IED pro diferenciální chrán ní a ovládání vedení RED615 Aplika ní manuál

IED pro diferenciální chrán ní a ovládání vedení RED615 Aplika ní manuál

Power and productivity for a better world

. dokumentu: 1MRS757107 Vydáno: 07.03.2011 Revize: B Verze výrobku: 3.0 Tento dokument je p ekladem anglického originálu 1MRS756498, vydaného 24.09.2010, Revize: E

© Copyright 2010 ABB. Všechna práva vyhrazena.

AUTORSKÉ PRÁVO Tento dokument a jeho ásti nesmí být rozmnožovány nebo kopírovány bez písemného souhlasu firmy ABB Oy a jejich obsah nesmí být tedy p edán t etím stranám, ani poskytnut k neautorizovanému použití. SW nebo HW vybavení popsané v tomto dokumentu je poskytováno na základ licence a m že být použito, kopírováno, nebo poskytnuto pouze v souladu s podmínkami této licence. Chrán ný název ABB je zaregistrovaný chrán ný název skupiny firem ABB Group. Všechny ostatní zna ky nebo názvy výrobk zmín né v tomto dokumentu mohou být chrán né obchodní známky (názvy), nebo registrované obchodní zna ky p íslušných držitel práv k t mto názv m, známkám nebo zna kám. Záruky Informace o poskytovaných zárukách a záru ních podmínkách si, prosím, vyžádejte u nejbližšího zastoupení firmy ABB. ABB Oy Distribution Automation P.O. Box 699 FI-65101 Vaasa, Finland Tel: +358 10 2211 Fax: +358 10 22 41094 Internet: http://www.abb.com/substationautomation

ODMÍTNUTÍ ODPOV DNOSTI Data, p íklady a výkresy uvedené v tomto návodu pro obsluhu jsou informace použité výhradn pro popis konceptu nebo pro popis výrobku a není je možné považovat za údaje, které garantují charakteristické vlastnosti tohoto konceptu nebo výrobku. Všechny osoby odpov dné za aplikaci za ízení, kterým je tento návod pro obsluhu ur en, musí být p esv eny, že za ízení je vhodné a akceptovatelné pro každou zvažovanou aplikaci a že spl uje jakékoli aplikovatelné bezpe nostní požadavky, p ípadn i jiné provozní požadavky. Odpov dnost za rizika, zvlášt pak za jakákoli rizika v aplikacích, kde by systémová porucha nebo porucha výrobku mohla vyvolat riziko poškození za ízení nebo poškození zdraví osob, má výhradn osoba nebo organizace, která za ízení používá a aplikuje (poškození osob zahrnuje, ale není omezeno pouze na zran ní osob nebo na smrtelná zran ní osob). To znamená, že vzhledem k této odpov dnosti musí tato osoba nebo organizace p ijmout a zajistit veškerá opat ení, která tato rizika vylou í nebo minimalizují. Tento dokument byl firmou ABB pe liv kontrolován, p esto však není možné ur ité chyby a odchylky úpln vylou it. V p ípad , že bude nalezena jakákoli chyba, prosíme uživatele, aby informoval výrobce. Pokud nejsou ru ení a odpov dnost jasn stanoveny jako smluvní závazek, nebude firma ABB za žádných okolností ru it nebo odpovídat za jakékoli ztráty nebo škody, ke kterým dojde v d sledku použití tohoto dokumentu, nebo v d sledku aplikace popisovaného za ízení.

SHODA VÝROBKU Tento výrobek je ve shod se sm rnicí Rady evropského spole enství (Council of the European Communities) o harmonizaci zákon a norem lenských stát , která se týká elektromagnetické kompatibility p íslušného elektrického za ízení (Sm rnice EMC 2004/108/EC) používaného ve specifikovaných a limitovaných nap ových rozsazích (LV sm rnice 2006/95/EC). Tato shoda je výsledkem test provedených firmou ABB v souladu se standardy EN 50263 a sm rnicí EMC EN 60255-26 i s výrobkovými standardy EN 60255-6 a EN 60255-27 sm rnice pro nízké nap tí (LV sm rnice). IED je navrženo a vyrobeno v souladu s mezinárodními standardy ady IEC 60255.

Obsah

Obsah ást 1 1.1 1.2 1.3 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3

ást 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.3 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.5 2.6 2.7

ást 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.2.1 3.4.2.2 3.4.3 3.4.3.1 3.4.3.2 3.4.3.3 3.5 3.5.1 3.5.2 3.5.2.1 3.5.2.2 3.5.3

RED615 Aplika ní manuál

Úvod ......................................................................................................10 Informace o tomto aplika ním manuálu ..................................................................... 10 edpokládaný uživatel návodu ................................................................................. 10 Dokumentace výrobku ............................................................................................... 11 Sada dokumentace výrobku .................................................................................. 11 Historie revize dokumentu .................................................................................... 12 Související dokumentace ...................................................................................... 13 Symboly a konvence ................................................................................................. 13 Zna ení bezpe nostními symboly ......................................................................... 13 Konvence použité v manuálu ................................................................................ 14 Funkce, kódy a symboly ....................................................................................... 14

ehled vlastností RED615 ..................................................................19 ehled ...................................................................................................................... 19 Historie verzí výrobku ........................................................................................... 20 Verze nástroje PCM600 a sady sjednocujících program ...................................... 20 Provozní funk nost za ízení....................................................................................... 21 Volitelné funkce .................................................................................................... 21 Fyzické HW vybavení ................................................................................................ 21 Rozhraní místního ovládání LHMI .............................................................................. 22 Displej .................................................................................................................. 23 LED indikátory ...................................................................................................... 24 Klávesnice ............................................................................................................ 24 Rozhraní WHMI ......................................................................................................... 24 Oprávn ní ................................................................................................................. 25 Komunikace............................................................................................................... 26

Standardní konfigurace RED615 .........................................................29 Standardní konfigurace .............................................................................................. 29 Výkresy zapojení ....................................................................................................... 31 Prezentace standardních konfigurací ......................................................................... 32 Standardní konfigurace A .......................................................................................... 33 Aplikace ................................................................................................................ 33 Funkce.................................................................................................................. 34 Standardní zapojení vstup / výstup .............................................................. 35 Standardní nastavení poruchového zapisova e ............................................... 36 Funk ní výkresy .................................................................................................... 36 Funk ní výkresy chrán ní ................................................................................ 37 Výkresy funkce poruchového zapisova e a funkce kontroly vypínacího obvodu41 Funk ní výkresy ovládání a blokovacích podmínek.......................................... 42 Standardní konfigurace B .......................................................................................... 45 Aplikace ................................................................................................................ 45 Funkce.................................................................................................................. 45 Standardní zapojení vstup / výstup .............................................................. 47 Standardní nastavení poruchového zapisova e ............................................... 48 Funk ní výkresy .................................................................................................... 48

7

3.5.3.1 3.5.3.2 3.5.3.3 3.6 3.6.1 3.6.2 3.6.2.1 3.6.2.2 3.6.3 3.6.3.1 3.6.3.2 3.6.3.3

ást 4 4.1 4.1.1 4.1.1.1 4.1.1.2 4.1.1.3

ást 5 5.1 5.1.1 5.1.1.1 5.1.1.2 5.1.1.3 5.1.2 5.1.3 5.2 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.3

ást 6

8

Funk ní výkresy chrán ní ................................................................................ 49 Výkresy funkce poruchového zapisova e a kontrolních funkcí ......................... 56 Funk ní výkresy ovládání a blokovacích podmínek.......................................... 58 Standardní konfigurace C .......................................................................................... 63 Aplikace ................................................................................................................ 63 Funkce.................................................................................................................. 63 Standardní zapojení vstup / výstup .............................................................. 64 Standardní nastavení poruchového zapisova e ............................................... 66 Funk ní výkresy .................................................................................................... 66 Funk ní výkresy chrán ní ................................................................................ 66 Výkresy funkce poruchového zapisova e a kontrolních funkcí ......................... 72 Funk ní výkresy ovládání a blokovacích podmínek.......................................... 73

Požadavky na m icí transformátory..................................................79 Transformátory proudu .............................................................................................. 79 Požadavky na transformátory proudu pro nesm rovou nadproudovou ochranu..... 79 ída p esnosti transformátoru proudu a limitní faktor p esnosti ....................... 79 Nesm rová nadproudová ochrana ................................................................... 80 íklad nastavení nesm rové nadproudové ochrany ........................................ 81

Fyzické zapojení IED ............................................................................83 Vstupy ....................................................................................................................... 83 icí vstupy ........................................................................................................ 83 Fázové proudy ................................................................................................. 83 Nulová složka proudu ...................................................................................... 83 Nulová složka nap tí........................................................................................ 83 Vstup pomocného napájecího nap tí .................................................................... 83 Binární vstupy ....................................................................................................... 84 Výstupy...................................................................................................................... 85 Vypínací a ovládací výstupy ................................................................................. 85 Signaliza ní výstupy ............................................................................................. 86 Výstup IRF ............................................................................................................ 87 Dopl kové vybavení pro komunikaci ochran .............................................................. 87

Slovník ..................................................................................................89


Obsah


9

ást 1 Úvod

1MRS757107 CZ B, originál 1MRS756498 E

ást 1 1.1

Úvod

Informace o tomto aplika ním manuálu Aplika ní manuál obsahuje popisy aplika ního použití a instrukce pro nastavení, které jsou len ny podle funkcí. Aplika ní manuál je možné použít i tehdy, pokud je pot eba uživateli poskytnout informace, pro jaké ú ely a jakým zp sobem je možné použít typické ochranné funkce. Manuál je také možné použít p i výpo tu nastavení t chto funkcí.

1.2

edpokládaný uživatel návodu Tento aplika ní manuál je ur en pro techniky, kte í pracují v oboru chrán ní a ízení a jsou odpov dni za proces plánování i za fázi p edb žného inženýringu a inženýringu tohoto za ízení. Technici, kte í pracují v tomto oboru, musí mít zkušenosti s inženýringem elektroza ízení a musí mít znalosti v oblastech souvisejících technologií, jako jsou nap íklad komunika ní systémy a komunika ní protokoly.

10


ást 1 Úvod

Ukon ení provozu, demontáž a likvidace odpadu

Údržba

Provoz

Sada dokumentace výrobku Uvedení do provozu

1.3.1

Instalace

Dokumentace výrobku

Plánování a nákup

1.3

Inženýring


Manuál pro inženýring Manuál pro instalaci Manuál pro uvedení do provozu Návod pro obsluhu Servisní manuál Aplika ní manuál Technický manuál Manuál komunika ního protokolu

Obr. 1:

edpokládané použití manuál v r zných cyklech životnosti výrobku

Manuál pro inženýring (Engineering Manual) obsahuje instrukce, jakým zp sobem provád t inženýring IED pomocí r zných program nástroje PCM 600. V manuálu jsou také uvedeny instrukce, jak p ipravit a vytvo it projekt v PCM 600 a jak do struktury projektu implementovat IED. V manuálu lze také najít doporu ené sekvence pro inženýring ochranných i ovládacích funkcí, funkcí jednotky místního ovládání LHMI a inženýring komunika ních funkcí u protokolu IEC 61850 i u ostatních podporovaných protokol . Manuál pro instalaci (Installation Manual) obsahuje instrukce, jak IED pro chrán ní instalovat. Manuál popisuje procesy p i mechanické i elektrické instalaci IED. Kapitoly manuálu jsou uspo ádány v chronologickém po adí, v kterém by IED m lo být nainstalováno. Manuál pro uvedení do provozu (Commissioning Manual) obsahuje instrukce, jak IED uvést do provozu. Tento manuál m že být také použit systémovými inženýry a personálem údržby ve fázi zkoušek za ízení, kdy slouží jako technická referen ní dokumentace. Manuál uvádí postupy p i p ipojení IED k napájení (nap tí), p i kontrole externích obvod , p i nastavení a konfiguraci parametr , stejn jako p i ov ení tohoto nastavení sekundární injektážní zkouškou.


11

ást 1 Úvod


Manuál popisuje procesy zkoušení IED v rozvodn , která dosud není v provozu. Kapitoly manuálu jsou uspo ádány v chronologickém po adí, v kterém by IED m lo být uvedeno do provozu. Návod pro obsluhu (Operation Manual) obsahuje instrukce, jak obsluhovat IED po jeho uvedení do provozu. Návod obsahuje instrukce pro monitorování, ovládání a nastavení IED. V tomto návodu je také popsáno, jak lze identifikovat poruchy a jakým zp sobem je možné zobrazit vypo tená a m ená data energetické sít a ur it p inu poruchy. Servisní manuál (Service Manual) obsahuje instrukce, jak provád t servis a údržbu IED. Sou ástí tohoto manuálu jsou také postupy p i vypnutí IED v souvislosti s ukon ením provozu za ízení a p i likvidaci odpadu. Aplika ní manuál (Application Manual) obsahuje popisy aplika ního použití a instrukce pro nastavení, které jsou len ny podle funkcí. Aplika ní manuál je možné použít k tomu, aby uživateli poskytl informace pro jaké ú ely a jakým zp sobem je možné použít typické ochranné funkce. Manuál je také možné použít p i výpo tu nastavení t chto funkcí. Technický manuál (Technical Manual) obsahuje aplika ní i funk ní popisy a v tomto manuálu jsou uvedeny funk ní bloky, logická schémata, vstupní i výstupní signály, seznamy se iditelných parametr a technická data, která jsou len na podle funkcí. Technický manuál se používá jako technická referen ní dokumentace ve fázi inženýringu, b hem instalace a uvedení do provozu i p i normálním provozu. Manuál komunika ního protokolu (Communication Protocol Manual) popisuje komunika ní protokol podporovaný p íslušným IED. Manuál je orientován na specifické implementace realizované výrobcem (prodejcem). V manuálu se seznamem datových bod (Point List Manual) jsou popsány hodnoty a vlastnosti specifických datových bod IED. Tento manuál by m l být používán sou asn s manuálem odpovídajícího komunika ního protokolu. které manuály nejsou ješt k dispozici.

1.3.2

12

Historie revize dokumentu Revize dokumentu / datum

Verze výrobkové ady

Historie

A/03.10.2008

1.1

První vydání

B/03.07.2009

2.0

Aktualizován obsah manuálu, aby odpovídal verzi výrobku

C/11.06.2010

3.0

Aktualizován obsah manuálu, aby odpovídal verzi výrobku

D/29.06.2010

3.0

Opravena terminologie

E/24.09.2010

3.0

Opraven obsah manuálu


ást 1 Úvod


Poslední verzi dokumentu je možné ‘stáhnout‘ z webové stránky firmy ABB http://www.abb.com/substationautomation.

1.3.3

Související dokumentace Název dokumentu

Identifika ní íslo dokumentu

Manuál komunika ního protokolu Modbus (Modbus Communication Protocol Manual)

1MRS756468

Manuál komunika ního protokolu DNP3 (DNP3 Communication Protocol Manual)

1MRS756709

Manuál komunika ního protokolu IEC 60870-5-103 (IEC 60870-5-103 Communication Protocol Manual)

1MRS756710

Návod pro inženýring IEC 61850 (IEC 61850 Engineering Guide)

1MRS756475

Manuál pro inženýring (Engineering Manual)

1MRS757121

Manuál pro instalaci (Installation Manual)

1MRS756375

Návod pro obsluhu (Operation Manual)

1MRS756708

Technický manuál (Technical Manual)

1MRS756887

Dimenzování TP (transformátor proudu), aplika ní poznámky a návod pro nastavení (CT dimensioning, Application Note and Setting Guide)

1MRS756683

1.4

Symboly a konvence

1.4.1

Zna ení bezpe nostními symboly Tento výstražný elektrický symbol indikuje existenci nebezpe né situace, p i které m že dojít k úrazu elektrickým proudem.

