kolumna synchronizacyjna cyfrowa typu ks3-2

LUBUSKIE ZAKŁADY APARATÓW ELEKTRYCZNYCH
„LUMEL” Spółka Akcyjna
ul. Sulechowska 1, 65-950 Zielona Góra
kolumna synchronizacyjna
cyfrowa typu kS3-2
Instrukcja obsługi
SPIS TREŚCI
1. ZASTOSOWANIE .............................................................................................. 3
2. ZESTAW KOLUMNY ......................................................................................... 3
3. INSTALOWANIE ................................................................................................ 4
3.1 Sposób mocowania ......................................................................................... 4
3.2 Schemat połączeń zewnętrznych..................................................................... 5
4. OBSŁUGA KOLUMNY ....................................................................................... 5
4.1 Płyta czołowa.................................................................................................... 5
4.2 Tryby pracy kolumny synchronizacyjnej KS3-2................................................. 6
4.2.1 Funkcje pomiarowe KS3-2............................................................................. 7
4.3 Konfiguracja...................................................................................................... 8
4.3.1 Konfiguracja alarmów.................................................................................... 9
4.3.2 Konfiguracja interfejsu................................................................................. 10
5. INTERFEJS RS485 . ..........................................................................................11
5.1 Opis..................................................................................................................11
5.2 Mapa rejestrów............................................................................................... 12
6. DANE TECHNICZNE ........................................................................................ 14
7. KOD WYKONAŃ .............................................................................................. 17
8. SERWIS ............................................................................................................ 18
9. POMOC TECHNICZNA .................................................................................... 18
1. ZASTOSOWANIE
Cyfrowa kolumna synchronizacyjna typu KS3 służy do synchronizacji generatorów załączanych do pracy równoległej z siecią lub z pracującymi generatorami o częstotliwości
znamionowej 50 lub 60 Hz. Pełną synchronizację uzyskuje się w momencie, gdy nastąpi
wyrównanie napięcia, częstotliwości i fazy. W kolumnie kątową różnicę faz sygnałów
z generatora i sieci wskazuje synchronoskop w postaci okręgu z diod. Różnićę napięć
generatora i sieci w przedziale -20%...0...20%, względem napięcia sieci, wskazuje pozioma linijka oznaczona ∆V z zaznaczonym zerem pośrodku. Pozioma linijka diodowa z
zerem pośrodku oznaczona ∆f wskazuje różnicę częstotliwośći sygnałów generatora i sieci
w przedziale -10%...0...10% względem częstotliwości sieci. W kolumnie w momencie synchronizacji świecą diody zielone na bargrafach oraz wewnątrz okręgu. Kolumna ma dwa wyjścia
przekaźnikowe. Jeden przekaźnik sygnalizuje moment uzyskania synchronizacji. Drugi sygnalizuje przekroczenie zakresu pomiarowego mierzonej wielkości.
2. ZESTAW KOLUMNY
W skład zestawu wchodzą:
- kolumna synchronizacyjna KS3-2
1 szt.
- instrukcja obsługi 1 szt.
- karta gwarancyjna
1 szt.
- uchwyty do mocowania w tablicy 4 szt.
3. INSTALOWANIE
3.1 Sposób mocowania
W tablicy należy wyciąć otwór o wymiarach 138 +0.5 x 138+0.5 i zamocować kolumnę
za pomocą uchwytów. Obudowa kolumny o wymiarach 144 x 144 x 77 mm jest wykonana z
samogasnącego tworzywa sztucznego. Do podłączenia służą listwy zaciskowe, śrubowe, które
umożliwiają przyłączenie przewodów zewnętrznych o przekroju do 2,5 mm2.
Rys.1. Rysunek gabarytowy i sposób mocowania kolumny KS3
3.2 Schemat połączeń zewnętrznych
Rys. 2. Schemat połączeń.
