DRL/EP-ELMŰ Digitális ívoltó tekercs és földzárlati áramnövelő ellenállás szabályzó automatika Műszaki leírás Azonosító: FI-13-14114-00 Ez a leírás a PROTECTA Elektronikai Kft. által gyártott EuroProt típusú digitális készülékek számára készült EPKU-2004 jelű általános kezelési utasítással együtt használandó Budapest, 2004. december
A Műszaki leírás verzió követése: Verzió Dátum Módosítás Szerkesztő.00 2004.december Balogh, Weingart Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 2/69
Tartalomjegyzék 1 Alkalmazási terület, főbb jellemzők... 5 1.1 Alkalmazási terület... 5 1.1.1 Bevezetés...5 1.1.2 A hálózat zérus sorrendű paramétereinek mérési elve... 6 1.1.3 Áramnövelés a hibahely megállapításához... 7 1.2 Főbb jellemzők... 7 1.2.1 A zérus sorrendű paramétereket mérő funkció... 7 1.2.2 A tekercs pozíciójának meghatározása... 8 1.2.3 A hangoló funkció... 8 1.2.4 A földzárlati áram-növelő ellenállás vezérlő funkciója... 8 1.2.5 Hardver jellemzők... 8 1.2.6 Szoftver jellemzők... 9 1.2.7 A kommunikációs jellemzők... 9 1.2.8 Opcionális tulajdonságok... 9 2 Hardver felépítés... 10 2.1 Hardver jellemzők... 10 2.1.1 A hardver modulok és funkcióik... 10 2.2 Felszerelés... 12 2.2.1 Szerelés rack rendszerben... 13 2.2.2 Hátlapra szerelt kivitel... 14 2.2.3 Süllyesztett kivitel... 15 2.2.4 Félig süllyesztett kivitel... 15 2.3 Villamos bekötések... 15 3 Külső bekötés... 15 3.1 Bekötési rajzok... 15 3.2 A bemenetek és kimenetek definiálása... 18 3.2.1 A DRL/EP-ELMŰ analóg bemenetei... 18 3.2.2 A DRL/EP-ELMŰ egység digitális bemenetei... 19 3.2.3 A DRL/EP-ELMŰ kimenetei (kimeneti kontaktusai)... 20 3.2.4 A DRLi-EP egység bemenetei és kimenetei... 20 4 A funkciók leírása... 21 4.1 Az ívoltó tekercs szabályozása... 21 4.1.1 A mérési funkció indítási feltételei... 22 4.1.1.1 Automatikus indítás... 22 4.1.1.2 Kézi indítás... 22 4.1.1.3 Sűrített mérés üzemmód... 23 4.1.2 A tekercs pozíciójának és áramának számítása... 23 4.1.3 A mérési eljárás... 24 4.1.4 A Petersen tekercs hangolása... 27 4.1.4.1 Automatikus hangolás... 27 4.1.4.2 Kézi hangolás előre megadott pozícióba... 27 Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 3/69
4.1.4.3 Közvetlen kézi hangolás... 28 4.1.5 Rendellenes hangolási feltételek... 28 4.1.6 Nagy zérus sorrendű kapacitív aszimmetriájú hálózatok esetén szükségessé váló működések... 28 4.2 Master / slave üzemmód... 29 4.2.1 A párhuzamos üzemállapot feltételei... 29 4.2.2 A master és slave üzemállapot felvétele... 30 4.3 A földzárlati áramnövelő ellenállás (FANOE) vezérlése... 31 4.3.1 Automatikus ellenállás vezérlés... 31 4.3.2 Az ellenállás termikus védelme... 32 4.4 A funkciók tiltása és engedélyezése... 32 4.4.1 A tekercs szabályozó funkció tiltása... 32 4.4.1.1 Az automatikus tekercs szabályozás tiltása... 33 4.4.1.2 A kézi tekercs szabályozás tiltása... 33 4.4.2 Az áram injektálás tiltása... 34 4.4.3 A tekercs áramérték változtató parancsok reteszelése... 34 4.4.4 Az ellenállás vezérlő funkció tiltása... 34 4.5 Az önellenőrző funkció... 35 4.6 Információs szolgáltatások... 35 5 Paraméterek és a PROTLOG rendszer... 36 5.1 A szabályzó automatika paraméterei... 36 5.2 PROTLOG bemenetek és kimenetek... 38 6 On-line adat megjelenítés, eseményrögzítés és vezérlés... 40 6.1 Az on-line adatok... 40 6.1.1 Mért analóg értékek... 40 6.1.2 Számlálók... 41 6.1.3 Státusz bitek az LCD Teszt menüjében... 42 6.1.4 LCD üzenet... 43 6.2 Kiértékelt eseményrögzítés... 44 6.3 Digitális eseménysorrend rögzítő... 45 6.4 Vezérlések... 47 6.5 Zavaríró... 47 7 Üzembe helyezés...48 8 Műszaki adatok... 50 9 A megrendeléshez szükséges adatok... 51 10 FÜGGELÉK RAJZDOKUMENTÁCIÓ... 52 10.1 Szekrényes kivitel rajzdokumentációja... 53 10.2 Hátlapra szerelt kivitel rajzdokumentációja... 61 Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 4/69
1 Alkalmazási terület, főbb jellemzők 1.1 Alkalmazási terület 1.1.1 Bevezetés A DRL/EP-ELMŰ készülék ívoltó tekercsekhez (Petersen tekercs) és földzárlati áram-növelő ellenállásokhoz alkalmazható komplex, numerikus szabályzó automatika. Használatára középfeszültségű hálózatokon kerülhet sor, ahol az ívoltó tekerccsel párhuzamosan opcionális kapcsolható földzárlati áramnövelő ellenállás lehet. A szabályozó az ívoltó tekercset hangolja, valamint vezérli az áramnövelő ellenállást. A középfeszültségű, kompenzált hálózatokon a bekövetkező földzárlatok elleni védelem hatékony eszköze a földzárlati áramkompenzálás. Ez úgy valósul meg, hogy a transzformátor csillagpontja és a föld közé induktivitást (ívoltó tekercset vagy más néven Petersen tekercset) kapcsolunk annak érdekében, hogy a hálózat zérus sorrendű kapacitásának hatását kompenzáljuk. Ez múló jellegű földzárlatok esetén növeli az ív kialvásának valószínűségét. Az ívoltó tekercs alkalmazása csak akkor hatékony, ha a tekercs induktív reaktanciájának értéke megközelíti az aktuális hálózat zérus sorrendű kapacitív reaktanciájának értékét, azaz rezonancia közeli helyzet alakul ki, aminek következtében a földzárlati áram értéke igen kicsi. Az ívoltó tekercs hangolása a vasmag mozgatásával, a légrés változtatásával történik. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 5/69
1.1.2 A hálózat zérus sorrendű paramétereinek mérési elve A gyakorlatban a hálózat aktuális állapotát két módszerrel határozhatjuk meg. A hagyományos módszer a rezonanciára hangolás. A korszerű szabályozók áram injektálást alkalmaznak. A rezonanciára hangolás közvetlenül a hálózat rezonancia pontját keresi meg. A hálózat természetes zérus sorrendű feszültsége (Uo) és a kompenzálás foka közötti összefüggést a harang-görbe írja le. A kompenzálás hangolása akkor megfelelő, ha az Uo értéke e görbe csúcsértéke közelében van, ami a rezonancia állapotot jelenti. A szabályozó addig hangolja a tekercset, amíg áthaladunk a görbe csúcspontján, ilyen módon kimérjük a hálózat paramétereit. A tekercs szükséges pozíciójának megállapítása után a szabályozó a tekercs induktivitását a kívánt értékre állítja be. Ennek a módszernek a hátrányai a következők: A szabályozási sebesség viszonylag lassú. Akkor is hangolást végez, ha nem szükséges az induktivitás értékének megváltoztatása. A módszer nem működik, ha a harang-görbe viszonylag lapos (az Uo értékében csak kis változás következik be). Az áram injektálás módszere azon alapul, hogy a hálózat paramétereinek értékét a tekercs felesleges hangolása nélkül állapítja meg úgy, hogy az Uo