Tento výstražný symbol indikuje existenci nebezpe né situace, p i které že dojít k zran ní osob.

Tento varovný symbol upozor uje na d ležité informace nebo výstrahy, které mají ur itý vztah k p íslušnému textu (popisovanému p edm tu). Symbol m že indikovat nebezpe í, které m že vést k poškození SW vybavení za ízení nebo m že zp sobit škodu na za ízení nebo majetku.

Tento informa ní symbol upozor uje uživatele na d ležitá fakta a podmínky.


13

ást 1 Úvod


Tento doporu ující symbol indikuje rady, které uživatele informují o tom, jakým zp sobem je nap íklad vhodné navrhovat projekt nebo jak používat ur itou funkci. estože se výstrahy v p ípad nebezpe í týkají zran ní osob, je nutné si uv domit, že i provoz poškozeného za ízení se m že za ur itých provozních podmínek projevit snížením výkonnosti za ízení, které následn m že vést k zran ní osob nebo i k úmrtí osob. Z tohoto vodu respektujte a dodržujte všechny výstrahy, pokyny a instrukce.

1.4.2

Konvence použité v manuálu V následující ásti jsou uvedeny konvence použité v IED manuálech. N které z t chto konvencí nemusí být v tomto manuálu použity. Zkratky a akronymy použité v tomto manuálu jsou uvedeny v ásti “Slovník“. Tato ást také obsahuje definice a vysv tlení d ležitých výraz . Naviga ní tla ítko ve struktu e menu rozhraní místního ovládání LHMI (Local Human Machine Interface) je prezentováno symboly tla ítek, jako nap íklad: Pro pohyb mezi jednotlivými volbami použijte tla ítka

a

.

Cesta v menu rozhraní HMI je prezentována tu ným písmem, jako nap íklad: Zvolte Main menu/Settings (Hlavní menu/Nastavení). Zprávy na displeji rozhraní LHMI jsou zobrazeny písmem typu 'Courier', jako nap íklad: Zm ny jsou v energeticky nezávislé pam ti uloženy volbou Yes a stisknutím tla ítka

.

Názvy parametr jsou zobrazeny kurzivou, jako nap íklad: Funkci je možné uvolnit nebo blokovat nastavením parametru Operation (Provozní režim). Parametrové hodnoty jsou indikovány uvozovkami, jako nap íklad: Odpovídající parametrové hodnoty jsou “On“ (Zap) a “Off“ (Vyp). Zprávy IED, které se týkají vstup / výstup , a názvy monitorovaných dat jsou zobrazeny písmem typu 'Courier', jako nap íklad: i popudu funkce je výstup START nastaven na hodnotu TRUE (log. 1).

1.4.3

Funkce, kódy a symboly Tabulka 1:

Funkce, kódy a symboly RED615

Funkce

IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI

ífázová nesm rová nadproudová ochrana, stupe s nižším nastavením, funkce . 1

PHLPTOC1

3I> (1)

51P-1 (1)

ífázová nesm rová nadproudová ochrana, stupe s vyšším nastavením, funkce . 1

PHHPTOC1

3I>> (1)

51P-2 (1)

Ochranné funkce

Tabulka pokra uje na další stran

14


ást 1 Úvod


Funkce

IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI


PHHPTOC2

3I>> (2)

51P-2 (2)

ífázová nesm rová nadproudová ochrana, mžikový stupe , funkce . 1

PHIPTOC1

3I>>> (1)

50P/51P (1)

Nesm rová zemní ochrana, stupe s nižším nastavením, funkce . 1

EFLPTOC1

I0> (1)

51N-1 (1)


EFLPTOC2

I0> (2)

51N-1 (2)

Nesm rová zemní ochrana, stupe s vyšším nastavením, funkce . 1

EFHPTOC1

I0>> (1)

51N-2 (1)

Nesm rová zemní ochrana, mžikový stupe

EFIPTOC1

I0>>>

50N/51N

Sm rová zemní ochrana, stupe s nižším nastavením, funkce . 1

DEFLPDEF1

I0

(1)

67N-1 (1)


DEFLPDEF2

I0

(2)

67N-1 (2)

Sm rová zemní ochrana, stupe s vyšším nastavením

DEFHPDEF1

I0>>

Zemní admitan ní ochrana, funkce . 1

EFPADM1

Y0

(1)

21YN (1)


EFPADM2

Y0

(2)

21YN (2)


EFPADM3

Y0

(3)

21YN (3)

Ochrana p i p echodné / p erušované zemní poruše

INTRPTEF1

I0

IEF

Nesm rová zemní ochrana (pro dvoufázové zemní poruchy), ení s vypo tenou nulovou složkou I0

EFHPTOC1

I0>> (1)

51N-2 (1)

Nadproudová ochrana vyhodnocující zp tnou složku proudu, funkce . 1

NSPTOC1

I2> (1)

46 (1)


NSPTOC2

I2> (2)

46 (2)

Ochrana p i fázové nevyváženosti

PDNSPTOC1

I2/I1>

46PD

ep ová ochrana vyhodnocující nulovou složku, funkce . 1

ROVPTOV1

U0> (1)

59G (1)


ROVPTOV2

U0> (2)

59G (2)


ROVPTOV3

U0> (3)

59G (3)

ífázová ochrana proti tepelnému etížení vývod , kabel a distribu ních transformátor

T1PTTR1

3Ith>F

49F

enos binárního signálu

67N-2

67NIEF

BSTGGIO1

BST

BST

Diferenciální ochrana vedení s p íslušným m ením, stabilizovaný a mžikový stupe

LNPLDF1

3Id>L

87L

Ochrana p i selhání vypína e

CCBRBRF1

3I>/I0>BF

51BF/51NBF

ífázová funkce detekce zapínacího proudu

INRPHAR1

3I2f>

68

Hlavní vypnutí, funkce . 1

TRPPTRC1

Master Trip (1)

94/86 (1)


TRPPTRC2

Master Trip (2)

94/86 (2)


15

ást 1 Úvod



16


ást 1 Úvod


Funkce

IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI

Ovládací funkce Ovládání vypína e

CBXCBR1

I

O CB

I

O CB

Indikace polohy odpojova e, funkce . 1

DCSXSWI1

I

O DC (1)

I

O DC (1)


DCSXSWI2

I

O DC (2)

I

O DC (2)


DCSXSWI3

I

O DC (3)

I

O DC (3)

Indikace polohy uzem ova e

ESSXSWI1

I

O ES

I

O ES

Funkce automatického op tného zapnutí

DARREC1

O

I

79

Funkce monitorování provozních podmínek Monitorování provozních podmínek vypína e

SSCBR1

CBCM

CBCM

Kontrola vypínacího obvodu, funkce . 1

TCSSCBR1

TCS (1)

TCM (1)


TCSSCBR2

TCS (2)

TCM (2)

Funkce kontroly proudového obvodu

CCRDIF1

MCS 3I

MCS 3I

Kontrola komunikace ochran

PCSRTPC1

PCS

PCS

RDRE1

-

-

ení t ífázového proudu, funkce . 1

CMMXU1

3I

3I

ení složek proudu

CSMSQI1

I1 , I 2 , I0

I1, I2 , I0

ení nulové složky proudu, funkce . 1

RESCMMXU1

I0

IN

ení nulové složky nap tí

RESVMMXU1

U0

VN

icí funkce Poruchový zapisova


17

18



ást 2 2.1

ást 2 ehled vlastností RED615

P ehled vlastností RED615

ehled RED615 je fázov selektivní IED (Inteligentní elektronické za ízení) ur ené pro diferenciální chrán ní a ovládání vedení s dv ma konci v systémech energetických spole ností i v energetických systémech pr myslových podnik v etn radiálních, okružních a zauzlených distribu ních sítí s distribuovanou výrobou i bez výroby elektrické energie. IED RED615 mezi rozvodnami komunikují prost ednictvím optické linky nebo galvanické spojovací cesty. RED615 je jedním z výrobk produktové skupiny Relion ® firmy ABB a zárove je i sou ástí produktové ady 615 ur ené pro chrán ní a ovládání. Charakteristickými vlastnostmi výrobk ady 615 je jejich kompaktní provedení a výsuvné ešení. Výrobková ada 615 byla již od samého základu ešena v souladu se standardem IEC 61850 pro komunikaci a vzájemnou sou innost za ízení ur eného pro automatizaci rozvoden. IED RED615 disponuje typovou jednotkou s hlavní ochranou venkovního vedení a kabelových vývod v distribu ních sítích. IED je sou asn vybaveno i proudovými ochrannými funkcemi, které zajiš ují jak vzdálenou zálohu IED instalovaných ve sm ru toku výkonu, tak i místní zálohu hlavní diferenciální ochrany vedení. Standardní konfigurace B a C navíc obsahují také zemní ochranu. Toto IED je navrženo a p izp sobeno pro chrán ní venkovního vedení a kabelových vývod v sítích s izolovaným nulovým bodem, v odporov uzemn ných sítích, v kompenzovaných (impedan uzemn ných) sítích i v ú inn uzemn ných sítích. Je-li IED zadáno aplika specifické nastavení, je toto za ízení možné okamžit uvést do provozu. IED ady 615 podporují adu komunika ních protokol v etn protokolu IEC 61850 s p enosem GOOSE zpráv a protokol IEC 60870-5-103, Modbus ® i DNP3.


19


2.1.1

Historie verzí výrobku Verze výrobku 1.0

2.1.2


Historie výrobku Uvedení výrobku na trh

2.0

Podpora komunikace DNP3 (sériová nebo TCP/IP komunikace) Podpora komunikace IEC 60870-5-103 Nové standardní konfigurace B a C Záznamy poruchového zapisova e na ítány prost ednictvím rozhraní WHMI

3.0

Nové konfigurace A a B Dopl ky ke konfiguraci C Podpora aplika ní konfigurovatelnosti Podpora analogových GOOSE zpráv Velký displej s jednopólovým schématem Vylepšené mechanické ešení Zvýšený maximální po et zm nových stav (událostí) a poruchových záznam M ení frekvence a frekven ní ochrany M ení RTD/mA signál a ochrany vyhodnocující tyto signály Dopl kové vícenásobné Ethernetové porty

Verze nástroje PCM600 a sady sjednocujících program Nástroj PCM600 (Protection and Control IED Manager) verze 2.3 nebo verze vyšší Sada sjednocujících program RED615 (RED615 Connectivity Package) verze 3.0 nebo verze vyšší Nastavení parametr Aktualizace programového vybavení Zpracování záznam poruchového zapisova e Monitorování signál Sledování cyklu životnosti Signálová matice ízení komunikace P esun konfigurace IED Pr vodce procesem konfigurace Tisk štítk ízení uživatelských práv IED Aplika ní konfigurace Editor grafického displeje Nástroj pro definování diferenciálních charakteristik

(Parameter Setting) (Firmware Update) (Disturbance Handling) (Signal Monitoring) (Lifecycle tracebility) (Signal Matrix) (Communication Management) (IED Configuration Migration) (Configuration Wizard) (Label Printing) (IED User Management) (Application Configuration) (Graphical Display Editor) (Differential Characteristics Tool)

Sady sjednocujících program si ‘stáhn te‘ z webové stránky firmy ABB http://www.abb.com/substationautomation.

20




2.2

Provozní funk nost za ízení

2.2.1

Volitelné funkce Komunikace Modbus (TCP/IP nebo RTU/ASCII) Komunikace IEC 60870-5-103 Komunikace DNP3 (sériová nebo TCP/IP) Zemní admitan ní ochrana nebo zemní sm rová ochrana (pouze u konfigurace B)

2.3

Fyzické HW vybavení IED je sestaveno ze dvou hlavních ástí: ze zásuvného bloku a sk ín . Vybavení je ur eno objednanou funk ností za ízení. Tabulka 2:

Zásuvný blok a sk

Hlavní jednotka

Identifik. . pozice

Volitelné a dopl kové vybavení

Zásuvný blok

-

HMI

Malý displej (4 ádky, 16 znak ) Velký displej (8 ádk , 16 znak )

X100

Modul pom. napájení / bin. výstup (BO)

48 – 250 V ss / 100 – 240 V st nebo 24 – 60 V ss 2 pracovní výkonové kontakty (PO) 1 p epínací signaliza ní kontakt (SO) 1 pracovní signaliza ní kontakt (SO) 2 dvoupólové výkonové kontakty (PO) s funkcí kontroly vypínacího obvodu (TCS) 1 výstupní kontakt vyhrazený funkci interní poruchy (IRF)

X110

Modul bin. vstup / bin. výstup (BIO)

8 4

X120

Modul analog. vstup / bin. vstup (AI/BI)

Pouze u konfigurace B: 3 vstupy m ení fázových proud (1/5 A) 1) 1 vstup m ení nulové složky proudu (1/5 A nebo 0,2/1 A) 1 vstup m ení nulové složky nap tí (60 – 210 V) 3 binární vstupy (BI)

Modul analog. vstup / bin. vstup (AI/BI)

Pouze u konfigurací A a C: 3 vstupy m ení fázových proud (1/5 A) 1 vstup m ení nulové složky proudu (1/5 A) 4 binární vstupy (BI)

X130

Dopl kový modul bin. vstup / bin. výstup (BIO)

6 3

X000

Dopl kový komunika ní modul

Detailní popisy r zných typ komunika ních modul jsou uvedeny v technickém manuálu.

Sk

1)


binárních vstup (BI) výstupní signaliza ní kontakty (SO)

binárních vstup (BI) výstupní signaliza ní kontakty (SO)

Vstup 0,2 / 1 A je obvykle použit v aplikacích, kde je požadována citlivá zemní ochrana a jsou k dispozici sou tové transformátory proudu.

21



Jmenovité hodnoty proudových i nap ových vstup jsou definovány základními parametry nastavení IED. Prahové úrovn nap tí binárních vstup jsou se iditelné parametry nastavení binárních vstup a jsou volitelné v rozsahu 18...176 V ss. Výkresy zapojení r zných typ HW modul jsou uvedeny v tomto manuálu. Další informace o sk íni i o zásuvném bloku jsou uvedeny v manuálu pro instalaci IED.

Tabulka 3:

Po et fyzických kanál u standardních konfigurací

Konfigurace

Analogové kanály CT (proudy)

A

1)

2.4

-

BI (vstupy)

BO (výstupy)

12 (18)

1)

10 (13)

1)

1)

10 (13)

1)

10 (13)

1)

B

4

1

11 (17)

C

4

-

12 (18) 1)

S dopl kovým modulem binárních vstup / výstup (BIO)

Rozhraní místního ovládání LHMI

Obr. 2:

22

4

Binární kanály

VT (nap tí)

íklad rozhraní místního ovládání LHMI u IED ady 615




Rozhraní místního ovládání LHMI (Local Human Machine Interface) obsahuje následující prvky: Displej Tla ítka LED indikátory Komunika ní port Rozhraní místního ovládání LHMI se používá pro nastavení, monitorování a ovládání IED.