4. Obsługa kolumny
4.1 Płyta czołowa
Rys.3 Wygląd płyty czołowej kolumny KS3-2
4.2 Tryby pracy kolumny synchronizacyjnej KS3-2
napięcie zasilania
18...30 V d.c/ a.c 40...400 Hz
85...250 V d.c./ a.c. 40...400 Hz
Kolumna po załączeniu wykonuje autotest i zapala wszystkie diody. Sekwencja ta pojawia
się po każdorazowym uruchomieniu przyrządu. Po wykonaniu testów rozpoczyna się tryb
pomiarowy.
Rys 4. Tryby pracy kolumny KS3-2
4.2.1 Funkcje pomiarowe KS3-2
Kolumna zapewnia pomiar: różnicy wartości skutecznej napięcia i częstotliwości w torach pomiarowych sieci (Usieci, fsieci) i generatora (Ugen, fgen), ∆U =
[%],
∆f =
[%] oraz przesunięcia fazowego (ϕ). Punkt świetlny na każdym bargrafie
informuje o wartości danego parametru. Synchronoskop pozwala na identyfikację kierunku
wirowania faz, przy |∆f| < 0.5%. Punkt świetlny synchronoskopu przemieszcza się w prawą
stronę, gdy częstotliwość włączonego generatora jest większa od częstotliwości sieci. Przy
częstotliwości generatora, mniejszej od częstotliwości sieci punkt przemieszcza się w lewą
stronę. Gdy jedna z dwóch wielkości (∆f, ∆V) przekroczy zakres pomiarowy uaktywnia się alarm
(AL 2). W momencie synchronizacji uaktywnia się alarm synchronizacji (AL1). Sygnalizacja,
każdego z alarmów może być potwierdzana załączeniem przyporządkowanego przekaźnika.
Funkcje przypisania przedziałów wartości ∆V i ϕ dla załączenia alarmu synchronizacji oraz
uaktywnianie wyjść przekaźnikowych ustala się w trybie konfiguracji alarmów.
W wykonaniu z interfejsem kolumna zapewnia dodatkowo pomiar: wartości skutecznej napięcia
i częstotliwości w torach pomiarowych sieci (Usieci, fsieci) i generatora (Ugen,fgen), Umożliwia także
pomiar wartości minimalnych i maksymalnych napięć i częstotliwości. Napięcia mnożone są
przez zadaną przekładnię napięciową przekładników pomiarowych.
4.3 Konfiguracja
Pobór mocy:
≤ 12 VA
obwódwejść
zasilania
Aby
w tryb
konfiguracji należy
nacisnąć dwa przyciski:
przez ok. 3 sekundy, do chwili wyłączenia sygnału dźwiękowego.
Przyciskami
wybiera się parametr. Aktywny parametr sygnalizowany jest
migotaniem. Zmiany wprowadza się przyciskami
i
przy zmniejszaniu.
przy zwiększaniu przedziału
Wyświetlany przedział określony jest przez 2 pary diod symetrycznych względem środka
linijki.
4.3.1 Konfiguracja alarmów
Parametr ∆V
Pozycję zmienia się poprzez przesuwanie dwóch zaświeconych segmentów na bargrafie ∆V%
symetrycznie względem punktu 0. Oddalanie się od tego punktu powoduje przechodzenie do
kolejnego zakresu.
Tablica 1
Pozycja
1
2
wyświetlana[∆V%]
Przedział dla synchronizacji [∆V%]
3
4
5
<-2,2>
<-4,4>
<-6,6>
±0.2
±0.4
±0.6
6
7
W a r -t o ś ć
<-8,8> <-10,10> <-12,12> <-14,14>
±0.8
±1.0
±2.0
±3.0
Parametr ϕ
Zakresy zmienia się poprzez przesuwanie dwóch zaświeconych diod na okręgu synchronoskopu
symetrycznie względem punktu 0°. Oddalanie się od tego punktu powoduje przechodzenie
do kolejnego zakresu.
