REF542plus ABB
REF542plus - многофункциональный терминал защит и управления ячейкой распредустройства, производства ABB.
Терминал REF542plus прошел испытания и был сертифицирован как изделие серии "Industrial Enabled, Level 1". Вся информация об этом изделии предоставляется в интерактивной (диалоговой) электронной форме, совместимой с технологией "ABB Aspect Object™".
Концепция "IndustrialIT" фирмы ABB гарантирует, что каждый сборный элемент этой серии укомплектован необходимым инструментом для монтажа, эксплуатации и поддержания работоспособности в течение всего срока службы изделия.
Терминал REF542plus относится к концептуальному ряду "ProtectIT".
Подробную информацию о концепции и торговой марке "IndustrialIT" найдете на интернетовом сайте <http:/www.abb.com/industrialit>.
Введение
Терминал REF542plus объединяет в одном устройстве все вторичные функции, предназначенные в распредустройствах (РУ) высокого напряжения для:
защиты
управления
измерений
мониторинга и самодиагностики
связи.
Распредустройство высокого напряжения, оснащенное терминалами REF542plus, представляет собой комплектную и эффективную систему управления в распределительных сетях. Терминал может без ограничений применяться в сетях с глухозаземленной нейтралью, в сетях с заземлением нейтрали через резистор, компенсированных или изолированных сетях, в сетях радиальной и кольцевой конфигурации и в сетях с большим количеством присоединений. Большой набор доступных защитных функций делает терминал пригодным для многих видов применения. В терминале реализованы функции максимальной токовой защиты как с независимой, так и с зависимой характеристикой, а также функции направленной максимальной токовой защиты. Кроме того, в REF542plus имеется возможность применения дистанционной защиты воздушных линий.
Функции защиты двигателей включают в себя контроль запуска, счетчик числа пусков, защита от заклинивания ротора, тепловая защита, защиты от обратной мощности и от несимметричной нагрузки. В наличии имеется и версия терминала, сертифицированного по системе АТЕХ для взрывоопасных помещений в соответствии с требованием нормы 94/9/ЕС. Для защиты трансформаторов большой мощности возможно, наряду с другими функциями, применение дифференциальной защиты и защиты от замыкания на землю с ограниченной зоной действия
Для контроля качества электроэнергии служит регулятор коэффициента мощности с резонансной защитой. Для версий с более высоким требованием к уровню защит применяется терминал SUE 3000, созданный на базе REF542plus, и предназначенный для быстродействующего переключения между двумя приводами с временем переключения менее 30 мс.
Набор защитных функций дополняют защиты минимального и максимального напряжения, функция контроля синхронизма, защиты от повышения или понижения частоты, которые применятся в ячейках секционных выключателей, питающих приводов, а также на другом оборудовании в случае необходимости. Синхронизация времени с помощью внешнего эталона времени позволяет фиксировать изменения параметров аварийного осциллографа и регистратора событий точностью до 1 мс. Четыре различных протокола связи и встроенный WEB сервер делают возможным использование терминала REF542plus в различных архитектурах систем управления. Все изложенные характеристики дополнены редкими исполнительными функциями автоматики. Функции автоматического переключения сборных шин, функции повторного запуска и разгона двигателя, функции сброса нагрузки, а также изменения логических функций и автоматики могут быть легко реализованы в терминале в соответствии с пожеланиями заказчика. Наличие стандартного интерфейса „CAN Open" позволяет связать терминал с большим количеством стандартных устройств семейства CAN, таких как терминалы и „интеллигентные" входные/выходные модули. Возможности автоматизации терминала практически неограниченны.
Терминалы REF542plus, установленные в РУ с воздушной изоляцией (AIS - Air Insulated Switchgear)
На следующих рисунках показаны примеры установки терминала REF542plus в некоторых РУ.
Терминал REF542plus состоит из двух частей, базового устройства и отдельно расположенного устройства HMI (HMI - Human Machine Interface - интерфейс „человек-машина"). Оба устройства соединяются с помощью кабеля последовательной связи.
Базовое устройство содержит источник питания, основной модуль, входные/выходные аналоговые и дискретные модули. Для выполнения вспомогательных функций могут подключаться дополнительные модули.
Несложное в обслуживании устройство HMI служит для местного управления ячейкой РУ. Панель HMI имеет собственный источник питания. Это устройство может быть установлено на двери отсека низкого напряжения ячейки РУ или в отведенном месте у базового устройства. Панель HMI используется для оперативного обслуживания силовой части ячейки РУ, для настройки защитных параметров и визуального отображения информации о событиях и измеряемых параметрах. Отдельное расположение панели HMI и базового устройства имеет несколько преимуществ и в целом повышает гибкость всей системы:
возможность использования базового устройства без панели HMI
возможность использования одной панели HMI для работы с несколькими базовыми устройствами
несложная установка HMI в максимально подходящем месте
Терминалы REF542plus, установленные в РУ с газовой изоляцией (GIS - Gas Insulated Switchgear)
упрощенный монтаж базового устройства в отсеке низкого напряжения РУ.