értékének változását injektált áram hatására idézi elő. Ez a folyamat csak 2-3 másodpercig tart. A tekercs új pozíciójának meghatározási módja ez után azonos a rezonanciára hangolás módszerével. A tekercs a kiinduló helyzetéből csak egyszer változik a végső pozícióig, ha az induktivitás megváltoztatására egyáltalán szükség van. Ennek a módszernek az előnyei a rezonanciára hangolás módszeréhez képest a következők: A szabályozás gyors. A tekercs hangolása csak akkor történik meg, ha átállítás szükséges, ezzel a motor élettartama nő. A rezonancia ponton legfeljebb csak egyszer haladunk át, ha arra szükség van. Akkor is működőképes, ha a harang-görbe viszonylag lapos (kicsi az Uo értékének megváltozása). A DRL/EP-ELMŰ szabályozó az áram injektálás módszerét alkalmazza egy leválasztó transzformátoron és fojtótekercsen keresztül az alállomás segédüzemi feszültségét használva. Az injektáló berendezés egy önálló rack-ben helyezkedik el. Az áramot a Petersen segéd-tekercsbe injektálja. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 6/69
1.1.3 Áramnövelés a hibahely megállapításához Földzárlatkor a kompenzált hálózatokon a zérus sorrendű áram (Io) általában nagyon kis értékű, ami jelentősen megnehezíti a zárlatos leágazás kiválasztását. Az érzékelési problémák kiküszöbölésére általában földzárlati áramot növelő ellenállást alkalmazunk, amivel egyszerű túláramvédelmek számára is lehetővé tesszük a zárlatos leágazás kiválasztását. A DRL/EP-ELMŰ szabályozó automatikusan, vagy a kezelő utasítására beés kikapcsolja az ellenállást, amennyiben ez a funkció engedélyezve van. 1.2 Főbb jellemzők A DRL/EP-ELMŰ szabályozó a PROTECTA Elektronikai Kft multiprocesszoros EuroProt készülékcsaládjának tagja. Ebbe a családba a 6 kv-tól a 400 kv-ig terjedő hálózatok, gyűjtősínek, transzformátorok, motorok és generátorok védelmi és automatika készülékei tartoznak, beleértve a különálló vagy beépített zavaríró berendezéseket is. A készülékek rendszerbe integrálhatók úgy, hogy sokféle protokoll (IEC 870-5-101, IEC 870-5-103, SPA, stb.) segítségével különböző SCADA rendszerekhez illeszthetők. A PROTECTA Kft. biztosítja a termékeihez a paraméter beállító és információ lekérdező szoftvert is, ami lehet része komplett védelmes munkahelynek és µscada munkahelyeknek is. 1.2.1 A zérus sorrendű paramétereket mérő funkció A hálózat zérus sorrendű paramétereit a Petersen tekercsbe való áraminjektálás segítségével mérjük. Az injektálás két lépésben, egymással ellenkező fázishelyzetben történik. Ilyen módon azonos érzékenység biztosításához az áram értéke a felére csökkenthető az egy-irányú (egyciklusú) injektálás áramához képest. Ezzel az injektáló egységben kisebb transzformátor és tekercs alkalmazható. Az ívoltó tekercs segédtekercsének névleges feszültsége nem állandó. Ez a hangolás függvényében változik. A változást a vasmag pozíciójának lineáris függvényeként vesszük figyelembe. Amennyiben a hálózati aszimmetria nagy és mérés közben vagy előtt az Uo feszültség meghaladja a 30% névleges értéket, az automatika másik üzemmódra kapcsol. Ebben az üzemmódban injektálást nem végez, hanem helyette az injektáló fojtó tekercset párhuzamosan kapcsolja a Petersen segédtekercsével és a fojtón átfolyó áramból valamint az Uo megváltozásából számítja ki a hálózati zérussorrendű reaktanciát. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 7/69
1.2.2 A tekercs pozíciójának meghatározása A tekercs pozícióját a pozíciót jelző potenciométer méréséből állapítjuk meg. Mivel ez igen gyakran nemlineáris függvénye a tekercs áramának, egy tíz-pontos közelítést alkalmazunk a számítási hiba minimálisra csökkentésére. 1.2.3 A hangoló funkció A hangolási folyamat három lépésben zajlik le. Ez a módszer olyankor növeli a pontosságot, ha a tekercs aktuális pozíciója messze van a kiszámított optimális értéktől. Az első lépésben megközelítjük a kívánt állapotot, a második finomítja a hangolást, a harmadik általában csak ellenőrzésre szolgál. Az elhangolás mértékét relatív egységben vagy abszolút értékben is meg lehet adni. Fix értékű párhuzamos tekercs figyelembe vételére is van lehetőség. Ennek értékét paraméterként lehet beállítani, és a felhasználó adja meg annak feltételét, hogy ez mikor tekinthető bekapcsolt állapotúnak. Paraméterként megadható a csillagpontképző transzformátor zérussorrendű reaktanciája, amelyet a számítások során figyelembe vesz. Az automatika párhuzamosan kapcsolt hangolótekercsek szabályozására is alkalmas. Ilyenkor az egyik készülék (Slave) felfüggeszti a szabályzását, míg a másik (Master) átveszi az egész hálózat hangolásának szerepét. 1.2.4 A földzárlati áram-növelő ellenállás vezérlő funkciója Földzárlat esetén az ellenállás automatikus bekapcsolása. Hibahely meghatározásához az ellenállás kézi kapcsolása. A bekapcsolt állapot időtartamát a felhasználó paraméterként adhatja meg. 1.2.5 Hardver jellemzők Multiprocesszoros numerikus elvű készülék nagysebességű jelfeldolgozó processzorral (DSP). 24 optikai leválasztású digitális bemenet, ezek közül több szabadon használható a felhasználó által definiálható logikai funkciókhoz. 19 kimeneti kontaktus. 2x16 karakteres LCD kijelző, 7 LED és billentyűzet a helyi ember-gép kommunikáció számára. Grafikus LCD képernyő a mérések egyidejű megjelenítésére és a primer berendezések sémájával. RS232 és száloptikás kommunikációs csatlakozás. Akkumulátoros valós idejű óra. A készülék rack szerelésű, beépíthető szabványos 19 -es szekrény keretbe, vagy relé-állványra szerelhető kihajtható vagy süllyesztett formában. A viszonylag könnyű (9 kg) injektáló berendezés külön rack-ben helyezkedik el. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 8/69