Tablica 2
Pozycja
Przedział
dla synchronizacji [°]
1
2
3
4
5
359...1 358...2 357...3 356...4 355...5
6
7
354...6
353...7
8
9
10
352...8 351...9 350...10
Konfiguracja wyścia alarmowego: przyciskami
wybieramy okno odpowiedniego alarmu. Przyciskiem
uaktywniamy a przyciskiem
wyłączamy zadziałanie
przekaźnika. Odpowiada temu odpowiednio świecenie lub nie diod w oknie alarmu. Przy
braku przypisania przekaźnika alarm jest tylko sygnalizowany świetlnie. Dotyczy to zarówno
alarmu synchronizacji jak i przekroczenia zakresu pomiarowego. Zaznaczając zielone diody
na wskazaniu zera synchronoskopu ustawiamy automatycznie załączenie synchronizacji po
zaniku zasilania. Wyłączenie parametru powoduje brak reakcji na moment synchronizacji, aby
uaktywnić proces należy wejść w procedurę konfiguracji a następnie nie zmieniając nastaw
wrócić do trybu pomiarowego.
Tablica 3
Nazwa parametru
Zakres
0.2...1 [%] (krok 0.2[%])
Alarm synchronizacji
1...3 [%] (krok 1[%])
zakres zmian różnicy napięć
Alarm synchronizacji
zakres zmian kąta
Uwagi/Opis
Wart.fab
1...10 (dla interfejsu)
11...13 (dla interfejsu)
1
1...10 [°]
2
4.3.2 Konfiguracja interfejsu
Po naciśnięciu
w trybie alarmów konfigurujemy interfejs RS485. Interfejs ma stałą
prędkość 9600 kBit/s. Adres urządzenia (1...10), zmieniamy na bargrafie ∆f a tryb pracy na
bargrafie ∆V. Dla rozróżnienia w trybie interfejsu na stałe zapalone są diody zielone na bargrafach a nastawianą wartość odczytujemy z podziałki.
Rys.5. Ustawianie trybów pracy i adresu interfejsu
5. Interfejs RS485
10
5.1 Opis
W standardzie RS485 na jednej magistrali może pracować do 32 urządzeń. Gniazda interfejs
2 x DB9 umieszczone są z tyłu obudowy. Do podłączenia należy użyć skrętki ekranowanej.
Ekranowanie jest konieczne ze względu na zakłócenia na obiekcie. Długość całej instalacji
nie może przekroczyć 1200 m. Sprzętowa konfiguracja określa numer urządzenia, prędkość
transmisji i parametry portu komunikacyjnego.
Rys.6 Sposób podłączenia interfejsu KS3-2
numer urządzenia 1... 10
prędkość transmisji
9600 kbit/s.
tryby pracy
0,1 ... 6 (wył., 8N1, 7E1, 7O1, 8N2, 8E1, 8O1)
gdzie:
N - brak parzystości (no parity), E - bit kontroli parzystości (even parity)
O - bit kontroli nieparzystości (odd parity).
W urządzeniu użyty jest asynchroniczny znakowy protokół komunikacyjny ModBus.
Protokół ten jest standardem przyjętym przez producentów sterowników przemysłowych dla
asynchronicznej, znakowej wymiany informacji pomiędzy urządzeniami systemów pomiarowo
11
kontrolnych. Posiada on takie cechy jak:
• prosta reguła dostępu do łącza oparta na zasadzie „master-slave”,
• zabezpieczenie przesyłanych komunikatów przed błędami,
• potwierdzenie wykonywania rozkazów zdalnych i sygnalizacja błędów,
• skuteczne mechanizmy zabezpieczające przed zawieszeniem systemu,
• wykorzystanie asynchronicznej transmisji znakowej.
jednostką informacji jest ramka w kodzie ASCII lub RTU.
5.2 Mapa rejestrów
W kolumnie KS3 dane umieszczone są w rejestrach 16 bitowych lub 32 bitowych. Zmienne procesowe i parametry miernika umieszczone są w przestrzeni adresowej rejestrów
w sposób zależny od typu wartości zmiennej. Bity w rejestrze 16 bitowym numerowane są
od najmłodszego do najstarszego(b0-b15). Rejestry 32-bitowe zawierają liczby typu float w
standardzie IEEE-745.