2.4.1

Displej Sou ástí rozhraní místního ovládání LHMI je grafický displej, který podporuje dva rozm ry zobrazených znak . Rozm r znaku je závislý na zvoleném jazyku. Po et znak a ádk , které je možné na displeji zobrazit, je závislý na rozm ru použitého znaku. Tabulka 4:

Zobrazené znaky a ádky

Rozm r znak

Po et zobrazených ádk

Po et znak v ádku

Malý rozm r, písmo se stejnou rozte í (6 x 12 pixel )

5 ádk 10 ádk u velkého displeje

20 znak

Velký rozm r, prom nná ší ka rozte e (13 x 14 pixel )

4 ádky 8 ádk u velkého displeje

Minimáln 8 znak

Zobrazení na displeji je rozd leno na ty i ásti:

Obr. 3:

Uspo ádání zobrazení na displeji

1

ást se záhlavím

2

ást s ikonou

3 ást s obsahem zobrazení (s obsahem menu) 4 Rolovací lišta (zobrazena v p ípad pot eby)


23


2.4.2


LED indikátory Rozhraní místního ovládání LHMI je vybaveno t emi LED indikátory stavu IED a stavu ochranných funkcí, které jsou umíst ny nad displejem: Ready (Indikace provozní ipravenosti), Start (Indikace popudu funkce) a Trip (Indikace vypnutí funkcí). Na elním panelu rozhraní místního ovládání LHMI je také 11 maticov programovatelných LED diod. Tyto LED diody je možné konfigurovat prost ednictvím nástroje PCM 600 a provozní režim t chto indikátor lze zvolit prost ednictvím rozhraní LHMI, WHMI nebo nástrojem PCM600.

2.4.3

Klávesnice Klávesnice rozhraní místního ovládání LHMI obsahuje tla ítka, která jsou ur ena pro navigaci v r zných zobrazeních a r zných menu. T mito tla ítky m žete aktivovat povely pro vypnutí nebo zapnutí jednoho objektu v primárním obvodu, jako nap íklad vypína e, styka e nebo odpojova e. Tla ítka jsou také použita pro potvrzení (kvitování) výstrah (alarm ), reset indikací, vyvolání nápov dy a pro p epínání mezi režimy místního a dálkového ovládání.

Obr. 4:

2.5

Klávesnice rozhraní LHMI s tla ítky pro ovládání objektu, naviga ními tla ítky, íkazovými tla ítky a komunika ním portem RJ-45

Rozhraní WHMI Rozhraní WHMI (WEB Human Machine Interface) umož uje uživateli p ístup k IED prost ednictvím internetového prohlíže e. Podporovaná verze internetového prohlíže e je verze ‘Internet Expolorer 7.0‘ nebo verze vyšší. Rozhraní WHMI je standardn neaktivní, tj. blokováno.

Rozhraní WHMI nabízí následující funkce: Indikace programovatelnými LED diodami a seznamy zm nových stav (událostí) Kontrola (monitoring) systému 24




Nastavení parametr Zobrazení m ení Poruchové záznamy Fázorové diagramy Jednopólové schéma Stromová struktura menu rozhraní WHMI je tém LHMI.

Obr. 5:

stejná, jako je struktura menu rozhraní

íklad zobrazení funkce prost ednictvím rozhraní WHMI

Rozhraní WHMI je p ístupné místn i dálkov : Místn , p ipojením Vašeho p enosného po íta e ke komunika nímu portu na panelu IED Dálkov , prost ednictvím sít LAN/WAN

2.6

elním

Oprávn ní U rozhraní LHMI (Local Human Machine Interface) i WHMI (WEB Human Machine Interface) jsou p eddefinovány r zné kategorie uživatel . Každá kategorie má r zná p ístupová práva a standardní hesla. Standardní hesla mohou být zm (Administrator).


na uživatelem s p ístupovými právy správce systému

25



Potvrzení oprávn ní uživatele pro p ístup k systému LHMI je standardn neaktivní, tj. blokováno, ale potvrzení oprávn ní uživatele pro p ístup k systému WHMI je vždy požadováno. Tabulka 5:

P eddefinované kategorie uživatel

Název kategorie uživatele Uživatel s oprávn ním k tení dat (VIEWER) Operátor (OPERATOR)

Definovaná práva uživatele pro tení (p ístup omezen pouze na tení dat) Navolení režimu dálkového nebo místního ovládání tla ítkem (tla ítko je ovladatelné pouze místn ) Zm nu skupiny nastavení Ovládání Vymazání (reset) výstražných a signaliza ních LED diod a textových indikací

Inženýr/technik (ENGINEER)

Zm nu nastavení Vymazání seznamu zm nových stav (událostí) Vymazání záznam poruch Zm nu systémového nastavení, jako je nap íklad zm na IP adresy, rychlosti sériového p enosu dat nebo nastavení poruchového zapisova e Nastavení IED do režimu zkoušky Nastavení jazyka

Správce (ADMINISTRATOR)

Všechny výše uvedené innosti Zm nu hesla Aktivaci standardního nastavení z výroby

Oprávn ní uživatele pro práci v dokumentaci tohoto nástroje.

2.7

s nástrojem

PCM600

je

popsáno

Komunikace IED podporuje zna ný po et komunika ních protokol , v etn protokol IEC 61850-8-1, IEC 60870-5-103, Modbus ® a DNP 3.0. Prost ednictvím t chto protokol jsou k dispozici provozní informace a je možné realizovat i ovládání. N které komunika ní funkce, jako nap íklad horizontální komunikace mezi IED, jsou však dostupné pouze p i použití komunika ního protokolu IEC 61850. Implementace komunikace IEC 61850 podporuje všechny monitorovací a ovládací funkce. Použitím protokolu IEC 61850-8-1 se krom toho zp ístupní záznamy poruch a poruchové zápisy. Soubory záznam poruch jsou k dispozici ve standardním formátu COMTRADE pro jakoukoli aplikaci, která pracuje na bázi Ethernetové komunikace. Implementace komunika ního profilu IEC 61850-8-1 GOOSE umožní vysílat data binárních signál z IED a tato data také p ijímat z jiných IED (tzv. horizontální komunikace).

26




U tohoto typu komunikace je možné dosáhnout nejvyšší t ídy p enosového výkonu a komunikací je podporován celkový p enosový as v oblasti 3 ms. IED krom toho podporuje prost ednictvím zpráv GOOSE i vysílání a p íjem dat analogových hodnot. IED spl uje požadavky z hlediska vypínání prost ednictvím zpráv GOOSE, tak jak jsou definovány standardem IEC 61850 pro distribu ní rozvodny. IED m že sou asn reportovat p ti r zným klient m na stani ní sb rnici. To znamená, že IED m že poskytovat podporu p ti sou asn komunikujícím klient m. Je-li jedno z klientských komunika ních spojení vyhrazeno pro nástroj PCM600, pak zbývají pouze ty i klientská komunika ní spojení, nap íklad pro sb rnice IEC 61850 a Modbus. Všechny komunika ní konektory, krom konektoru portu na elním panelu, jsou soust ed ny na p ídavné integrované komunika ní moduly. Prost ednictvím konektoru RJ-45 (100BASETX), nebo konektoru LC a optického vlákna (100BASE-FX) je možné IED p ipojit ke komunika ním systém m, které pracují na bázi Ethernetu. Je-li požadováno p ipojení k síti RS-485, lze použít 9 špi kový konektor se šroubovými svorkami, dopl kový 9 špi kový D-sub konektor nebo dopl kový ST konektor pro optické vlákno. asová reference pro rozvodnu na vzdáleném konci vedení: Diferenciální ochrana vedení

Obr. 6:

ešení ‘self-healing‘ (samoregenera ního) Ethernetového komunika ního kruhu

ešení Ethernetového komunika ního kruhu podporuje p ipojení až t iceti IED ady 615. Jestliže má být ke sb rnici p ipojeno více než t icet IED, doporu uje se komunika ní sí rozd lit do n kolika kruh a zajistit, že k žádnému kruhu není p ipojeno více než t icet IED.


27

28



ást 3 3.1

ást 3 Standardní konfigurace RED615

Standardní konfigurace RED615

Standardní konfigurace IED RED615 je k dispozici ve t ech standardních konfiguracích. Standardní konfiguraci signál je možné upravit prost ednictvím grafické signálové matice (Signal Matrix), nebo dopl kovou grafickou aplika ní funkcí nástroje PCM600 (Protection and Control IED Manager). Aplika ní konfigura ní funkce nástroje PCM600 krom toho podporuje i tvorbu vícevrstvých logických funkcí, které využívají r zné logické prvky v etn asových len a klopných obvod . Kombinací ochranných funkcí a funk ních logických blok je možné konfiguraci IED p izp sobit uživatelsky specifickým aplika ním požadavk m. Tabulka 6:

Standardní konfigurace Standardní konfigurace

Popis Diferenciální ochrana vedení

A

Diferenciální ochrana vedení se sm rovou zemní ochranou

B

Diferenciální ochrana vedení s nesm rovou zemní ochranou

C

Tabulka 7:

Podporované funkce

Funkce

A

B


-

-

3)


-

-

3)


-

-

3)


-

-

3)


-

2) 3) 4)

-


-

2) 3) 4)

-


-

2) 3) 4)

-


-

2) 3) 4)

-


-

2) 3) 4)

-


-

2) 3) 4)

-


-

4) 5)

-

Ochranné funkce

C

1)

ífázová nesm rová nadproudová ochrana, stupe s nižším nastavením, funkce . 1 ífázová nesm rová nadproudová ochrana, stupe s vyšším nastavením, funkce . 1 ífázová nesm rová nadproudová ochrana, stupe s vyšším nastavením, funkce . 2 ífázová nesm rová nadproudová ochrana, mžikový stupe , funkce . 1



29



Funkce Ochranné funkce

A

B

C

-

6)

-

1)

Nesm rová zemní ochrana (pro dvoufázové zemní poruchy), m ení s vypo tenou nulovou složkou I0 Nadproudová ochrana vyhodnocující zp tnou složku proudu, funkce . 1 Nadproudová ochrana vyhodnocující zp tnou složku proudu, funkce . 2 Ochrana p i fázové nevyváženosti

-


-

4)

-


-

4)

-


-

4)

-

ífázová ochrana proti tepelnému p etížení vývod , kabel a distribu ních transformátor

-

enos binárního signálu Diferenciální ochrana vedení s p íslušným m ením, stabilizovaný a mžikový stupe Ochrana p i selhání vypína e

7)

ífázová funkce detekce zapínacího proudu Hlavní vypnutí, funkce . 1 Hlavní vypnutí, funkce . 2 Ovládací funkce Ovládání vypína e Indikace polohy odpojova e, funkce . 1 Indikace polohy odpojova e, funkce . 2 Indikace polohy odpojova e, funkce . 3 Indikace polohy uzem ova e Funkce automatického op tného zapnutí

-


-

Kontrola vypínacího obvodu, funkce . 1 Kontrola vypínacího obvodu, funkce . 2 Funkce kontroly proudového obvodu Kontrola komunikace ochran icí funkce Poruchový zapisova ení t ífázového proudu, funkce . 1 ení složek proudu ení nulové složky proudu, funkce . 1

-


-

= funkce je k dispozici, 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7)

30

-

= dopl ková funkce (lze objednat)

Upozorn ní: Všechny sm rové ochranné funkce je také možné použít v režimu nesm rových funkcí. Zemní admitan ní ochranu je možné p i objednávce zvolit jako alternativu k zemní sm rové ochran . Vyhodnocení složky Io je volitelné parametrem. Složka Io je standardn m ena. Vždy je použita m ená složka Uo. Vždy je použita m ená složka Io. Vyhodnocení složky Io je volitelné parametrem. Složka Io je standardn vypo tena. Vždy je použita vypo tená složka Io..



3.2


Výkresy zapojení

Obr. 7:


Výkres zapojení konfigurací A a C

31


Obr. 8:

3.3


Výkres zapojení konfigurace B

Prezentace standardních konfigurací Funk ní výkresy Funk ní výkresy prezentují a popisují funk nost IED z hlediska chrán ní, m ení, monitorování provozních podmínek, po izování záznam poruch, ovládání a vytvá ení blokovacích podmínek.

32




Tyto výkresy zobrazují standardní funk nost prost ednictvím principiálních schémat, která jsou vytvá ena jednoduchými logickými symboly. Na výkresech je také zobrazeno externí ipojení k primárnímu za ízení v etn standardního zapojení k m icím transformátor m. U sm rových ochranných funkcí je považován tok proudu ve sm ru od p ípojnice k chrán nému vývodu za kladný sm r toku proudu (sm r m ení). Funk ní výkresy jsou rozd leny do sekcí, z nichž každá tvo í jeden funk ní celek. Do sekcí jsou také rozd leny výkresy externího p ipojení IED. V každé z t chto sekcí je prezentováno pouze p ipojení, které se vztahuje k p íslušnému funk nímu celku. Sou ástí t chto funk ních výkres jsou i funk ní bloky ochran. Tyto bloky jsou identifikovány názvy podle standardu IEC 61850, ale na výkresech jsou uvedeny také IEC symboly zna ení ochranných funkcí i jejich ANSI funk ní ísla. N které funk ní bloky, jako nap íklad PHHPTOC, jsou v p íslušné konfiguraci použity n kolikrát. Aby tyto funk ní bloky byly navzájem rozlišeny, je názvu podle IEC 61850, IEC symbolu i ANSI funk nímu íslu bloku azeno definované íslo, tj. íslo funkce. Toto íselné zna ení probíhá ve vzestupné ad a za íná íslicí 1. Pokud p íslušný blok nemá za IEC nebo ANSI symbolem žádné dopl kové íslo, je tento funk ní blok použit (aktivován) pouze jednou. Interní funk nost IED a externí zapojení jsou na výkresech odd leny árkovanými arami, které prezentují fyzickou sk IED. Signálová matice a aplika ní konfigura ní funkce Prost ednictvím signálové matice (Signal Matrix) a aplika ní konfigura ní funkce (Application Configuration) nástroje PCM600 (Protection and Control IED Manager) je možné modifikovat standardní konfiguraci podle skute ných pot eb aplikace. IED je z výroby dodáno se standardním zapojením binárních vstup (BI) i binárních výstup (BO), vzájemným propojením funkcí a p azením výstražných LED diod podle popis ve funk ních výkresech. Signálová matice je použita pro inženýring vstupních GOOSE signál a pro vytvá ení vzájemných referen ních vazeb mezi fyzickými I/O (vstupn / výstupními) signály a funk ními bloky. Nástroj ‘Signal Matrix‘ není možné použít pro dopl ování nebo pro odstra ování funk ních blok , jako jsou nap íklad funk ní bloky p íjmu GOOSE signál . Pro tento typ operací je ur en nástroj ‘Application Configuration‘. Jestliže je p íslušný funk ní blok odstran n aplika ní konfigura ní funkcí, jsou jak z menu, tak i z datového modelu funkce vytvo eného podle standardu 61850 odstran na data související s touto funkcí. Výjimkou jsou které základní funk ní bloky, které musí být v konfiguraci vždy obsaženy, a proto je nelze aplika ní konfigura ní funkcí z konfigurace IED odstranit.

