Пристрій керування та захисту REX640

Малюнок 1. Векторне подання вимірювань як приклад сторінки локального ІЧМ REX640.

Пристрій REX640 значно спрощує захист вашого обладнання в системах генерації та розподілення електроенергії. Модульна конструкція забезпечує високий рівень гнучкості при налаштуванні відповідно до вимог замовника та проведення змін, просту адаптацію до змін, що змінюються, протягом усього терміну експлуатації пристрою. Це і є управління активами у найкращому його прояві.

Переваги:

• оптимальна гнучкість та ефективність: весь спектр функціональних можливостей забезпечується одним пристроєм;
• готові пакети додатків для зручного та нескладного оформлення замовлень;
• модульна конструкція з можливістю розширення забезпечує будь-яке налаштування відповідно до вимог клієнта;
• модульна структура апаратного та програмного забезпечення дозволяє досягти максимальної гнучкості протягом усього терміну експлуатації пристрою;
• проста адаптація до мінливих вимог у галузі захисту;
• постійний доступ до новітніх розробок у галузі програмного та апаратного забезпечення;
• готові функціонально-орієнтовані сторінки локального ІЧМ – економія часу та обсягу робіт;
• підвищення ситуаційної обізнаності та експлуатаційної придатності за рахунок застосування унікального функціонально-орієнтованого ЛІЧМ;
• пристрій призначений для забезпечення зростаючої цифровізації підстанцій.

Призначення

REX640 – це функціональний універсальний пристрій захисту та керування, призначений для застосування в новітніх системах розподілу та генерації електроенергії. Унікальна гнучкість пристрою забезпечена протягом усього терміну експлуатації пристрою: з моменту оформлення замовлення, під час тестування та введення в експлуатацію до оновлення функцій модульного програмного та апаратного забезпечення залежно від зміни вимог.

Модульна структура апаратних та програмних компонентів дозволяє простіше адаптувати пристрій до будь-яких вимог захисту, які можуть виникнути протягом усього терміну експлуатації пристрою та підстанції.

Проста модифікація та оновлення пристрою REX640 розширює межі можливостей, які можна забезпечити лише за допомогою одного пристрою.

Основні параметри

Опис

REX640 підтримує широкий спектр основних функцій. Але при цьому виріб можна і надалі адаптувати до особливих вимог, для чого до нього включаються додаткові пакети додатків. Функціональні можливості вибраних пакетів програм можна розширити за рахунок увімкнення до пристрою додаткового пакета. Бібліотека пристрою REX640 дозволяє інженеру оптимізувати прикладну конфігурацію та її роботу.

У пристрої є слоти, призначені для обов'язкового підключення обладнання та слоти, підключення до яких не обов'язково. До "обов'язкових" слотів завжди повинен бути підключений модуль, "необов'язковий" слот може залишатися порожнім, залежно від замовленого складу пристрою.

Пристрій релейного захисту оснащений незалежною пам'яттю, яка не вимагає регулярного обслуговування. В незалежній пам'яті зберігаються всі події, записи та журнали, і ці дані зберігаються при відключенні оперативного живлення.

Інтерфейс «людина-машина»

REX640 пропонує різні можливості для створення інтерфейсу «людина-машина» (ІЧМ):

• локальний ІЧМ (ЛІЧМ);
• ІЧМ розподільчого пристрою (ІЧМ РУ);
• веб-ІЧМ.

Ви можете вибрати рішення для ІЧМ на власний розсуд. Чинниками вибору можуть бути, наприклад, фізичне місце установки, частота використання або переваги операторів.

ЛІЧМ може бути підключений безпосередньо до спеціального порту комунікаційного модуля реле. Якщо відстань між пристроєм релейного захисту та ЛІЧМ досить велика, то ЛІЧМ можна підключити до комунікаційної мережі Ethernet станції. В обох випадках кожен ЛІЧМ повинен бути пов'язаний з певним релейним пристроєм, і до одного реле може бути підключений лише один ЛІЧМ.

ІЧМ РУ можна підключити до комунікаційної мережі станції Ethernet. Один ІЧМ РУ може обслуговувати до 20 релейних пристроїв. ІЧМ РУ надає інформацію про стан на рівні розподільного пристрою, а також є точкою доступу до інформації про реле на рівні ЛІЧМ. Панелі ЛІЧМ та ІЧМ РУ не можуть бути одночасно підключені до одного реле.