1.2.6 Szoftver jellemzők PROTLOG rendszerű logikai egyenlet programozás, amely a külső bemeneteket és a belső logikai jeleket használja fel. Az eredmény felhasználható belső működésvezérlésekre és a programozható kimeneti kontaktusok vezérlésére is. Eseménysorrend tárolás 1 ms-os felbontással. Speciálisan kiértékelt esemény rögzítés tárolt analóg értékekkel a hangolási folyamat és az esetleges földzárlati események egyszerű követése érdekében. Működés számlálók. Digitális zavaríró az analóg jelek jelalakjának tárolására és kiértékelésére. Beépített önellenőrző funkciók hardver és szoftver watch dog alkalmazásával. 1.2.7 A kommunikációs jellemzők A paraméterek állítása (a PROTLOG kivételével), az on-line információk kiolvasása, valamint az eseményrögzítő egy része hozzáférhető a készülék előlapjáról is. A PC-vel összekapcsolt soros kommunikáció a készülék teljes kezelését PROTECTA protokoll alkalmazásával teszi lehetővé. Egy RS232 port a helyi kommunikáció számára és két száloptikás csatlakozó pár kettős száloptikás hurokba való csatlakoztatás számára. Online képernyő az üzembe helyezés támogatására és az aktuális adatok kiolvasására. A valós idejű óra szinkronozása lehetséges hardver bemenetről és szoftveres soros kommunikáción keresztül is. A második, opcionális kommunikációs irány alkalmazásával a készülék bekapcsolható az üzemirányítási rendszerbe (SCADA) is. 1.2.8 Opcionális tulajdonságok A kimeneti relék 4 A megszakító képességgel 110V, 220 V DC esetén. Második kommunikációs irány az üzemirányítási rendszerbe (SCADA) való csatlakozás céljára INFOWARE, PROLAN, IEC 870-5-101, IEC 870-5-103, SPA, vagy egyéb protokollok alkalmazásával. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 9/69
2 Hardver felépítés 2.1 Hardver jellemzők A vezérlő egység és az injektáló egység két különálló 19 -os rack-ben helyezkedik el. A vezérlő egység teljesen numerikus elven működő készülék, az injektáló egység aktív és passzív elektronikus elemeket tartalmaz. A numerikus elvű készülék nyomtatott áramkörű kártya modulokból áll, amelyeket a rack hátoldala felől kell beszerelni, és van egy passzív alaplap a homlokoldali előlap mögött, amely a párhuzamos és a soros kommunikáció vonalait tartalmazza. Az előlapon a grafikus LCD, a 2x16 karakteres kijelző, a LED-ek, a nyomógombok és egy RS232 kommunikációs csatlakozó kapott helyet. A tervezési fázisban különös gondot fordítottunk arra, hogy a rendszer érzéketlen legyen a külső elektromágneses zajokra. Valamennyi, a technológia felől érkező jel a készüléke hátsó oldalán marad. Az egyenáramú tápfeszültség valamint a feszültségváltó áramváltó modulok a doboz jobb, illetve bal oldalán helyezkednek el. A bejövő zajokat is tartalmazó jelek, valamint az érzékeny, kisáramú belső jelek közötti kapcsolat minimális. Ennek a hardver felépítésnek köszönhetően a készülék nem érzékeny az elektromágneses zavarokra, és maximálisan kielégíti a korszerű, elektromágneses összeférhetőségre vonatkozó követelményeket. A helyi ember-gép kapcsolat az előlapon keresztül van megvalósítva, a száloptikás csatlakozó, amely a távoli kommunikációt szolgálja, a CPU kártyán helyezkedik el. A hardver felépítés lehetővé teszi a készülék egyszerű bővítését újabb nyomtatott áramkörű modulokkal. Az injektáló egység elektronikus készülék, amely kártyákból és nyomtatott áramköri lapokból áll. 2.1.1 A hardver modulok és funkcióik A hátoldal felől beszerelt nyomtatott áramköri modulok különböző típusúak és különböző funkciókat látnak el. A fogantyúkra írt jelek az adott modul pontos típusára vonatkoznak. Ez a kártya azonosítója. Csak azok a modulok cserélhetők fel egymással, amelyek azonos típusúak, és ugyanolyan azonosító jellel rendelkeznek. A DRL/EP-ELMŰ alapkiépítésben a következő típusú modulokat tartalmazza (az aláhúzott vastag betűs jelek a fogantyún található azonosítók): Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 10/69
A DRL/EP-ELMŰ egységben: T4 : DC - DC tápegység modul. O: Nyolc optikai csatolós digitális bemenet, amelyeknek a negatív (-) pólusa közös. R8: Nyolc kimenő kontaktus. A csatlakozóra a kontaktusok NO (alaphelyzetben nyitott) érintkezőpárja van kivezetve. A kontaktusok négy független csoportra vannak osztva 3-1-3-1 bontásban. A csoportokon belül a kontaktusoknak azonos közös pontja van, az egyes csoportok egymástól függetlenek. R8B: Ugyan az mint R8 azzal a különbséggel, hogy az utolsó kontaktus alaphelyzetben zárt állapota van kivezetev. (ÜKE) R4s: Négy kimeneti kontaktus. A csatlakozóra a Morse kontaktus mindhárom pontja ki van vezetve. Minden kontaktus független közös ponttal rendelkezik. A kimenet típusát (NO az alaphelyzetben nyitott, és a NC az alaphelyzetben zárt) a külső bekötés határozza meg. A negyedik kimenet szilárdtest relével van kivitelezve az esetlegesen szükségessé váló igen nagyszámú injektálási parancs végrehajtására. R4E: Négy kimeneti kontaktus a meghajtó áramkörökkel. A csatlakozóra a Morse kontaktus mindhárom pontja ki van vezetve. Minden kontaktus független közös ponttal rendelkezik. A kimenet típusát (NO az alaphelyzetben nyitott, és a NC az alaphelyzetben zárt) a külső bekötés határozza meg. CPU: A főprocesszor modulja, amely tartalmaz egy INTEL 80C196NU kontrollert, két nagysebességű ADSP-2191 jelfeldolgozó processzort a matematikai számítások elvégzésére, 8/16 csatornás AD konvertert, EEPROM memóriát a paraméterek tárolására, két darab 1Mbaud CAN kontrollert a belső intelligens elemek közötti kommunikáció céljára, egy PROTECTA protokollal működő soros kommunikációs csatlakozót, opcionálisan egy SCADA céljára felhasználható kommunikációs irányt és szintén opcionálisan zavarírót. U/f: Feszültség - frekvencia átalakító egység széles tartományt átfogó feszültség mérésre. DRLA: Mérő egység a vasmag helyzetét érzékelő potenciométerhez. FV1: Feszültségváltó modul. AV1: Áramváltó modul. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 11/69
A DRLi-EP injektáló egységben: I>: Áram korlátozó modul az injektált áram behatárolására és az injektáló egység védelmére, arra az esetre, ha földzárlat következne be, és az Uo nagy értékre növekedne. F: Ez egy induktivitást tartalmaz az injektált áram értékének beállítására. TR: Ez a modul tartalmazza a leválasztó transzformátort, amely galvanikusan leválasztja egymástól az injektált áramot és az alállomási háziüzemi táprendszert. KAUT: Itt két kismegszakító helyezkedik el, amely kikapcsolja az injektáló egység belső áramköreit belső hiba esetén, megelőzve az egység további károsodását. 2.2 Felszerelés A DRL/EP-ELMŰ és a hozzá tartozó DRLi-EP két 19 rack-ben helyezkedik el. A csatlakozók a megfelelő modulok hátsó oldalán találhatók. A készülék különböző szerelési tartozékok alkalmazásával használható rack-rendszerben, hátlapra szerelhető módon, süllyesztve vagy részben süllyesztve is. A szerelési tartozékokat a gyártó szállítja, ehhez a szerelési módot rendeléskor meg kell adni. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 12/69
