Pobierz folder

Impulsy
wyłaczające
Wejścia
prądowe
Wejścia
napięciowe
Napięcie
Wejścia
dwustanowe
Prąd
Sterowanie
funkcjami.
Odwzorowanie
wyłącznika.
Część
logiczna
Ekran wielofunkcyjny
Komunikacja
rejestracja
zdarzeń
i zakłóceń
Kanał nr 5
Kanał nr 4
Kanał nr 3
Kanał nr 2
Kanał nr 1
Schemat strukturalny przekaźnika APP-9.
Styki przekaźników
wyłączjących
Wyjścia stykowe
do
sygnalizacji
Interfejs światłowodowy
IEC 870-5-103 / ZP6
Interfejs RS485
IEC 870-5-103 / ZP6
Ethernet
IEC 61-850
Synchronizacja
GPS
Interfejs RS485
IEC 870-5-103 / ZP6
Interfejs światłowodowy
IEC 870-5-103 / ZP6
Interfejs światłowodowy
IEC 870-5-103 / ZP6
Interfejs RS232
IEC 870-5-103 / ZP6
Ethernet
IEC 870-5-103 / ZP6
Komunikacja zewnętrzna
w zależności od
lokalnych wymagań
System nadzoru lub lokalne stanowiska komputerowe
APP-9
1. ZASTOSOWANIE.
Przekaźnik automatyki przeciwprzepięciowej APP ma za zadanie chronić przed
przepięciami trwałymi i dorywczymi urządzenia oraz aparaturę pierwotną zainstalowaną
w danym węźle, w którym takie przepięcie może wystąpić spowodowane charakterem
pojemnościowym linii lub jej wyłączaniem na przeciwległym końcu. APP ma za zadanie
zidentyfikować która z linii jest przyczyną tych przepięć i wyłączyć ją z odpowiednim
czasem zwłoki. Urządzenia i aparaty zainstalowane w sieci charakteryzuje pewna
określona wytrzymałość na przepięcia dorywcze i trwałe, która zwykle określana jest przy
użyciu charakterystyki czasowo-zależnej. Grupa robocza CIGRE przedstawiła w swym
opracowaniu “Temporary Overvoltages Withstand Characteristics of Extra High Voltage
Equipment - by WG33-10” CIGRE, ELEKTRA, 179,1998 wykreślne zależności czasowej
dopuszczalnego współczynnika przepięć dorywczych i trwałych dla poszczególnych
aparatów i urządzeń.
2,0
kp
1,8
Ogranicznik ZnO
dla 1,27 Ur
1,6
Przekładnik napięciowy
Transformator
1,4
Ogranicznik ZnO
dla 1,02 Ur
Dławik
BKS
1,2
t
1,0
0,005 0,01
0,3
0,6 1,2
0,1
1,0
3,0 6,0 12
30
10
60
300 600
100
[min]
6000
[s]
Rys. 1.1. Współczynniki dorywczej wytrzymałości napięciowej (odniesione do trwałości dla dopuszczalnych
trwałych warunków napięciowych) wybranych urządzeń elektroenergetycznych wysokich napięć oraz
tlenkowych ochronników napięć dla przepięć o częstotliwości sieciowej
(według danych CIGRE – WG33.10).
Współczynnik przepięć kp na rzędnej wykresu określany jest jako:
kp =
U p max
3
Um
2
Upmax – szczytowa wartość przepięcia,
Um
– najwyższe napięcie robocze urządzeń zainstalowanych w rozpatrywanym węźle.
ZPrAE Sp. z o.o.
1
APP-9
W warunkach Krajowej Sieci Przesyłowej jako najwyższe napięcie robocze sieci 400 kV
określa się napięcie Um = 420 kV. Zatem w przypadku sieci o Un = 400 kV, najwyższe
napięcie robocze Um = 1,05 Un.
Do zidentyfikowania faktu występowania przepięć powinno być zastosowane
zabezpieczenie nadnapięciowe o charakterystyce czasowo-zależnej skorelowanej
z charakterystyką wytrzymałości transformatora na przepięcia dorywcze. Niedoskonałym
rozwiązaniem jest zastosowanie dwu, trzy lub nawet cztero stopniowego zabezpieczenia
nadnapięciowego ze zwłoką czasową, jest to jednak bardzo niedoskonała aproksymacja
krzywej wyższego. Prowadzi to do nieselektywnego działania zabezpieczenia. Natomiast
w celu pewnego zidentyfikowania linii otwartej będącej źródłem powstania przepięć
powinno być zastosowane zabezpieczenie kierunkowo-mocowe. Kąt mocy pobieranej
przez linię otwartą na przeciwległym końcu ma charakter pojemnościowy, a konkretna jego
wartość jest głównie zależna od pojemności zastępczych linii i strat w linii. Ponieważ
automatyka APP działa w warunkach ruchowych pracy sieci (nie w warunkach
zwarciowych), czyli wtedy gdy wartość napięcia jest bliska wartości znamionowej, to
zamiast przekaźnika kierunkowo-mocowego z powodzeniem można stosować przekaźnik
kierunkowo-prądowy.
Aby zapewnić ochronę urządzeń i aparatów zainstalowanych w danym węźle przed
przepięciami, nastawienia przekaźnika nadnapięciowego o charakterystyce czasowozależnej muszą z odpowiednim współczynnikiem bezpieczeństwa być odstrojone od
charakterystyki dopuszczalnych przepięć urządzenia najbardziej podatnego na te
przepięcia. Tym urządzeniem jest transformator. Na poniższym rysunku przedstawiono
wzorcową charakterystykę działania zabezpieczenia APP skorelowaną z charakterystyką
wytrzymałości transformatora.
[s]
[min]
6000
100
600
10
t
300
Charakterystyki:
- dwustopniowa,
- trzystopniowa,
60
1,0
- czterostopniowa
30
Charakterystykaczasowo-zależna
12
6,0
(Wzorcowa)
0,1
Asymptota
3,0
1,2
0,6
0,01
0,3
0,005
Transformator
Asymptota
1,0
1,2
Up/Un
1,4
1,6
1,8
2,0
Rys. 1.2. Charakterystyka wzorcowa przekaźnika nadnapięciowego układu APP.
Ponieważ charakterystyki czasowo-zależne przekaźników przedstawia się zwykle jako t=f(u), stąd
zaproponowaną charakterystykę wzorcową przedstawiono w takim układzie, układ wykresu został
transponowany (zamieniona oś rzędnych z osią odciętych), a ponadto w odniesieniu do osi odciętych
zastosowano zmianę skali z Up/Um na Up/Un.
Dla porównanie na rysunku pokazano także typowe charakterystyki dwu, trzy i cztero stopniowe.
2
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
Charakterystyka dopuszczalnych przepięć transformatora stanowi ograniczenie
charakterystyki przekaźnika nadnapięciowego od góry. Celem uniknięcia wyłączeń
zbędnych nastawienia tego przekaźnika muszą być odstrojone od dopuszczalnych
warunków ruchowych. Tak wiec asymptotę poziomą charakterystyki napięciowej
(ograniczenie dolne) powinno stanowić dopuszczalne napięcie ruchowe które dla sieci 400
kV wynosi 420 kV (1,05 Un) pomnożone o współczynnik bezpieczeństwa 1,05. Ponieważ
zwykle nastawienia przekaźnika odnosi się do napięcia znamionowego stąd na odciętej
przyjęto wartość Up/Un. Z kolei asymptotę pionową (prostopadłą do osi czasu) powinno
stanowić odcięcie od szybkich stanów przejściowych takich jak np. przepięcia łączeniowe
i dorywcze krótkotrwałe. Asymptotę tą może stanowić stała zwłoka czasowa. Dla
przekaźnika nadnapięciowego układu APP można przyjąć tą zwlokę jako to = 0,3 s.