Для підключення ЛІЧМ безпосередньо до релейного пристрою використається порт основного блоку X1.1. При віддаленій конфігурації з ЛІЧМ або ІЧМ РУ роз'єм X1.1 використовується для підключення до комутатора Ethernet. Для підключення PCM600 або веб-ІЧМ використовується порт X1.2. Для підключення накопичувача USB для виймання даних з релейного пристрою використовується порт USB X2.

Малюнок 2. Огляд слотів REX640, призначених для апаратних модулів.

Локальний ІЧМ

ЛІЧМ обладнаний надійним 7-дюймовим кольоровим ємнісним сенсорним екраном з високою роздільною здатністю. Інтерфейс користувача забезпечує користувачеві повну ситуативну поінформованість. Візуалізація вимірювань, подій, аварійних сигналів основного процесу, а також даних про положення комутаційних апаратів забезпечує надзвичайно просту взаємодію з пристроєм. ЛІЧМ забезпечує управління обраними первинними пристроями за допомогою діалогових вікон.

Крім того, ЛІЧМ допомагає інженеру на етапі тестування, при введенні в експлуатацію, при пошуку та усуненні несправностей. Інформація, доступ до якої традиційно здійснюється різними шляхами у структурі меню, пропонується у згрупованому вигляді та наочному форматі.

Кнопка домашньої сторінки в нижній частині ЛІЧМ моментально відображає стан пристрою. У стандартних ситуаціях кнопка постійно світиться зеленим світлом. У будь-яких інших ситуаціях, що вимагають уваги з боку оператора, кнопка блимає, горить червоним, або блимає та горить червоним.

ЛІЧМ містить дві категорії сторінок: сторінки для оператора та сторінки для інженера. Операторські сторінки потрібні для стандартних дій, які зазвичай виконуються оператором, це такі сторінки як однолінійна схема, функції управління, вимірювання, події, аварійні сигнали, і так далі. Інженерні сторінки призначені для встановлення параметрів пристрою, пошуку та усунення несправностей, тестування та введення в експлуатацію.

Операторські сторінки можуть використовуватись у готовому вигляді або їх можна налаштувати відповідно до вимог проекту за допомогою інструменту Graphical Display Editor (GDE) – редактора графічних зображень у складі програмного забезпечення PCM600. Інженерні сторінки не змінюються.

Операторські сторінки можна прокручувати кнопкою Home, або перегортаючи їх. Для доступу до інженерних сторінок необхідно доторкнутися до верхньої горизонтальної частини екрана.

ЛІЧМ – є додатковою опцією, REX640 є повністю функціональним пристроєм навіть за його відсутності. У карті зв'язку пристрою є спеціальний порт для підключення ЛІЧМ за допомогою роз'єму RJ-45 та кабелю CAT6 S/FTP. Якщо між пристроєм та ЛІЧМ має бути велика відстань, ЛІЧМ може підключатися до пристрою через мережу зв'язку станції.

Крім того, у ЛІЧМ є один службовий Ethernet порт з роз'ємом RJ-45 та один USB-порт. Сервісний порт можна використовувати для підключення PCM600 або підключення веб-ІЧМ. Через порт активується передача даних на флеш-карту. За замовчуванням USB-порт заблоковано, він вводиться в дію спеціальним параметром.

Малюнок 3. Тестування та введення в експлуатацію в Локальному ІЧМ.

ІЧМ розподільного пристрою (РУ)

ІЧМ РУ обладнаний надійним 7-дюймовим кольоровим ємнісним сенсорним екраном з високою роздільною здатністю, як і ЛІЧМ. Інтерфейс користувача забезпечує користувачеві повну ситуативну поінформованість. На сторінці навігації ІЧМ РУ представлений огляд конфігурації розподільного пристрою. На сторінці навігації можуть бути відображені чотири панелі розподільного пристрою, а інші панелі можна побачити, натиснувши кнопку «Додому» панелі ІЧМ РУ або провівши пальцем по екрану. Один ІЧМ РУ може підтримувати до 20 релейних пристроїв, а конфігурація може включати кілька панелей ІЧМ РУ, що не перетинаються.