2.2.1 Szerelés rack rendszerben A készülék beszerelhető szabványos 19 os szekrény keretbe az előlap négy furata segítségével. A csatlakozókat a szekrény belső oldalán kell a sorkapcsokkal összehuzalozni. Elölnézet Hátulnézet EuroProt készülék szabványos 19 -os szekrény keretbe, vagy süllyesztett szereléshez 1. ábra Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 13/69
2.2.2 Hátlapra szerelt kivitel A PROTECTA Kft által szállított szerelő elemek lehetővé teszik a készülék felszerelését relé állványra kihajtható keretre. A szerelvény csomag tartalmazza a távtartós hátlapot, amely a készülék egyoldali kihajtását teszi lehetővé. EuroProt készülék panelra szerelt kivitelben, kihajtható kerettel 2. ábra Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 14/69
2.2.3 Süllyesztett kivitel A süllyesztett kivitel azonos a rack rendszerben alkalmazható kivitellel. 2.2.4 Félig süllyesztett kivitel Ehhez a szerelési formához távtartók rendelhetők illetve kaphatók a gyártótól. Ezt a szerelvényt a rack/süllyesztett kivitelű készülékre kell illeszteni. A huzalozás a készülék hátoldalán történik. 2.3 Villamos bekötések A modulok villamos bekötése a hátoldalon elhelyezkedő csatlakozókkal történik. A csatlakozók tüskéi a kártyákra vannak szerelve, az anya elemek a kábelekkel csatlakoztatva vannak, és eltávolíthatók. Kétféle csatlakozót alkalmazunk. Az áramváltó körökben Weidmüller STVS6SB és STVS6SS pár vezeti az áramot maximum 4 mm 2 vezető keresztmetszettel. A többi csatlakozó típusa Weidmüller SLAx/xx 3.2SNOR és BLAxSNOR maximum 2.5 mm 2 kábel keresztmetszethez. 3 Külső bekötés 3.1 Bekötési rajzok A legfontosabb külső csatlakozások a 3. ábrán láthatók. A 4. ábra az áraminjektálást mutatja be. A különböző felszerelési típusokhoz tartozó bekötési rajzokat lásd a függelékben. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 15/69
Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 16/69
Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 17/69
3.2 A bemenetek és kimenetek definiálása 3.2.1 A DRL/EP-ELMŰ analóg bemenetei Uo1 A zérus sorrendű feszültség, amelyet a fő feszültségváltó nyitott delta tekercséről kapjuk. Ez mind a mérő algoritmus, mind pedig a földzárlat érzékelés egyik alapvető jele. FIGYELEM! A bejelölt kapcsot kössük a földhöz! Ez alapvetően fontos a zajok kiküszöbölése szempontjából, mivel gyakran igen kis feszültség értékeket is mérni kell. Uo2 A másik félsín zérus sorrendű feszültsége, amely a külső párhuzamos üzemmód érzékeléséhez szükséges. U ref vonali feszültség Ezt használja a készülék az U ref referencia feszültségként, amely a mérő algoritmus számára fontos, referencia célokat szolgáló egyik vonali feszültség. He ennek értéke a névleges feszültség 50%-a alá csökken, akkor a hangoló funkció bénított állapotba kerül, de ez a földzárlati áramnövelő ellenállással kapcsolatos funkciókat nem érinti. Állásjelzés alsó vég A vasmag pozícióját érzékelő potenciométer egyik kapcsa. A csúszó kontaktus akkor éri el ezt a pontot, amikor a vasmag az alsó végállásban van. A potenciométer jeleit a vasmag pozíciójának meghatározásához használjuk. Állásjelzés felső vég A vasmag pozícióját érzékelő potenciométer másik kapcsa. A csúszó kontaktus akkor éri el ezt a pontot, amikor a vasmag a felső végállásban van. Állásjelzés csúszka A vasmag pozícióját érzékelő potenciométer csúszó érintkezője. I injektált Az injektált áram. Ennek forrása a DRLi-EP egység. Ez az áram folyik be a Petersen teljesítmény tekercsébe. Ez a mérő algoritmus egyik alapvető fontosságú jele. I Tekercs Az ívoltó tekercs árama (csak információs célokat szolgál). I FANOE A földzárlati áramnövelő ellenállás árama (csak információs célokat szolgál). Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 18/69
3.2.2 A DRL/EP-ELMŰ egység digitális bemenetei Buchholz előjelzés Buchholz kioldás Petersen tekercs hőfokvédelmi kioldás Felső végállás Jelzés a Petersen tekercstől, amely azt mutatja, hogy a tekercs a felső végállásban van. Ha ez a bemenet aktív, akkor felszabályzó parancsot nem ad a készülék. Alsó végállás Jelzés a Petersen tekercstől, amely azt mutatja, hogy a tekercs az alsó végállásban van. Ha ez a bemenet aktív, akkor leszabályzó parancsot nem ad a készülék. Mérési ciklus indítás Távindítási lehetőség, amely injektáló ciklus kezdeményezésére szolgál. Automatika bénítás Ha ez a bemenet aktív, akkor az automatikus hangolás bénított állapotba kerül. A bemenet impulzusérzékeny, vagyis megjelenését a készülék tárolja, ami azt jelenti, hogy a funkció mindaddig bénított állapotban marad, amíg a jel értéke magas, majd továbbra is mindaddig, amíg engedélyező jel nem érkezik. A bénított állapot akkor is megőrződik, ha a tápfeszültség megszűnik. Automatika engedélyezés Ez a jel törli az automatikus hangoló funkció bénított állapotát, ami azt jelenti, hogy a funkció akkor lesz engedélyezett, ha ez a jel magas állapotba kerül, és mindaddig engedélyezett marad, amíg bénító jel nem érkezik, vagy tiltó feltétel nem érvényesül. A bemenet impulzusérzékeny. FANOE táv bekapcsolás FAVA bénítás (Impulsus érzékeny bemenet). FAVA engedélyezés (Impulsus érzékeny bemenet). FAVA tiltás (Szintérzékeny bemenet). Injektor kisautomata hiba Ez a DRLi-EP egység kismegszakítóinak és tápegységének közös hibajelzése. Az automatikus szabályozás bénítva van, amíg ez a bemenet aktív. Szomszédos automatika master-slave állapotban A készülékkel együttműködő, másik félsínhez tartozó szabályzó automatika master vagy slave üzemállapotba került. Szomszédos tekercs pozíció A másik félsínhez tartozó Petersen tekercs pozíciója. Szomszédos automatika bénított állapotban A készülékkel együttműködő, másik félsínhez tartozó szabályzó automatika bénított üzemállapotba került. Programozható bemenetek ( 8db ) A PROTLOG rendszer szabadon felhasználható bemenetei. A bemenetek figyeltethetők az esemény-rögzítővel és követheti ezeket az irányítástechnikai rendszer is. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 19/69