1.1. Podstawowe cechy przekaźnika APP-9:
 pięć niezależnych członów nadnapięciowo lub podnapięciowo czasowych bazujących
na wartości skutecznej składowej podstawowej 50 Hz, konfigurowalne programowo (w
tym jeden człon o charakterystyce zależnej).
 dodatkowe, programowo konfigurowalne kryterium kierunkowo-prądowe, od którego
można uzależnić pobudzenie danego członu napięciowo-czasowego.
 dwa stopnie działania urządzenia:
o sygnalizacja.
o wyłączenie.
 możliwość współpracy z zabezpieczeniem APP drugiego końca linii lub praca tylko
lokalna.
 możliwość pracy według dwóch algorytmów działania:
o z dwoma kryteriami: nadnapięciowo-czasowym i kierunkowo-prądowym.
o z jednym kryterium – nadnapięciowo-czasowym.
 możliwość dowolnej koniunkcji kryteriów i sygnałów poprzez bramki AND
 algorytmy zapewniają nie działanie w przypadkach łączeniowych jak również
w sytuacjach awaryjnych jak np. odbudowa SEE.
 potrójny obwód wyłączający, (wykonany w oparciu o układ stosowany w przekaźniku
„szybkim i mocnym” typu RSH-3), umożliwia on przerwanie prądu cewki wyłącznika.
 wewnętrzny rejestrator zdarzeń oraz zakłóceń.
 komunikacja z systemem nadzoru w oparciu o protokoły IEC 61850 i 870-5-103,
z wykorzystaniem transmisji światłowodowej lub innej wg wymagań zamawiającego.
 zestaw 8 konfigurowalnych, wielokolorowych diod sygnalizujących wybrane z listy przez
użytkownika informacje (sygnały z logiki).
 kolorowy wyświetlacz z funkcją panelu dotykowego umożliwiający podgląd parametrów
pracy linii, zmiany nastaw urządzenia oraz blokowanie z płyty czołowej urządzenia.
 moduł gniazda testowego umożliwiający testowanie urządzenia.
 zestaw wyjść przekaźnikowych przeznaczonych do sygnalizacji pracy i zakłóceń
działania urządzenia.
 możliwość zasilania z dwóch niezależnych napięć.
 wraz z zabezpieczeniem APP-9 dostarczane jest niezbędne oprogramowanie
(ZPrAE-EDIT) oraz jego pełna dokumentacja w języku polskim, umożliwiające
projektowanie, samodzielną konfigurację i ułatwiające obsługę urządzenia.
 producent zapewnia pomoc w projektowaniu obwodów zewnętrznych zabezpieczenia,
przeprowadza uruchomienia i realizuje badania okresowe dostarczanych urządzeń.
Udostępniamy także arkusz kalkulacyjny (.xls) umożliwiający łatwą wizualizacje
nastawionej charakterystyki na wykresie.
ZPrAE Sp. z o.o.
3
APP-9
1.2. Algorytm działania przekaźnika APP-9:
_
Wnętrze
przekaźnika
A
+
U
³1
&
B
J
Z1
Impuls
z przeciwległego
końca linii
ŁĄCZE
ODBIORNIK
A - Człon nadnapięciowo-czasowy.
B - Człon kierunkowo-prądowy (możliwość deaktywacji).
Z1 - Możliwość współpracy z drugim końcem linii (konfigurowalna jako warunek pobudzenia członu A
lub bezwzględne wyłączenie w przypadku odbioru impulsu).
Rys. 1.3. Algorytm działania przekaźnika APP.
2. BUDOWA.
Urządzenie to zostało skonstruowane z wykorzystaniem najnowocześniejszej
dostępnej technologii. Wewnętrzne człony prądowe, napięciowe, oraz układ logiczny
przekaźnika zrealizowano całkowicie w technologii cyfrowej. Zabezpieczenie APP-9
produkowane jest w obudowie przystosowanej do montażu w 19” ramach uchylnych szaf
zabezpieczeń. Podłączenie zewnętrznych obwodów zapewniają złącza dostępne na tylnej
płycie kasety. Na płycie czołowej znajduje się wyświetlacz wielofunkcyjny, diody
sygnalizacyjne, oraz przełącznik testowania wraz z gniazdami badawczymi. Dostarczane
wraz z urządzeniem oprogramowanie zapewnia łatwość konfigurowania funkcji APP-9,
a także późniejszą jego eksploatację. Dzięki niemu można na bieżąco nadzorować na
ekranie monitora komputerowego aktualny stan pracy zabezpieczenia, odczytywać dane
z rejestratora zdarzeń i zakłóceń i w razie potrzeby zmieniać konfigurację. Kaseta typu
EURO o wymiarach 19”/3U/240 (483×133,5×245 mm) z chromianowanego aluminium
zapewnia zwiększoną odporność na zakłócenia EMC. Dodatkowo z tyłu urządzenia należy
przewidzieć przestrzeń o głębokości około 55 mm na podłączenie złączami
wielostykowymi zewnętrznych przewodów montażowych.
PRĄDY
NAPIĘCIA
PO LE
1
L1
2
5
L2
3
WYŁĄCZENIE
2
6
4
L3
ZAKŁÓCENIE
5
3
7
N
OW I
L1
L2
ZAS ILANIE
L3
6
4
8
F1
F2
15
16
9
10
I
11
II
APP-9
1
7
III
8
12
13
14
WYŁĄCZENIA
8,5
450
466
483
245
300
Rys. 2.1. Wymiary zewnętrzne przekaźnika.
4
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
2.1. Płyta czołowa.
Gniazdo badawcze
PRĄDY
Diody sygnalizacyjne
NAPIĘCIA
L1
1
1
Sygnał konfigurowalny 1
2
Sygnał konfigurowalny 2
3
Sygnał konfigurowalny 3
4
Sygnał konfigurowalny 4
5
Sygnał konfigurowalny 5
6
Sygnał konfigurowalny 6
7
Sygnał konfigurowalny 7
8
Sygnał konfigurowalny 8
5
Ekran wielofunkcyjny.
L2
Diody zasilania i awarii i działania.
PO LE
06 Linia 400 kV xxxxxxxx
Aut om atyka APP
Czy nna
Aut om atyka APP-9
Zablokowana
WYŁĄCZENIE
2
6
L3
ZAKŁÓCENIE
3
7
N
4
8
F1
F2
15
16
OW I
13
ZAS ILANIE
III
II
I
12
11
10
9
L3
L2
L1
14
WYŁĄCZENIA
Rys. 2.2. Płyta czołowa.
2.2. Ekran LCD z funkcją panelu dotykowego.
W środkowej części płyty czołowej mieści się kolorowy ekran dotykowy
umożliwiający odczyt wskazań, w tym między innymi aktualne wartości mierzonych
prądów, napięć oraz przesunięć fazowych. Podstawowym ekranem jest podgląd stanu
pracy urządzenia. W tym trybie wyświetlany jest aktualny schemat synoptyczny wraz
z odwzorowaniem stanu wyłącznika linii.
Rys. 2.3. Ekran podstawowy.
Widoczne są również paski postępu, informujące o pobudzeniu poszczególnych
kryteriów nadnapięciowych oraz o czasie jaki pozostał do ich spełnienia.
W dolnej części ekranu umieszczone zostały wirtualne przyciski umożliwiające
odpowiednio:
- KASUJ – umożliwia potwierdzenie działania przekaźnika i kasowanie sygnalizacji.
- LOG – umożliwia podgląd dziennika zdarzeń urządzenia.
- OPCJE – umożliwia przejście do ekranu OPCJE (opisany w dalszej części).
- SYGNAŁY – umożliwia podgląd zapamiętanych sygnałów z logiki urządzenia,
informujących o tym jakie sygnały zostały pobudzone podczas pracy
zabezpieczenia. Podtrzymane są one do czasu potwierdzenia przyciskiem KASUJ.
ZPrAE Sp. z o.o.
5
APP-9
Rys. 2.4. Ekran podglądu sygnałów z logiki urządzenia.
Rys. 2.5. Ekran OPCJE
Ekran OPCJE umożliwia zablokowanie bądź odblokowanie automatyki APP.
Możliwa jest również zmiana sposobu prezentacji pomiarów widocznych na głównym
ekranie. Do wyboru jest wyświetlanie wartości odpowiednio po stronie pierwotnej (A, kV),
po stronie wtórnej (A, V) oraz procentowo względem napięcia oraz prądu znamionowego
(%In, %Un). Zatwierdzenie zmian może być potwierdzone wpisaniem kodu PIN lub bez
potwierdzenia. Na ekranie OPCJE widoczny jest ponadto przycisk „NASTAWY”, po
którego naciśnięciu prezentowane są nastawy poszczególnych progów nadnapięciowych,
itd. Możliwa jest również edycja podstawowych nastaw tych progów przez naciśnięcie
przycisku „…”.
Rys. 2.6. Ekran podglądu nastaw
6
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
Rys. 2.7. Ekran zmiany nastaw
Zatwierdzenie zmian nastaw oraz blokad można dodatkowo zabezpieczyć przez
aktywację 4-cyfrowego kodu PIN. Po aktywacji tej funkcji, każda modyfikacja będzie
wymagała wprowadzenia wcześniej zdefiniowanego kodu. Deaktywacja polega na
ustawieniu kodu „0000” przez oprogramowanie ZPrAE-Edit.
Rys. 2.8. Potwierdzenie zmian kodem PIN.
Możliwe jest również podejrzenie oraz zmiana nastaw parametrów transmisji
urządzenia poprzez przyciśnięcie przycisku KOMUNIKACJA.
Rys. 2.9. Okno podglądu parametrów komunikacji.