Базовое устройство и устройство HMI терминала REF542plus
На следующем рисунке показана установка базового устройства и устройства HMI в отсеке низкого напряжения РУ.
Монтаж базового устройства в отсеке низкого напряжения ячейки РУ и устройства HMI на двери ячейки.
Базовое устройство терминала REF542plus
Базовое устройство без панели разъемов и с выдвинутыми платами
Базовое устройство терминала REF542plus основано на микропроцессорной структуре и работает в системе реального времени. Процессор цифровых сигналов DSP (Digital Signal Processor) выполняет защитные функции, в то время как программируемый контроллер MC (Microcontroller) выполняет функции управления. Связь с системой автоматики РУ поддерживает иной процессор, установленный во вспомогательном модуле. Такое разделение функций гарантирует высокую надежность. Блок-схема терминала показана на нижеследующем рисунке. В состав основного модуля входят процессоры DSP и MC. Интерфейс CAN Open, интерфейс Ethernet для встроенного WEB сервера, оптический входной порт для синхронизации времени также расположены на основном модуле. Вспомогательный коммуникационный модуль поддерживает связь с системой автоматики РУ.
Входные/выходные дискретные модули являются интерфейсом для связи с силовой частью РУ и предназначены для выдачи команд и сбора информации о состоянии оборудования. Модуль аналоговых входов обрабатывает сигналы тока и напряжения как от измерительных трансформаторов, так и от безындукционных датчиков.
Вспомогательные модули
аналоговых выходов 0/4...20 мA и аналоговых входов 4...20 мA делают возможным обмен информацией с токовыми контурами 4...20 мA или 0...20 мA.
Порт последовательной связи
Сигнал тревоги
Ошибка условий блокировки
8x4 стр. для програмирования светодиодов
Индикаторы Измеряемых параметров
Порт персонального компьютера
Кнопки управления меню
Управление ячейкой РУ: Выкл. - Вкл. - Выбрать
Датчик электронного ключа
Текстовая часть дисплея
Однолинейная схема
Ускорен. откл. выключателя
Индикация режима работы
Блок-схема базового устройства терминала REF542plus
Устройство HMI терминала REF542plus
В состав устройства HMI входят жидкокристаллический дисплей, 8 кнопок управления, несколько светодиодных индикаторов и датчик электронного кода. С помощью программы управления можно выбрать один из доступных языков меню.
Левая половина дисплея отведена под графическое отображение элементов силовой схемы РУ, управляемых REF542plus. Правая половина дисплея предназначена для простого и понятного отображения текстовой информации, например, информации о событиях и измеряемых параметрах. Подсветка дисплея автоматически отключается через 20 минут после завершения работы с дисплеем.
Устройство HMI представляет собой целостную систему, предназначенную для местного управления ячейкой РУ. Устройство позволяет оператору настраивать защитные функции, управлять элементами силовой схемы РУ, отображать данные измерений и информацию о событиях, квитировать сигналы тревоги и изменять рабочий режим терминала.
Устройство HMI содержит следующее: Индикация режима работы терминала (Ready). Этот зеленый индикатор светится, если терминал в рабочем режиме. При отключении напряжения питания или если терминал не в работе, индикатор не горит.
ОПИСАНИЕСеть последовательной связи (Network Communication). Этот светодиод имеет значение лишь в том случае, если терминал REF542plus оснащен модулем связи и наконфигурирован так, что эта связь используется. При подтверждении наличия в терминале модуля связи светодиод горит зеленым цветом. Если наличие модуля связи не подтверждено, цвет свечения индикатора меняется на красный. Если терминал не наконфигурован для последовательной связи, то индикатор не горит.
Сигнал тревоги (Alarm). Этот индикатор горит красным цветом в случае активирования пользователем данного сигнала тревоги. С помощью программы управления можно выполнить конфигурацию и определить условия для нескольких произвольных сигналов тревоги. Как сигнал тревоги можно задать, например, отключение защитой, потерю газа SF6 в выключателе и т.д. При свечении этого индикатора блокируется включение выключателя или ввод в терминал новой конфигурации. Для начала необходимо устранить причину срабатывания аварийной сигнализации и сквитировать сигнал тревоги.
