Mauell PLC applikáció. Transzformátor htésvezérl automatika

Átírás

1 Mauell PLC applikáció Transzformátor htésvezérl automatika 1/10

2 A htésvezérlés központi egységének mködése és feladatai Htés típusa: OFAF vagy ODAF Htk száma: 6 AZ OFAF rövidítés jelentése a következ: mesterséges olaj és mesterséges levegáramlás. A transzformátor olaja olaj-leveg hcserélkben vagy radiátorokban hl le. Mind az olaj, mind a levegáramlás kényszerített. Az ODAF ugyan az, mint az OFAF, csak a tekercsen belül az olajáramlás irányítva van. A htésvezérlés elmélete Minden htegység a négy hmérséklettl függ fokozat valamelyikébe ill. tartalékba és kikapcsolt állapotba sorolható. Az els fokozatba sorolt htk szivattyúi a transzformátor hálózatra kapcsolásakor bekapcsolnak. A többi fokozatban a szivattyúk és a ventilátorok egyszerre, a beállított hmérséklet elérésekor kapcsolnak be. Közösített ventilátor és közösített szivattyú hibajelzés tájékoztat az esetleges hibá(k)ról. A lekapcsolási parancs késleltetését a teljes htés kiesése esetén ki kell számolni, szükség esetén a transzformátort azonnal ki kell kapcsolni. Egy ht üzemóráját a szivattyú üzemórájával azonosítjuk. A tekercshmérsékletet az alsó olajhmérsékletbl képezzük. Ha van tartalékht, akkor ventilátorhiba és / vagy olajszivattyú hiba esetén azonnal elindul. Htésvezérl központi egységével szemben támasztott követelmények Hardver: A htésvezérl központi egysége egy PLC. Az érzékelk és az érintkezk az egység megfelel bementi kártyájához csatlakoznak. A bemeneti jelektl függ vezérlés a kimeneti kártyákon keresztül mködteti a készülékeket. Az egységhez a segédüzemi szekrényen belül egy kezelpanel csatlakozik. Ezen ill. bels kommunikációs vonalon keresztül lehet a mködéshez szükséges paramétereket beállítani, fokozatokba sorolni a htket, lekérdezni a mért adatokat és minden olyan adatot, amit a központi egység kiszámol. A küls kommunikáció IEC protokollon keresztül optikai kábellel valósul meg (két teljesen független csatatornán). Ezen a vonalon tud kommunikálni az egység a vezénylvel vagy más tetszleges egységgel. Ezeken keresztül lehet lekérdezni a mérési eredményeket és az azokból kiszámolt adatokat, átállítani a fokozatokat, stb. Szoftver: A program végrehajtja a különböz htési módokhoz tartozó eltér melegponti hmérsékletek meghatározását, a htk olajszivattyúinak és ventilátorainak be és kikapcsolását, majd ezen hmérsékletek függvényében a különböz élettartamokra jellemz számításokat. Vezérli a htést, kiadja a jelzéseket a htésmód és a htcsoportok ill. a htk számának függvényében. A htésvezérlés központi egységének bemenetei: Fels olajhmérséklet Egy Pt 100 ellenállás távadó jele adja a fels olajhmérséklet jelet. Az egység három vezetékes mérési módszer mellett egy 4-20 ma-es átalakítón keresztül a PLC analóg bemeneti kártyájára csatlakozik. A hmérhöz tartozó hmérzseb a transzformátor fedelén van kialakítva. 2/10