3.4

Standardní konfigurace A

3.4.1

Aplikace Standardní konfigurace A je ur ena p edevším pro proudové diferenciální chrán ní v aplikacích kabelového vývodu v distribu ních sítích. IED v této standardní konfiguraci je dodáváno z výroby se standardním nastavením vazeb i parametr . Flexibilita za ízení umož uje koncovému uživateli m nit p azení vstupních, výstupních i interních signál IED a t mito zm nami konfiguraci dále p izp sobit r znému uspo ádání primárních obvod . P izp sobení p íslušné funk nosti je provedeno modifikací interní funk nosti IED nástrojem PCM600.


33


3.4.2


Funkce Tabulka 8:

Funkce dostupné ve standardní konfiguraci A

Funkce

IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI


PHLPTOC1

3I> (1)

51P-1 (1)


PHHPTOC1

3I>> (1)

51P-2 (1)


PHHPTOC2

3I>> (2)

51P-2 (2)


PHIPTOC1

3I>>> (1)

50P/51P (1)


NSPTOC1

I2> (1)

46 (1)


NSPTOC2

I2> (2)

46 (2)

Ochranné funkce

BSTGGIO1

BST

BST

Diferenciální ochrana vedení s p íslušným ením, stabilizovaný a mžikový stupe


LNPLDF1

3Id>L

87L


CCBRBRF1

3I>/I0>BF

51BF/51NBF

INRPHAR1

3I2f>

68


TRPPTRC1

Master Trip (1)

94/86 (1)


TRPPTRC2

Master Trip (2)

94/86 (2)



CBXCBR1

I

O CB

I

O CB


DCSXSWI1

I

O DC (1)

I

O DC (1)


DCSXSWI2

I

O DC (2)

I

O DC (2)


DCSXSWI3

I

O DC (3)

I

O DC (3)


ESSXSWI1

I

O ES

I

O ES


TCSSCBR1

TCS (1)

TCM (1)


TCSSCBR2

TCS (2)

TCM (2)


CCRDIF1

MCS 3I

MCS 3I


PCSRTPC1

PCS

PCS

RDRE1

-

-


CMMXU1

3I

3I

ení složek proudu

CSMSQI1

I1, I2 , I0

I1, I2 , I0

Funkce monitorování provozních podmínek


34



3.4.2.1


Standardní zapojení vstup / výstup Tabulka 9:

Standardní zapojení binárních vstup

Binární vstup

Standardní použití (funkce)

Konektor-špi ky

X110 – BI2

Externí aktivace ochrany p i selhání vypína e

X110 – 3, 4

X110 – BI3

Zm na skupiny nastavení

X110 – 5, 6

X110 – BI4

Vstup funkce p enosu binárního signálu

X110 – 7, 6

X110 – BI5

Indikace zapnutého odpojova e / zasunutého podvozku odpojova e

X110 – 8, 9

X110 – BI6

Indikace vypnutého odpojova e / vysunutého podvozku odpojova e

X110 – 10, 9

X110 – BI7

Indikace zapnuté polohy uzem ova e

X110 – 11, 12

X110 – BI8

Indikace vypnuté polohy uzem ova e

X110 – 13, 12

X120 – BI1

Blokovací vstup pro obecné použití

X120 – 1, 2

X120 – BI2

Indikace zapnuté polohy vypína e

X120 – 3, 2

X120 – BI3

Indikace vypnuté polohy vypína e

X120 – 4, 2

X120 – BI4

Reset p ídržné funkce výstupu bloku hlavního vypnutí

X120 – 5, 6

Tabulka 10: Standardní zapojení binárních výstup Binární výstup


Konektor-špi ky

X100 – PO1

Zapnutí vypína e

X100 – 6, 7

X100 – PO2

Vypnutí nad azeného vypína e záložní ochranou p i selhání vypína e

X100 – 8, 9

X100 – PO3

Vypnutí vypína e / vypínací cívka . 1

X100 – 15,16,17,18,19

X100 – PO4


X100 – 20,21,22,23,24

X100 – SO1

Vypnutí diferenciální ochranou vedení, výstraha

X100 – 10, 11, (12)

X100 – SO2

Porucha komunikace ochran nebo indikace stavu, kdy není systém diferenciální ochrany k dispozici

X100 – 13, 14

X110 – SO1

Indikace popudu (nadproudových ochran / blokování nad azeného vypína e)

X110 – 14, 15, 16

X110 – SO2

Indikace vypnutí (záložními ochranami)

X110 – 17, 18, 19

X110 – SO3

Výstup funkce p enosu binárního signálu

X110 – 20, 21, 22

Tabulka 11:

Standardní zapojení LED diod

LED dioda


1

Vypnutí diferenciální ochranou vedení, stabilizovaný stupe

2

Vypnutí diferenciální ochranou vedení, mžikový stupe

3

Diferenciální ochrana vedení není k dispozici

4

Porucha komunikace ochran

5

Detekce poruchy transformátoru proudu

6

Vypnutí fázovou nadproudovou ochranou nebo ochranou vyhodnocující zp tnou složku proudu

7

Vypnutí ochranou p i selhání vypína e

8

Spušt ní poruchového zapisova e



35


3.4.2.2


LED dioda


9

Kontrola vypínacího obvodu (TCS), výstraha

10

enos binárního signálu, p ijatý signál

11

enos binárního signálu, vyslaný signál

Standardní nastavení poruchového zapisova e Tabulka 12: Standardní volba analogových kanál a nastavení text Kanál

Volba a text

1

IL1

2

IL2

3

IL3

4

Io

5

-

6

-

7

-

8

-

9

-

10

-

11

-

12

-

Krom tohoto nastavení jsou také pro záznam standardn uvoln ny všechny zapojené binární vstupy. Standardní nastavení pro spušt ní zapisova e je ur eno typem zapojených vstupních signál . Pro spušt ní poruchových záznam jsou obvykle navoleny popudové signály (START) všech ochranných funkcí.

3.4.3

Funk ní výkresy Funk ní výkresy prezentují a popisují standardní funk nost vstup , výstup , výstražných LED diod a vzájemných funk ních vazeb. Standardní zapojení funkcí a funk ních vazeb je možné v p ípad pot eby zobrazit a podle aplika ních požadavk zm nit nástrojem PCM600. Analogové kanály, tj. hodnoty m ené transformátory proudu a transformátory nap tí, jsou pevn p azeny k r zným funk ním blok m implementovaným ve standardní konfiguraci IED. Výjimkou z tohoto pravidla je 12 analogových kanál , které jsou k dispozici pro funkci poruchového zapisova e. Tyto kanály jsou voln volitelné a jejich volba je sou ástí parametrového nastavení poruchového zapisova e. Analogové kanály jsou p azeny k r zným funkcím. Spole ný signál s ozna ením ‘3I‘ reprezentuje t i fázové proudy. Signál s ozna ením ‘I0‘ reprezentuje nulovou složku proudu (nulový proud), která je m ena sou tovým zapojením druhého jádra fázových transformátor proudu.

36



3.4.3.1


Funk ní výkresy chrán ní Funk ní výkresy detailn popisují z výroby nastavenou funk nost standardn IED, které je ur eno pro chrán ní p íslušného objektu.

Obr. 9:

zapojeného

Diferenciální proudová ochrana vedení

Funkce diferenciální proudové ochrany vedení (LNPLDF) je navržena a používána jako hlavní ochrana vedení, která nabízí specifický blok chrán ní výkonových distribu ních vedení nebo kabel . Stabilizovaný stupe s nižším rozsahem nastavení je možné blokovat funkcí, která detekuje poruchu transformátor proudu. Je-li aktivován vstup ENA_MULT, je možné vypínací hodnotu mžikového stupn s vyšším rozsahem nastavení znásobit p eddefinovaným faktorem nastavení. U této konfigurace je vstup aktivován stavovou informací o vypnutých polohách vypína e, odpojova a uzem ova e na vzdáleném konci vedení. V p ípad interní poruchy na chrán ném vedení umož uje toto zapojení aplikovat parametr násobícího faktoru nastavení High Op value Mult (Násobící faktor vyšší vypínací hodnoty), a tím snížit vypínací hodnotu zadanou mžikovému stupni ochrany s vyšším rozsahem nastavení. Vypínací signál je p ipojen k logice funkce hlavního vypnutí 1 a 2 (Master Trip 1 a 2) a také k výstražným LED diodám. LED 1 je použita pro indikaci popudu a vypnutí stabilizovaným stupn m s nižším rozsahem nastavení a LED 2 je použita pro indikaci vypnutí mžikovým stupn m s vyšším rozsahem nastavení. Indikace vypnutí stupn m s nižším rozsahem nastavení nebo stupn m s vyšším rozsahem nastavení je také p ipojena k výstupu SO1 (X100:10-11-12). LED 3 je použita pro indikaci stavu, kdy není systém diferenciální ochrany vedení k dispozici. P inou tohoto stavu m že být porucha komunikace ochran, p ípadn nastavení systému chrán ní ochrany LNPLDF do režimu testu.


37


Obr. 10:


Funkce kontroly komunikace ochran

Funkce kontroly komunikace ochran (PCSRTPC) je v této konfiguraci použita pro blokování vypnutí funkcí diferenciální ochrany vedení. Tímto zp sobem se brání chybnému vypnutí diferenciální ochranou vedení p i poruše komunikace ochran. Sou asn je také blokována aktivace výstupu pro p enos binárního signálu. Tyto blokovací signály jsou aktivovány intern , bez ohledu na realizované zapojení konfigurace. Výstraha funkce kontroly komunikace ochran je p ipojena k výstražné LED 4, k poruchovému zapisova i a k signaliza nímu výstupu SO2 (X100:13-14).

38



Obr. 11:


Nadproudové chrán ní

Pro nadproudové a zkratové chrán ní jsou k dispozici ty i stupn nadproudové ochrany. Mžikový stupe (PHIPTOC1) je možné blokovat aktivací binárního vstupu 1 (X120:1-2). Dva stupn nadproudové ochrany vyhodnocující zp tnou složku proudu (NSPTOC1 a NSPTOC2) jsou ur eny pro chrán ní p i nesymetrickém zatížení fází. Prost ednictvím výstupu BLK2H bloku detekce zapínacího proudu (INRPHAR1) je možné znásobit aktivní nastavení mžikového stupn nadproudové ochrany.


39



Všechny vypínací signály jsou p ipojeny k logikám funkcí hlavního vypnutí 1 a 2 (Master Trip 1 a 2) a také k výstražným LED diodám. LED 6 je použita pro spole nou indikaci vypnutí nadproudovou ochranou a nadproudovou ochranou vyhodnocující zp tnou složku proudu. Podle zvoleného provozního režimu funkce je možné aktivní skupinu nastavení zm nit parametrem nebo prost ednictvím binárního vstupu.

Obr. 12:

Blokování nadproudové ochrany nad azeného vypína e

Signál blokování nadproudové ochrany nad azeného vypína e od popudu nadproudové ochranné funkce je p ipojen k výstupu SO1 (X110:14-15-16). Tento výstup slouží k vyslání blokovacího signálu na p íslušný stupe nadproudové ochrany IED v nad azeném vývodovém poli.

Obr. 13:

Indikace vypnutí nadproudovou ochranou nebo nadproudovou ochranou vyhodnocující zp tnou složku proudu (NPS funkce)

Indikace vypnutí záložními nadproudovými ochranami je p ipojena k výstupu SO2 (X110:2021-22). Tento výstup je nap íklad možné použít pro externí výstražnou signalizaci.

Obr. 14:

40





Ochrana p i selhání vypína e (CCBRBRF1) je iniciována prost ednictvím aktiva ního vstupu (START), ke kterému je p ipojen ur itý po et ochranných stup funkcí instalovaných v IED. Funkce CCBRBRF1 nabízí r zné provozní režimy spojené s polohou vypína e a s proudy ených fází, p ípadn s m eným nulovým proudem. Funkce CCBRBRF1 má dva vypínací výstupy: TRRET a TRBU. Vypínací výstup TRRET je použit pro op tné vypnutí vlastního vypína e logikou druhé funkce hlavního vypnutí (Master Trip 2). Výstup TRBU je ur en pro aktivaci povelu záložního vypnutí vypína e nad azeného vývodu. Výstupní vypínací signál TRBU je proto p ipojen k výstupu PO2 (X100:8-9). LED 7 je použita pro indikaci záložního vypnutí (TRBU).

3.4.3.2

Výkresy funkce poruchového zapisova e a funkce kontroly vypínacího obvodu

Obr. 15:

Poruchový zapisova

Všechny popudové (-start) i vypínací (-operate) signály ochranných stup jsou sm rovány tak, aby poruchový zapisova spoušt ly, p ípadn aby v souladu s parametrovým nastavením byly poruchovým zapisova em pouze zaznamenávány. Krom t chto signál jsou k zapisova i také p ipojeny signály p ti binárních vstup ze svorkovnice X120.


41


Obr. 16:


Funkce kontroly vypínacího obvodu

V IED jsou implementovány dv samostatné funkce kontroly vypínacího obvodu, funkce TCSSCBR1 pro výstup PO3 (X100:15-19) a funkce TCSSCBR2 pro výstup PO4 (X100:2024). Ob funkce kontroly vypínacího obvodu jsou blokovány funkcemi hlavního vypnutí (Master Trip – TRPPTRC1 i TRPPTRC2) a signálem indikace vypnutého stavu vypína e. Indikace výstrahy funkce kontroly vypínacího obvodu (TCS) je p ipojena k LED 9. Funkce je standardn konfigurována s p edpokladem, že v obvodu vypínací cívky vypína e není k pomocnému pracovnímu kontaktu vypína e paraleln zapojen žádný externí odpor.

3.4.3.3

Funk ní výkresy ovládání a blokovacích podmínek

Obr. 17:

Funkce hlavního vypnutí (Master Trip)

Vypínací signály ochran jsou prost ednictvím odpovídajících funkcí hlavního vypnutí (Master Trip) TRPPTRC1 a TRPPTRC2 p ipojeny k vypínacím výstup m PO3 (X100:15-19) a PO4 (X100:20-24). Povely pro vypnutí vypína e ze systému místního nebo dálkového ovládání CBXCBR1_EXE_OP jsou p ipojeny p ímo k výstupu PO3 (X100:15-19).

42




Funk ní bloky TRPPTRC1 a TRPPTRC2 disponují výstupem s p ídržnou funkcí, generují zm nové stavy (události) a umož ují nastavit dobu aktivního stavu vypínacích signál . Pokud je u výstupního signálu navolen provozní režim s p ídržnou funkcí, je možné k jednomu binárnímu vstupu funkce hlavního vypnutí (Master Trip) p adit signál RST_LKOUT, který umožní provést externí reset p ídržné funkce tla ítkem.

