał z interfejsem do światłowodów plastikowych;
- COM 4
RS422/RS485 zwykle wykorzystywany do
połączenia zasilaczem bezprzerwowym;
- COM 5
RS422/RS485.
COM1
RS232
COM2
RS232
COM3
POF
COM4
RS485
COM5
RS485
Ex-mBEL_RC_ART -rozmieszczenie kanałów COM1…COM5
Sterownik obsługuje m.in. protokoły MAP27, TETRA
SDS/PD, IEC60870-5-101, -103, -104, DNP3.0, MODBUS
RTU, IEC 61107, DLMS, PPP oraz IEC61850 przy czym
powiązania określonego protokołu z kanałem komunikacyjnym dokonuje się w trakcie konfiguracji urządzenia.
Takie rozwiązanie pozwala na łatwe dopasowanie sterownika do środowiska sprzętowego, w którym będzie pracował.
Kanał diagnostyczny – parametryzacja sterownika
Sterownik jest wyposażony w lokalny kanał diagnostyczny
RS232 (złącze RJ-45 wg EIA-561 wyprowadzone na panel
czołowy) służący do parametryzacji sterownika, pobierania
plików rejestratorów i dzienników, instalowania konfiguracji i oprogramowania a także do testowania i diagnozowania pracy urządzenia. Podobną funkcję może spełniać zdalny terminal Telnet wykorzystujący łącze GPRS, CDMA lub
Tetra-PD.
Pulpit operatora
Na pulpicie operatora została umieszczona sygnalizacja
optyczna pracy poszczególnych kanałów (monitorowanie
przepływu danych), a także sygnalizacja alarmu – uszko-
dzenia 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 typowo wykorzystywanymi do
lokalnego manewrowania wyłącznikiem..
Obwody wejściowe – sygnalizacyjne
Wejścia sygnalizacji dwustanowej mogą być pobudzane
napięciem stałym lub zmiennym:
- =24 V (opcjonalnie =110 V lub =220 V) z wymuszeniem
przepływu prądu 5 mA przez styki sygnalizacyjne i rozdzielczością czasową 5 ms;
- ~230 V z rozdzielczością czasową 20 ms.
Typ napięcia sygnalizacji (AC/DC) oraz czas filtracji wybiera się w konfiguracji sterownika, napięcie wejściowe określa się podczas produkcji.
Obwody wyjściowe – sterownicze
Wszystkie wyjścia sterownika, dzięki zastosowaniu przekaźników, mają charakter stykowy i mogą pracować jako
impulsowe w trybie 1 z n i/lub statyczne niezależne (tryb
pracy wybierany jest w konfiguracji). Część wyjść sterowniczych jest wyprowadzona na styki przełączne.
Obwody wejściowe – pomiarowe
- wejścia prądowe, uzupełnione o moduł przekładników
pośredniczących w układzie Holmgreena, przystosowane
są do przekładników wbudowanych w wyłącznik RC 27;
zastosowana została izolacja galwaniczna zarówno od pozostałych obwodów jak i pomiędzy wejściami;
- wejścia napięciowe – przystosowane są do pomiaru
napięcia linii SN za pomocą dzielników rezystancyjnych
wbudowanych w wyłącznik RC 27; zastosowana została
izolacja galwaniczna od pozostałych obwodów i wysokoomowa pomiędzy wejściami.
Opcjonalne rejestratory zakłóceń
Sterownik może być wyposażony w rejestratory przebiegów szybko- i wolnozmiennych, wspomagające analizę
zaburzenia w sieci energetycznej; oba typy rejestratorów
mogą pracować współbieżnie. Dostęp do zarejestrowanych danych możliwy jest przez kanał podstawowy (ze
względu na ilość informacji nie zaleca się tej metody dla
kanału trankingowego MPT1327) lub diagnostyczny.
Rejestrator zakłóceń szybkozmiennych
Rejestrator zapisuje analogowe próbki pomiarowe, stany
wejść oraz stany pobudzeń automatyki, przy czym podczas
konfiguracji urządzenia określa się zakres rejestrowanych
danych oraz parametry: częstotliwość próbkowania (typowo 1000 Hz), czas pojedynczej rejestracji (typowo 3 s),
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
zapisanych w formacie COMTRADE – razem z odpowiadającymi im dziennikami zdarzeń.
Rejestrator przebiegów wolnozmiennych
Rejestrator zapamiętuje wyliczane przebiegi wolnozmienne
(np. wartości skuteczne prądów) z częstotliwością 0,1 ÷
3 Hz (okres zapisu od 10 s ÷ 333 ms). 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.
Wyposażenie zewnętrzne - zasilanie
W standardowej konfiguracji do zasilania sterownika wykorzystywany jest zasilacz bezprzerwowy Ex-UPS24VE
przetwarzający napięcie przemienne ~230 V na napięcie
stałe =24 V, zasilające wszystkie urządzenia szafki sterownika oraz doładowujące bezobsługowe akumulatory buforowe. Sterownik nadzoruje pracę zasilacza łączem informatycznym w protokole DNP3 – zwykle za pomocą kanału
COM4 (RS485).