3 Alsó olajhmérséklet a tekercshmérséklet megállapítására Egy Pt 100 ellenállás távadó jele adja az alsó olajhmérséklet jelet. Az egység három vezetékes mérési módszer mellett egy 4-20 ma-es átalakítón keresztül a PLC analóg bemeneti kártyájára csatlakozik. A hmérhöz tartozó hmérzseb a transzformátor szekrényen van kialakítva. Környezeti hmérséklet Egy Pt 100 ellenállás távadó jele adja a környezeti hmérséklet jelet. Az egység három vezetékes mérési módszer mellett egy 4-20 ma-es átalakítón keresztül a PLC analóg bemeneti kártyájára csatlakozik. A hmér a transzformátorra szerelt segédüzemi szekrény mellett van felszerelve. Segédüzemi szekrény hmérséklet Egy Pt 100 ellenállás távadó jele adja a segédüzemi szekrény hmérséklet jelet. Az egység három vezetékes mérési módszer mellett egy 4-20 ma-es átalakítón keresztül a PLC analóg bemeneti kártyájára csatlakozik. A hmér a segédüzemi szekrényben került felszerelésre. Áramváltó 1. (a nagyfeszültség oldal vonali áramának mérésére) Egy 5 A / 1 A áttétel, class 3 pontossági osztályú és 10 VA-es nyaki áramváltó adja az N vonali árammal arányos jelet. Az áramváltó szekunder kapcsai egy AC / DC illesztegységbe csatlakoznak, mely 4-20 ma-es kimen jele már közvetlenül a PLC analóg bemeneti kártyájára csatlakozik. Áramváltó 2. (a közbens feszültség oldal vonali áramának mérésére) Egy 5 A / 1 A áttétel, class 3 pontossági osztályú és 10 VA-es nyaki áramváltó adja a KÖ vonali árammal arányos jelet. Az áramváltó szekunder kapcsai egy AC / DC illesztegységbe csatlakoznak, mely 4-20 ma-es kimen jele már közvetlenül a PLC analóg bemeneti kártyájára csatlakozik. Transzformátor feszültség alatt jelzés Fenti jelzést egy segédrelé és egy feszültség figyel relé párhuzamosan kötött záró érintkezje adja a PLC 24V-os digitális bemenetére. A PLC feszültség alattinak látja a transzformátort, ha a két készülék közül bármelyik (vagy mindkett) meghúzott állapotban van. A PLC programja ennek a jelnek és az áramértékek felhasználásával képezi a tényleges feszültség alatt jelzést. Ez azt jelenti, hogy a transzformátor akkor tekinthet nem hálózatra kapcsoltnak, ha minden mért áramérték nulla és a PLC megfelel bemenetét egyik relé sem zárta. Minden egyéb esetben a transzformátor hálózatra kapcsoltnak tekinthet. Segédüzem kézi vezérlés alatt A htésautomatika alap beállítása az automatikus, azaz PLC-n keresztül történ htésvezérlés. Kézi vezérlés esetén a kézi üzemmódhoz tartozó segédrelé záró érintkezje adja fenti jelet a PLC 24V-os digitális bemenetére. Olajszivattyúk állapotjelzése Fenti jelzést, az olajszivattyúkat kapcsoló kontaktorok nyitó segédérintkezi adják a PLC 24V-os digitális bemenetére. Olajáramlás jelzk Minden olajáramlás jelznek egy nyitó érintkezje közvetlenül be van kötve a PLC 24V-os digitális bemenetére. Ventilátorok állapotjelzése A bemenetek számának csökkentése érdekében az egy hthöz vagy htcsoporthoz tartozó ventilátorokat kapcsoló kontaktorok nyitó segédérintkeziket párhuzamosan kötjük. Ezen érintkezk adják htnkként a mködési állapotra utaló jelzést a PLC 24V-os digitális bemenetére. Vezérlköri feszültség hiba A háromfázisú sínrendszerrl leágaztatott vezérlköri kismegszakító után közvetlenül egy egyfázisú feszültség védelmi relé ellenrzi a vezérlköri feszültség minségét és meglétét. Ennek a relének a nyitó érintkezje adja fenti jelzést a PLC 24V-os digitális bemenetére. 3 fázisú betáplálás hiba A háromfázisú sínrendszer feszültségének minségét és meglétét egy háromfázisú feszültség védelmi relé ellenrzi. Ennek a relének a nyitó érintkezje adja fenti jelzést a PLC 24V-os digitális bemenetére. Feszültség váltó kismegszakító lekapcsolt jelzés Egy kétpólusú kismegszakító védi a feszültség váltó körébe telepített készülékeket. Ennek a kismegszakítónak a nyitó segédérintkezje adja fenti jelzést a PLC 24V-os digitális bemenetére. Ventilátor és / vagy szivattyú motorok (htk) üzemóra számlálása A bemenetek számának csökkentése érdekében csak a különböz htcsoportok üzemóráját figyeli a PLC a 24V-os digitális bemenetére kötött közösített záró segédérintkezk adta jelzés alapján. OFAF htés esetén az egy hthöz tartozó motorok üzemóráját egységesen az olajszivattyú üzemórájával azonosítjuk. Az olajszivattyúkat kapcsoló kontaktorok záró segédérintkeziket kötjük a PLC 24V-os digitális bemenetére. 3/10