Zmiana parametrów transmisji możliwa jest z oprogramowania firmowego (opis
w dalszej części dokumentu), a także za pomocą menu wyświetlacza. Do dyspozycji
użytkownika urządzenie APP udostępnia następujące nastawy:
- dla kanału komunikacji Ethernet: adres IP, port TCP (bramę oraz maskę podsieci
można zmienić tylko z poziomu ZPrAE-Edit),
ZPrAE Sp. z o.o.
7
APP-9
- dla kanałów komunikacji szeregowych: prędkość transmisji.
Rys. 2.10. Okno zmiany nastaw kanału ethernet.
Rys. 2.11. Okno zmiany nastaw kanału RS232.
Wyświetlacz umożliwia także podgląd dziennika zdarzeń (przycisk „LOG” na
głównym ekranie). Możliwy jest podgląd ostatnich 42 zdarzeń zarejestrowanych przez
urządzenie. W celu uzyskania dostępu do całego bufora 10000 zdarzeń należy użyć
oprogramowania ZPrAE-Edit.
Rys. 2.12. Okno podglądu dziennika zdarzeń.
8
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
2.3. Diody zasilania i awarii i działania.
W prawej części kasety znajdują się trzy diody sygnalizujące stan pracy:
- WYŁĄCZENIE – świeci kolorem czerwonym gdy zabezpieczenie zadziałało
i wykonało operację wyłączenia.
- ZAKŁÓCENIE – świeci kolorem żółtym w przypadku awarii wewnętrznej
zabezpieczenia oraz podczas inicjalizacji urządzenia przez kilka sekund po podaniu
napięcia zasilania.
- ZASILANIE – świeci kolorem zielonym gdy urządzenie jest zasilone.
Dodatkowe dwie diody konfigurowane i opisywane są w zależności od wykonania
APP-9, mogą na przykład informować o zablokowaniu zabezpieczenia. Górne pole
opisowe przeznaczone jest dla wpisania nazwy zabezpieczanej linii.
2.4. Diody sygnalizacyjne i pola opisowe sygnałów.
W tej części płyty czołowej, umieszczone jest 8 diod sygnalizacyjnych i pola
opisowe umożliwiające ich identyfikację odpowiednią nazwą sygnału. Optycznymi
elementami sygnalizacji są wielokolorowe diody LED/RGB o dużej jasności świecenia.
Możliwy jest za pomocą oprogramowania dostarczanego wraz z przekaźnikiem wybór
najbardziej pożądanych sygnałów z dostępnej w programie listy. Konfigurowalny
z poziomu programu jest także kolor świecenia diody. Obok diod znajduje się pole
opisowe. Dla jednej diody pole opisowe sygnału ma wymiar 42 mm×10 mm (S×W). Opisy
sygnałów można wydrukować na folii lub papierze i wsunąć za przeźroczystą część płyty
czołowej.
2.5. Gniazdo badawcze.
W lewej części znajduje się moduł gniazda testowego umożliwiający odstawienie
i kontrolę impulsów wyłączających, zwarcie prądów, przerwanie napięć i podpięcie
aparatury testującej zabezpieczenie.
2.6. Płyta tylna i moduły.
MPS-11 MPZ-11
YZ1
YS1
MWD-11 MWD-11
AD1
AD2
MAN-11
AU1
MAP-11
AJ1
MSW-11 MWK-11
YK1
MLB-11
Z 41ETH
Z RS232
MTT-11
TT3
TT2
TT1
PRĄDY
01
01
01
01
02
02
02
02
03
03
03
03
04
04
04
04
05
05
05
05
06
06
06
06
07
07
07
07
08
08
08
08
09
09
09
09
10
10
10
10
11
11
11
11
12
12
12
12
13
13
13
13
14
14
14
14
15
15
15
15
15
16
16
16
16
16
01
01
02
03
02
04
Z45 ST
Z42 RS232
Zxx
04
05
1A
05
03
06
RxD
07
2A
08
09
TxD
06
10
3A
11
07
Zxx
Z43 ST
08
12
RxD
TxD
Z46 ST
MZA-9
Z1
13
RxD
4A
14
TxD
Rys. 2.13. Płyta tylna.
Na płycie tylnej umieszczone są złącza kart umożliwiające wykonanie połączeń
zewnętrznych. Zaleca się wykonanie podłączeń zewnętrznych przewodami typu LgY.
Zabezpieczenie posiada złącza wejść prądowych, napięciowych i dwustanowych, szybkomocne styki wyłączające i sygnalizacji wyłączenia, wyjścia stykowe, złącza zasilania
i komunikacji zewnętrznej.
ZPrAE Sp. z o.o.
9
APP-9
3. ZASADA DZIAŁANIA.
Zadaniem zabezpieczenia APP-9 jest kontrola napięć, prądów oraz przesunięcia
fazowego między nimi, tak aby jednoznacznie stwierdzić kiedy linia jest słabo obciążona
bądź jednostronnie otwarta. Algorytm działania bazuje na wartości skutecznej
odfiltrowanej składowej podstawowej 50 Hz, dzięki czemu niewrażliwy jest na
harmoniczne, ograniczając przez to ryzyko błędnego zadziałania. Dzięki kryterium
kierunkowo-prądowemu urządzenie wykrywa płynący relatywnie niski prąd o charakterze
pojemnościowym, co sugeruje że jest to prąd ładowania linii. Przy dodatkowym
przekroczeniu dopuszczalnego napięcia, odmierzany jest czas po którym nastąpi
całkowite wyłączenie linii. Czas opóźnienia może być zdefiniowany przez użytkownika lub
określony wzorem (charakterystyka zależna):
Tm
td =
+ to
n
U 
  − 1
 U1 
Parametry powyższego wzoru są konfigurowalne za pomocą oprogramowania użytkowego
APP-9. Dodatkowo istnieje możliwość zdefiniowania kryteriów, które tylko sygnalizują
dane warunki pracy linii, jak również kryteriów wyłączających linię. Warunki można z sobą
łączyć za pomocą wirtualnych bramek AND i OR. Urządzenie może także wygenerować
impuls na drugi koniec zabezpieczanej linii, informując o zadziałaniu bądź wyłączeniu
wyłącznika. Może także odebrać taki impuls, który po odpowiednim skonfigurowaniu może
stanowić dodatkowe wejście wymienionych wyżej bramek AND lub OR.
3.1. Wejścia napięciowe.
Moduł wejść napięciowych zawiera precyzyjne, izolowane optycznie układy
mierzące zbudowane w oparciu o nowoczesne przetworniki sigma-delta (Σ-Δ). Pozwala to
uzyskać 16-bitowy wynik pomiaru z częstotliwością 10 kHz. Wysoka rozdzielczość oraz
częstotliwość próbkowania pozwala na precyzyjne obliczenia kryteriów działania
urządzenia.
OBWODY NAPIĘCIOWE
OBWODY ZEWNĘTRZNE
Przekładników napięciowych
L1
k
l
5
L2
k
l
6
L3
k
l
7
8
15
16
Rys. 3.1. Obwody napięciowe.
10
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
3.2. Wejścia prądowe.
Moduł wejść prądowych wykonany jest podobnie jak moduł wejść napięciowych,
z tą różnicą, że elementem pomiarowym jest bocznik prądowy. Przetwornik pomiarowy jak
i tor izolacji optycznej pozostają te same, dzięki czemu do obliczeń wykorzystywany jest
również 16-bitowy pomiar z częstotliwością 10 kHz.
OBWODY ZEWNĘTRZNE
OBWODY PRĄDOWE
Przekładników prądowych
L1
k
l
1
L2
1A
k
l
2
L3
2A
k
l
3
3A
4
4A
Rys. 3.2. Obwody prądowe.
3.3. Obwody wyłączające.
Moduł wyłączający realizuje szybki obwód wyłączający, wykonany w oparciu
o układ stosowany w przekaźniku RSH-3 (przekaźnik „mocny”), umożliwiający przerwanie
prądu cewki wyłącznika w bardzo krótkim czasie.
OBWODY ZEWNĘTRZNE
Wyłączenia
9
10
11
12
13
14
L1
L2
L3
Rys. 3.3. Obwody wyłączające.
ZPrAE Sp. z o.o.
11
APP-9
3.4. Wyjścia stykowe.
Wyjścia przekaźnikowe są przeznaczone do stykowej sygnalizacji stanu pracy
przekaźnika oraz do wysyłania impulsów do telesterowania i pobudzenia LRW. Do
sygnalizacji stanu pracy przeznaczony jest moduł MPZ posiadający piętnaście styków
z połączonym wewnątrz wspólnym plusem. Do wysyłania impulsów do telesterowania
i pobudzenia LRW przeznaczony jest moduł MPS posiadający osiem niezależnych styków
przekaźników wyjściowych. Ponadto moduł wyłączający MWK posiada trzy szybkie styki
(podobnie jak styki wyłączające) dedykowane do wysłania bezzwłocznej informacji
stykowej do układów sygnalizacji, rejestracji u SSIN. Domyślna konfiguracja
przedstawiona jest na poniższym rysunku. W trybie serwisowym oprogramowania
użytkownik może zmienić tą konfiguracje, bądź przypisać dodatkowe informacje do styków
domyślnie niewykorzystanych.