Obr. 18:

Ovládání vypína e a blokovací podmínky

Vstup ENA_CLOSE uvol uje zapnutí vypína e. Funk ní blok ovládání vypína e CBXCBR je aktivován kombinací stavových signál logik funkcí hlavního vypnutí (Master Trip), signál indikace polohy odpojova e a uzem ova e i signál indikace polohy prvk vzdáleného vývodu. Stavové signály logik funkcí hlavního vypnutí (Master Trip), odpojova e i uzem ova e jsou informace, které indikují provozní p ipravenost místního vývodu a jsou ur eny pro vyslání na vzdálený konec vedení. Vypnutí vypína e je vždy uvoln no. Je-li signál ENA_CLOSE v logice funk ního bloku CBXCBR nástrojem PCM600 úpln zrušen, jsou povely pro zapnutí vypína e trvale uvoln ny.

Není-li k dispozici signál informace o p ipravenosti vzdáleného vývodu REMOTE_FEEDER_READY, nap íklad v p ípad , že není zapojena (není funk ní) komunikace mezi ochranami, je zapnutí vypína e v místním IED blokováno.


43


Obr. 19:


Indikace vypnutí diferenciální ochranou vedení a indikace poruchy komunikace ochran

Signaliza ní výstupy IED jsou zapojeny tak, aby poskytovaly informace o: Vypnutí diferenciální ochranou vedení, které je p azeno výstražnému výstupu SO1 (X100:10-12). Poruše komunikace ochran nebo o stavu, kdy není diferenciální ochrana k dispozici. Tyto informace jsou p azeny výstupu SO2 (X100:13-14). TPGAPC1 je asový len použitý pro nastavení minimální délky impulsu na výstupu.

Obr. 20:

P enos binárního signálu

Funkce p enosu binárního signálu (BSTGGIO) je použita pro vým nu jakékoli binární informace, kterou je nap íklad možné použít v logikách chrán ní, v logikách blokovacích podmínek i v logikách výstrah. U funkce je k dispozici osm samostatných vstup a osm odpovídajících výstup . U této konfigurace je jeden fyzický vstup BI4 (X110:6-7) p ipojen k prvnímu kanálu funkce enosu binárního signálu. K šestému vstupu funk ního bloku je p ipojena informace o provozní p ipravenosti místního vývodu a k sedmému vstupu informace o vypnutém stavu místního vypína e. Tyto informace jsou sou ástí blokovacích podmínek logiky ovládání. K osmému vstupu je p ipojena informace o detekované poruše transformátoru proudu.

44




Stejné informace, které jsou sou ástí blokovacích podmínek a jsou vyslány na vzdálený konec vedení, musí být také p ijaty ze vzdáleného konce. To znamená, že na výstupech funkce p enosu binárního signálu jsou k dispozici informace o provozní p ipravenosti vzdáleného vývodu, informace o vypnutém stavu vzdáleného vypína e a informace o detekované poruše transformátoru proudu na vzdáleném konci vedení. Všechny výstupy funkce p enosu binárního signálu jsou p ipojeny k signaliza nímu výstupu SO3 (X110:20-2122). Indikace p ijaté informace je p ipojena k výstražné LED 10 a indikace vyslané informace je ipojena k LED 11.

3.5

Standardní konfigurace B

3.5.1

Aplikace Standardní konfigurace B je ur ena p edevším pro proudové diferenciální chrán ní, v etn funkce sm rové zemní ochrany a funkce automatického op tného zapnutí, v aplikacích kabelového vývodu v distribu ních sítích. IED v této standardní konfiguraci je dodáváno z výroby se standardním nastavením vazeb i parametr . Flexibilita za ízení umož uje koncovému uživateli m nit p azení vstupních, výstupních i interních signál IED a t mito zm nami konfiguraci dále p izp sobit r znému uspo ádání primárních obvod . P izp sobení p íslušné funk nosti je provedeno modifikací interní funk nosti IED nástrojem PCM600.

3.5.2

Funkce Tabulka 13: Funkce dostupné ve standardní konfiguraci B Funkce

IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI


PHLPTOC1

3I> (1)

51P-1 (1)


PHHPTOC1

3I>> (1)

51P-2 (1)


PHHPTOC2

3I>> (2)

51P-2 (2)


PHIPTOC1

3I>>> (1)

50P/51P (1)


DEFLPDEF1

I0

(1)

67N-1 (1)


DEFLPDEF2

I0

(2)

67N-1 (2)


DEFHPDEF1

I0>>


EFPADM1

Y0

(1)

21YN (1)


EFPADM2

Y0

(2)

21YN (2)


EFPADM3

Y0

(3)

21YN (3)

Ochranné funkce

67N-2



45


Funkce


IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI


INTRPTEF1

I0

67NIEF

Nesm rová zemní ochrana (pro dvoufázové zemní poruchy), m ení s vypo tenou nulovou složkou I0

EFHPTOC1

I0>> (1)

51N-2 (1)


NSPTOC1

I2> (1)

46 (1)


NSPTOC2

I2> (2)

46 (2)


PDNSPTOC1

I 2/I1>

46PD


ROVPTOV1

U0> (1)

59G (1)


ROVPTOV2

U0> (2)

59G (2)


ROVPTOV3

U0> (3)

59G (3)


T1PTTR1

3Ith>F

49F

Ochranné funkce


IEF

BSTGGIO1

BST

BST


LNPLDF1

3Id>L

87L


CCBRBRF1

3I>/I0>BF

51BF/51NBF

INRPHAR1

3I2f>

68


TRPPTRC1

Master Trip (1)

94/86 (1)


TRPPTRC2

Master Trip (2)

94/86 (2)

Ovládání vypína e

CBXCBR1

I

O CB

I

O CB


DCSXSWI1

I

O DC (1)

I

O DC (1)


DCSXSWI2

I

O DC (2)

I

O DC (2)


DCSXSWI3

I

O DC (3)

I

O DC (3)


ESSXSWI1

I

O ES

I

O ES


DARREC1

O

Monitorování provozních podmínek vypína e

SSCBR1

CBCM

CBCM


TCSSCBR1

TCS (1)

TCM (1)


TCSSCBR2

TCS (2)

TCM (2)


CCRDIF1

MCS 3I

MCS 3I


PCSRTPC1

PCS

PCS


Ovládací funkce

I

79

Funkce monitorování provozních podmínek


RDRE1

-

-

CMMXU1

3I

3I

ení složek proudu

CSMSQI1

I1, I2 , I0

I1, I2 , I0


RESCMMXU1

I0

IN


RESVMMXU 1

U0

VN


46



3.5.2.1


Standardní zapojení vstup / výstup Tabulka 14: Standardní zapojení binárních vstup Binární vstup


Konektor-špi ky

X110 – BI1


X110 – 1, 2

X110 – BI2


X110 – 3, 4

X110 – BI3

Indikace nízkého tlaku plynu vypína e

X110 – 5, 6

X110 – BI4

Indikace natažení pružiny vypína e

X110 – 7, 6

X110 – BI5

Indikace zasunutého podvozku vypína e (provozní poloha)

X110 – 8, 9

X110 – BI6

Indikace vysunutého podvozku vypína e (zkušební poloha)

X110 – 10, 9

X110 – BI7


X110 – 11, 12

X110 – BI8


X110 – 13, 12

X120 – BI1


X120 – 1, 2

X120 – BI2


X120 – 3, 2

X120 – BI3


X120 – 4, 2



Konektor-špi ky

X100 – PO1

Zapnutí vypína e

X100 – 6, 7

X100 – PO2


X100 – 8, 9

X100 – PO3


X100 – 15,16,17,18,19

X100 – PO4


X100 – 20,21,22,23,24

X100 – SO1


X100 – 10, 11, (12)

X100 – SO2


X100 – 13, 14

X110 – SO1


X110 – 14, 15, 16

X110 – SO2


X110 – 17, 18, 19

X110 – SO3


X110 – 20, 21, 22

X110 – SO4

Tabulka 16:

X110 – 23, 24


LED dioda


1


2


3


4


5

Probíhá cyklus automatického op tné zapnutí

6

Vypnutí záložní ochranou

7

Vypnutí záložní ochranou p i selhání vypína e

8




47


3.5.2.2


LED dioda


9

Porucha transformátoru proudu, kontrola vypínacího obvodu (TCS) nebo funkce monitorování provozních podmínek vypína e, výstraha

10


11



Volba a text

1

IL1

2

IL2

3

IL3

4

Io

5

Uo

6

-

7

-

8

-

9

-

10

-

11

-

12

-


3.5.3

Funk ní výkresy Funk ní výkresy prezentují a popisují standardní funk nost vstup , výstup , výstražných LED diod a vzájemných funk ních vazeb. Standardní zapojení funkcí a funk ních vazeb je možné v p ípad pot eby zobrazit a podle aplika ních požadavk zm nit nástrojem PCM600. Analogové kanály, tj. hodnoty m ené transformátory proudu a transformátory nap tí, jsou pevn p azeny k r zným funk ním blok m implementovaným ve standardní konfiguraci IED. Výjimkou z tohoto pravidla je 12 analogových kanál , které jsou k dispozici pro funkci poruchového zapisova e. Tyto kanály jsou voln volitelné a jejich volba je sou ástí parametrového nastavení poruchového zapisova e. Analogové kanály jsou p azeny k r zným funkcím. Spole ný signál s ozna ením ‘3I‘ reprezentuje t i fázové proudy. Signál s ozna ením ‘I0‘ reprezentuje nulovou složku proudu (nulový proud), která je m ena sou tovým zapojením druhého jádra fázových transformátor proudu. Signál s ozna ením ‘U0‘ reprezentuje nulovou složku nap tí, která je m ena otev eným trojúhelníkem p íslušných transformátor nap tí.

48



3.5.3.1



Obr. 21:

zapojeného




49


Obr. 22:


Funkce kontroly komunikace ochran


50



Obr. 23:



Pro nadproudové a zkratové chrán ní jsou k dispozici ty i stupn nadproudové ochrany. Mžikový stupe (PHIPTOC1) je možné blokovat aktivací binárního vstupu 1 (X120:1-2). Dva stupn nadproudové ochrany vyhodnocující zp tnou složku proudu (NSPTOC1 a NSPTOC2) jsou ur eny pro chrán ní p i nesymetrickém zatížení fází. Ochrana p i fázové nevyváženosti (PDNSPTOC1) zajiš uje chrán ní t ífázové symetrické zát že, u které dojde k p erušení napájení, nap íklad v situaci, kdy dojde k pádu (p erušení) vodi e. Prost ednictvím výstupu BLK2H bloku detekce zapínacího proudu (INRPHAR1) je možné znásobit aktivní nastavení mžikového stupn nadproudové ochrany.


51



Všechny vypínací signály jsou p ipojeny k logikám funkcí hlavního vypnutí 1 a 2 (Master Trip 1 a 2) a také k výstražným LED diodám. LED 6 je použita pro spole nou indikaci vypnutí nadproudovou ochranou a nadproudovou ochranou vyhodnocující zp tnou složku proudu. Signál blokování nadproudové ochrany nad azeného vypína e od popudu nadproudové ochranné funkce je p ipojen k výstupu SO1 (X110:14-15-16). Tento výstup slouží k vyslání blokovacího signálu na p íslušný stupe nadproudové ochrany IED v nad azeném vývodovém poli. Indikace vypnutí záložními nadproudovými ochranami je p ipojena k výstupu SO2 (X110:2021-22). Tento výstup je nap íklad možné použít pro externí výstražnou signalizaci.

Obr. 24:

Ochrana proti tepelnému p etížení

Ochrana proti tepelnému p etížení (T1PTTR1) zajiš uje indikaci p etížení. Aktivní signál BLK_CLOSE blokuje zapnutí vypína e. LED 6 je také použita pro indikaci výstrahy, která je aktivována ochranou proti tepelnému p etížení.

52



Obr. 25:


Zemní chrán ní

Pro zemní sm rové chrán ní jsou k dispozici t i stupn zemní sm rové ochrany. Podle specifikace objednacího kódu m že být u za ízení zvolena metoda zemního sm rového chrán ní, která funguje na principu klasické zemní sm rové ochrany (DEFxPDEF), nebo na bázi admitan ního kritéria (EFPADM). Krom t chto stup zemní ochrany je k dispozici i vyhrazený stupe ochrany (INTRPTEF), který je ur en pro použití v kompenzovaných sítích bu pro chrán ní p i p echodné zemní poruše, nebo pro chrán ní kabel p i p erušované zemní poruše. RED615 Aplika ní manuál

53



Vyhrazený blok nesm rové zemní ochrany (EFHPTOC) je ur en pro chrán ní p i dvoufázových zemních poruchách v izolovaných nebo kompenzovaných sítích. Tato ochranná funkce pracuje s nulovou složkou proudu, která je vypo tena z fázových proud . Všechny vypínací signály jsou p ipojeny k funkci hlavního vypnutí (Master Trip) a také k výstražné LED 2.

Obr. 26:

P ep ová ochrana vyhodnocující nulovou složku

ep ová ochrana vyhodnocující nulovou složku nap tí (ROVPTOV) detekuje abnormální úrove nulové složky nap tí a v aplikaci zajiš uje zemní chrán ní. Funkci je nap íklad možné použít jako záložní neselektivní ochranu za selektivní zemní sm rovou funkci. Vypínací signál této funkce je p ipojen k výstražné LED 6.

54



Obr. 27:





55


3.5.3.2


Výkresy funkce poruchového zapisova e a kontrolních funkcí

Obr. 28:

Poruchový zapisova


56



Obr. 29:





57


3.5.3.3



Obr. 30:


Vypínací signály ochran jsou prost ednictvím odpovídajících funkcí hlavního vypnutí (Master Trip) TRPPTRC1 a TRPPTRC2 p ipojeny k vypínacím výstup m PO3 (X100:15-19) a PO4 (X100:20-24). Povely pro vypnutí vypína e ze systému místního nebo dálkového ovládání CBXCBR1_EXE_OP jsou p ipojeny p ímo k výstupu PO3 (X100:15-19). Funk ní bloky TRPPTRC1 a TRPPTRC2 disponují výstupem s p ídržnou funkcí, generují zm nové stavy (události) a umož ují nastavit dobu aktivního stavu vypínacích signál . Pokud je u výstupního signálu navolen provozní režim s p ídržnou funkcí, je možné k jednomu binárnímu vstupu funkce hlavního vypnutí (Master Trip) p adit signál RST_LKOUT, který umožní provést externí reset p ídržné funkce tla ítkem.

58




Obr. 31:


V IED jsou k dispozici t i bloky indikace stavu odpojova e (DCSXSWI1...3). Zbývající dva bloky, které nejsou ve funk ním výkresu uvedeny, jsou k dispozici v nástroji PCM600 pro jiná aplika ní použití. Binární vstupy 5 a 6 dopl kového modulu na pozici X110 jsou použity pro indikaci polohy ípojnicového odpojova e (DCSXSWI1), nebo pro indikaci polohy podvozku vypína e. Tabulka 18: Poloha za ízení indikovaná binárními vstupy 5 a 6 Poloha primárního za ízení

Aktivovaný vstup Vstup 5 (X110:8-9)

ípojnicový odpojova zapnutý ípojnicový odpojova vypnutý Podvozek vypína e v provozní poloze Podvozek vypína e ve zkušební poloze

Vstup 6 (X110:10-9)

x x x x

Binární vstupy 7 a 8 (X110:11-13) jsou ur eny pro indikaci polohy uzem ova e na stran vedení.