4 Közvetlen melegponti hmérsékletek A közvetlen melegponti hmér központi egysége minden csatornájához (6 db) tartozik egy 4-20 ma-es kimenet, mely közvetlenül a PLC analóg bemenet kártyájára csatlakozik. A htésvezérlés központi egységének kimenetei Htk indítása A htk fokozatokba sorolása, a beállított és mért hmérsékletek alapján valamint a transzformátor meghibásodásához még nem vezet hiba esetén a bejöv jelzések függvényében a PLC dönt arról, hogy melyik ht ventilátorát és szivattyúját kell bekapcsolnia. Htnként minden olajszivattyúhoz és a ventilátorok közös csoportjához tartozik egy-egy független kontaktus. Olajhmérséklet magas jelzés és lekapcsolás A fels olajhmérséklet jel alapján a PLC a következ értékek elérés esetén ad jelzést ill. lekapcsolást. Jelzés: 95 o C Lekapcsolás: 105 o C A jelzés és lekapcsolási parancs kiadása egy-egy potenciál független érintkezn keresztül történik. Tekercshmérséklet 1. (Nagyfeszültség tekercs) magas jelzés és lekapcsolás Az alsó olajhmérséklet, az áramváltó jelekbl képzett tekercs Hot Spot hmérséklet és a közvetlen melegponti hmérsékletek alapján a PLC a következ értékek elérés esetén ad jelzést ill. lekapcsolást. Jelzés: 115 o C Lekapcsolás min. értéke: 125 o C Lekapcsolás max. értéke: 140 o C A jelzés és lekapcsolási parancs kiadása egy-egy potenciál független érintkezn keresztül történik. Tekercshmérséklet 2. (Közbens feszültség tekercs) magas jelzés és lekapcsolás U. a. mint a tekercshmérséklet 1. esete. Htésvezérl elektronika hibajelzés A PLC meghibásodása ill. a program lefagyása esetén képzd hibajelzés (ÜKE). Egyéb hibajelzés A hozzá tartozó kimeneten a következ feltételek teljesülése esetén generálódik hibajel: Hiba a 3 fázisú betáplálásban. (Valamelyik késes olvadóbiztosító egy vagy több fázisa kiolvadt.) Feszültség váltó kismegszakító lekapcsolt Hiba a vezérlköri betáplálásban Túl magas hmérséklet a segédüzemi szekrényben. Az idállandók nem jelenlegi fokozatokba sorolás szerint lettek megállapítva Olajszivattyú hiba Min. egy esetleg több ht olajáramlásának hibáját jelz közösített hibajelzés. Lekapcsolási parancs htés kiesése esetén A teljes htés kiesése esetén a PLC az elzetesen megadott adatok, a környezeti hmérséklet valamint az aktuális terhelés alapján meghatározza, hogy a transzformátor kikapcsolása mennyi ideig késleltethet az aktív rész károsodása nélkül. Elrejelzés: A következ feltételek együttes fennállása esetén generálódik: transzformátor feszültség alatt van és az összes olajáramlás jelz hibát jelez vagy minden olajszivattyút kapcsoló kontaktor elengedett, pedig van olyan ht mely be van kapcsolva. Az elrejelzés kiadása az átmeneti állapotok idejére késleltetve van kb másodpercig. Az elrejelzés kiadásakor elindul a visszaszámlálás, melynek idtartamát a PLC határozza meg. Lekapcsolási parancs kiadása és jelzése: Abban az esetben, ha az elrejelzéskor elindított visszaszámlálás lejár a PLC kiadja a lekapcsolási parancsot és annak jelzését egy-egy potenciál független érintkezn keresztül. Ventilátor hiba Min. egy esetleg több ventilátor hibáját jelz közösített hibajelzés. A következ feltételek együttes fennállása esetén generálódik: min. egy esetleg több ventilátort kapcsoló kontaktor nem húzott meg pedig a ht, melyhez a ventilátorok tartoznak, be van kapcsolva. A hibajelzés kiadása az átmeneti állapotok idejére késleltetve van kb másodpercig. 4/10