Sygnalizacja
wyłączenia
Rys. 3.4. Wyjścia stykowe.
3.5. Wejścia dwustanowe.
Wejścia dwustanowe obsługiwane są poprzez moduły MWD, z których każdy
zawiera osiem niezależnych wejść z optoizolacją. Napięcie wejściowe 220 V DC/AC (opcja
110 V DC/AC). Wejścia te przyjmują informację o stanie wyłącznika, odbierają impuls
wyłącz z drugiego końca linii oraz dodatkowe impulsy zewnętrzne zgodnie z opisem
Wejście TEST służy do przyjęcia informacji z gniazda badawczego MTT. Domyślna
konfiguracja przedstawiona jest na poniższym rysunku. Wejścia domyślnie
niewykorzystane mogą służyć do przyjmowania dodatkowych sygnałów w wykonaniach
specjalnych urządzenia np. w przypadku członów podnapięciowych, kontrola napięcia
pomiarowego dodatkowo jest sprawdzana przez wejście nr 1 na karcie AD2.
Rys. 3.5. Wejścia dwustanowe.
12
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
3.6. Zasilanie zabezpieczenia.
Moduł zasilacza MZA zawiera dwa wejścia zasilania i dwie niezależne
przetwornice. Każda z nich może być zasilana niezależnym napięciem stałym 220 V lub
przemiennym 230 V (opcjonalnie 110 V). Dwa niezależne tory zasilające zapewniają pełną
redundancję zasilania. Obecność jednego z zasilań zapewnia prawidłową pracę całego
przekaźnika.
Rys. 3.6. Zasilanie przekaźnika.
3.7. Komunikacja zewnętrzna.
Komunikacja zewnętrzna realizowana jest poprzez moduł koncentratora MGB-9,
który dostępny jest w kilku wersjach. W zależności od wymagań, wyposażony jest w łącza
RS232, RS485, optyczne lub ethernet (patrz rysunek i tabela poniżej). Standardowo na
każdym z kanałów komunikacyjnych obsługiwane są jednocześnie protokoły: firmowy
ZPrAE (ZP6) oraz IEC-60870-103. Moduł MGB-9 w wersji F.1, umożliwia komunikację po
protokole IEC-61850. Moduł koncentratora w zależności do wersji oferuje:
MGB-9A
MGB-9B
MGB-9C
MGB-9D
Z41 ETH
MGB-9F.1
MGB-9E
IEC61850
Z41 ETH
Z41 ETH
TxD
TxD
TxD
TxD
TxD
RxD
TxD
RxD
TxD
Z42 RS232
Z43 ST
RxD
Z48
RxD
Z43 ST
Z44
Antena GPS
Z43 ST
RxD
Z46 ST
Z44
Antena GPS
Z43 ST
RxD
Z43 ST
RxD
Z43 ST
Z43 ST
Z93
TxD
Z42 RS232
Rx Z92 Tx
RxD
Z47 RS485
Z42 RS232
Z45 ST
Z42 RS232
Z42 RS232
Z42 RS232
Z42 RS232
Rx Z91 Tx
Z 41ETH
MGB-9G
RxD
TxD
Rys. 3.7. Wersje modułu MGB-9
Wersja A
-
łącze RS232, złącze DB 9 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze światłowodowe, złącza ST - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
Wersja B
-
łącze RS232, złącze DB 9 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze światłowodowe, złącza ST - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
zegar GPS, złącze antenowe SMA.
ZPrAE Sp. z o.o.
13
APP-9
Wersja C
-
łącze Ethernet, złącze RJ45 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze RS232, złącze DB 9 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze światłowodowe, złącza ST - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
zegar GPS, złącze antenowe SMA.
Wersja D
-
łącze Ethernet, złącze RJ45 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze RS232, złącze DB 9 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
3 komplety łącz światłowodowych, złącza ST - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
Wersja E
-
łącze Ethernet, złącze RJ45 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze RS232, złącze DB 9 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze światłowodowe, złącza ST - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
2 łącza RS485 (standardowo 2-przewodowe, opcjonalnie 4-przewodowy), złącze
Phoenix 8x5.08 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
Wersja F1
-
łącze RS232, złącze DB 9 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze światłowodowe, złącza ST - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
2 x łącze światłowodowe, złącza SC – protokół IEC 61850.
łącze Ethernet, złącze RJ45 – protokół IEC 61850.
Wersja G
-
łącze Ethernet, złącze RJ45 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze RS232, złącze DB 9 - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
łącze światłowodowe, złącza ST - protokół IEC 870-5-103 / ZP-6.
OBWODY ZEWNĘTRZNE
OBWODY WEWNĘTRZNE
Z41
Z42
ST
TxD
Z43
ST
TxD
RS232
Protokół IEC 60870-5-103 / ZP6
Z42
ST
TxD
RxD
ST
TxD
Światłowód
Protokół IEC 60870-5-103 / ZP6
Synchronizacja czasu
RxD
ST
RxD
ST
TxD
Z45
ST
TxD
Z44
ST
TxD
Z44
ST
RxD 3
GND 5
Z43
RxD
Z43
GND 5
RxD
Z43
GND 5
RxD
Z43
GND 5
RxD
Z43
GND 5
RxD
TxD
Kanał komunikacyjny 7
RxD 3
GND 5
Ethernet
Protokół IEC 870-5-103 / ZP6
TxD 2
TxD 2
RxD 3
RxD
Kanał komunikacyjny 5
Kanał komunikacyjny 6
Z41
TxD 2
RxD 3
Z42
Z42
TxD 2
RxD 3
RJ45
Światłowód
Protokół IEC 60870-5-103 / ZP6
Z46
Światłowód
Protokół IEC 60870-5-103 / ZP6
A1
1
B1
2
RS485 2-przewodowy
Protokół IEC 60870-5-103 / ZP6
3
4
Kanał komunikacyjny 8
A2
5
B2
6
Z47
KOMUNIKACJA
RxD 3
RJ45
GND 5 DB09
TxD
Antena GPS
TxD 2
Z42
RxD 3
Z43
Kanał komunikacyjny 3
TxD 2
Z42
TxD 2
Kanał komunikacyjny 2
RJ45
Z41
RJ45
Z42
Kanał komunikacyjny 1
Z41
MGB-9A MGB-9B MGB-9C MGB-9D MGB-9E MGB-9F.1 MGB-9G
RS485 2-przewodowy
Protokół IEC 60870-5-103 / ZP6
7
Kanał komunikacyjny 11
Kanał komunikacyjny 12
RJ45
Z48
Kanał komunikacyjny 10
Ethernet
Złącze serwisowe
Z91
RJ45
Światłowód, złącze SC
Protokół IEC 61850
Z92
Kanał komunikacyjny 9
Światłowód, złącze SC
Protokół IEC 61850
Z93
8
Ethernet
Protokół IEC 61850
Rys. 3.7. Komunikacja.
14
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
3.8. Rejestrator zdarzeń.
Główna pamięć rejestratora umożliwia zarchiwizowanie do 10 tysięcy zdarzeń,
z rozdzielczością 1 ms. Zdarzenia generowane są w logice urządzenia MLB, a następnie
dane te są przesłane do koncentratora MGB, gdzie są przechowywane w pamięci
nieulotnej. W przypadku nadmiaru zdarzeń, zostaną nadpisane najstarsze dane.
Dane z rejestratora mogą zostać przesłane do nadrzędnego systemu sterowania
i nadzoru, a także dostępne są do odczytu w oknie głównym oprogramowania.
3.9. Rejestrator zakłóceń.
Zabezpieczenie APP-9 posiada wbudowany rejestrator zakłóceń, rejestrujący
z częstotliwością 2 kHz dane z wszystkich modułów wejściowych i wyjściowych
urządzenia. Umożliwia to w przypadku zadziałania, dokładną analizę przyczyny
i warunków pracy. Rejestracja wyzwalana jest wraz z wygenerowaniem impulsu
wyłączającego przez urządzenie. W przypadku wyzwolenia rejestracji, zapamiętane
zostanie ostatnie 25 sekund pracy urządzenia przed zadziałaniem oraz 5 sekund po
zadziałaniu (na życzenie czasy można dostosować do indywidualnych wymagań Klienta).
Zabezpieczenie posiada pamięć nieulotną, pozwalającą na zapisanie 100 rejestracji.
