OmegaProt kompakt védelem DTU- ΩP feszültség növekedési/csökkenési védelem gyári konfigurációval Azonosító: AD-13-14036-00 Budapest, 2004. november
TARTALOMJEGYZÉK 1. AZ Ω Prot KÉSZÜLÉKCSALÁD FŐ JELLEMZŐI...3 2. A DTU-ΩP ALKALMAZÁSI TERÜLETE ÉS FŐBB JELLEMZŐI....4 1.1 ALKALMAZÁSI TERÜLET...4 1.2 A DTU-ΩP VÉDELMEK FŐ JELLEMZŐI...4 1.3 A HARDVER VÁLTOZATOK JELLEMZŐI...4 1.4 A VÉDELEM KEZELÉSE...5 2 A VÉDELMI FUNKCIÓ MŰKÖDÉSE...6 2.1 FESZÜLTSÉG NÖVEKEDÉSI VAGY CSÖKKENÉSI VÉDELEM...6 2.1.1 A háromfázisú feszültség növekedési vagy csökkenési védelem megvalósítása...6 2.1.2 Beállítási útmutató...11 2.1.3 A funkció vizsgálata...11 2.2 TOVÁBBI FUNKCIÓK...12 2.2.1 A megszólalási pontosság növelésének lehetősége...12 2.2.2 A kimenő relé-érintkezők alkalmazása...12 2.2.3 A szabadon felhasználható időművek (timer-ek)...12 2.2.4 A LED jelzések jelentése...13 2.2.5 Az önellenőrző funkciók...14 3 A MEGRENDELÉSHEZ SZÜKSÉGES ADATOK...14 Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 2/15
1. Az Ω Prot készülékcsalád fő jellemzői. Az Ω Prot elnevezésű kompakt készülékek a PROTECTA Kft. legkisebb, mikroprocesszoros készülékcsaládjához tartoznak. Kompakt felépítésük következtében csekély a helyigényük, így elsősorban helyszűke esetén alkalmazhatók, de ugyanezen okok miatt bármely berendezésnél célszerű alkalmazni, mivel az egész berendezés kisebb helyen elfér, és ugyanarra a védelmi célra olcsóbb megvalósítási lehetőséget biztosít. A kis méretük miatt ugyanakkor a hardver konfiguráció jelentős megkötésekkel alakítható csak ki, szemben a szabadon konfigurálható, moduláris felépítésű EuroProt készülékekkel. Az Ω Prot készülékcsalád fő jellemzői az alábbiak:! Ω-sínbe bepattintható kompakt mikroprocesszoros készülék,! kisebb, olcsóbb, mint a hasonló tulajdonságú más készülékek,! fejlesztése kompromisszummal történt, azaz csak három analóg bemenete van (áramok, feszültségek fogadására), négy független kimenő relé-érintkezője van, amelyek szoftver mátrixszal szabadon programozhatók, és bármelyik öntartásra beállítható, két fénykábel csatlakozása (adó és vevő) van, ezeken át tud kommunikálni irányítástechnikai rendszerrel vagy PC-vel; a védelem programozása, on-line információk vétele és az eltárolt események kiolvasása is a fénykábel-csatlakozáson keresztül történik, a védelem előlapján elhelyezett nyolc LED kijelző járulékos információt ad a működésekről, az előlapon lévő nyugtázó gombbal lehet a jelzéseket nyugtázni, és az esetleges öntartásokat törölni, a csatlakozás a doboz előlapján bontható sorozatkapcsokkal történik. Az OmegaProt készülékeket, csekély helyigényük miatt ott célszerű alkalmazni, ahol ez lényeges előny, pl. bővítés, kis beépítési hely. Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 3/15
2. A DTU-ΩP alkalmazási területe és főbb jellemzői. 1.1 Alkalmazási terület A DTU-ΩP feszültség növekedési vagy feszültség csökkenési digitális komplex készülék alkalmazható a villamosenergia-rendszer termelő, átvivő és elosztó létesítményeiben, valamint a fogyasztóknál mindazon területen, ahol a feszültség tartós eltérése beavatkozást igényel. 