59



Zapnutí vypína e je uvoln no, je-li aktivován vstup ENA_CLOSE. Tento vstup je aktivován konfigura ní logikou, kterou tvo í kombinace stavového signálu polohy odpojova e, nebo polohy podvozku vypína e a polohy uzem ova e, spolu se stavovými signály logik blok hlavního vypnutí, výstražného signálu tlaku plynu a natažení pružiny vypína e. Tato kombinace blokovacích podmínek se nazývá LOCAL_FEEDER_READY (P ipravenost místního vývodu) a p íslušný signál je prost ednictvím systému p enosu binárních signál enášen také na vzdálený konec vedení. Výstup OKPOS bloku DCSXSWI indikuje, zda je odpojova nebo podvozek vypína e bu v jasn definované vypnuté (zkušební) poloze, nebo v zapnuté (provozní) poloze. Tento signál spolu se signálem vypnutého stavu uzem ova e a s neaktivními vypínacími signály aktivuje signál pro uvoln ní zapnutí, který je sm rován na funk ní blok ovládání vypína e. Vypnutí vypína e je vždy uvoln no. Signály zapínacích povel funkce automatického op tného zapnutí jsou p ipojeny p ímo k výstupnímu kontaktu PO1 (X100:6-7). Vstup ITL_BYPASS (P eklenutí blokovacích podmínek) je nap íklad možné použít p i požadavku na trvalé uvoln ní zapnutí vypína e, je-li podvozek vypína e ve zkušební poloze, ípadn pro uvoln ní zapnutí vypína e bez ohledu na aktivní blokovací podmínky, je-li podvozek vypína e v provozní poloze. Je-li signál ENA_CLOSE v logice funk ního bloku CBXCBR nástrojem PCM600 úpln zrušen, jsou povely pro zapnutí vypína e trvale uvoln ny.

Není-li k dispozici signál informace o p ipravenosti vzdáleného vývodu REMOTE_FEEDER_READY, nap íklad v p ípad , že není zapojena (není funk ní) komunikace mezi ochranami, je zapnutí vypína e v místním IED blokováno. Funkce monitorování provozních podmínek vypína e (SSCBR) kontroluje stav vypína e na základ informací, které jsou k dispozici ze zapojených binárních vstup i z m ených úrovní proud . Funkce využívá r zné metody monitorování a kontrol. Výstražné signály p íslušných kontrolních funkcí jsou p ipojeny k LED 9.

Obr. 32:

60





Signaliza ní výstupy IED jsou zapojeny tak, aby poskytovaly informace o: Vypnutí diferenciální ochranou vedení, které je p azeno výstražnému výstupu SO1 (X100:10-12). Poruše komunikace ochran nebo o stavu, kdy není diferenciální ochrana k dispozici. Tyto informace jsou p azeny výstupu SO2 (X100:13-14). Vypnutí záložní nadproudové nebo zemní ochranné funkce, které je p azeno výstupu SO2 (X110:17-19) TPGAPC1 je asový len použitý pro nastavení minimální délky impulsu na výstupu.

Obr. 33:


Funkce p enosu binárního signálu (BSTGGIO) je použita pro vým nu jakékoli binární informace, kterou je nap íklad možné použít v logikách chrán ní, v logikách blokovacích podmínek i v logikách výstrah. U funkce je k dispozici osm samostatných vstup a osm odpovídajících výstup . U této konfigurace je jeden fyzický vstup BI4 (X110:6-7) p ipojen k prvnímu kanálu funkce enosu binárního signálu. K šestému vstupu funk ního bloku je p ipojena informace o provozní p ipravenosti místního vývodu a k sedmému vstupu informace o vypnutém stavu místního vypína e. Tyto informace jsou sou ástí blokovacích podmínek logiky ovládání. K osmému vstupu je p ipojena informace o detekované poruše transformátoru proudu. Stejné informace, které jsou sou ástí blokovacích podmínek a jsou vyslány na vzdálený konec vedení, musí být také p ijaty ze vzdáleného konce. To znamená, že na výstupech funkce p enosu binárního signálu jsou k dispozici informace o provozní p ipravenosti vzdáleného vývodu, informace o vypnutém stavu vzdáleného vypína e a informace o detekované poruše transformátoru proudu na vzdáleném konci vedení. Všechny výstupy funkce p enosu binárního signálu jsou p ipojeny k signaliza nímu výstupu SO3 (X110:20-2122). Indikace p ijaté informace je p ipojena k výstražné LED 10 a indikace vyslané informace je ipojena k LED 11.


61


Obr. 34:



Funkce automatického op tného zapnutí (DARREC1) je konfigurována tak, aby byla spušt na (iniciována) prost ednictvím vstup INIT1...6, ke kterým jsou p ipojeny vypínací signály ur itého po tu ochranných stup . Pro každý vstup je možné definovat samostatnou sekvenci automatického op tného zapnutí. Funkci automatického op tného zapnutí je možné blokovat vstupem INHIBIT_RECL. K tomuto vstupu jsou standardn p ipojeny vypínací signály vybraných ochranných funkcí. Funkce DARREC1 je také blokována vstupem vybraných signál jak místního, tak i dálkového ovládání vypína e (CBXCBR_SELECTED). ipravenost a dostupnost vypína e pro sekvenci automatického op tného zapnutí je indikována signálem binárního vstupu 4 (X110:6-7), ke kterému je p ipojen vstup funk ního bloku CB_RDY. Je-li tento signál v logice bloku funkce automatického op tného zapnutí nástrojem PCM600 úpln zrušen, je logice funkce zadán p edpoklad, že vypína je vždy k dispozici. Indikace probíhající sekvence automatického op tného zapnutí je p azena k výstražné LED 5.

62



3.6

Standardní konfigurace C

3.6.1

Aplikace


Standardní konfigurace C je ur ena p edevším pro proudové diferenciální chrán ní, v etn funkce nesm rové zemní ochrany a funkce automatického op tného zapnutí, v aplikacích kabelového vývodu v distribu ních sítích. IED v této standardní konfiguraci je dodáváno z výroby se standardním nastavením vazeb i parametr . Flexibilita za ízení umož uje koncovému uživateli m nit p azení vstupních, výstupních i interních signál IED a t mito zm nami konfiguraci dále p izp sobit r znému uspo ádání primárních obvod . P izp sobení p íslušné funk nosti je provedeno modifikací interní funk nosti IED nástrojem PCM600.

3.6.2

Funkce Tabulka 19: Funkce dostupné ve standardní konfiguraci C Funkce

IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI


PHLPTOC1

3I> (1)

51P-1 (1)


PHHPTOC1

3I>> (1)

51P-2 (1)


PHHPTOC2

3I>> (2)

51P-2 (2)


PHIPTOC1

3I>>> (1)

50P/51P (1)


EFLPTOC1

I0> (1)

51N-1 (1)


EFLPTOC2

I0> (2)

51N-1 (2)


EFHPTOC1

I0>> (1)

51N-2 (1)


EFIPTOC1

I0>>>

50N/51N


NSPTOC1

I2> (1)

46 (1)


NSPTOC2

I2> (2)

46 (2)


PDNSPTOC1

I 2/I1>

46PD


T1PTTR1

3Ith>F

49F

BSTGGIO1

BST

BST


LNPLDF1

3Id>L

87L


CCBRBRF1

3I>/I0>BF

51BF/51NBF

Ochranné funkce




63


Funkce


IEC 61850

IEC 60617

IEC-ANSI

Ochranné funkce INRPHAR1

3I2f>

68



TRPPTRC1

Master Trip (1)

94/86 (1)


TRPPTRC2

Master Trip (2)

94/86 (2)


CBXCBR1

I

O CB

I

O CB


DCSXSWI1

I

O DC (1)

I

O DC (1)


DCSXSWI2

I

O DC (2)

I

O DC (2)


DCSXSWI3

I

O DC (3)

I

O DC (3)


ESSXSWI1

I

O ES

I

O ES


DARREC1

O

I

79


SSCBR1

CBCM

CBCM


TCSSCBR1

TCS (1)

TCM (1)


TCSSCBR2

TCS (2)

TCM (2)


CCRDIF1

MCS 3I

MCS 3I


PCSRTPC1

PCS

PCS


3.6.2.1

RDRE1

-

-


CMMXU1

3I

3I

ení složek proudu

CSMSQI1

I1, I2 , I0

I1, I2 , I0


RESCMMXU1

I0

IN

Standardní zapojení vstup / výstup Tabulka 20: Standardní zapojení binárních vstup

64

Binární vstup


Konektor-špi ky

X110 – BI1

Externí aktivace ochrany p i selhání vypína e

X110 – 1, 2

X110 – BI2


X110 – 3, 4

X110 – BI3

Indikace nízkého tlaku plynu vypína e

X110 – 5, 6

X110 – BI4

Indikace natažení pružiny vypína e

X110 – 7, 6

X110 – BI5

Indikace zasunutého podvozku vypína e (provozní poloha)

X110 – 8, 9

X110 – BI6

Indikace vysunutého podvozku vypína e (zkušební poloha)

X110 – 10, 9

X110 – BI7


X110 – 11, 12

X110 – BI8


X110 – 13, 12

X120 – BI1


X120 – 1, 2

X120 – BI2


X120 – 3, 2

X120 – BI3


X120 – 4, 2

X120 – BI4


X120 – 5, 6






Konektor-špi ky

X100 – PO1

Zapnutí vypína e

X100 – 6, 7

X100 – PO2


X100 – 8, 9

X100 – PO3


X100 – 15,16,17,18,19

X100 – PO4


X100 – 20,21,22,23,24

X100 – SO1


X100 – 10, 11, (12)

X100 – SO2


X100 – 13, 14

X110 – SO1


X110 – 14, 15, 16

X110 – SO2


X110 – 17, 18, 19

X110 – SO3


X110 – 20, 21, 22

X110 – SO4

Tabulka 22:

X110 – 23, 24


LED dioda


1


2


3


4


5

Probíhá cyklus automatického op tné zapnutí

6

Vypnutí záložní ochranou

7

Vypnutí záložní ochranou p i selhání vypína e

8


9

Porucha transformátoru proudu, kontrola vypínacího obvodu (TCS) nebo funkce monitorování provozních podmínek vypína e, výstraha

10


11



65


3.6.2.2



Volba a text

1

IL1

2

IL2

3

IL3

4

Io

5

-

6

-

7

-

8

-

9

-

10

-

11

-

12

-


3.6.3

Funk ní výkresy Funk ní výkresy prezentují a popisují standardní funk nost vstup , výstup , výstražných LED diod a vzájemných funk ních vazeb. Standardní zapojení funkcí a funk ních vazeb je možné v p ípad pot eby zobrazit a podle aplika ních požadavk zm nit nástrojem PCM600. Analogové kanály, tj. hodnoty m ené transformátory proudu a transformátory nap tí, jsou pevn p azeny k r zným funk ním blok m implementovaným ve standardní konfiguraci IED. Výjimkou z tohoto pravidla je 12 analogových kanál , které jsou k dispozici pro funkci poruchového zapisova e. Tyto kanály jsou voln volitelné a jejich volba je sou ástí parametrového nastavení poruchového zapisova e. Analogové kanály jsou p azeny k r zným funkcím. Spole ný signál s ozna ením ‘3I‘ reprezentuje t i fázové proudy. Signál s ozna ením ‘I0‘ reprezentuje nulovou složku proudu (nulový proud), která je m ena sou tovým zapojením druhého jádra fázových transformátor proudu.

3.6.3.1


66

zapojeného



Obr. 35:




Obr. 36: RED615 Aplika ní manuál

Funkce kontroly komunikace ochran 67




Obr. 37:

68





Pro nadproudové a zkratové chrán ní jsou k dispozici ty i stupn nadproudové ochrany. Mžikový stupe (PHIPTOC1) je možné blokovat aktivací binárního vstupu 1 (X120:1-2). Dva stupn nadproudové ochrany vyhodnocující zp tnou složku proudu (NSPTOC1 a NSPTOC2) jsou ur eny pro chrán ní p i nesymetrickém zatížení fází. Ochrana p i fázové nevyváženosti (PDNSPTOC1) zajiš uje chrán ní t ífázové symetrické zát že, u které dojde k p erušení napájení, nap íklad v situaci, kdy dojde k pádu (p erušení) vodi e. Prost ednictvím výstupu BLK2H bloku detekce zapínacího proudu (INRPHAR1) je možné znásobit aktivní nastavení mžikového stupn nadproudové ochrany. Všechny vypínací signály jsou p ipojeny k logikám funkcí hlavního vypnutí 1 a 2 (Master Trip 1 a 2) a také k výstražným LED diodám. LED 6 je použita pro spole nou indikaci vypnutí nadproudovou ochranou a nadproudovou ochranou vyhodnocující zp tnou složku proudu. Signál blokování nadproudové ochrany nad azeného vypína e od popudu nadproudové ochranné funkce je p ipojen k výstupu SO1 (X110:14-15-16). Tento výstup slouží k vyslání blokovacího signálu na p íslušný stupe nadproudové ochrany IED v nad azeném vývodovém poli. Indikace vypnutí záložními nadproudovými ochranami je p ipojena k výstupu SO2 (X110:2021-22). Tento výstup je nap íklad možné použít pro externí výstražnou signalizaci.

Obr. 38:

Ochrana proti tepelnému p etížení

Ochrana proti tepelnému p etížení (T1PTTR1) zajiš uje indikaci p etížení. Aktivní signál BLK_CLOSE blokuje zapnutí vypína e. LED 6 je také použita pro indikaci výstrahy, která je aktivována ochranou proti tepelnému p etížení.


69


Obr. 39:


Zemní chrán ní

Pro zemní nesm rové chrán ní jsou k dispozici ty i stupn zemní nesm rové ochrany. Zemní ochrana vyhodnocuje m enou nulovou složku proudu (nulový proud). Jestliže je funkcí CCRDIF1 detekována porucha proudového obvodu, jsou všechny funkce zemních ochran blokovány a tímto opat ením se zabrání nadbyte nému a nežádoucímu vypnutí, ke kterému by mohlo dojít p i výskytu zdánlivého nulového proudu. Funkci kontroly proudového obvodu CCRDIF1 je nutné blokovat tehdy, pokud není proudový signál zemní ochrany m en samostatným sou tovým transformátorem proudu, ale je m en v obvodu externí sumarizace fázových transformátor proudu. Všechny vypínací signály jsou p ipojeny k bloku funkce hlavního vypnutí (Master Trip) a také k výstražné LED 6.

70



Obr. 40:





71


3.6.3.2


Výkresy funkce poruchového zapisova e a kontrolních funkcí

Obr. 41:

Poruchový zapisova


72



Obr. 42:




3.6.3.3


Obr. 43:


Vypínací signály ochran jsou prost ednictvím odpovídajících funkcí hlavního vypnutí (Master Trip) TRPPTRC1 a TRPPTRC2 p ipojeny k vypínacím výstup m PO3 (X100:15-19) a PO4 (X100:20-24). Povely pro vypnutí vypína e ze systému místního nebo dálkového ovládání CBXCBR1_EXE_OP jsou p ipojeny p ímo k výstupu PO3 (X100:15-19).


73



Funk ní bloky TRPPTRC1 a TRPPTRC2 disponují výstupem s p ídržnou funkcí, generují zm nové stavy (události) a umož ují nastavit dobu aktivního stavu vypínacích signál . Pokud je u výstupního signálu navolen provozní režim s p ídržnou funkcí, je možné k jednomu binárnímu vstupu funkce hlavního vypnutí (Master Trip) p adit signál RST_LKOUT, který umožní provést externí reset p ídržné funkce tla ítkem.