W przypadku przepełnienia, nadpisywana jest najstarsza rejestracja. Rejestracje
zapisywane są w uniwersalnym formacie COMTRADE. Wraz z urządzeniem, dostarczane
jest oprogramowanie do przeglądania i analizy rejestracji.
4. OPROGRAMOWANIE UŻYTKOWE.
4.1. Instalacja i uruchomienie programu.
Wraz z zabezpieczeniem APP-9 użytkownik otrzymuje oprogramowanie
umożliwiające jego konfigurowanie i eksploatację. Instalacyjne wersje programu
dostarczane są na płytach CD. W celu rozpoczęcia instalacji należy uruchomić plik
SETUP.EXE, a następnie postępować zgodnie z żądaniami programu instalacyjnego. Na
komputer zostaną skopiowane pliki potrzebne do pracy programu, oraz zostanie
utworzony katalog bazowy dla zdarzeń danego obiektu (można wybrać go podczas
instalacji), w którym będą zapisywane pliki danych kopiowane z pamięci urządzenia
(o rozszerzeniu *.ZP6). Katalog bazowy w zależności od wersji Windows jest
umieszczony:
- dla Windows XP jest to katalog:
C:\Documents and Settings\All Users\Dane aplikacji\ZPrAE\Dane
- dla Windows Vista/7 jest to katalog:
C:\ProgramData\ZPrAE\
Po zainstalowaniu oprogramowania w menu Programy w katalogu ZPrAE Sp. z o.o.
dodany zostanie skrót do programu ZPrAE EDIT.
4.2. Rozpoczęcie pracy z programem ZPrAE - EDIT.
Program można uruchomić z menu START z katalogu ZPrAE Sp. z o.o. plikiem
ZPrAE EDIT lub uruchomić plik wykonywalny ZPrAE EDIT.exe (znajdujący się w katalogu
instalacyjnym). Po uruchomieniu programu dostępne jest okno główne, pozwalające na
przegląd zawartości rejestratora zdarzeń, a także przejście w kolejne okna umożliwiające
podgląd stanu pracy rozdzielnicy i konfigurację przekaźnika.
ZPrAE Sp. z o.o.
15
APP-9
Rys.4.1. Okno główne programu.
Rozpoczęcie pracy powinno zostać poprzedzone poprawnym skonfigurowaniem
połączenia z urządzeniem chyba, że używano wcześniej programu i konfiguracja została
zapamiętana. W celu wprowadzenia zmian należy uruchomić z menu głównego: OPCJE
a następnie wybrać PARAMETRY POŁĄCZENIA, po czym pojawia się okno wyboru portu
i prędkości transmisji.
Rys. 4.2. Okno parametryzacji połączenia.
W zależności od wersji koncentratora MGB użytkownik ma możliwość transmisji po
różnych warstwach fizycznych: RS232, RS485, Ethernet.
W przypadku wykorzystania łącz szeregowych należy wybrać opcję: „bezpośrednio
przez port szeregowy”, wybrać parzystość parzystą, a następnie wskazać odpowiedni nr
portu COM oraz prędkość transmisji, która wynosi standardowo 115200 bps.
W przypadku łączności poprzez ethernet, konfiguracja połączenia polega na
podaniu adresu IP urządzenia i nr portu, należy także zaznaczyć opcję Łącze TCP.
W przypadku zastosowania tradycyjnego telefonicznego modemu zewnętrznego należy
wybrać rodzaj wybierania (tonowe lub impulsowe) oraz wpisać odpowiednią sekwencję
startową, numer telefonu pod którym znajduje się modem, oraz zaznaczyć opcję Modem.
Prędkość transmisji standardowo wynosi 115200 bps. Możliwa jest inna prędkość, ale
wymaga to wcześniejszego ustalenia. Zmiana szybkości możliwa jest jedynie
w oprogramowaniu serwisowym.
16
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
Po wyborze wszystkich opcji transmisji należy nacisnąć OK, co spowoduje
zapamiętanie konfiguracji połączenia.
W celu nawiązania łączności należy przycisnąć klawisz START znajdujący się
w grupie głównych klawiszy programu. Następnie program poszukuje dostępnych
urządzeń na tym kanale transmisyjnym, w tym celu należy załączyć opcję ZAŁĄCZ
SKANER. Na tym samym łączu mogą pracować inne urządzenia, trzeba więc dokonać
wyboru z którym z nich chcemy się skomunikować. W przypadku, gdy na kanale znajduje
się jedno urządzenie program wyświetli nazwę urządzenia dla którego pracuje (np. APP
na adresie nr 1), a w przypadku większej ilości urządzeń wyświetli odpowiednią ilość nazw
urządzeń. W następnej kolejności wybieramy poprzez podświetlenie właściwe urządzenie
i naciskamy przycisk POŁĄCZ Z WYBRANYM URZĄDZENIEM. Program przechodzi do
komunikacji z wybranym urządzeniem i zamyka okno wyboru.
Rys. 4.3. Okno skanera urządzeń
Przy poprawnej pracy tzn. po uzyskaniu połączenia z urządzeniem i niezakłóconym
przesyle danych, okrągły wskaźnik na górnym pasku okna głównego pulsuje kolorem
żółtym. Błąd transmisji jest sygnalizowany zmianą wskaźnika na kolor czerwony.
W górnej części okna głównego znajdują się także ikony programu:
-
- zamknij programu,
-
- otwórz plik z danymi zarejestrowanymi,
-
- zapis zdarzeń do pliku *.ZP6,
-
- zapis zdarzeń do pliku tekstowego *.TXT,
-
-wydruk zdarzeń (podgląd),
-
- wyczyść tabele zdarzeń.
Poniżej ikon umieszczonych zostało pięć dużych przycisków programu:
- START (STOP) – nawiązanie (zerwanie) połączenia z urządzeniem,
- Rejestrator – opcja ta umożliwia dostęp do rejestratora zakłóceń i odczyt
zapisanych rejestracji
- Widok APP – umożliwia podgląd stanu pracy urządzenia. Pozwala też na podgląd
oraz ewentualną zmianę nastaw.
- Zapis zdarzeń do pliku – zapisanie do bazowego katalogu pliku z aktualnymi
zdarzeniami.
ZPrAE Sp. z o.o.
17
APP-9
4.3. Zakres uprawnień dla poszczególnych poziomów logowania oraz zmiana hasła.
W urządzeniu przewidziano cztery poziomy uprawnień: poziom 0 bez uprawnień,
oraz kolejne trzy, które pozwalają ingerować w urządzenie.
• Poziom 0 – bez hasła, dostępny jest podgląd zarejestrowanych zdarzeń, zapis do
pliku, podgląd pracy urządzenia, podgląd nastaw.
• Poziom 1 – domyślne hasło : „haslo1” uprawnia do kasowania.
• Poziom 2 – domyślne hasło : „haslo2” uprawnia do ustawienia czasu w urządzeniu
zgodnego z czasem systemowym komputera,
• Poziom 3 – domyślne hasło : „haslo3” uprawnia do wysłania nastaw do urządzenia,
zmian konfiguracji itp.
Wejście w odpowiedni poziom uprawnień odbywa się za pomocą wybrania z menu
programu OPCJE > HASŁO i wpisania odpowiedniego poziomu hasła. Program
poinformuje użytkownika na którym poziom zalogował się np.: „Zalogowano na poziom 1”.
Zmiana hasła odbywa się poprzez wybranie z menu OPCJE>ZMIANA HASŁA
DOSTĘPU>POZIOM x. W oknie które pojawi się po wybraniu w/w opcji należy wpisać
stare hasło, oraz dwa razy powtórzyć nowe hasło dostępu odpowiedniego poziomu. Gdy
jesteśmy pewni zmiany hasła wciskamy przycisk ZATWIERDŹ, a program powinien
poinformować użytkownika o zmianie hasła.
4.4. Odczyt rejestratora zdarzeń.
Główne okno programu oprócz ikon i przycisków umożliwiających dostęp do
dalszych funkcji jest także głównym oknem rejestratora zdarzeń i zawiera tabelę, której
poszczególne kolumny oznaczają :
• Lp. – liczba porządkowa zdarzenia,
• Data – data zarejestrowania zdarzenia w urządzeniu,
• Czas – czas zarejestrowania zdarzenia w urządzeniu (z dokładnością do 1 ms),
• Opis ogólny – nazwa ogólna sygnału
• Zdarzenie - opis dokładny sygnału, początki zdarzeń wyróżnione są czcionką
pogrubioną.