5 I/O lista Modul CSATORNANÉV MEGNEVEZÉS ADAT TÍPUS M10 CNFO GND 24V + Védföld GND Digitális bemenetek GND JELZÉS Digitális bemenet 01 Szívattyú állapotfigyelés 1 JELZÉS Digitális bemenet 02 Szívattyú állapotfigyelés 2 JELZÉS Digitális bemenet 03 Szívattyú állapotfigyelés 3 JELZÉS Digitális bemenet 04 Szívattyú állapotfigyelés 4 JELZÉS GND Digitális bemenetek GND JELZÉS Digitális bemenet 05 Szívattyú állapotfigyelés 5 JELZÉS Digitális bemenet 06 Szívattyú állapotfigyelés 6 JELZÉS Digitális bemenet 07 Szívíttyú üzemóra számláló 1 JELZÉS Digitális bemenet 08 Szívíttyú üzemóra számláló 2 JELZÉS GND Digitális bemenetek GND JELZÉS Digitális bemenet 09 Szívíttyú üzemóra számláló 3 JELZÉS Digitális bemenet 10 Szívíttyú üzemóra számláló 4 JELZÉS Digitális bemenet 11 Szívíttyú üzemóra számláló 5 JELZÉS Digitális bemenet 12 Szívíttyú üzemóra számláló 6 JELZÉS GND Digitális bemenetek GND JELZÉS Digitális bemenet 13 TR fesz. Alatt JELZÉS Digitális bemenet 14 Kézi vezérlés JELZÉS Digitális bemenet 15 Hiba a 3 fázisú betáplálásban JELZÉS Digitális bemenet 16 Feszváltó kismegszakító JELZÉS Digitális kimenetek L Digitális kimenetek L Digitális kimenet 01 + Ventillátor 1 Digitális kimenet 01 - Digitális kimenet 02 + Szívattyú 1 Digitális kimenet 02 - Digitális kimenetek L Digitális kimenetek L Digitális kimenet 05 + Ventillátor 2 Digitális kimenet 05 - Digitális kimenet 06 + Szívattyú 2 Digitális kimenet 06 - Zavarjelzés záró ér. PLC hibajelzés JELZÉS Zavarjelzés közös + JELZÉS Zavarjelzés nyitó ér. JELZÉS GND Analóg bemenetek GND MÉRÉS Analóg bemenet 01 Fels olajhmér MÉRÉS Analóg bemenet 01 Fels olajhmér MÉRÉS Analóg bemenet 02 Alsó olajhmér MÉRÉS Analóg bemenet 02 Alsó olajhmér MÉRÉS Analóg bemenet 03 Környezeti hmér MÉRÉS Analóg bemenet 03 Környezeti hmér MÉRÉS Analóg bemenet 04 Sü-i bels hmér MÉRÉS Analóg bemenet 04 Sü-i bels hmér MÉRÉS Analóg kimenet 01 + Analóg kimenet 01 - GND Analóg bemenetek GND MÉRÉS Analóg bemenet 05 Áramváltó 1 MÉRÉS Analóg bemenet 05 Áramváltó 1 MÉRÉS Analóg bemenet 06 Áramváltó 2 MÉRÉS Analóg bemenet 06 Áramváltó 2 MÉRÉS Analóg bemenet 07 R fázis N tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 07 R fázis N tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 08 a fázis K tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 08 a fázis K tekercs MÉRÉS Analóg kimenet 02 + Analóg kimenet 02 - Digitális kimenetek L Digitális kimenetek L Digitális kimenet 03 + Ventillátor 3 Digitális kimenet 03 - Digitális kimenet 04 + Szívattyú 3 Digitális kimenet 04 - Digitális kimenetek L Digitális kimenetek L Digitális kimenet 07 + Ventillátor 4 Digitális kimenet 07 - Digitális kimenet 08 + Szívattyú 4 Digitális kimenet 08-5/10