Obr. 44:


V IED jsou k dispozici t i bloky indikace stavu odpojova e (DCSXSWI1...3). Zbývající dva bloky, které nejsou ve funk ním výkresu uvedeny, jsou k dispozici v nástroji PCM600 pro jiná aplika ní použití. Binární vstupy 5 a 6 dopl kového modulu na pozici X110 jsou použity pro indikaci polohy ípojnicového odpojova e (DCSXSWI1), nebo pro indikaci polohy podvozku vypína e. Tabulka 24: Poloha za ízení indikovaná binárními vstupy 5 a 6 Poloha primárního za ízení

Aktivovaný vstup Vstup 5 (X110:8-9)

ípojnicový odpojova zapnutý

x

ípojnicový odpojova vypnutý Podvozek vypína e v provozní poloze Podvozek vypína e ve zkušební poloze

Vstup 6 (X110:10-9) x

x x

Binární vstupy 7 a 8 (X110:11-13) jsou ur eny pro indikaci polohy uzem ova e na stran vedení. 74




Zapnutí vypína e je uvoln no, je-li aktivován vstup ENA_CLOSE. Tento vstup je aktivován konfigura ní logikou, kterou tvo í kombinace stavového signálu polohy odpojova e, nebo polohy podvozku vypína e a polohy uzem ova e, spolu se stavovými signály logik blok hlavního vypnutí, výstražného signálu tlaku plynu a natažení pružiny vypína e. Tato kombinace blokovacích podmínek se nazývá LOCAL_FEEDER_READY (P ipravenost místního vývodu) a p íslušný signál je prost ednictvím systému p enosu binárních signál enášen také na vzdálený konec vedení. Výstup OKPOS bloku DCSXSWI indikuje, zda je odpojova nebo podvozek vypína e bu v jasn definované vypnuté (zkušební) poloze, nebo v zapnuté (provozní) poloze. Tento signál spolu se signálem vypnutého stavu uzem ova e a s neaktivními vypínacími signály aktivuje signál pro uvoln ní zapnutí, který je sm rován na funk ní blok ovládání vypína e. Vypnutí vypína e je vždy uvoln no. Signály zapínacích povel funkce automatického op tného zapnutí jsou p ipojeny p ímo k výstupnímu kontaktu PO1 (X100:6-7). Vstup ITL_BYPASS (P eklenutí blokovacích podmínek) je nap íklad možné použít p i požadavku na trvalé uvoln ní zapnutí vypína e, je-li podvozek vypína e ve zkušební poloze, ípadn pro uvoln ní zapnutí vypína e bez ohledu na aktivní blokovací podmínky, je-li podvozek vypína e v provozní poloze. Je-li signál ENA_CLOSE v logice funk ního bloku CBXCBR nástrojem PCM600 úpln zrušen, jsou povely pro zapnutí vypína e trvale uvoln ny.

Není-li k dispozici signál informace o p ipravenosti vzdáleného vývodu REMOTE_FEEDER_READY, nap íklad v p ípad , že není zapojena (není funk ní) komunikace mezi ochranami, je zapnutí vypína e v místním IED blokováno. Funkce monitorování provozních podmínek vypína e (SSCBR) kontroluje stav vypína e na základ informací, které jsou k dispozici ze zapojených binárních vstup i z m ených úrovní proud . Funkce využívá r zné metody monitorování a kontrol. Výstražné signály p íslušných kontrolních funkcí jsou p ipojeny k LED 9.

Obr. 45:



75



Signaliza ní výstupy IED jsou zapojeny tak, aby poskytovaly informace o: Vypnutí diferenciální ochranou vedení, které je p azeno výstražnému výstupu SO1 (X100:10-12). Poruše komunikace ochran nebo o stavu, kdy není diferenciální ochrana k dispozici. Tyto informace jsou p azeny výstupu SO2 (X100:13-14). Vypnutí záložní nadproudové nebo zemní ochranné funkce, které je p azeno výstupu SO2 (X110:17-19) TPGAPC1 je asový len použitý pro nastavení minimální délky impulsu na výstupu.

Obr. 46:


Funkce p enosu binárního signálu (BSTGGIO) je použita pro vým nu jakékoli binární informace, kterou je nap íklad možné použít v logikách chrán ní, v logikách blokovacích podmínek i v logikách výstrah. U funkce je k dispozici osm samostatných vstup a osm odpovídajících výstup . U této konfigurace je jeden fyzický vstup BI4 (X110:6-7) p ipojen k prvnímu kanálu funkce enosu binárního signálu. K šestému vstupu funk ního bloku je p ipojena informace o provozní p ipravenosti místního vývodu a k sedmému vstupu informace o vypnutém stavu místního vypína e. Tyto informace jsou sou ástí blokovacích podmínek logiky ovládání. K osmému vstupu je p ipojena informace o detekované poruše transformátoru proudu. Stejné informace, které jsou sou ástí blokovacích podmínek a jsou vyslány na vzdálený konec vedení, musí být také p ijaty ze vzdáleného konce. To znamená, že na výstupech funkce p enosu binárního signálu jsou k dispozici informace o provozní p ipravenosti vzdáleného vývodu, informace o vypnutém stavu vzdáleného vypína e a informace o detekované poruše transformátoru proudu na vzdáleném konci vedení. Všechny výstupy funkce p enosu binárního signálu jsou p ipojeny k signaliza nímu výstupu SO3 (X110:20-2122). Indikace p ijaté informace je p ipojena k výstražné LED 10 a indikace vyslané informace je ipojena k LED 11.

76



Obr. 47:



Funkce automatického op tného zapnutí (DARREC1) je konfigurována tak, aby byla spušt na (iniciována) prost ednictvím vstup INIT1...6, ke kterým jsou p ipojeny vypínací signály ur itého po tu ochranných stup . Pro každý vstup je možné definovat samostatnou sekvenci automatického op tného zapnutí. Funkci automatického op tného zapnutí je možné blokovat vstupem INHIBIT_RECL. K tomuto vstupu jsou standardn p ipojeny vypínací signály vybraných ochranných funkcí. Funkce DARREC1 je také blokována vstupem vybraných signál jak místního, tak i dálkového ovládání vypína e (CBXCBR_SELECTED). ipravenost a dostupnost vypína e pro sekvenci automatického op tného zapnutí je indikována signálem binárního vstupu 4 (X110:6-7), ke kterému je p ipojen vstup funk ního bloku CB_RDY. Je-li tento signál v logice bloku funkce automatického op tného zapnutí nástrojem PCM600 úpln zrušen, je logice funkce zadán p edpoklad, že vypína je vždy k dispozici. Indikace probíhající sekvence automatického op tného zapnutí je p azena k výstražné LED 5.


77

78


ást 4 Požadavky na m icí transformátory


ást 4

Požadavky na m icí transformátory

4.1

Transformátory proudu

4.1.1

Požadavky na transformátory proudu pro nesm rovou nadproudovou ochranu Aby bylo zajišt no spolehlivé a správné vypnutí nadproudovou ochranou, musí být pe liv zvoleny použité transformátory proudu. Zkreslení sekundárního proudu p i p esycení transformátoru proudu m že ohrozit vypnutí a selektivitu ochrany i její spolupráci s jinými ochranami v systému chrán ní. Pokud jsou však transformátory proudu správn zvoleny, je zabezpe eno rychlé a spolehlivé zkratové chrán ní objektu. Volba transformátoru proudu není závislá pouze na specifikaci vlastního transformátoru, ale také na velikosti zkratového proudu sít , požadovaných podmínkách chrán ní a na skute né zát ži transformátoru proudu. Nastavení ochrany musí být definováno ve shod s vlastnostmi (chováním) transformátoru i s dalšími faktory aplikace.

4.1.1.1

ída p esnosti transformátoru proudu a limitní faktor p esnosti Jmenovitý limitní faktor p esnosti (Fn), tj. jmenovité nadproudové íslo, je pom r limitu esnosti primárního proudu transformátoru k jmenovitému primárnímu proudu transformátoru. Nap íklad transformátor proudu pro ochrany typu 5P10 má t ídu p esnosti 5P a limitní faktor p esnosti 10. U transformátor proudu pro ochrany je t ída p esnosti ur ena nejvyšší povolenou celkovou procentuální chybou p i jmenovitém limitu p esnosti primárního proudu, která je p edepsána pro p íslušnou t ídu p esnosti, tj. íslo uvedené p ed písmenem ‘P‘ (ozna ující transformátor pro ochrany). Tabulka 25: Limity chyb podle IEC 60044-1 u transformátor proudu pro ochrany ída esnosti

Chyba proudu i jmen. prim. proudu (%)

Fázový posun p i jmenovitém primárním proudu minuty stupn

Celková chyba p i jmenovitém limitu p esnosti primárního proudu (%)

5P

±1

±60

±1,8

5

10P

±3

-

-

10

Pro nesm rovou nadproudovou ochranu jsou vhodné ob t ídy p esnosti 5P i 10P. T ída 5P zajiš uje m ení s vyšší p esností. Krom toho je nutné vzít v úvahu také požadavky na implementaci m icích funkcí do IED (nap íklad na funkce m ení proudu, výkonu, atd.).


79



Limit p esnosti primárního proudu transformátoru vyjad uje velikost nejvyššího proudu poruchy, p i kterém transformátor proudu spl uje specifikovanou p esnost. Nad touto úrovní proudu je sekundární proud transformátoru proudu zkreslen a tento stav m že výrazn ovlivnit chování IED ur eného pro chrán ní. V praxi se skute ný limitní faktor p esnosti (Fa) liší od jmenovitého limitního faktoru p esnosti (Fn) a je úm rný pom ru jmenovité zát že transformátoru proudu ke skute né zát ži transformátoru proudu. Skute ný limitní faktor p esnosti je vypo ten podle následujícího vztahu:

4.1.1.2

Fa

skute ný limitní faktor p esnosti (skute né nadproudové íslo)

Fn

jmenovitý limitní faktor p esnosti (jmenovité nadproudové íslo) p i jmenovité externí zát ži Sn

Sin

interní sekundární zát ž transformátoru proudu

S

skute ná externí zát ž

Nesm rová nadproudová ochrana Volba transformátoru proudu Nesm rová nadproudová ochrana neklade žádné zvláštní požadavky na t ídu p esnosti nebo na skute ný limitní faktor p esnosti (Fa) transformátoru proudu. P esto se doporu uje volit transformátor proudu se skute ným faktorem p esnosti Fa alespo v úrovni hodnoty 20. Jmenovitý primární proud I In musí být zvolen v takové úrovni, že povolené tepelné i dynamické zatížení m icího proudového vstupu IED (ochrany) není p ekro eno. Tento požadavek je spln n vždy, je-li sou asn spln na následující podmínka: IIn > Ikmax / 100 kde Ikmax je nejvyšší proud poruchy. Na druhou stranu jsou p esycením transformátor proudu chrán ny jak m icí obvody, tak i proudový vstup IED (ochrany). Z tohoto d vodu je v praxi volen i n kolikanásobn nižší jmenovitý primární proud transformátoru, než je hodnota daná výše uvedeným vztahem. Doporu ené nastavení popudového proudu Je-li definována hodnota Ikmin jako nejnižší primární proud, p i kterém musí p sobit (vypínat) nejvýše nastavený nadproudový stupe , musí být popudový proud tohoto stupn nastaven podle následujícího vztahu: Proudová popudová hodnota < 0,7 x (Ikmin / IIn) kde IIn je jmenovitý primární proud transformátoru proudu.

80



Nep esnost ochrany, chyby transformátor zohledn ny faktorem s hodnotou 0,7.


proudu i nep esnosti zkratových výpo

jsou

íslušné vlastnosti transformátor proudu by m ly být zkontrolovány a ov eny v p ípad , že je definováno se ízení stupn nadproudové ochrany s vysokým rozsahem nastavení. asové zpožd ní vypnutí, které je zp sobeno p esycením transformátor proudu, je obvykle velmi malé, je-li nastavení nadproudové ochrany provedeno na hodnotu výrazn nižší, než by odpovídalo hodnot Fa. i definování nastavených hodnot stup s nízkým rozsahem nastavení není nutné brát vliv esycení transformátor proudu v úvahu a nastavení popudového proudu je jednoduše navrženo podle uvedeného vztahu. Zpožd ní vypnutí zp sobené p esycením transformátor proudu esycení transformátoru proudu m že zp sobit zpožd ní vypnutí ochranou. Aby i v tomto ípad byla zajišt na asová selektivita ochran, musí být toto zpožd ní bráno v úvahu p i nastavení vypínacích as ochran v návazných a spolupracujících IED. U systému chrán ní, který používá vypínání v režimu nezávislého asového zpožd ní, m že esycení transformátoru proudu zp sobit zpožd ní vypnutí, které odpovídá asové konstant stejnosm rné složky proudu poruchy, je-li proud poruchy pouze mírn vyšší, než je popudový proud. Hodnota zpožd ní vypnutí je tedy závislá na limitním faktoru p esnosti (na nadproudovém ísle) transformátoru proudu, na remanentním magnetizmu v jádru transformátoru proudu a na nastaveném vypínacím ase. U systému chrán ní, který používá vypínání v režimu závislého asového zpožd ní, je vždy nutné vzít v úvahu zpožd ní odpovídající asové konstant stejnosm rné složky. Je-li v systému aplikováno vypínání v režimu závislého asového zpožd ní a sou asn nejsou použity stupn ochran s vysokým rozsahem nastavení, nem lo by dojít k p esycení transformátoru proudu st ídavou složkou proudu poruchy p i hodnot proudu nižší, než je 20 násobek popudového proudu. Pokud nejsou tyto podmínky spln ny, m že dojít k p ídavnému zpožd ní závislých vypínacích as . Z t chto d vod musí být limitní faktor p esnosti Fa zvolen podle následujícího vztahu:

4.1.1.3

Fa >

20 x Proudová popudová hodnota / IIn

kde

‘Proudová popudová hodnota‘ je nastavená primární hodnota proudu popudu ochrany v IED.

íklad nastavení nesm rové nadproudové ochrany Na následujícím obrázku je uveden p íklad typického vývodu použitého v aplikaci systému vysokého nap tí. Chrán ní je v tomto p ípad zajišt no nesm rovou nadproudovou ochranou s t emi stupni a s nezávislým asovým zpožd ním vypnutí.