3.2.3 A DRL/EP-ELMŰ kimenetei (kimeneti kontaktusai) A zárójelben található betűk azt jelzik, hogy a kontaktus alapállapotban nyitva van (NO) vagy alapállapotban zárva van (NC). Inj.kapcs.1 Inj.kapcs.4 Az injektált áram e kontaktusokon keresztül jut a Petersen teljesítmény tekercsre. Tekercs felszabályozó parancs Parancs a tekercs felszabályozására. (NO) Tekercs leszabályozó parancs Parancs a tekercs leszabályozására. (NO) FANOE4 bekapcsolása (impulzus) A párhuzamos ellenállást bekapcsoló parancs. (NO) Uo feszültség határértéken kívül Az Uo meghaladta a beprogramozott határértéket. (NO) Külső párhuzamos üzemmód A két gyűjtősín-félre kapcsolódó Petersen tekercs párhuzamos üzemmódba került, mert a két hálózatrészt az alállomáson kívül összekapcsolták. (NO) Külső hiba CPU hiba Master/slave üzemmód Az automatika master vagy slave üzemmódba került. (NO) Tekercs állás A slave DRL-hez tartozó tekercs pozíciója. A Master/Slave kommunikáció jele. (NO) ÜKE Jelzés a kikapcsolt állapot, belső hiba és programozható hibaállapotok jelzésére (NC) Programozható kontaktusok A felhasználó által a PROTLOG rendszerrel programozható kimenetek (K17 K24). 3.2.4 A DRLi-EP egység bemenetei és kimenetei Minden bemenetet és kimenetet be kell kötni. Segédkontaktusok A modulon található kismegszakítók párhuzamosan kapcsolt érintkezőinek kimenete. A jelzést a DRL/EP-ELMŰ egység megfelelő digitális bemenetére kell kapcsolni. Kismegszakító 1 és 2 Ezek a kismegszakítók védik az injektáló modult rövidzár ellen. Bemenő fesz. 220V~ Az alállomás segédüzemi feszültségét kell ide bekötni. Az injektálandó áramot innen nyerjük egy leválasztó transzformátoron keresztül. Injektáló fesz. A segédüzemi feszültség leválasztott értéke, amelyet ezután az induktivitásra kapcsolunk, és amely a polaritás váltására szolgáló kimeneti érintkezőkön keresztül adja az áramot. Fojtó Ez szolgál a viszonylag állandó értékű injektált áram előállítására az áramkörbe iktatott soros elemként. I> Az injektált áram átfolyik ezen az áramkorlátozó modulon. Különösen nagy áram alakulhatna ki akkor, ha injektálás közben földzárlat történne, és ez az egység túlmelegedését okozná. Azért, hogy az egységet megóvjuk a sérüléstől, ez a modul megszakítja az áramot, ha annak értéke körülbelül 4 A-t meghaladná. Az injektálás vezérlése is ezen a modulon keresztül történik. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 20/69
4 A funkciók leírása A funkciók paraméterei és a vonatkozó PROTLOG egyenletek kimenetei az egyes funkció-leírások végén találhatók. Ezeket olyan formában adjuk meg, ahogyan a PROTECTW.EXE szoftver használatakor a képernyőn megjelennek. A paraméterekre a szövegben Par1..n néven hivatkozunk. A paraméterek minimális, maximális értékét és a lépést zárójelekben a következő formában adjuk meg: Név (min - max / lépés) = xx mértékegység. A PROTLOG egyenleteket a szövegben Equ1..n néven említjük. A paraméterek és a PROTLOG hivatkozások minden fejezetben egyediek, ezért a számozásuk mindig 1-gyel kezdődik. 4.1 Az ívoltó tekercs szabályozása Az ívoltó tekercs szabályozására akkor van szükség, ha a hálózat üzemállapota tartósan megváltozik, vezetékeket vagy más elemeket kikapcsol vagy bekapcsol a kezelő vagy valamilyen védelem, és ezzel megváltozik a hálózat zérus sorrendű kapacitása. Az ívoltó tekercs induktivitását az új állapotnak megfelelően kell hangolni. A hálózat állapotának megváltozása befolyásolja a természetes csillagponti feszültséget (Uo zérus sorrend). A berendezés érzékeli a feszültség megváltozását, és ha ez egy adott időn keresztül nagyobb, mint az előre beállított tűréshatár, akkor a DRL/EP-ELMŰ szabályozó automatikusan indítja a mérési ciklust. A hálózat zérus sorrendű paramétereit (reaktancia és ellenállás) az áraminjektálási eljárással határozza meg. Az eredő reaktancia a hálózat vezetékeinek földkapacitásából és az ívoltó tekercs reaktanciájából előjeles összegzéssel adódik. A tekercs induktivitását a vasmag pozícióját tükröző potenciométer ellenállásának méréséből lehet meghatározni. Ilyen módon a hálózat eredő kapacitív összetevője egyszerűen számítható. A következő lépés annak eldöntése, hogy a hangolás megfelelő-e. A kívánt túl- vagy alulkompenzálás mértéke paraméterként adható meg. A szabályozó megállapítja, hogy az induktív áram értéke a kívánt értékhez képest ± 2%-os (ha ez kisebb, mint 3A, akkor ± 3 A- es) tartományban van-e. Ha az áram ebben a tartományban van, akkor a szabályozó tárolja az Uo feszültséget, majd a további lépésekben a zérus sorrendű feszültséget ezzel az értékkel fogja összehasonlítani. Ha az induktív áram a tűrési sávon kívülre esik, indul a hangolási eljárás, és a tekercs induktivitását úgy változtatjuk meg, hogy az árama megfeleljen a kiszámított kompenzálási értéknek. Ez a folyamat három lépésben történik. Az első lépésben (durva hangolás) csak megközelíti a kívánt értéket, a kiszámolt érték előtt megáll. Ezután újabb mérésre kerül sor, majd a finomhangolás következik. A beállás ellenőrzésére szolgál a harmadik mérési ciklus, amely eredményeként a tekercs helyzetét még korrigálja az automatika, amennyiben szükséges. A leírt módszerrel egyrészt csökkentjük a motor irányváltásainak számát, ami a mechanika élettartamát növeli, másrészt igen pontos hangolást érhetünk el. A zérus sorrendű feszültség értékét Uo alapértékeként tároljuk, amikor a tekercs eléri a végső állapotát. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 21/69
4.1.1 A mérési funkció indítási feltételei A mérési folyamatot indíthatja a szabályozó automatikusan, és indíthatja kézzel a kezelő is. 4.1.1.1 Automatikus indítás A szabályozó összehasonlítja az aktuális zérus sorrendű feszültséget a tárolt alapjel értékkel. Az indítási feltétel érvényre jut, ha az eltérés abszolút értéke nagyobb, mint Par1 a Par2 paraméterrel megadott időtartam alatt. Az Uo alapjel értéket általában a szabályozási folyamat végén tároljuk, függetlenül attól, hogy a tekercs utánállítására szükség volt-e, vagy sem. A zérus sorrendű feszültséget mérjük, 1 másodpercre átlagoljuk, majd tároljuk. Bizonyos esetekben nulla értéket tárolunk Uo referencia értékként azért, hogy a mérési ciklus automatikusan induljon. Ezek az esetek a következők: Reset után. Paraméter letöltés után. A tekercs hangolás bénítás végén, amikor az automatikus szabályozás újra aktív állapotba kerül. A vonatkozó paraméterek: Par1: (Uo / Uo alapjel) > szab. indít (10-100 / 1) = xx % A beállítási értéket relatív értékként a tárolt Uo alapjel százalékában kell megadni. Par2: Szab. Indítás késleltetése (1-6000 / 1) = xx s 4.1.1.2 Kézi indítás A kezelő a mérési eljárást a következő módokon kezdeményezheti: A mérési ciklus indítás (Szab. aut. távindítás) bemenetre adott impulzussal. A kezelő panel segítségével az üzemmód Tek.szab. Szab.ind. menüben. A soros kommunikáció alkalmazásával a szabályzás indítás paranccsal a vezérlések menüből. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 22/69