• 1/0 – początek i koniec wystąpienia danego zdarzenia,
Program umożliwia pobieranie zdarzeń w trybie ON-LINE (po zaznaczeniu opcji
POBIERAJ ZDARZENIA w menu ZDARZENIA). Po zaznaczeniu tej opcji program
pobierze z urządzenia zarchiwizowane, ale nie pobrane jeszcze zdarzenia i przejdzie do
pobierania zdarzeń w trybie ON-LINE. Pasek postępu widoczny w głównym oknie
programu pokazuje postęp procesu pobierania zdarzeń z urządzenia (pełny pasek to 100
zdarzeń). Istnieje także możliwość pobrania określonej liczby zdarzeń po wybraniu
w menu zdarzenia pozycji POBIERZ OKREŚLONĄ ILOŚĆ ZDARZEŃ. Wyświetlone
zostanie okno przedstawione na poniższym rysunku, gdzie należy wpisać liczbę żądanych
zdarzeń do pobrania i nacisnąć ENTER.
Rys. 4.4. Okno do wpisania liczby zdarzeń do pobrania.
W menu znajduje się także opcja ZAPIS AUTOMATYCZNY PO 1000
ZDARZENIACH, której uaktywnienie przy poborze zdarzeń w trybie ON-LINE spowoduje
automatyczny zapis zdarzeń do pliku po 1000 zdarzeń. Nazwa pliku będzie miała postać
złożoną ze słowa ZDARZENIA oraz daty i czasu zapisu:
„Zdarzenia 2008_03_26 13_03_42_749. ZP6”
18
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
Plik zostanie zapisany w folderze odpowiednim dla danego urządzenia utworzonym
podczas instalacji programu.
Przycisk „Zapis zdarzeń do pliku” widoczny na pasku narzędziowym w głównym
oknie programu umożliwia zapis ostatnio odebranych i widocznych w tabeli zdarzeń do
pliku o domyślnej, przedstawionej powyżej nazwie i wyczyszczenie tabeli zdarzeń.
Podczas zamykania programu wszystkie nie zapisane dotąd zdarzenia są również
zapisywane z domyślną nazwą w odpowiednim folderze.
4.5. Zmiana nastaw APP.
W celu zmiany nastaw przekaźnika APP-9, należy po nawiązaniu łączności
z urządzeniem wybrać przycisk Widok APP. Po wybraniu tej opcji, pojawi się okno
podglądu stanu pracy urządzenia. Przełączenie na zakładkę „Nastawy” umożliwia
konfigurację nastaw zabezpieczenia.
Rys. 4.5. Okno zmiany nastaw APP-9.
Rys. 4.5. przedstawia konfigurację 4 progów (kryteriów) nadnapięciowo-czasowych.
Progi pobudzane są po spełnieniu wszystkich warunków podanych na wejścia
odpowiedniej bramki AND. Od tego momentu odliczany jest czas T po którym następuje
spełnienie konfigurowanego kryterium. Nastawialne są następujące parametry:
U> / U< – przekroczenie / obniżenie napięcia międzyfazowego nastawiane w %Un (nadnapięciowe w
zakresie 80 - 200 %Un, podnapięciowe 10 - 100% Un)
I kier. – pobudzenie tylko w przypadku jednoczesnego spełnienia warunku
kierunkowo-prądowego i U> (tak / nie)
Imp. z telemech. – pobudzenie tylko w przypadku odbioru impulsu (i trwania jego podtrzymania)
z drugiego końca linii, np. z drugiego APP-9. (tak / nie)
– pobudzenie tylko w przypadku gdy nie wystąpił sygnał pobudzenia SPZ lub upłynął czas
jego podtrzymania. (tak / nie)
T
– czas od pobudzenia do działania (w zakresie 1 ms - 99 min/59 s/999 ms)
Aktywne
- aktywacja danego kryterium działania. (tak / nie)
SPZ
Rys. 4.6. Blokada zmian nastaw w przypadku urządzenia pobudzonego.
ZPrAE Sp. z o.o.
19
APP-9
Skonfigurowanie powyższych kryteriów powoduje wypracowywanie sygnałów
wewnętrznej logiki. Sygnały te można wyświetlić na wyświetlaczu, sygnalizacji diodowej
lub przekazać na wyjścia stykowe. Wyłączenie linii nastąpi dopiero po konfiguracji obwodu
wyłączającego od danego kryterium. W celu zaakceptowania zmian należy wcisnąć
przycisk WYŚLIJ NASTAWY. Oprogramowanie zażąda podania hasła poziomu 3. Zmiana
nastaw jest możliwa tylko w przypadku, gdy żadne z kryteriów nie jest pobudzone.
W przypadku urządzenia, które jest pobudzone pojawi się komunikat jak na rys. 4.6.
Rys. 4.7. Okno zmiany nastaw APP c.d.
Rys. 4.7. Przedstawia konfigurację progu z charakterystyką zależną, w której
opóźnienie czasowe opisane jest wzorem:
Tm
td =
+ to - dla charakterystyki nadnapięciowej
n
td =
Tm
n
U
Un
U1
t0
U 
  − 1
 U1 
Tm
U 
1 −  
 U1 
n
+ to - dla charakterystyki podnapięciowej
– stała wyrażona w sekundach określająca typ charakterystyki (w zakresie 0,05 - 1000 s)
– wykładnik potęgi określający typ charakterystyki (w zakresie 0,05 - 40)
– wartość skuteczna aktualnie mierzonego napięcia (mierzona w zakresie 0 – 2 Un)
– napięcie znamionowe linii
– próg napięcia działania - asymptota napięcia U1 (w zakresie 80 - 160 %Un)
– dodatkowe opóźnienie czasowe - asymptota czasu t0 (w zakresie 5 - 65000 %Un)
Parametry Tm, n, U1 oraz t0 są konfigurowalne przez użytkownika, modyfikując je
można dowolnie kształtować charakterystykę zależną. Poniższa tabela zawiera domyślnie
nastawione parametry zabezpieczenia APP-9
Parametry charakterystyk zależnej:
Tm
n
U1
to
I kier.
Imp.
SPZ
Aktyw.
Domyślne ustawienie charakterystyki zależnej
500
16
110
0,3
Tak
Nie
Nie
Tak
T
U>
I kier.
Imp.
SPZ
Aktyw.
Domyślne ustawienie kryteria 1
0,3
180
Tak
Nie
Nie
Tak
Domyślne ustawienie kryteria 2
-
-
-
-
-
Nie
Domyślne ustawienie kryteria 3
-
-
-
-
-
Nie
Domyślne ustawienie kryteria 4
-
-
-
-
-
Nie
Parametry działania kryteriów 1 - 4:
20
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
Zmiana parametrów jest możliwa programowo i umożliwia zmniejszanie lub
zwiększanie zależności. Charakterystyka otrzymana dla parametrów określonych w tabeli
domyślenie ustawionych w APP-9 przedstawiona jest na poniższym wykresie. Ustawienia
domyśle uwzględniają zarówno nastawy charakterystyki czasowo-zależnej jak
i dwustopniowej wymuszającej działanie po czasie 0,3 sekundy po przekroczeniu wartości
1,8 Un. Na wykresie uwzględniono także charakterystykę wytrzymałości transformatora
i wzorcową działania zabezpieczenia APP (wg rys. 1.2). Pokazuje to korelacje pomiędzy
nastawami domyślnymi APP-9 a tymi charakterystykami.
[s]
[min]
6000
100
600
10
t
300
60
Obszar działania przekaźnika
1,0
30
12
6,0
0,1
3,0
Asymptota
1,2
0,6
0,01
Asymptota
0,3
1,2
1,0
Up/Un
1,4
1,6
1,8
2,0
Rys. 4.8. Wykres charakterystyki działania wg nastawień domyślnych.
W przypadku gdy dla któregoś progu chcemy ustawić dodatkowy warunek w postaci
warunku kierunkowo-prądowego, należy go uprzednio odpowiednio skonfigurować przez
ustawienie wartości:
• φmin – minimalna wartość przesunięcia fazowego powodująca aktywację kryterium
• φmax - maksymalna wartość przesunięcia fazowego powodująca aktywację kryterium
• Imin – minimalna wartość prądu fazowego
• Imax – maksymalna wartość prądu fazowego
Kryterium kierunkowo-prądowe zostanie spełnione dopiero wówczas gdy wartość
prądu znajdzie się w przedziale Imin Imax oraz przesunięcie fazowe będzie zawierać się
w zakresie φmin φmax.
ZPrAE Sp. z o.o.
21
APP-9
U
Jmax
Obszar działania
przekaźnika
Jmin
φ2
φ1
Jład
Jc
Rys. 4.9. Kryterium kierunkowo-prądowe.
Kolejnymi nastawami są nastawy ogólne, należy w nich zdefiniować przekładnie
prądowe oraz napięciowe. W nastawach ogólnych ustawia się również czasy
podtrzymania impulsów od pobudzenia SPZ oraz z drugiego końca linii (telemechaniki).