81


Obr. 48:


P íklad t ístup ové nadproudové ochrany

Maximální proud t ífázové poruchy je 41,7 kA a minimální t ífázový zkratový proud je 22,8 kA. Hodnota skute ného limitního faktoru p esnosti transformátoru proudu (hodnota skute ného nadproudového ísla) byla vypo tena a je 59. Nastavení popudového proudu u stupn s nižším nastavením (3I>) je zvoleno p ibližn v úrovni dvojnásobku jmenovitého proudu kabelu. as vypnutí stupn je zvolen tak, aby byl selektivní ve vztahu k asu ochrany v dalším IED (toto IED není na výše uvedeném obrázku znázorn no). Nastavení stupn s vyšším rozsahem nastavení i mžikového stupn ochrany je také definováno s ohledem na zajišt ní stup ování nastavení ochran ve sm ru toku výkonu. Nastavení popudového proudu musí být krom toho definováno tak, že ochrana v IED vypíná i minimálním proudu poruchy a nevypíná p i maximálním zat žovacím proudu. Nastavení všech t í stup ochrany je uvedeno v tabulce na výše uvedeném obrázku. Z aplika ního pohledu je v p ípad tohoto p íkladu vhodné nastavit mžikový stupe (I>>>) na hodnotu 3500 A (5,83 x I2n). Z hlediska charakteristických vlastností transformátoru proudu jsou spln na kritéria daná vztahem pro jeho volbu a sou asn je spln na i podmínka nastavení ochran v IED na hodnoty výrazn nižší, než by odpovídalo hodnot Fa. Z ekonomických d vod je v této aplikaci možné zvolit výkon transformátor proudu zna nižší, než je uvedená hodnota 10 VA.

82


ást 5 Fyzické zapojení IED


ást 5 5.1

Vstupy

5.1.1 5.1.1.1

Fyzické zapojení IED

icí vstupy Fázové proudy IED je také možné použít v jednofázových nebo t ífázových aplikacích, kdy jsou ponechány bu dva m ící vstupy IED, p ípadn jeden m ící vstup IED, nezapojeny. Musí být však zapojeny alespo svorky X120/7-8.

Tabulka 26: Vstupy pro m ení fázových proud

5.1.1.2

Svorky

Popis

X120 – 7, 8

IL1

X120 – 9, 10

IL2

X120 – 11, 12

IL3

Nulová složka proudu Tabulka 27: Vstup pro m ení nulové složky proudu

5.1.1.3

Svorky

Popis

X120 – 13, 14

Io

Nulová složka nap tí Tabulka 28: Dopl kový vstup pro m ení nulové složky nap tí u konfigurace B

5.1.2

Svorky

Popis

X120 – 5, 6

Uo

Vstup pomocného napájecího nap tí Pomocné napájecí nap tí IED je zapojeno k svorkám X100/1-2. P i napájení stejnosm rným nap tím je kladný pól nap tí (kladný vodi ) zapojen k svorce X100-1. Povolený rozsah pomocného nap tí (st/ss nebo ss) je u IED vyzna en na horní stran jednotky LHMI.


83


Tabulka 29:

5.1.3


Pomocné napájecí nap tí

Svorky

Popis

X100 – 1

+ vstup

X100 – 2

- vstup

Binární vstupy Binární vstupy je nap íklad možné použít pro p íjem generovaného blokovacího signálu, íjem signálu resetu p ídržné funkce výstupních kontakt , pro spušt ní poruchového zapisova e nebo pro dálkové ovládání skupin nastavení IED. Binární vstupy na pozici X110 jsou k dispozici u konfigurací A, B i C. Tabulka 30: Svorky binárních vstup na pozici X110 – 1...13 Svorky

Popis

X110 – 1 X110 – 2

BI1, + BI1, –

X110 – 3 X110 – 4

BI2, + BI2, –

X110 – 5 X110 – 6

BI3, + BI3, –

X110 – 6 X110 – 7

BI4, – BI4, +

X110 – 8 X110 – 9

BI5, + BI5, –

X110 – 9 X110 – 10

BI6, – BI6, +

X110 – 11 X110 – 12

BI7, + BI7, –

X110 – 12 X110 – 13

BI8, – BI8, +

Binární vstupy na pozici X120 jsou k dispozici u konfigurací A, B i C. Tabulka 31: Svorky binárních vstup na pozici X120 – 1...6

84

Svorky

Popis

X120 – 1 X120 – 2

BI1, + BI1, –

X120 – 3 X120 – 2

BI2, + BI2, –

X120 – 4 X120 – 2

BI3, + BI3, –

X120 – 5 X120 – 6

BI4, + BI4, –




Dopl kové binární vstupy na pozici X130 jsou k dispozici u konfigurací A, B i C. Tabulka 32: Svorky binárních vstup na pozici X130 – 1...9 Svorky

Popis

X130 – 1 X130 – 2

BI1, + BI1, –

X130 – 2 X130 – 3

BI2, – BI2, +

X130 – 4 X130 – 5

BI3, + BI3, –

X130 – 5 X130 – 6

BI4, – BI4, +

X130 – 7 X130 – 8

BI5, + BI5, –

X130 – 8 X130 – 9

BI6, – BI6, +

5.2

Výstupy

5.2.1

Vypínací a ovládací výstupy Výstupní kontakty PO1, PO2, PO3 a PO4 jsou výkonové vypínací kontakty s vypínací schopností vhodnou pro ovládání v tšiny vypína . P i dodávce z výroby jsou vypínací signály všech ochranných stup p azeny k výstup m PO3 a PO4. Tabulka 33: Výstupní kontakty Svorky

Popis

X100 – 6 X100 – 7

PO1, pracovní kontakt PO1, pracovní kontakt

X100 – 8 X100 – 9

PO2, pracovní kontakt PO2, pracovní kontakt

X100 – 15 X100 – 16 X100 – 17 X100 – 18 X100 – 19

PO3, pracovní kontakt (odpor funkce TCS) PO3, pracovní kontakt PO3, pracovní kontakt PO3 (vstup funkce TCS1), pracovní kontakt PO3 (vstup funkce TCS1), pracovní kontakt

X100 – 20 X100 – 21 X100 – 22 X100 – 23 X100 – 24

PO4, pracovní kontakt (odpor funkce TCS) PO4, pracovní kontakt PO4, pracovní kontakt PO4 (vstup funkce TCS2), pracovní kontakt PO4 (vstup funkce TCS2), pracovní kontakt


85


5.2.2


Signaliza ní výstupy Výstupní kontakty SO1 a SO2 modulu na pozici X100, výstupní kontakty SO1, SO2, SO3 a SO4 modulu na pozici X110 nebo výstupní kontakty SO1, SO2 a SO3 (dopl kového) modulu na pozici X130 je možné použít pro signalizaci popudu nebo vypnutí IED. P i dodávce z výroby jsou popudové a výstražné signály všech ochranných stup p azeny k signaliza ním výstup m. Tabulka 34: Výstupní kontakty na svorkách X100 – 10...14 Svorky

Popis

X100 – 10 X100 – 11 X100 – 12

SO1, spole ný kontakt SO1, klidový kontakt SO1, pracovní kontakt

X100 – 13 X100 – 14

SO2, pracovní kontakt SO2, pracovní kontakt

Tabulka 35: Výstupní kontakty na svorkách X110 – 14...24 Svorky

Popis

X110 – 14 X110 – 15 X110 – 16

SO1, spole ný kontakt SO1, pracovní kontakt SO1, klidový kontakt

X110 – 17 X110 – 18 X110 – 19


X110 – 20 X110 – 21 X110 – 22


X110 – 23 X110 – 24

SO4, spole ný kontakt SO3, pracovní kontakt

Výstupní kontakty dopl kového BIO modulu (BIOB02A) jsou k dispozici na pozici X130. Tabulka 36: Výstupní kontakty na svorkách X130 – 10...18

86

Svorky

Popis

X130 – 10 X130 – 11 X130 – 12


X130 – 13 X130 – 14 X130 – 15


X130 – 16 X1 30 – 17 X130 – 18





5.2.3

Výstup IRF Výstupní kontakt funkce IRF je výstupem systému samo inné kontroly IED pro chrán ní. Za normálních provozních podmínek je IED pod nap tím a je sepnut pracovní kontakt (X100/35). Je-li systémem samo inné kontroly detekována porucha, nebo pokud je odpojeno / vypnuto pomocné napájecí nap tí, dojde k zm stavu výstupního kontaktu a je sepnut klidový kontakt (X100/3-4) Tabulka 37: Kontakt funkce IRF

5.3

Svorka

Popis

X100-3

IRF, spole ný kontakt

X100-4

Kontakt sepnut; aktivní funkce IRF nebo odpojené napájení Uaux

X100-5

Kontakt sepnut; neaktivní funkce IRF a p ipojené napájení Uaux

Dopl kové vybavení pro komunikaci ochran U IED jsou k dispozici dv r zné možnosti komunikace ochran, spojení optickou komunika ní linkou a spojení galvanickou spojovací cestou. Pro optickou komunika ní linku je možné použít vícevidové (MM – Multi Mode) i jednovidové (SM – Single Mode) sklen né vlákno. Typ sklen ného optického vlákna zvolte p i objednávce IED. Vícevidovým vláknem je možné u komunika ní linky p eklenout vzdálenosti až do 2 km a jednovidovým vláknem vzdálenosti až do 20 km. Optický kabel použitý pro komunikaci ochran je p ipojen k IED konektoru X16/LD. Další informace jsou uvedeny v Technickém manuálu (Technical Manual) IED ady 615. Jestliže je jako komunika ní linka ochran použita galvanická spojovací cesta, musí být použity modemy pro galvanické spojení RPW600. Toto dopl kové vybavení galvanické spojovací cesty zvolte p i objednávce IED. Komunika ní logika ochran vyžaduje, aby byly vždy použity dva modemy. To znamená, že toto za ízení je dodáváno jako jeden pár modem , tj. nad azený ‘Master‘ (RPW600M) modem a pod ízený ‘Follower‘ (RPW600F) modem. IED je k modemu galvanické spojovací cesty p ipojeno jednovidovým optickým kabelem. Z toho plyne, že pokud je v aplikaci použita galvanická spojovací cesta, je nutné použít verzi IED, která je ur ena pro p ipojení jednovidového optického vlákna. Optický kabel je p ipojen k IED konektoru X16/LD a k FX ethernetovému konektoru modemu galvanického spojení. IED ani zné varianty modem galvanického spojení není nutné nastavovat nebo 2 konfigurovat. P i použití kabel s kroucenými páry vodi o pr ezu 0,8 mm je možné galvanickou spojovací cestu aplikovat až do vzdálenosti 8 km. Jsou-li kabely s kroucenými páry vodi v dobrém technickém stavu, lze galvanickou spojovací cestou zabezpe it komunika ní spojení i na v tší vzdálenosti. Dostupná vzdálenost u galvanického spojení je také závislá na úrovni rušení v dané instalaci. Modem galvanického spojení má na elním panelu LED indikaci kvality spojení QoS (Quality of Service), která je ur ena pro jednoduchou diagnostiku kvality galvanické spojovací cesty. Funk nost diagnostiky není závislá na zatížení galvanické spojovací cesty a diagnostiku je proto možné použít pro kontrolu kvality zvažované komunika ní linky i bez instalace IED.


87



Krom výše uvedené metody je jako dopl kové vybavení k dispozici diagnostická sada, která umož uje provést diagnostiku na vyšší úrovni a zaznamenat diagnostikované parametry galvanické spojovací cesty. Sada obsahuje CD-ROM s diagnostickým programem (RPW600 Diagnostic Tool), vestav nou funkcí nápov dy (Help), pot ebnými ovlada i a speciální sériový diagnostický kabel pro p ipojení k portu konzoly modemu.

Obr. 49:

Komunikace ochran (dopl kové vybavení)

Další informace jsou uvedeny v manuálu uživatele modemu RPW600 (RPW600 User’s Guide).

88



ást 6

ást 6 Slovník

Slovník

ANSI

Americká standardiza ní organizace (American National Standards Institute)

ASCII

Americká norma kódu pro vým nu informací (American Standard Code for Information Interchage)

BI

Binární vstup (Binary input)

CT

Transformátor proudu (Current Transformer)

DNP 3

Protokol distribuované sít p vodn vyvinutý firmou Westronic. Vlastníkem práv k protokolu s odpov dností za jeho další vývoj je sdružení ‘DNP3 Users Group‘ (Distributed Network Protocol).

EMC

Elektromagnetická kompatibilita (Electromagnetic Compatibility)

Ethernet

Standard pro spojení skupin sí ových po íta ových technologií do LAN sít

GOOSE

Obecné objektov orientované stavové zprávy rozvodny (Generic Object Oriented Sbstation Event)

HMI

Rozhraní pro obsluhu (Human Machine Interface)

IEC

Mezinárodní elektrotechnický ú ad (International Electrotechnical Commission)

IEC 60870-5-103

Komunika ní standard pro ochranné za ízení. Sériový protokol komunikace mezi dv ma body a nad azeným / pod ízeným (Master / Slave) za ízením.

IEC 61850

Mezinárodní standard pro komunikaci a vytvá ení modelu rozvodny.

IED

Inteligentní elektronické za ízení (Intelligent Electronic Device)

IP address

Sada ty ísel v íselné ad od 0 do 255, které jsou odd leny te kami. Každý server p ipojený k internetu má p azenou specifickou IP adresu, která protokolu TCP/IP specifikuje místo (pozici) serveru.

LAN

Místní komunika ní sí (Local area network)

LC

Typ konektoru pro kabel s optickým vláknem

LCD

Displej s kapalnými krystaly (Liquid Crystal Display)

LED

LED dioda (Light Emitting Diode)

LHMI

Rozhraní pro místní ovládání (Local Human Machine Interface)

Modbus

Sériový komunika ní protokol vyvinutý firmou Modicon v roce 1979. vodn použit pro komunikaci v aplikacích PLC systém a RTU za ízení.

Modbus TCP/IP

Protokol Modbus RTU, který pro p enos dat mezi za ízeními používá komunika ní prost edky protokol TCP/IP a Ethernet.


89

ást 6 Slovník


NPS

Zp tná složka proudu (Negative Phase Sequence)

PCM600

Nástroj pro konfiguraci IED (Protection and Control Manager)

PO

Výkonový výstup (Power output)

RJ-45

Typ konektoru pro galvanické p ipojení

RS-485

Sériová linka podle EIA standardu RS485

RTU

Jednotka dálkového ovládání (Remote terminal unit)

SLD

Jednopólové schéma (Single Line Diagram) Zjednodušené zobrazení reprezentující t ífázový energetický systém. Namísto zobrazení každé fáze jednou samostatnou linií nebo svorkou, je celý systém prezentován pouze jedním vodi em.

90

SO

Signaliza ní výstup (Signal output)

TCP/IP

Sí ový / Internetový protokol (Transmission control protocol / Internet Protocol)

WAN

Rozsáhlá dálková sí (Wide Area Network)

WHMI

Rozhraní webového ovládání (WEB Human Machine Interface)


Kontaktujte nás

ABB Oy

ABB Limited Distribution Automation Maneja Vadodara 390013, India Tel.: +91 265 2604032 Fax: +91 265 2638922

1MRS756498 E

ABB Transmission and Distribution Automation Equipment (Xiamen) Co. Ltd. ABB Industrial Park, Torch Hi-tech Development Zone 361006 Xiamen, Fujian, China Tel.: +86 592 5702288 Fax: +86 592 5718598 www.abb.com/substationautomation

ABB s.r.o. Divize Power Systems Komenského 821 541 70 Trutnov Tel.: +420 499 808 111 Fax: +420 499 808 501 www.abb.com/cz

Power and productivity for a better world

vyhrazena.

© Copyright 2010 ABB. Všechna práva

Distribution Automation P.O.Box 699 FI-65101 VAASA, Finland Tel.: +358 10 22 11 Fax: +358 10 22 41094

IED pro diferenciální chrán ní a ovládání vedení RED615 Aplika ní manuál

Recommend Documents