Pobierz folder
Transkrypt
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