Mapa rejestrów podzielona została na następujące obszary:
Zakres adresów
Typ wartości
Opis
4000 - 4006
integer
(16 bitów)
Wartość
umieszczona
jest w jednym rejestrze 16 bitoodczytywane
i
zapisywane
zawiera Tablica 5.
wym. Opis rejestrów
7500 - 7518
Rejestry mogą być
float (32 bity)
Wartość umieszczona jest w rejestrze 32 bitoRejestry są tylko do odczytu.
wym. Opis rejestrówzawiera Tablica 6.
Zawartość rejestrów 16-bitowych o adresach od
4000 do 4007.
Tablica 4
12
Adres
rejestru
Zakres
jednostka
Opis
4000
1...4000
przekładnika napię- ciowego
Przekładnia
4001
0...9999
Kod dostępu
4002
4003
0,1
4004
4005
0...10
4007
nika synchronizacji
0,1
0 - wyłączony
Włączenie przekaź- 1 - włączony
ka przekroczenia zakresów
Włączenie przekaźni- 0 - wyłączony
1 - włączony
0...13
∆V wg Tablicy 3
Ustalanie przedziału
0...10
Ustalanie przedziału ϕ wg Tablicy 3
Opóźnienie załącze- nia alarmu synchronizacji4006
tywnianie alarmu synchronizacji
0 - wyłączony
0,1
Automatyczne uak- 1 - włączony
Zawartość rejestrów 32-bitowych o adresach od 7500
do 7606.
Tablica 5
Adres
rejestru
Symbol
Jedn.
7500
U1
V
Napięcie sieci
7501
U2
V
Napięcie generatora
Hz
Częstotliwość pracy sieci
7502
f1
f2
Hz
7504
∆U
%
7505
∆f
%
7506
∆ϕ
°(el)
Nazwa wielkości
Częstotli- wość pracy generatora
7503
Różnica napięć
6. DANE
TECHNICZNE
Różnica
częstotliwości
Przesunięcie fazowe
13
Zakresy pomiarowe i dopuszczalne błędy podstawowe. 6
Tablica
Wielkość
mierzona
Zakres
Błąd podsta-
wowy
Uwagi
Napięcie Ui *
100.0 V (Ku=1)
110.0 V (Ku=1)
240.0 V (Ku=1)
400.0 V (Ku=1)
±(0.2% w.m+0.1% zak.)
Ku=1...4000
(max 400 kV)
Częstotliwość f * 15,0 ... 500,0 Hz
Rozdzielczość
±( 0.5% w.m + 2c)
Różnica napięć
-20...0...20%
±(0.5% zak. + 1 segment)
0.6%
Różnica
częstotliwości
-10...0...10%
±(0.2% zak. + 1
segment)
0.3%
Przesunięcie
fazowe
0...360°
±1°
5° ; dla okręgu
±2°dla wskazania
zerowego 357<ϕ < 3
* podgląd wartości do-
stępny przez interfejs.