6 Modul CSATORNANÉV MEGNEVEZÉS ADAT TÍPUS S21 AE04 GND 24V + Analóg bemenet 01 - B fázis N tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 01 + B fázis N tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 02 - b fázis K tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 02 + b fázis K tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 03 - C fázis N tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 03 + C fázis N tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 04 - c fázis K tekercs MÉRÉS Analóg bemenet 04 + c fázis K tekercs MÉRÉS S03 DE08 Digitális bemenet 01 Hiba a vezérlköri betáplálásban JELZÉS Digitális bemenet 02 Ventillátorok állapotfigyelése 1 JELZÉS Digitális bemenet 03 Ventillátorok állapotfigyelése 2 JELZÉS Digitális bemenet 04 Ventillátorok állapotfigyelése 3 JELZÉS GND Digitális bemenetek GND JELZÉS GND Digitális bemenetek GND JELZÉS Digitális bemenet 05 Ventillátorok állapotfigyelése 4 JELZÉS Digitális bemenet 06 Ventillátorok állapotfigyelése 5 JELZÉS Digitális bemenet 07 Ventillátorok állapotfigyelése 6 JELZÉS Digitális bemenet 08 Olajáramlás jelz 1 JELZÉS S03 DE08 Digitális bemenet 01 Olajáramlás jelz 2 JELZÉS Digitális bemenet 02 Olajáramlás jelz 3 JELZÉS Digitális bemenet 03 Olajáramlás jelz 4 JELZÉS Digitális bemenet 04 Olajáramlás jelz 5 JELZÉS GND Digitális bemenetek GND JELZÉS GND Digitális bemenetek GND JELZÉS Digitális bemenet 05 Olajáramlás jelz 6 JELZÉS Digitális bemenet 06 Tartalék JELZÉS Digitális bemenet 07 Tartalék JELZÉS Digitális bemenet 08 Tartalék JELZÉS S19 RA08 GND 24V + Digitális kimenet 01 Ventillátor 5 Digitális kimenet 02 Szívattyú 5 Digitális kimenet 03 Ventillátor 6 Digitális kimenet 04 Szívattyú 6 Digitális kimenetek Digitális kimenetek Digitális kimenet 05 Ventilátor hiba Digitális kimenet 06 Olajszívattyú hiba Digitális kimenet 07 Olajhmérséklet jelzés Digitális kimenet 08 Olajhmérséklet lekapcsolás 6/10

7 Modul CSATORNANÉV MEGNEVEZÉS ADAT TÍPUS S19 RA08 GND 24V + Digitális kimenet 01 N tekercshmérséklet jelzés Digitális kimenet 02 N tekercshmérséklet lekapcsolás Digitális kimenet 03 K tekercshmérséklet jelzés Digitális kimenet 04 K tekercshmérséklet lekapcsolás Digitális kimenetek Digitális kimenetek Digitális kimenet 05 Htés kiesett eljelzés Digitális kimenet 06 Htés kiesett lekapcsolás Digitális kimenet 07 Htés kiesett lekapcsolás jelzés Digitális kimenet 08 Egyéb hibajelzés S19 RA08 GND 24V + Digitális kimenet 01 Tartalék Digitális kimenet 02 Tartalék Digitális kimenet 03 Tartalék Digitális kimenet 04 Tartalék Digitális kimenetek Tartalék Digitális kimenetek Tartalék Digitális kimenet 05 Tartalék Digitális kimenet 06 Tartalék Digitális kimenet 07 Tartalék Digitális kimenet 08 Tartalék Számított értékek Hot Spot hmérséklet. Legnagyobb melegponti hmérséklet. Elhasznált élettartam. Még hátralév élettartam az aktuális Hot Spot-ot feltételezve. Aktuális élettartam fogyási sebesség. Meddig állhat fenn az aktuális terhelés, hogy az öregedés egységnyi legyen. A htésvezérlés központi egysége által elvégzett további feladatok Méri a transzformátor üzemidejét. A fokozatokba sorolás függvényében be és kikapcsolja a htcsoportokat ill. a htket. Ventilátor bénítás. Extrém hibaállapot kezelése. Kapcsolási hmérsékletek beállítása. Htcsoportok ill. htk indítása. Jelzés és lekapcsolás olajhmérséklet alapján. Jelzés és lekapcsolás tekercshmérséklet alapján. Olajszivattyú hiba. Ventilátor hiba. Lekapcsolási parancs htés kiesése esetén. Lekapcsolási parancs kiadásáig hátralév id. Elhasznált élettartamhoz tartozó jelzés. Htésvezérl elektronika hibajelzés. Egyéb hibajelzés. 7/10