4.1.1.3 Sűrített mérés üzemmód A zérus sorrendű feszültség változásának érzékelésekor a pontosság csökken, ha az Uo érték kicsi marad. Ezért ilyen esetben a készülék más triggerfeltételt választ a hangolási funkció indításához, amennyiben az Uo kb. 5 másodpercre Par1 értéke alatt marad. Ebben a speciális sűrített mérés üzemmódban az injektáló áram nem vált fázist a mérés során. Kb. 20 mp-enként végez mérést az automatika. Amennyiben a mérés eredménye szerint a tekercs pozíciója az ideálistól több, mint 5A-ral eltér a 4.1.1.1 pontban leírt normál indítási feltételhez tartozó időtartamig, a készülék indítja a teljes kétfázisú mérési ciklust. A vonatkozó paraméterek: Par1: Injektáló üzemmód határa (100-400 /50) = xx mv 4.1.2 A tekercs pozíciójának és áramának számítása A tekercs pozícióját és a hozzá tartozó, névleges feszültség esetén folyó áramot a pozíciójelző potenciométer ellenállása alapján lehet meghatározni. Kis DC áramot folyatunk át a potenciométeren, és mérjük a potenciométer alsó pontja és a csúszó érintkező között a feszültséget. E feszültség és a névleges földzárlati feszültség esetén kialakuló tekercs árama közötti összefüggés definiált, de nem minden esetben lineáris. Tíz pontos közelítést alkalmazunk az áram minimális hibával történő meghatározásához. A potenciométer névleges értéke 200 Ohm. Az ettől eltérő értékű potmétert le kell cserélni vagy a gyártóval kell egyeztetni a speciális igényt. A közelítő összefüggést paraméterek formájában kell megadni a szabályozó számára. A paraméterek egyik csoportja a névleges áram a tekercs különböző pozícióiban (a két végállásban és 8 töréspontban), a másik csoport a hozzájuk tartozó potenciométer ellenállásértékeket tartalmazza. (Par1-20). Ezek mellett meg kell adni a tekercs felső és alsó végállásában a készülék által mért potenciométer feszültséget. (Par21-22). A potenciométeren mért feszültséget a kijelzőn a Test menüpontban, illetve a számítógép képernyőjén az On-line információk pontban kiolvashatjuk. A vonatkozó paraméterek: Par1-20: Alsó végállás Felső végállás Petersen árama (0-500 / 1) = xx A xx A Potméter ellenállása (0-32000 / 1) = xx *0.1 Ω xx *0.1 Ω Potenciaméter jelleggörbe Petersen árama Potméter ellenállása 1. töréspont xx A xx *0.1 Ω 2. töréspont xx A xx *0.1 Ω 3. töréspont xx A xx *0.1 Ω 4. töréspont xx A xx *0.1 Ω 5. töréspont e xx A xx *0.1 Ω 6. töréspont xx A xx *0.1 Ω 7. töréspont xx A xx *0.1 Ω 8. töréspont xx A xx *0.1 Ω Par21-22: Alsó végállás Felső végállás Potméter feszültsége (0-5000 / 1) = xx mv xx mv Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 23/69
4.1.3 A mérési eljárás A készülék 1 másodperc időtartamra áramot injektál a hálózatba a Petersen tekercs teljesítmény segédtekercsén keresztül, és méri az injektált áram és a zérus sorrendű feszültség nagyságát és vektorhelyzetét. Egy rövid, 200 ms-os várakozás után ellenkező polaritású áram injektálása következik 1 másodpercen keresztül, közben ugyanazokat a mennyiségeket méri. A vektorhelyzetet a referencia feszültséghez képest mérjük. A számítás Fourier-algoritmust alkalmaz, ezzel a jeleknek csak az alap-harmonikusát veszi figyelembe. Amennyiben mérés előtt vagy alatt az Uo feszültség megemelkedik a földzárlatkori névleges 30 %-a fölé, a mérési eljárás módosul. Ez a Magas Uo üzem. Az injektálást ebben az esetben szüneteltetni kell az injektor védelme miatt. A mérés az injektáló fojtótekercsnek a Petersen teljesítmény segédtekerccsel való párhuzamos kapcsolásával történik. A fojtón átfolyó áramot és az Uo feszültség megváltozását méri a készülék és ezen adatokból számítja ki a hálózati jellemzőket. Az alábbiakban ismertetett számítás alkalmazható ez esetben is. A mérés első részében az injektált áram 0 A lesz, a második részében pedig a fojtón átfolyó áram. Az injektált és mért áramot a Petersen tekercs és annak teljesítmény segédtekercse transzformálja. A transzformált injektált áram primer értékét, amely az Uo feszültség megváltozását okozza, a tekercsek áttételéből számítjuk ki. Ez az áttétel nem állandó, hanem a vasmag pozíciójának a függvénye. Ezt a függvényt lineárisnak feltételezzük a teljes tartományban. Az aktuális áttétel meghatározásához két paramétert kell megadni. Ezek: a teljesítmény tekercs névleges feszültsége az alsó végállásban (Par1) és a felső végállásban (Par2). A Petersen tekercs névleges feszültsége szintén beállítandó paraméter (Par3). Az aktuális, áramra vonatkozó áttételt a következő összefüggések alapján számítjuk: a i a a = a i _ felső _ végállás i _ alsó _ végállás ezzel U ( t. t.) Un U ( t. t.) alsó _ = Un felső _ végállás = és végállás i_ alsó_ végállás+ ( ai _ felső _ végállás ai _ alsó_ végállás) * I I I felső _ végállás alsó_ végállás I alsó_ végállás ahol a i_alsó_végállás és a i_felső_végállás az áram áttétel az alsó illetve a felső végállásban, U(t.t.) alsó_végállás és U(t.t.) felső_végállás a teljesítmény tekercs névleges feszültsége az alsó illetve a felső végállásban, Un a Petersen tekercs névleges feszültsége, a i az aktuális áram áttétel az I áramú tekercsállásban, I az aktuális Petersen pozíciója áramban kifejezve, I alsó_végállás és I felső_végállás a Petersen tekercs árama az alsó illetve a felső végállásban. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 24/69
X = A zérus sorrendű reaktancia a következő: Iinj 2 Uo 2 Iinj Uo 1 * a i 1 *sinϕ ahol X a hálózat eredő zérus sorrendű rektanciája, Uo 1 és Uo2 a primer zérus sorrendű feszültség vektorok a két injektálási lépésben, Iinj 1 és Iinj 2 az injektált áram vektorok a két lépésben, a i az aktuális áram-áttétel, ϕ a szög az Uo2 -Uo 1 és az Iinj2 - Iinj 1 vektorok között. A zérus sorrendű rektanciát a hálózat vezetékeinek zérus sorrendű kapacitív reaktanciáinak és a Petersen tekercs induktív reaktanciájának párhuzamos eredője adja meg. Az eredő reaktív zérus sorrendű áram (I X ) az előjeles összege az (I C ) kapacitív és az (I L ) induktív áramoknak. Az induktív áram a tekercsmag pozícióját érzékelő potenciométer alapján meghatározható. I X I I = L C C = L X I I I A hálózat túlkompenzált állapotban van, ha I X pozitív és alulkompenzált állapotban van, ha I X negatív. A kívánt elhangolás értékeit (Par4, Par5) és irányát (Par7) paraméterként kell megadni. A szabályozó a Par6 értéknek megfelelően állapítja meg, hogy a relatív vagy az abszolút értéket használja. A hangolással beállítandó Petersen áramot a következő összefüggéssel állapítjuk meg: kelhangolt I L _ beáll = I C *(1 + ) abban az esetben, ha relatív értékekkel számulunk, és 100 I = I + I L _ beáll C elhangolt abban az esetben, ha abszolut érték van megadva. ahol I L_beáll a beállítandó Petersen árampozíció, k elhangolt a kívánt relatív elhangolás értéke százalékban, amely túlkompenzálás esetén pozitív és alulkompenzálás esetén negatív. k elhangolt = Par4 túlkompenzálás esetén, k elhangolt = -Par4 alulkompenzálás esetén. I elhangolt az áram elhangolás mértéke, amely pozitív túlkompenzálás esetén, és negatív alulkompenzálás esetén. I elhangolt = Par5 túlkompenzálás esetén, I elhangolt = -Par5 alulkompenzálás esetén. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 25/69