gdzie: Ku - przekładnia przekładnika napięciowego, w.m - wartość mierzona, zak.- zakres pomiarowy
Błędy dodatkowe
w % błędu podstawowego
- od częstotliwości sygnałów wejściowych - od zmian temperatury otoczenia
< 50%
< 50% / 10°C
Wejścia pomiarowe:
- wejścia napięciowe międzyfazowe
15...45...65...500 Hz; sygnał sinusoidalny
(THD ≤ 8%)
14
100 V, 110 V, 240 V, 400 V; częstotliwość
- przeciążalność krótkotrwała (5s)
2 U (max.1000 V)
- dopuszczalny współczynnik
szczytu napięcia
2
Interfejs RS485
- prędkość transmisji
9600
- protokół ModBus ( ASCII 8N1, ASCII 7E1, ASCII
7O1,
RTU 8N2, RTU 8E1, RTU 8O1)
Wyjścia przekaźnikowe:
2 przekaźniki, styki beznapięciowe zwierne
o obciążalności 250 V~/ 0,5 A~,
trwałość łączeniowa w kategorii AC1
1.5x105 cosϕ = 1;
w zależności od: cosϕ 105 cosϕ = 0.4 250 V
- synchronoskop
- woltomierz różnicowy
- częstościomierz różnicowy
okrąg z diod (72 diody)
bargraf z zerem pośrodku (68 diod)
bargraf z zerem pośrodku (68 diod)
Pole odczytowe:
Zasilanie
18...30 V d.c/a.c 40...400 Hz
85...250 V d.c./a.c. 40...400 Hz
Pobór mocy
- obwód zasilania
≤ 12 VA
- obwód napięciowym
≤ 0,5 VA
Reakcja na zaniki
i powroty zasilania
zachowanie danych i stanu kolumny
przy zaniku (podtrzymanie
akumulatorowe)
15
zasilanie
kontynuacja pracy po powrocie
Warunki odniesienia
i znamionowe warunki odniesienia:
- sygnał wejściowy
0,1...1,2 Un ; dla napięcia, częstotliwości,
częstotliwość 15...45...65...500
Hz;
sinusoidalny (THD ≤ 8% )
- temperatura otoczenia
0...23...55°C
- wilgotność
25 ... 95% (niedopuszczalne
skroplenia)
0...40...400 A/m
- zewnętrzne pole magnetyczne
Obudowa:
- wymiary panelu przedniego
144 x 144 mm
- otwór montażowy
- głębokość
- masa - pozycja pracy
138+0.5 x 138+0.5 mm
77 mm
0.8 kg (z opakowaniem)
dowolna
Normy spełniane:
• wymagania bezpieczeństwa:
- norma
1010-1+A1 (1996):
- izolacja przez obudowę
podwójna,
- izolacja między obwodami: podstawowa,
- kategoria instalacji
III,
- stopień zanieczyszczenia 2,
- maksymalne napięcie pracy
względem ziemi 600 V a.c
• stopień ochrony zapewniany
przez obudowę
- strona czołowa
16
IP 40
PN-IEC
- część zatablicowa
IP 10
• kompatybilność elektromagnetyczna:
- odporność na zakłócenia
- emisja zakłóceń EN-50082-2 (1996)
PN-EN50081-2 (1996)
kolumna synchronizacyjna ks3
Rodzaj wyświetlaczy
wskaźniki cyfrowe
bargrafy (linijki diodowe)
1
2
Napięcie wejściowe
100 V
110 V
240 V
400 V
na życzenie - po uzgodnieniu
Wyjście cyfrowe*
bez interfejsu
z interfejsem RS485
Napięcie zasilania
85 ... 250 V d.c./a.c.
24 V d.c./a.c.
na zamówienie
Rodzaj wykonania
wykonanie katalogowe
wykonanie specjalne - numerację ustali producent
Próby odbiorcze
bez wymagań dodatkowych z atestem kontroli technicznej
inne wymagania - numerację ustali producent
01
02
03
04
xx
0
1
0
1
x
00
xx
0
1
x
* dostępne od 01.03.2000
17
7. KOD WYKONAŃ
Kod wykonań kolumny synchronizacyjnej KS3.
ca 7
PRZYKŁAD ZAMÓWIENIA:
Tabli-
Kod KS3-2.04.1.0.00.1 - oznacza wykonanie kolumny z linijkami diodowymi, o napięciu
wejściowym 400 V, z interfejsem RS485, napięciu zasilania 85...250 V d.c/a.c. w wykonaniu
katalogowym, z atestami jakości kontroli technicznej.
8. Serwis
Lubuskie Zakłady Aparatów Elektrycznych
„LUMEL” Spółka Akcyjna
ul. Sulechowska 1,
65-022 Zielona Góra
telefon (068) 325 42 51 wew. 51 50
9. Pomoc Techniczna
Lubuskie Zakłady Aparatów Elektrycznych
„LUMEL” Spółka Akcyjna
18