Urządzenie po ustaniu danego sygnału na wejściu binarnym, podtrzymywać będzie ten
sygnał w logice wewnętrznej jeszcze przez określony w nastawach czas.
Rys. 4.10. Konfiguracja obwodu wyłączającego.
Obwód wyłączający jest konfigurowany za pomocą pięciu trójwejściowych bramek
AND. Każda z nich może być aktywowana lub deaktywowana niezależnie. Spełnienie
wszystkich kryteriów z danej bramki powoduje spełnienie warunku OW co skutkuje
zadziałaniem zabezpieczenia i wyłączeniem. Jeżeli dane wejście bramki nie będzie
wykorzystywane, należy wybrać sygnał „Jedynka”. Pozostałe możliwe sygnały z logiki
urządzenia na wejściach bramek AND to:
22
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Spełnienie kryterium 1
Spełnienie kryterium 2
Spełnienie kryterium 3
Spełnienie kryterium 4
Spełnienie kryterium 5
Spełnienie kryterium kierunkowo-prądowego
Impuls z telemechaniki (drugiego końca linii)
Nie wystąpił impuls opóźnienia od SPZ
Spełnienie kryterium 1 (do skasowania)
Spełnienie kryterium 2 (do skasowania)
Spełnienie kryterium 3 (do skasowania)
Spełnienie kryterium 4 (do skasowania)
Spełnienie kryterium 5 (do skasowania)
Spełnienie kryterium kierunkowo-prądowego (do skasowania)
Impuls z telemechaniki (drugiego końca linii) (do skasowania)
W menu „Konfiguracja sygnałów” użytkownik ma możliwość skonfigurowania sygnalizacji
diodowej urządzenia. Sygnały logiki wybierane są z listy rozwijanej. Dodatkowo można
określić kolor świecenia danej diody.
Rys. 4.11. Konfiguracja sygnalizacji diodowej APP-9.
Możliwe do wybrania są poniższe sygnały:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Sygnał nieaktywny
Sygnał stale aktywny
Wyłącznik załączony
Wyłącznik wyłączony
Złe odwzorowanie wyłącznika
Złe odwzorowanie wyłącznika po czasie
Automatyka APP zablokowana
Automatyka APP czynna
Automatyka APP pobudzona
Automatyka APP awaria
Automatyka APP awaria (styk bierny)
ZPrAE Sp. z o.o.
23
APP-9
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Automatyka APP testowanie
Pobudzenie kryterium 1°
Pobudzenie kryterium 2°
Pobudzenie kryterium 3°
Pobudzenie kryterium 4°
Pobudzenie kryterium 5°
Pobudzenie kryterium 1° (do skasowania)
Pobudzenie kryterium 2° (do skasowania)
Pobudzenie kryterium 3° (do skasowania)
Pobudzenie kryterium 4° (do skasowania)
Pobudzenie kryterium 5° (do skasowania)
Spełnienie kryterium 1°
Spełnienie kryterium 2°
Spełnienie kryterium 3°
Spełnienie kryterium 4°
Spełnienie kryterium 5°
Spełnienie kryterium kierunkowo-prądowego
Impuls z telemechaniki (z drugiego końca linii)
Impuls opóźnienia od SPZ
Spełnienie kryterium 1° (do skasowania)
Spełnienie kryterium 2° (do skasowania)
Spełnienie kryterium 3° (do skasowania)
Spełnienie kryterium 4° (do skasowania)
Spełnienie kryterium 5° (do skasowania)
Spełnienie kryterium kierunkowo-prądowego (do skasowania)
Impuls z telemechaniki (z drugiego końca linii) (do skasowania)
Impuls opóźnienia od SPZ (do skasowania)
Spełnienie pierwszego kryterium OW
Spełnienie drugiego kryterium OW
Spełnienie trzeciego kryterium OW
Spełnienie czwartego kryterium OW
Spełnienie piątego kryterium OW
Impuls wyłączający / do LRW
Impuls na drugi koniec linii
Spełnienie pierwszego kryterium OW (do skasowania)
Spełnienie drugiego kryterium OW (do skasowania)
Spełnienie trzeciego kryterium OW (do skasowania)
Spełnienie czwartego kryterium OW (do skasowania)
Spełnienie piątego kryterium OW (do skasowania)
Impuls wyłączający (do skasowania)
4.6. Odczyt rejestratora zakłóceń.
W celu sprawdzenia listy zarejestrowanych zakłóceń należy wybrać opcję
REJESTRATOR w głównym oknie programu. Pojawi się okno jak na rys. 4.12. W głównej
części okna pokazana jest tabela z rejestracjami zapisanymi w urządzeniu. Zapis
rejestracji odbywa się na zasadzie bufora okrężnego i w pamięci nieulotnej bufor ten
mieści 100 rejestracji. W górnej części okna mamy do dyspozycji przycisk ODŚWIEŻ,
który ponownie odpytuje rejestrator i odświeża tabelę z rejestracjami. Dodatkowo istnieje
możliwość ręcznego wyzwolenia rejestracji poprzez przycisk WYZWOLENIE
REJESTRATORA.
Ściąganie rejestracji z urządzenia polega na zaznaczeniu odpowiedniego wiersza
rejestracji w tabeli, a następnie wybraniu prawym klawiszem myszy opcji POBIERZ
REJESTRACJE.
24
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
Rys. 4.12. Okno listy rejestracji.
Po zakończeniu transmisji program pyta, gdzie ma być zapisana rejestracja. Pliki są
zapisane do formatu COMTRADE. Pliki rejestracji *.cfg *.dat można otworzyć
przeglądarką iREC dołączoną do oprogramowania ZPrAE-EDIT. Po domyślnej instalacji
program iREC powinien uruchomić się automatycznie po pobraniu rejestracji.
4.6.1. Nastawy ogólne rejestratora.
Rys. 4.13. Okno nastaw ogólnych rejestratora.
W oknie tym mamy możliwość zmiany:
- nazwy urządzenia
- konfiguracji kanału RS232
- konfiguracji łącza Ethernet
- konfiguracji czasów rejestracji tj: całkowity czas rejestracji, oraz czas przed wyzwoleniem
UWAGA: ustawienia RS232 oraz ETHERNET dotyczą kanałów modułu MLB-11.
W przypadku urządzenia APP-9 do komunikacji z systemami nadzoru wykorzystywany jest
moduł MGB-9, który konfigurowany jest w inny sposób (menu opcje -> konfiguracja
transmisji MGB).
ZPrAE Sp. z o.o.
25
APP-9
4.7. Moduł graficznej prezentacji i analizy zakłóceń iREC.
iREC jest oddzielnym programem, który instalowany jest wraz z pakietem
ZPrAE-Edit. Można przy jego pomocy zwizualizować dany plik rejestracji zapisany
w formacie COMTRADE. Jest uruchamiany z poziomu menu start, przez wybranie skrótu
iREC lub też poprzez wybranie pliku z folderu rejestracji w programie ZPrAE-Edit. Po
uruchomieniu iREC należy otworzyć wybrany plik rejestracji. W pierwszej kolejności należy
odszukać folder z zapisanymi rejestracjami (lokalizacja folderu zostanie zapamiętana),
a następnie należy wybrać interesującą nas rejestrację, zatwierdzić i tym samym przejść
do okna przedstawionego na rys. 4.14.
Do programu iREC dołączona jest obszerna instrukcja obsługi w formacie
elektronicznym. W niniejszej instrukcji zostaną przedstawione tylko nieliczne jego opcje,
przydatne przy analizie zakłóceń zarejestrowanych przez urządzenie APP-9. Rysunek
4.13. przedstawia przykładowy wykres wektorowy zarejestrowanych prądów i napięć
składowej podstawowej (prawy wykres) oraz zawartość harmonicznych w miejscu
znacznika (dolny wykres).
Rys. 4.14. Główne okno programu iREC.
26
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
Rys. 4.15. Główne okno programu iREC.
Napięcia i prądy wyświetlane mogą być zarówno w wartościach strony pierwotnej
przekładników jak i wtórnej. Mogą być też przedstawione w postaci znormalizowanej.
Opcją przydatną przy analizie zakłóceń zarejestrowanych przez APP-9 jest możliwość
tworzenia wirtualnych kanałów. Po pierwszym odczytaniu pliku rejestracji z APP-9
widoczne są napięcia fazowe UL1, UL2, UL3, natomiast działanie urządzenia opiera się na
wartościach międzyfazowych. Wobec tego trzeba stworzyć kanał wirtualny, aby
zwizualizować przebieg napięć międzyfazowych. Przykład takiej konfiguracji dla napięcia
UL1-L2 przedstawia rys. 4.16.