1.2 A DTU-ΩP védelmek fő jellemzői A DTU-ΩP védelemnek a ΩP készülékekre fentiekben általánosan leírtak mellett az alábbi főbb jellemzői vannak:! A készülék a következő funkciókat foglalja magában: választhatóan feszültség növekedési vagy feszültség csökkenési funkciót valósít meg; a funkció fázisonkénti kialakítású, külön státuszjelzés a 3-ból 2 logikai feltétel teljesülése, a funkció státusz jelzéseit szoftver mátrixban lehet a relés kimenetekhez rendelni, vagy velük szabadon programozható késleltető elemeket indítani, a funkció külön jelzi az ébredést, a késleltetés leteltét, és ez utóbbi esetben a paraméterrel megadott hosszúságú kioldó impulzust is.! A védelem rész további jellemzői a következők: a készülék folyamatos és periodikus önellenőrzési funkciókra is van programozva. a készülék esemény-naplót vezet, amelybe 50 esemény jegyezhető be, és van esemény-sorrend rögzítés is 300 darab, 1 ms időfelbontással rögzített digitális esemény számára. a készülékben valós idejű óra működik, akkumulátoros RAM támogatással. Az órát külső PC-ről vagy az irányítástechnikából lehet szinkronozni. a készülék előlapján nyolc LED ad információt a működésekről, és négy kimenő reléje van, amelyek közül bármelyik öntartásra is programozható, kezelése fénykábelen keresztül külső PC-vel vagy központi géppel történhet. 1.3 A hardver változatok jellemzői A DTU-ΩP komplex digitális feszültség növekedési vagy csökkenési védelem teljesen numerikus, mikroprocesszoros rendszer, a funkcióit és a változatlehetőségeket a hardver konfiguráció korlátain belül a szoftver határozza meg. Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 4/15
A készülék gyári konfigurációja a három fázisfeszültséget dolgozza fel, de a PROTECTA Elektronikai Kft. előzetes konzultáció alapján vállalja egyéb speciális kívánságok teljesítését is. 1.4 A védelem kezelése A védelem beállítása (paraméterezése), ellenőrzése, működési adatainak, eseményeinek és jelzéseinek kiíratása, szoftver mátrixának beállítása, illetve automatikus hibajelzéseinek (üzeneteinek) kezelése csak külső PC-vel vagy más külső géppel lehetséges. A készülék külső megjelenését és a kezelésre vonatkozó általános útmutatást az OmegaProt kompakt védelem hardver és szoftver ismertető és kezelési utasítás (a továbbiakban OmegProt ismertető ) tartalmazza. A külső kommunikáció a készülék homloklapján található, két beépített száloptikás csatlakozón keresztül. Ezek használatát is az OmegProt ismertető írja le. Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 5/15
2 A védelmi funkció működése A kompakt numerikus védelem a hardver konfigurációtól függően a következő funkciót tartalmazza: Feszültség növekedési vagy csökkenési védelem A funkció ismertetése az alábbiakban található. 2.1 Feszültség növekedési vagy csökkenési védelem A kompakt védelem alapfunkciója a fázisfeszültségeket feldolgozó feszültség növekedési vagy csökkenési védelem. A kétféle funkcióból paraméterrel lehet kijelölni az aktív változatot. Az algoritmus meghatározza a fázisfeszültségek effektív értékét, és ezt hasonlítja össze a beállítási értékekkel. Ha a feszültség értéke meghaladja a beállított értéket (feszültség növekedés) illetve a feszültség a beállított érték alatt van (feszültség csökkenés), a funkció ébred. Ekkor indul az időmérés, amelynek lejártakor a funkció kioldási parancsot ad. A késleltetés letelte után külön belső státusz-jelzés paraméterrel megadott hosszúságú kioldó impulzust is adhat. Külön belső státusz-jelzés mutatja a 3-ból 2 logikai feltétel teljesülését is. 2.1.1 A háromfázisú feszültség növekedési vagy csökkenési védelem megvalósítása A DTU-3f-ΩP gyári konfigurációja háromfázisú, független késleltetésű funkciót tartalmaz. A mérés a három fázisban egymástól függetlenül történik, és egymással párhuzamosan folyik a beállítási értékkel való összehasonlítás is. 2.1.1.1 A funkció analóg bemenetei A funkció a három fázisfeszültséget méri: Ur Us Ut Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 6/15