На навігаційній сторінці кожна панель розподільного пристрою може бути представлена динамічною однолінійною діаграмою, статичним зображенням або навіть фотографією реальної панелі. Панельне представлення включає віртуальну кнопку «Додому», що вказує на стан реле в панелі. Фізична кнопка «Додому» ІЧМ РУ вказує на загальний стан усієї конфігурації розподільного пристрою. Після натискання на вибрану панель розподільного пристрою на сторінці навігації ІЧМ РУ підключається до відповідного пристрою релейного захисту. Після установки з'єднання ІЧМ РУ підтримує ті самі можливості, що і ЛІЧМ.

Якщо конфігурація розподільного пристрою на сторінці навігації є динамічною однолінійною діаграмою, відображаються фактичні позиції первинного комутаційного пристрою. Для керування первинним об'єктом необхідно спочатку вибрати панель на навігаційній сторінці. Коли ІЧМ РУ підключений до вибраного релейного пристрою, керування здійснюється так само, як із ЛІЧМ.

ІЧМ РУ автоматично зберігає резервні копії конфігурацій підключених релейних пристроїв. При заміні пристрою релейного захисту на пристрій з тим самим набором можливостей його конфігурацію та параметри можна відновити з панелі ІЧМ РУ.

Застосування

На малюнку 4a представлено пристрій REX640 захисту лінії. Основні функціональні можливості доповнені пакетами програм, які забезпечують дистанційний та диференціальний захист лінії. Для додаткового захисту від замикань на землю по всій довжині лінії вибрано додатковий пакет додатків. У цьому прикладі застосовуються традиційні трансформатори струму. Плата аналогових входів AIM1 підходить найкраще, т.к. має п'ять входів напруги та п'ять струмових входів, один з них – чутливий.

a) Застосування в лінії живлення

b) Застосування у трансформаторі

Малюнок 4. Огляд функцій REX640

На малюнку 4b представлено пристрій REX640 у схемі захисту триобмотувального силового трансформатора. Базові функції доповнені пакетом програм для захисту силового трансформатора та відповідним пакетом для захисту триобмотувального трансформатора. У наведеному прикладі REX640 також має засоби автоматичного та ручного управління регулятором напруги під навантаженням (РПН). З цією метою також було обрано пакет управління РПН.

Для вимірювання струму та напруги найкраще підійде використання двох плат аналогових входів AIM2 на кожне реле. Таке поєднання забезпечує 12 струмових каналів та 8 каналів напруги, які можуть вільно призначатися функцій пристрою. Для функції управління РНН потрібна інформація про фактичне становище РНН. Для отримання такої інформації пристрій обладнується модулем RTD (термометр опору), який може вимірювати положення РПН як значення опору або у вигляді міліамперного сигналу.

На малюнку 5a представлено пристрій REX640 захисту синхронного двигуна. Базові функціональні можливості розширені за рахунок встановлення пакета захисту електричних машин та відповідного додаткового пакета захисту синхронних машин. Для вимірювання струму та напруги найкраще підійде використання плат аналогових входів AIM1 та AIM2 на кожне реле. Таке поєднання забезпечує 11 струмових каналів та 9 каналів напруги, які можуть вільно призначатися функцій пристрою. Температура статора обмотки контролюється датчиками двигуна. Датчики підключені до встановленої платі RTD.

На додаток до традиційних функцій захисту, управління, вимірювання та контролю REX640 може виконувати функції синхронізації генераторного (APP11) та негенераторного (APP12) вимикача. Успішна синхронізація двох джерел може виконуватись шляхом узгодження їх напруги, частоти, послідовності чергування фаз та фазного кута. Вимикач (CB) з'єднує два джерела після закінчення періоду включення з моменту видачі команди на включення. Таким чином, для успішної синхронізації необхідно, щоб у момент увімкнення вимикача всі умови синхронізації були дотримані.

a) Захист двигуна

b) Захист генератора

Малюнок 5. Огляд функцій REX640

Кожне ІЕУ REX640, що входить до схеми синхронізації, виконує власну функцію синхронізації. При необхідності синхронізації генераторного вимикача відповідне ІЕУ REX640 контролює напругу, частоту та різницю фазних кутів, запитуючи відповідну зміну уставок АРН генератора та регулятора первинного двигуна. У цій схемі не потрібно обмінюватись інформацією з іншими пристроями REX640.