A szabályozó párhuzamosan kapcsolt Petersen tekercset is figyelembe tud venni. Ha ugyanahhoz a hálózathoz két Petersen tekercs is kapcsolódik, akkor csak egy aktív szabályozó lehet működésben, a másikat bénítani kell. Ilyen módon elejét lehet venni a több szabályozó esetleges ellentétes működésének. A bénított szabályozóval rendelkező tekercset fix értékre kell beállítani. Az automatika három fix tekercset tud figyelembe venni. Ezt a fix értéket az aktív szabályozóba Par8 paraméterként kell beállítani. Tudni kell azt is, hogy ez a fix tekercs mikor van a hálózatra kapcsolva. A feltételt a PROTLOG egyenletekben definált opto inputokról lehet érzékelni. Ha a párhuzamos tekercs csatlakoztatva van, akkor ennek áramát ki kell vonni a kívánt eredő I L_beáll induktív áramból. I ' L _ beáll = I L _ beáll I fix ahol I L_beáll a szabályozott Petersen tekercs korrigált beállítási árama, I fix a fix tekercs árama (I fix =Par8). A hálózat eredő zérussorrendű reaktanciójának számításához szükség van a primer zérus sorrendű feszültségre (Uo primer ), amelynek megfelelő szekundens feszültséget általában a három fázis feszültségváltójának nyitott delta tekercsében mérhetünk (Uo szekunder ). Feltételezzük, hogy földzárlatkor amikor a primer zérus sorrendű feszültség a fázisfeszültséggel egyezik meg, - a nyitott delta tekercselésben a feszültség a vonali feszültségnek megfelelő (100V). A feszültségváltó Un primer névleges fázis feszültsége az egyik paraméter (Par9). Un közb (általában 100V) a szabályozó beépített közbenső feszültségváltójának névleges primer feszültsége, amit illeszteni kell a fő feszültségváltó szekunder névleges feszültségéhez. Azaz: Uo Uo szekunder primer Ufázisszekunder Unközb = * 3 =. Ufázis Un primer Az automatika figyelembe veszi a tekerccsel sorba kapcsolódó csillagpontképző transzformátor zérussorrendű reaktanciájának értékét is (Par10), amennyiben ez nem 0. Ez a reaktancia csökkenti a tekercsre jutó feszültséget és az automatikának be kell számítani a beállítandó tekercs áramértékébe is. A vonatkozó paraméterek: Par1, Par2: Alsó végállás Felső végállás Inj. Tekercs névl. Fesz. (0-1000 / 1) = xx V xx V Par3: Tekercs névleges feszültsége (1000-32000 /100) = xx V Par4: Kompenzálás mértéke (relatív) ( 0-100 / 1) = xx % Par5: Kompenzálás mértéke (abszolut )( 0-100 / 1) = xx A Par6: Relatív vagy abszolut komp? (0 = absz., 1 = rel.) = x Par7: Kompenzálás íránya (0 = alul, 1 = túl) = x Par8: Fix tekercs árama ( 0-500 / 1) = xx A Par9: Feszváltó fázis pr.mérl. (Un) (100-32000 / 10) = xx V Par10: Transzformátor Xo (0-32000 / 1) = xx mohm Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 26/69
4.1.4 A Petersen tekercs hangolása A tekercs árama nő, ha a tekercset felfelé hangoljuk, és csökken, ha lefelé hangoljuk. A felfelé szabályozó parancsot a Tekercs felszabályozó parancs kimeneti kontaktussal, a lefelé szabályozó parancsot a Tekercs leszabályozó parancs kimeneti kontaktussal adjuk ki. Általában a tekercs mozgató motorjának tehetetlensége van, ami utánfutást okoz, miután a motor mozgató parancsot visszavonjuk. Az ebből eredő túlfutást úgy lehet kiküszöbölni, hogy a mozgató parancsot visszavonjuk, amikor a tekercs pozíciója a beállított PAR1 paraméternek megfelelően megközelíti a kívánt értéket. Par1:Után futás (0-20 / 1) = xx *0.1 A A felfelé szabályozó parancsot azonnal visszavonjuk, ha az alábbi feltételek közül bármelyik bekövetkezik: Ha a Felső végállás bemenetre jelzés érkezik. Közvetlen kézi leszabályozó parancsot adunk ki. A lefelé szabályozó parancsot azonnal visszavonjuk, ha az alábbi feltételek közül bármelyik bekövetkezik: Ha az Alsó végállás bemenetre jelzés érkezik. Közvetlen kézi felszabályozó parancsot adunk ki. A tekercs hangolása azaz a vasmag helyzetének megváltoztatása három módon lehetséges. 4.1.4.1 Automatikus hangolás A mérő funkció kiszámítja az ideális tekercs áramot, és átadja azt a tekercs szabályozó funkciónak. Ha az aktuális tekercs pozíciónak megfelelő áram 3 A-es vagy 2%-os tartományon belül van a kívánt új áramhoz képest, akkor nem történik tekercs hangolás. A megfelelő pozíciót a 4.1.2 fejezetben megadott számítási eljárással határozzuk meg. 4.1.4.2 Kézi hangolás előre megadott pozícióba A tekercset a Par1 paraméterrel megadott pozícióba lehet hangolni: A kijelző Üzemáll. Tek.szab. I prog menüpontjából, a soros kommunikáción keresztül a Tek. I prog-ra paranccsal a Vezérlések menüből. A tekercset közvetlenül a Par1 paraméterrel megadott pozícióba lehet vezérelni ezzel a paranccsal. Amennyiben az automatika nincs letiltva, a megadott pozíció elérése után új mérést indít és az automatikus szabályzás által kívánt pozícióba hangolja a tekercset. A vonatkozó paraméter: Par1:Tekercs árama kézi beállításra (0-500 / 1) = xx A Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 27/69
4.1.4.3 Közvetlen kézi hangolás A közvetlen kézi felfelé (Equ1) és lefelé (Equ2) hangoló parancsokat a felhasználó adhatja meg a PROTLOG rendszer segítségével. Amíg valamelyik közvetlen kézi parancs aktív, a szabályozó a megfelelő irányú motor mozgató parancsot adja ki. Amennyiben az automatika nincs letiltva, a kívánt pozíció elérése után új mérést indít és az automatikus szabályzás által kívánt pozícióba hangolja a tekercset. A vonatkozó PROTLOG kimenetek: Equ1: Equ2: Kézi felparancs Kézi leparancs 4.1.5 Rendellenes hangolási feltételek A kívánt hangolás nem teljesíthető minden esetben. Bizonyos körülmények között a kiszámított beállítási áram kívül esik a rendelkezésre álló tartományon. Ilyen rendellenes körülmények léphetnek fel például akkor, ha a teljes hálózat lekapcsolódik a transzformátorról, vagy további hálózatrészek kapcsolódnak a hálózathoz, vagy a fix párhuzamos tekercs túl nagy. A szabályozó minden esetben megkísérli megtalálni a lehetséges legjobb tekercs pozíciót. Ha a tekercs végállásba jutott és fix tekercs is kapcsolódik a hálózatra, az automatika a kívánt helyzetnek megfelelően azt be- ill. Kikapcsolja, majd a mérési ciklust újra indítja. Amennyiben ezek után is végállásba kerül a tekercs, rendellenes üzemállapotnak tekinti és hibajelzést ad. Ha a szabályozás a felső végállásban ér véget, akkor a Petersen induktivitása nem elegendő a hálózati kapacitások kompenzálására. Az ilyen üzemállapotot számláljuk az Alulkompenzálás - IL < számlálóban. Ha a szabályozás az alsó végállásban ér véget, akkor a Petersen induktivitása túl sok a hálózati kapacitások kompenzálására. Az ilyen üzemállapotot számláljuk az Túlkompenzálás - IL > számlálóban. 