2.1.1.2 A beállítandó paraméterek A funkció a következő paraméterek beállítását igényli: Paraméter Min Max Lépés Megjegyzés 1 2 1 Típus kijelölés Relé típusa (csökkenési=1, növekedési=2) Relé megszólalása % 0 150 5 A beállítási érték a feszültségváltó névleges értékének százalékában Relé késleltetése ms 0 60000 10 A funkció késleltetési ideje Kioldó impulzus hossza ms 100 1000 10 A kioldó impulzus hossza A funkcióra vonatkozó beállítások a számítógép On-line képernyőjén: 1. ábra Paraméter beállítások 2.1.1.3 A funkció kimenetei A funkciók működésükről digitális státuszjelzéseket szolgáltatnak (mátrix-sorok), amelyeket a mátrix programozásával lehet kimenetekhez (mátrix-oszlopokhoz) rendelni. Az aktuális mátrix sorok: Mátrix-sor Magyarázat Ur A funkció ébredése az R fázisban Us A funkció ébredése az S fázisban Ut A funkció ébredése a T fázisban 3-2U A három fázis közül ébredés legalább két fázisban Ur t A funkció késleltetése letelt (kioldás) az R fázisban Us t A funkció késleltetése letelt (kioldás) az S fázisban Ut t A funkció késleltetése letelt (kioldás) a T fázisban 3-2U t A három fázis közül legalább két fázisban a funkció késleltetése Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 7/15
letelt Ur t T A funkció késleltetésének letelte után T időtartamú kioldó impulzus az R fázisban Us t T A funkció késleltetésének letelte után T időtartamú kioldó impulzus az S fázisban Ut t T A funkció késleltetésének letelte után T időtartamú kioldó impulzus a T fázisban 3-2U tt A három fázis közül legalább két fázisban a funkció késleltetésének letelte után T időtartamú kioldó impulzus Ezeket a jeleket a szoftver mátrixban lehet kimenetekhez rendelni úgy, hogy a megfelelő mátrix sor és oszlop metszéspontjába a - karakter helyébe + karaktert írunk. 2. ábra A funkció kimeneteinek (mátrix-soroknak) hozzárendelése a relés kimenetekhez (mátrix-oszlopokhoz) 2.1.1.4 A megjelenített információ Mért analóg értékek: Kijelzés Magyarázat Ur[ ]= Az R fázis feszültsége a névleges bemeneti feszültség ezrelékében Us[ ]= Az R fázis feszültsége a névleges bemeneti feszültség ezrelékében Ut[ ]= Az R fázis feszültsége a névleges bemeneti feszültség ezrelékében Kijelzett kétállapotú jelek a számítógép képernyőjén: Kijelzés Magyarázat Indult fokozatok Ur: A funkció az R fázisban indult Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 8/15
Us: A funkció az S fázisban indult Ut: A funkció a T fázisban indult Kioldott fokozatok Ur: A funkció az R fázisban kioldott Us: A funkció az S fázisban kioldott Ut: A funkció a T fázisban kioldott A funkció működésére vonatkozó megjelenítés a számítógép On-line képernyőjén 3. ábra On-line adatok A kijelzések feszültség léptéke ezrelék a névleges bemeneti feszültségre vonatkoztatva. A funkció ébredése illetve kioldása esetén a + jel jelenti a fokozatok fázisonkénti ébredését, illetve a késleltetés letelte után a kioldást. 2.1.1.5 Eseményrögzítés Az eseményrögzítő időbélyeggel ellátva a következő eseményeket rögzíti (az eseményrögzítővel kapcsolatos részleteket az OmegaProt ismertető írja le). Ur fok.indult Us fok.indult Ut fok.indult Ur fok.lejárt Us fok.lejárt Ut fok.lejárt K1 meghúzott K2 meghúzott K3 meghúzott K4 meghúzott KI LED Nyugtázás történt Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 9/15