Rys. 4.16. Konfiguracja wirtualnego kanału UL1-L2
W przypadku analizy działania kryterium kierunkowo-prądowego użytkownikowi
może przydać się przebieg przesunięcia fazowego między prądem a napięciem fazowym.
Otrzymać go można tworząc kanał wirtualny jak na rysunku 4.17.
ZPrAE Sp. z o.o.
27
APP-9
Rys. 4.17. Konfiguracja wirtualnego kanału PHIL1
Rysunek 4.18. przedstawia wizualizację stworzonych kanałów wirtualnych UL1-L2 oraz
PHIL1.
Rys. 4.18. Wizualizacja kanałów wirtualnych.
Przy użyciu iREC można daną rejestrację przeanalizować, wydrukować lub
wyeksportować jako obraz formatu PNG.
28
ZPrAE Sp. z o.o.
APP-9
4.8. Zabezpieczenie wyświetlacza kodem PIN.
Wchodząc w menu „Opcje -> Zmiana kodu PIN wyświetlacza”, użytkownik ma
możliwość włączenia dodatkowego zabezpieczenia ekranu dotykowego urządzenia
APP-9. Gdy PIN ustawiony zostanie na wartość inną niż „0000”, każde zatwierdzenie
modyfikacji parametrów pracy urządzenia z panelu dotykowego, skutkować będzie
pojawieniem się okna z zapytaniem o kod. Tylko wpisanie poprawnego kodu spowoduje
akceptację zmian przez APP-9.
Rys.4.19. Okno zmiany kodu PIN wyświetlacza.
4.9. Konfiguracja transmisji koncentratora MGB-9.
Koncentrator MGB-9 może być wyposażony w wiele różnych interfejsów
komunikacyjnych, ich konfigurację ich można przeprowadzić z panelu wyświetlacza lub za
pomocą oprogramowania ZPrAE EDIT. W tym celu należy użyć w menu polecenia OPCJE
> KONFIGURACJA TRANSMISJI MGB.
Rys.4.20. Okno zmiany nastaw MGB
Do dyspozycji użytkownika dostępne są następujące nastawy:
- dla kanału komunikacji Ethernet: adres IP, port TCP, bramę oraz maskę podsieci,
- dla kanałów komunikacji szeregowych: prędkość transmisji, adres transmisji oraz
opóźnienie odpowiedzi. Ostatni parametr wykorzystywany jest w przypadku wykorzystania
wolniejszych konwerterów transmisji w obwodach komunikacyjnych.
ZPrAE Sp. z o.o.
29
APP-9
5. ZAKRES USŁUG ŚWIADCZONYCH PRZEZ PRODUCENTA.
Producent
zapewnia
pomoc
w
projektowaniu
układów
automatyki
przeciwprzepięciowej z zastosowaniem APP-9, dysponujemy gotowymi podkładami
projektowymi. Producent dostarcza zabezpieczenie APP-9 w uzgodnionej konfiguracji
oraz sprawuje opiekę nad dostarczoną aparaturą w okresie gwarancyjnym, a po tym
okresie zapewnia pełny serwis.

30
W przypadku jakichkolwiek pytań lub wątpliwości prosimy o kontakt telefoniczny.
ZPrAE Sp. z o.o.
Ogólne.
Izolacja.
Komunikacja.
Wyjścia
sygnalizacyjne
Rejestrator
Człony
czasowe
Wejścia
analogowe
Wejścia
binarne.
Zasilanie
6. PARAMETRY TECHNICZNE AUTOMATYKI APP-9.
Znamionowe napięcie pomocnicze zasilające UPN:
24 V lub 220 V DC / 230 V AC lub inne wg ustaleń.
Dopuszczalny zakres napięcia zasilającego:
0,8 ÷ 1,15 UPN
Pobór mocy obwodu zasilania pomocniczego:
Ilość wejść sygnałowych:
W karcie wejściowej MWD:
W jednej kasecie (maksymalnie):
Znamionowe napięcie UWN
Pobór mocy przez obwody wejść sygnałowych:
Próg pobudzenia:
Ilość wejść sygnałowych:
W karcie wejściowej MAP/MAN:
W jednej kasecie (maksymalnie):
Poziom sygnału analogowego prądowego
Zakres pomiarowy prądu
dla IN= 1A
dla IN= 5A
Zakres nastawień prądu rozruchu
Uchyb gwarantowany prądu rozruchu
Zakres pomiarowy napięć
Zakres nastawień napięć rozruchu
Uchyb gwarantowany napięć rozruchu
Zakres nastaw członu kierunkowo prądowego
Uchyb gwarantowany członu kierunkowo prądowego
Zakres nastawień kryteriów niezależnych (1° do 4°)
Uchyb gwarantowany
Charakterystyka zależna (5°)
Uchyb członu charakterystyki zależnej (5°)
Rozdzielczość przetwarzania A/C
Częstotliwość próbkowania fp
Wielkość bufora RAM
Wielkość bufora flash SD
Wielkość pojedynczej rejestracji
Ilość torów wyjściowych:
W karcie wyjściowej MWS:
W karcie wyjściowej MWZ:
Obciążalność prądowa zestyków:
< 30 W / 30 VA
8 wejść.
2 kart * 8 wejść = 16 wejść.
220 V DC / 230 V AC lub inne wg ustaleń.
< 0.5 W / wejście
0,7 UPN ± 5%
4 wejść.
2 karty * 4 wejść = 8 wejść.
1A lub 5A
40 IN lub 75 IN
40 IN
0,05...2,0 IN, co 0,05 IN
± 0,5% IN
200 VAC
0,10...2,00 UN, co 0,005 UN
± 0,5% UN
-180 °..+180 °
±2 °
0 … 99 min 59 s 999 ms
± 2 ms
4 parametry konfigurowalne (U1,t0,Tm,n)
± 5%
16-bitów
2 kHz rejestracje, 10 kHz obliczenia
128 MB
1 GB
od 500 ms do 60 sek.
8 torów.
15 torów.
4A
3 A / 250 V AC
Zdolność łączeniowa zestyków:
0,15 A / 250 V DC; L/R=40 ms
Maksymalna ilość aktywnych równocześnie kanałów komunikacji zewnętrznej - 5 kanałów (+ 1 serwisowy)
Typy złącz i protokoły komunikacji zależne od zastosowanego typu modułu MGB-9
Kanał 1 / Z41
MGB-9 C / D / E / G
Ethernet - Złącze RJ-45 - IEC 60870-5-103 / ZP-6
Kanał 2 / Z42
MGB-9 A / B / C / D / E / F.1 / G
RS232 – IEC 870-5-103 / ZP-6
Kanał 3 / Z43
MGB-9 A / B / C / D / E / F.1 / G
Złącze światłowodowe ST – IEC 60870-5-103 / ZP-6
Kanał 4 / Z44
MGB-9 B / C
GPS - Złącze antenowe SMA - NMEA
Kanał 5 / Z45
MGB-9 D
Złącze światłowodowe ST – IEC 60870-5-103 / ZP-6
Kanał 6 / Z46
MGB-9 D
Złącze światłowodowe ST – IEC 60870-5-103 / ZP-6
Kanał 7 / Z47-1,2 MGB-9 E
RS485 - Złącze 8-pin - IEC 60870-5-103 / ZP-6
Kanał 8 / Z47-5,6 MGB-9 E
RS485 - Złącze 8-pin - IEC 60870-5-103 / ZP-6
Kanał 9 / Z48
MGB-9 F.1
Ethernet - Złącze RJ-45 - serwis
Kanał 10 / Z91
MGB-9 F.1
Ethernet - Złącze światłowodowe SC - IEC 61850
Kanał 11 / Z92
MGB-9 F.1
Ethernet - Złącze światłowodowe SC - IEC 61850
Kanał 12 / Z93
MGB-9 F.1
Ethernet - Złącze RJ-45 - IEC 61850
Napięcie znamionowe izolacji:
250 V
4000 V (1,2/50 µs)
Znamionowe napięcie udarowe:
Kategoria przepięciowa:
III
Wytrzymałość elektryczna izolacji:
2,5 kV; 50Hz; 1 min.
Płyta czołowa: IP-50
Stopień ochrony obudowy:
Pozostałe płytki i zaciski: IP20
Wymiary urządzenia (jedna kaseta)
19”/3U/240 (483×133,5×245 mm), S×W×G
Kolejne kasety zwielokrotniają wysokość zestawu.
Masa (jedna kaseta):
Około 6 kg. (zależna od ilości kart)
Dopuszczalny zakres temperatury pracy:
268 – 318 K (od -5 do +45 °C)
Dopuszczalna wilgotność otaczającego powietrza:
< 95 %
Dopuszczalne ciśnienie atmosfertyczne
70-106 kPa (0 – 3000 mnpm)
KK APP-9; wyd.3; VI 2013