8 A htést vezérl PLC által az irányítástechnika felé átadott információk, melyek szöveges üzenet formájában megjelennek Az információk valamilyen mérés vagy logikai kapcsolat alapján keletkeznek. Függvényükben a PLC kimenetein valamelyik kontaktus záródik (esetleg nyitódik), ugyanakkor az információ megjelenik a kezelpanelon is. Minden a kezelpanelon megjeleníthet információ a kommunikációs vonalon keresztül megjeleníthet az alállomási irányítástechnika számítógépein is. Htnkként lekérdezhet, hogy az adott ht melyik fokozatba van sorolva. Fels olajhmérséklet N és K tekercs hmérséklete (Opcionálisan lehetség van az összes tekercshmérséklet lekérdezésére is. Ez a következket jelenti: N tekercs, K tekercs hmásból, valamint a 6 db közvetlen melegponti hmér.) Környezeti hmérséklet Segédüzemi szekrény hmérséklete Transzformátor feszültség alatt van-e Minden ht üzemórája A htés kiesése esetén: Megtörténik az elrejelzés. Majd a PLC által meghatározott id elteltével -ha a htés kiesés állapota nem állt helyre- a lekapcsolás és annak jelzése is. A még hátralév id folyamatosan megjeleníthet. Olajhmérséklet magas: jelzés Olajhmérséklet túl magas: lekapcsolás megtörtént Tekercshmérséklet magas: jelzés Tekercshmérséklet túl magas: lekapcsolás megtörtént Ventilátor hiba Olajszivattyú hiba A fokozatokhoz tartozó be és kikapcsolási szint (olaj és tekercshmérsékletre) valamint a bekapcsoláshoz tartozó késleltetés (0-10 s) távolságilag lekérdezhet Egyéb hibajelzést generáló hibák egyesével hibaüzenetet adnak: Feszültség váltó kismegszakító lekapcsolt Túl magas a segédüzemi szekrény hmérséklete 3f betáplálás kiesett Vezérlköri betáplálás kiesett Nem az idállandóknak megfelelen vannak a htk fokozatokba sorolva Valamelyik ht üzemóra számlálója elérte a beállított értéket Elhasznált élettartam Maradék élettartam az aktuális melegponti hmérséklettel Aktuális élettartam-fogyási sebesség Meddig állhat fenn az aktuális terhelés (melegponti hmérséklet), hogy az öregedés egységnyi legyen 8/10

9 Kommunikációs vonalon keresztül átállítható paraméterek Htk fokozatokba sorolása A fokozatokhoz tartozó be -és kikapcsolási szint (olaj és tekercshmérsékletre) valamint a bekapcsoláshoz tartozó késleltetés (0-10 s) Hány üzemóra után adjon jelzést az üzemóra számláló A teljes htés kiesése esetén a PLC által meghatározott ideig engedélyezett-e a késleltetés. Ha kezelszemélyzet nem hagyja jóvá, a lekapcsolási parancs kiadása azonnal megtörténik. Engedélyezhet vagy tiltható a 125 o C-nál nagyobb lekapcsolási tekercshmérséklet. Megfelelségi vizsgálat A Mauell PLC zavarvizsgálatára a Magyar Villamosenergia-Ipari Rendszerirányító Rt. OVRAM Relévédelmi Laboratóriumában sor került között. Elvégzett vizsgálatok: Értékelés: 1. Zavarvizsgálat 1 MHz-es nagyfrekvenciás zavarjelvizsgálat zavarvizsgálat gyors tranziensekkel zavarvizsgálat sugárzott elektromágneses térben elektrosztatikus kisülésvizsgálat 2. Htés-melegítés vizsgálat 3. Szigetelésvizsgálat lökhullámú vizsgálat szigetelési szilárdság vizsgálat A Mauell PLC készülékei a vizsgálati körülményeknek megfeleltek, a vizsgálatok után mködképesek maradtak. 9/10

10 Blokkvázlat 10/10