2.1.1.6 Kiértékelt események A számítógép képernyőjén kiértékelt eseményként ez a következő formában jelenik meg: 4. ábra Kiértékelt események 2.1.1.7 A LED kijelzések A készülék homloklapján egymás mellett hét LED kijelző mutatja a készülék funkcióinak működését.. A LED-ek funkcióit a melléklet ábrája mutatja. Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 10/15
2.1.2 Beállítási útmutató A beállítandó paramétereket a 2.1.1.2. fejezet ismerteti. Relé típusa (csökkenési=1, növekedési=2) 1 beállítása esetén feszültség növekedési funkció, 2 beállítása esetén feszültség csökkenési funkció működik. Relé megszólalása % A funkció megszólalási értéke a feszültségváltó bemenet névleges feszültségére vonatkoztatva. A paraméter mértékegysége [%]. Relé késleltetése ms A funkció feszültségtől független késleltetése. A paraméter mértékegysége [ms]. A beállított késleltetési idő tiszta járulékos késleltetés, nem tartalmazza az algoritmus önidejét. Kioldó impulzus hossza ms A kioldó impulzus hossza. A paraméter mértékegysége [ms]. 2.1.3 A funkció vizsgálata A vizsgálat megkezdése előtt ellenőrizni kell a paraméterek beállítását, és azt, hogy a funkció kimenetei a szoftver mátrixban a megfelelő készülék-kimenetekhez vannak-e rendelve. A vizsgálat elvégezhető egyetlen fázisfeszültséggel vagy több fázisfeszültséggel egyszerre is. A funkció méri és kijelzi a fázisfeszültségek effektív értékét. A fázisfeszültség értékek ezrelékben leolvashatók a csatlakoztatott számítógép On-line képernyőjén a feszültségváltó bemenet névleges feszültségére vonatkoztatva. Szinuszostól eltérő feszültség alak esetén eltérés lehet egy független, külső műszer és a védelem mért értékei között, ezért lehetőleg kis felharmonikus-tartalmú gerjesztő berendezést célszerű alkalmazni. A vizsgálat elvégezhető a feszültség lassú növelésével (illetve csökkentésével), de lehetséges dinamikus vizsgálat is. A vizsgáló feszültséget hirtelen kell megnövelni (vagy lecsökkenteni) a kívánt értékre, és ellenőrizni, hogy a beállított érték 105%- ánál (illetve 95 %-ánál) megtörténik-e a megszólalás, azaz a szoftver mátrixban kijelölt kimeneti relé működik-e. A reléfunkció késleltetésének ellenőrzésekor a kioldási időt kell mérni. Figyelembe kell venni, hogy a beállított késleltetés járulékos késleltetés, és nem foglalja magában az algoritmus működési idejét. Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 11/15
2.2 További funkciók 2.2.1 A megszólalási pontosság növelésének lehetősége A feszültségváltók eredő hibájának kompenzálására külön paraméter szolgál: Ennek megnevezése jusztírozás. Az itt megadott, az algoritmus belső léptékezésének megfelelő érték előjel-helyesen hozzáadódik a számított feszültség effektív értékekhez. Ezzel elérhető, hogy kis megszólalási értékek beállításakor is megfelelő legyen a pontosság. A paramétert tapasztalati úton kell beállítani. Paraméter Min Max Lépés Megjegyzés Jusztírozás -1000 1000 1 Belső léptékű additív korrekciós tag a feszültség számításához. 2.2.2 A kimenő relé-érintkezők alkalmazása A készülékben 4 kimenő relé-érintkező áll rendelkezésre. A védelmi funkciók kimeneteit szoftver mátrix segítségével lehet ezekhez a kimenetekhez hozzárendelni. A négy kontaktus (valamint a KI parancsot jelző LED) paraméterrel öntartásra is beállítható (lásd az alább ábrát), ilyen esetben a jelzésüket a kiváltó esemény visszaesése után is nyugtázásig megtartják. A nyugtázási parancsot a készülék egyetlen nyomógombjával kell beadni. 