Urządzenia montowane na słupach linii napowietrznej SN
zasilane są zwykle z transformatora potrzeb własnych
(niekiedy o cechach napięciowego przekładnika pomiarowego) o znamionowym napięciu wyjściowym ~230 V; duża
moc wyjściowa takich aparatów (zwykle kilkaset W)
znacznie przekracza potrzeby sterownika, radiomodemu
i systemu ładowania akumulatorów (maksymalna moc
pobierana przez zasilacz Ex-UPS24VE podczas ładowania
akumulatorów wynosi 200 VA).
Parametry techniczne
Urządzenie zostało zaprojektowane i wykonane zgodnie z wymaganiami dyrektyw 2006/95/WE (LVD) oraz 2004/108/WE (EMC)
Parametry ogólne:
Warunki pracy sterownika
Temperatura pracy / przechowywania
(-15…+55) °C / (-20…+70) °C
zakres pracy może ulec rozszerzeniu po zastosowaniu odpowiedniej szafki
Obwody zasilania
Wilgotność względna
Napięcie zasilania UN – wariant 1
do 90 %
=(110… 220) V
Napięcie zasilania UN – wariant 2
Pobór mocy sterownika
Zasilanie, wejścia dwustanowe,
wyjścia przekaźnikowe
=(24… 48) V
<10 W
FRONT-MSTB 2,5/19-ST lub SMSTB 2,5/19-ST
19-styków, raster 5 mm, maks. przekrój przewodów 2,5 mm2
Obwody pomiarowe
GMSTB 2,5/12-ST-7,62
12-styków, raster 7,62 mm, maks. przekrój przewodów 2,5 mm2
Zaciski
Obwody wejść/wyjść:
Wejścia dwustanowe
Wyjścia przekaźnikowe
Wejścia prądowe
Wejścia 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
Moduł dopasowujący
Zakres pomiaru Ia, Ib, Ic
Zakres pomiaru I0
Zakres pomiaru Ua, Ub, Uc
Impedancja wejściowa
=24 V opcjonalnie =110 V, =220 V / ~230 V
typowo 5 ms
20 ms
8 A / ~230 V
2000 VA (obciążenie rezystancyjne)
(0,1… 5) s
10 ms
EX-ML_ADP_T4_S1
8 A (8 In)
2A
12 V
1MΩ
Liczba stopni
Zakres nastaw prądu
Zakres nastaw czasu
Charakterystyki działania I - t
Liczba stopni
Zakres nastaw dla prądu I0 (mierzonego)
Zakres nastaw czasu
Zakres nastaw kąt środkowego
Szerokość charakterystyki kątowej
Zakres nastaw czasu
Zakres nastaw
Zakres nastaw czasu
3
0,1… 8,0 In
0,01… 99,9 s
zgodne PN-EN 60255-3:1999 (IEC 60255-3)
2
(0,005… 2) I0n
0,01… 99 s
0 º… 360 º co 1 º
 45,0 °…  85,0 ° co 0,1 °
0,01… 99 s
0,1… 500 mS
0,01… 99 s
Częstotliwość próbkowania
Czas pojedynczej rejestracji
Rejestracja przed wyzwoleniem
Wyzwalanie
Ilość zapamiętywanych rejestracji
Format zapamiętywanych rejestracji
Częstotliwość próbkowania
Wyzwalanie
Format zapamiętywanych rejestracji
1000 Hz
3 s (domyślna konfiguracja)
od 0 s do maksymalnego czasu jednej rejestracji
zmianą stanu wejścia lub pobudzeniem zabezpieczenia
20
COMTRADE (PN-EN 60255-24); dodatkowo zapis dziennika zdarzeń
0,1… 3 Hz
przekroczenie progu, zmiana stanu wejścia lub pobudzenie zabezpieczenia
COMTRADE (PN-EN 60255-24)
Moduły zabezpieczeniowe
Zabezpieczenie nadprądowe
Zabezpieczenie nadprądowe zależne
Zabezpieczenie nadprądowe
ziemnozwarciowe
Zabezpieczenie kierunkowe
Zabezpieczenie ziemnozwarciowe
admitancyjne, konduktancyjne
i susceptancyjne
Rejestrator zakłóceń
Rejestrator zakłóceń
szybkozmiennych
Rejestrator zakłóceń
wolnozmiennych
Interfejsy komunikacyjne:
RS 485 / RS 422
RS 232
PFO
światłowód plastikowy
Standard
Typ złącza
Prędkość transmisji
Maksymalna długość łącza
Standard
Typ złącza
Prędkość transmisji
Maksymalna długość łącza
Typ złącza
Prędkość transmisji
Maksymalna długość łącza
EIA/TIA-485 / EIA/TIA-422
MC 1,5/5-GF-3,81
do 57600 bit/s
1200 m (zależna od prędkości)
EIA/TIA-232
EIA-561 (RJ45)
do 57600 bit/s
do 10 m
Versatile Link firmy Avago Technologies
do 57600 bit/s
100 m
Wymiary
Schemat przyłączeniowy
EKT/JSz/1.4