4.1.6 Nagy zérus sorrendű kapacitív aszimmetriájú hálózatok esetén szükségessé váló működések Olyan szabadvezeték hálózatok esetén ahol a távvezetékek földkapacitásai az egyes fázisokban nem pontosan egyformák és nincsenek kiegyenlítve, előfordulhat, hogy a természetes (normál üzemi) U o zérussorrendű feszültség viszonylag nagy értéket vesz fel. Ez az állapot tartósan üzemviteli szempontból nem kívánatos, ezért az automatikában lehetőség van ennek elhárítására. Ha egy szabályzási folyamat végén a Petersen tekercs beáll a paraméterezés szerinti állapotba és ilyenkor a Par1-el megadott zérussorrendű feszültséget elérő vagy azt meghaladó U o lép fel, akkor a következő működések történnek: Szabályzó automatika tiltott állapotba kerül, és szabályozó parancs indul olyan irányba, hogy a Petersen álljon át a Par2 Tekercs árama kézi beállításra paraméterezett áramértékre. Az átszabályozási folyamat végén U o lecsökken egy kisebb értékre mivel távolabbra került a rezonációs állapottól. DRL automatika tiltva marad. A tiltást a lehetséges Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 28/69
nyugtázási módok bármelyikével meg lehet szüntetni. Azonban ha a primer hálózat közben nem változott, akkor az automatika újból létrehozza a fenti kompenzálási állapotot és a tiltás ismét létrejön. Vonatkozó paraméterek Par1: U o > szab.után szab.tiltás (0-100/1)% Par2: Tekercs árama kézi beállításra (0-500/1)A Ennek a működésnek a feltételeit a PROTLOG egyenletrendszerben kell megadni az alábbiak szerint: U o > szab.tiltva Hangolás IL-re U o > szab.tiltva DRL tiltás 4.2 Master / slave üzemmód Egy osztott gyűjtősín két felén gyakran üzemel két önálló Petersen tekercs és a hozzájuk tartozó két szabályozó automatika. Amíg a két félsín nincs összekapcsolva, az automatikáknak egymástól függetlenül kell működniük. Ha azonban a két gyűjtősín szakaszt összekapcsoljuk (párhuzamos üzemmód), a két szabályzó egymástól független működése zavart okoz. Ezért ilyen esetekben az egyik automatika (slave) lebénul és a másik (master) folytatja a szabályzást, figyelembe véve a slave tekercs állását. A két készülék közül paraméterezéssel kell kiválasztani, melyik legyen a master ill. a slave. 4.2.1 A párhuzamos üzemállapot feltételei Párhuzamos üzemállapot előállhat, ha a gyűjtősín bontó megszakítót zárjuk. Ez a jelzés a PROTLOG egyenletekben definiált input bemeneten jelenik meg. Ha a két gyűjtősín szakasz az állomáson kívül kapcsolódik össze, más módszert kell alkalmazni a párhuzamosság felismerésére. A két szakaszhoz tartozó két zérussorrendű feszültséget mérik a szabályzó készülékek az Uo1 és Uo2 bemeneteken. A program állandóan számolja a két feszültség (Uo1 és Uo2) vektoriális különbségét (duo). Paraméterként megadható egy Par1 küszöbérték, amely a párhuzamos üzemmódra jellemző duo különbségi jel maximális értéke Uo1-re vonatkoztatott relatív mennyiségben. Amennyiben duo < Par1egy szintén beparaméterezhető Par2 ideig, az automatika felveszi a külső párhuzamos üzemállapotot. Ha fenálló külső párhuzamos üzemállapot esetén duo > Par1 legalább 500ms-ig, a külső párhuzamos üzemállapot megszűnik. A master/slave üzemmód feltételeit az Equ1 PROTLOG egyenlettel kell megadni. (Sínbontó állásjelzés és/vagy külső párhuzamosság.) Vonatkozó paraméterek: Par1: (Uo1-Uo2) / Uo1 külső párh. üzem (5-50 / 1) = xx % Par2: Külső párh. üzemáll. késleltetése (1-600 / 1) = xx s A vonatkozó PROTLOG kimenet: Equ1: Master/Slave felt. Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 29/69
4.2.2 A master és slave üzemállapot felvétele A master üzemállapot feltételei A készülék ne legyen slave üzemállapotra paraméterezve, azaz a Slave: Üzemállapot engedélyezése paraméter NEM (-) értékre legyen állítva. A Master/Slave felt. PROTLOG egyenlet feltétele teljesüljön. A slave üzemállapot feltételei A készülék legyen slave üzemállapotra paraméterezve, azaz a Slave: Üzemállapot engedélyezése paraméter IGEN (+) értékre legyen állítva. A Master/Slave felt. PROTLOG egyenlet feltétele teljesüljön. A Szomszédos automatika master-slave állapotban (szab.2 MS módban) bemenetre a master készülék jele megérkezzen. Ha a készülék master üzemállapotra van paraméterezve (azaz a slave üzemmód nincs engedélyezve) és előáll a párhuzamos üzemmód, a készülék kiadja a master üzemmód jelet a Master/slave üzemmód kimeneten a slave készüléknek. Amennyiben a slave készülék is érzékelte a párhuzamos üzemállapotot, kiadja a slave üzemmód jelet a Master/slave üzemmód kimeneten a master készülék számára. Ezután a slave automatika vagy az adott pozícióban tartja vagy egy előre beparaméterezett Par2 értékre állítja a tekercset. (Ez a Par2 paraméter megegyezik a 4.1.4.2 pontban hivatkozott paraméterrel.) Az Equ1 PROTLOG egyenlettel adhatjuk meg, hogy a slave automatika vezérelje-e a tekercset az előre meghatározott állásba. Miután a tekercs végleges pozícióba került, a slave automatika reteszeli (tiltja) a szabályzó funkcióját és a tekercs pozícióját elküldi a master készüléknek a Tekercsállás (Slave tek. poz.) kimeneten. Ez a művelet max. 10 sec-ig tart. A master készülék, miután vette a slave jelét, egy beállítható Par1 késleltetés után a átveszi a szabályozás szerepét a slave-től. Ennek a késleltetésnek elegendőnek kell lennie, hogy a slave tekercs beálljon az előre meghatározott pozícióba (amennyiben így paraméterezték) majd a slave automatika elküldje ezt az állásjelzést a masternek, tehát legalább 10 sec + slave tekercs beállási idő. Vonatkozó paraméterek: Par1: Üzemállapot késleltetése (10-600 / 1) = xx s Par2: Tekercs árama kézi beállításra (0-500 / 1) = xx A A vonatkozó PROTLOG kimenet: Equ1: Hangolás IL-re Készítette: Jóváhagyta: Kelt: Oldal: 30/69