5. ábra Öntartás beállítások 2.2.3 A szabadon felhasználható időművek (timer-ek) A készülék programja két szabadon felhasználható timert is tartalmaz. Ezek késleltetési idejét paraméterrel kell megadni, az indítási feltételt a szoftver mátrixban kell programozni. A késleltetés leteltének ténye a szoftver mátrix bemeneteként jelenik meg, amit szabadon lehet kimenő relé-érintkezőkhöz rendelni. Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 12/15
2.2.3.1 A beállítandó paraméterek 1. tartalék késleltetése 2. tartalék késleltetése Paraméter Min Max Lépés Megjegyzés 0 60000 10 10 ms pontosságú timer A paraméter állítás a számítógép képernyőjén: 0 600 1 1 s pontosságú timer 6. ábra Timer beállítások 2.2.3.2 A timer-funkció bemenetei A timereket a szoftver mátrixban lehet indításra programozni a T1 illetve a T2 oszlop megfelelő elemeinek kijelölésével (több elem esetén VAGY kapcsolat érvényes). 2.2.3.3 A timer-funkció kimenetei A funkció a működésekről digitális státuszjelzéseket szolgáltat, amelyeket a mátrix programozásával lehet kimenetekhez rendelni. Az aktuális mátrix sorok: Mátrix sor Magyarázat T1 Az 1. sz. timer lejárt T2 A 2. sz. timer lejárt 2.2.4 A LED jelzések jelentése Ha a védelmi funkciók működnek, a homloklapra beépített hét LED gyorsan áttekinthető információt ad a védelmi eseményekről. A KI LED illetve a négy kontaktus paraméterrel öntartásra is beállítható (lásd az alább ábrát), ilyen esetben a jelzésüket a kiváltó esemény visszaesése után is nyugtázásig megtartják. A nyugtázási parancsot a készülék egyetlen nyomógombjával kell beadni. Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 13/15
7. ábra Öntartás beállítások 2.2.5 Az önellenőrző funkciók A programrendszer helyes működését Watch-dog rendszer felügyeli. Ezen kívül a készülékbe folyamatos és ciklikus önellenőrző funkciók vannak programozva. Ez az önellenőrző rendszer figyeli a készülék esetleges belső problémáit. A ciklikus önellenőrzés napi időpontját paraméterekkel kell megadni. Paraméter Min Max Lépés Megjegyzés Önkontroll ideje óra Önkontroll ideje perc 0 23 1 0 60 1 2.2.5.1 A készülék belső ellenőrzései A belső ellenőrzés a következőkre terjed ki:! a paraméterek tárolására szolgáló memória épsége,! az események tárolására szolgáló akkumulátoros RAM tápfeszültsége,! az A/D átalakító helyes működése. Bármilyen probléma esetén jelzés jelenik meg a szoftver mátrix UKE bemeneti változójában. 3 A megrendeléshez szükséges adatok A készülék megrendelését kérdőív kitöltése segíti, amelyet a megrendeléshez kell csatolni. Ezen a következő információk szerepelnek: - A védelem típusa - Névleges tápfeszültség - Névleges feszültség [100V, 200V] Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 14/15
DTU-3f- Ω P Nyák. panelek: OP-FV-3f M P420 OP-05-6375 Beültetés: OP-03-6437 OP-I97 M P385 OP-05-4912 Beültetés: OP-03-5814 OP-TÁP P398 OP-05-5553 Beültetés: OP-03-5404 Megjelenítő D T U U R US UT U Ut KI ÜKE Software: P:\OMEGA.SYS\DTU\ 01 VERZIÓ: 1999.03.19. Tervez ő: Szerkeszt ő: Rajzoló: Ellen őr: Szondáné Megnevezés: Tárgy: DTU-3f-OP Rajzszám: PROTECT Elektronikai kft. Témafelel ős: Jóváhagyta: 1998.10.21. KONFIGURÁCIÓS LAP Lapokszáma: AD-00-7227-01 sz. lap Seller Balázs Eperjesi László 2004. 11. 17. 15/15