Ошибка условий блокировки (Inerlocking Error). Обычно этот индикатор горит зеленым цветом. В случае, если пользователь попытается выполнить операцию, которая противоречит запрограммированным блокировкам, светодиод загорится красным цветом Речь идет, например, о включении разъединителя при включенном положении выключателя. Датчик электронного ключа. Hа этой позиции находится датчик, служащий для идентификации электронного ключа. Имеются два различных типа электронных ключей. Один из ключей позволяет изменить параметры защитных функций, а второй ключ используется при изменении режима управления. Датчик автоматически определяет, какой из ключей вставлен. Эти ключи обозначены надписями "Protect" (Защита) или "Control" (Управление) для их различения. При необходимости можно поставить универсальный ключ для обоих режимов. Для повышения уровня безопасности или для выполнения специфических требований ключи можно по заказу запрограммировать восьмизначным кодом. Кодирование выполняется при помощи программы, поставляемой по заявке. Управление ячейкой РУ. Этими кнопками проводятся операции с элементами ячейки РУ. Кнопки управления меню. Служат для передвижения по меню терминала REF542plus. 8x4 страницы для программирования пользователем светодиодов. Для индикации используются 8 программируемых трехцветных светодиодов. Меню содержит 4 страницы для задания функций этих индикаторов посредством программы управления.
Порт персонального компьютера (ПК). Этот последовательный оптический порт предназначен для подключения терминала к ПК. При наличии соответствующего соединительного кабеля и оснащении персонального компьютера программой управления (Operating Tool) можно производить следующие операции:
введение конфигурации в терминал
считывание конфигурации из терминала
считывание данных аварийн. осциллографа
считывание остальной информации (данные измерений, состояния дискретных входов и выходов).
Столбиковые индикаторы! измеряемых параметров. Три свободно программируемые индикаторы служат для оперативного контроля за нагрузкой ячейки РУ. Эти индикаторы обозначаются символами M1, M2 и M3. Каждый столбиковый индикатор состоит из 12-ти светодиодов: 10 светодиодов зеленого цвета, два - красного цвета. Зеленые светодиоды предназначены для отображения сконфигурированных измеряемых величин в диапазоне от 0% до 100% их номинального значения. Каждый светодиод соответствует 10% номинального значения. Два красных светодиода отображают перегрузку в диапазоне 20%. Измеряемая величина, отображаемая индикатором, задается с помощью программы управления. Текст индикаторов M1..M3 можно конфигурировать и отображать в графической части дисплея.
Текстовая часть дисплея. В текстовой части дисплея показано меню, где изображаются измеряемые параметры, события и всевозможная информация, полученная с помощью меню.
Изображение однолинейной схемы. В графической части дисплея изображена однолинейная схема ячейки РУ. Состояния элементов силовой схемы оперативно актуализирются после каждой выполненной операции. Hапри- мер, изменение состояния выключателя при его отключении будет отображено на мнемосхеме. Ускоренное отключение выключателя. Одновременным нажатием этой кнопки и кнопки "Выкл." можно отключить выключатель, невзирая на выбранный режим управления. Эту функцию необходимо задать с помощью программы управления.
В панели HMI пользователь может также создать несколько виртуальных командных кнопок, находящихся в выделенной части меню HMI. Необходимые командные кнопки задаются при конфигурации терминала. Типичным примером таких кнопок являются кнопки переключения приводов РУ, запуска аварийного осциллографа, активирования логики отключения нагрузки и т.д. Благодаря этому расширяются возможности применения терминала REF542plus.
КОНФИГУРАЦИЯКонфигурование терминала REF542plus производится с помощью программы управления (Operating Tool), которая устанавливается и запускается в персональном компьютере. Необходимые функциональные блоки связываются между собой посредством графического редактора. Доступные защитные функции представлены функциональными блоками, которые могут комбинироваться с логическими функциями при создании необходимых логических схем защит и автоматики. Данная гибкость программируемой логики очень удобна при задании функций управления и последовательности логических операций, которые могут содержать, например, блокировки коммутационных аппаратов, блокировки/разблокировки защитных функций, а также условия для запуска логики управления коммутационными аппаратами РУ.
Терминал REF542plus располагает широкой шкалой логических функций для удовлетворения специфических требований к оборудованию.
Данные логические функции включают в себя все виды логических операций (например, конъюнкция AND, дизъюнкция OR), элементы времени, счетчики, импульсные генераторы, триггеры и т.д.
Все функции автоматик, применяемых в РУ, согласовываются с фирмой ABB.
Конфигурация терминала REF542plus представляет собой массив данных, который вводится в оборудованиe посредством последовательного оптического порта в устройстве HMI.
После подключения персонального компьютера кабелем последовательной связи к устройству HMI программа управления предлагает также следующие дополнительные функции:
настройка защитных функций
считывание измеряемых величин
считывание текущего состояния дискретных входов и выходов (режим on-line)
считывание данных аварийного осциллографа.
Программа управления позволяет контролировать внутренние управляющие сигналы, логические состояния сигналов в системе реального времени и в режиме on-line. Данная функция является очень эффективным инструментом при отладке прикладной программы.
Графическая конфигурация терминала
REF542plus