При необхідності синхронізації негенераторного вимикача всі ІЕУ REX640 у схемі обмінюються між собою інформацією, щоб визначити відповідний генератор (генератори) для узгодження напруги та частоти. Після того як генератори будуть визначені та обрані, пристрій REX640, який відноситься до вимикача, який потрібно синхронізувати, надсилає запит на пристрій REX640 обраного генератора (генераторів) для коригування напруги і частоти.

Після того як напруга, частота і різниця фазних кутів поруч із вимикачем, що синхронізується, будуть в межах заданих значень, REX640 включає вимикач. Обмін інформацією (аналоговими та дискретними сигналами) між пристроями REX640 відбувається за профілем GOOSE за стандартом IEC 61850-8-1 по мережі Ethernet.

Як локальний інтерфейс користувача для синхронізації вимикача може використовуватися локальний ІЧМ пристрою REX640. Системи керування верхнього рівня, такі як SCADA, DCS або PMS можуть взаємодіяти зі схемою синхронізації за протоколами MMS або Modbus. У схемі синхронізації на базі REX640 підтримується три режими синхронізації: ручний, напівавтоматичний та автоматичний.

Коли в схему синхронізації входять генераторні та негенераторні вимикачі, система може включати не більше восьми генераторних і 17 негенераторних вимикачів.

На малюнку 5b представлено пристрій REX640 у схемі захисту синхронного генератора з блоковим трансформатором. Основні функції доповнені пакетами захисту електричних машин та трансформаторів. Додатковий пакет захисту синхронних електричних машин підтримує відповідні функції захисту синхронного генератора. Пакети програм самосинхронізації генератора підтримують синхронне включення генератора в систему шин як в ручному, так і в автоматичному режимі. ЛІЧМ пристрою захисту діє як локальний операторський інтерфейс управління послідовністю самосинхронізації.

Зовнішній пристрій накладання струму/напруги (REK 510) активує контроль ланцюга збудження генератора для запобігання замиканню на землю. Найкраще для вимірювання струму та напруги підійдуть плати AIM1 та AIM2. Така комбінація пропонує 11 каналів струму 9 каналів напруги, які можуть довільно призначатися до функцій ІЕУ. Температура статора обмотки контролюється RTD-датчиками.

REX640 повністю відповідає вимогам цифрових розподільних пристроїв. Для вимірювання фазних струмів та напруг використовуються датчики, а для вимірювання струму на стороні високої напруги, що використовується у захисті силових трансформаторів, – традиційні трансформатори струму. Для захисту від замикань на землю кабельних ліній, що відходять, використовуються трансформатори струму нульової послідовності.

Напруга Шини А вимірюється пристроєм у комірці +J2, напруга Шини B – пристроєм у комірці +J3. Обидва пристрої посилають виміряні значення напруги шин Ethernet-шині у вигляді вибірок виміряних величин (SMV) за протоколом IEC 61850-9-2 LE. Залежно від типу лінія отримує одне чи два потоку SMV-выборок. Лінії, які отримують два потоки SMV, автоматично перемикаються з одного потоку на інший, залежно від положення роз'єднувачів системи шини.

Усі сигнали блокування між осередками передаються за технологією GOOSE протоколу IEC 61850-8-1. Вхідні фідери силових трансформаторів вимірюють значення напруги на стороні кабельних ліній, щоб активувати автоматичне регулювання напруги (управління РПН) і функцію контролю синхронізму при включенні вимикача.

Малюнок 6. Сторінка навігації ІЧМ розподільчого пристрою.

Функції керування

ИЭУ REX640 об'єднує у собі функції управління такими об'єктами як вимикачі, роз'єднувачі, заземлювачі, регулятори напруги трансформатора під навантаженням (РПН), компенсатори нейтралі (котушки Петерсена) з допомогою локального ІЧМ чи засобами дистанційного управління. До складу пристрою входять три блоки керування вимикачем. Крім того, є 14 функціональних блоків управління роз'єднувачем, призначених для управління моторизованими візками роз'єднувачів або вимикачів, а також три функціональні блоки управління моторизованим заземлювачем. Крім того, реле включає вісім додаткових функціональних блоків індикації положення роз'єднувача і три блоки індикації положення заземлювача, які можуть використовуватися з роз'єднувачами і заземлювачами тільки з ручним управлінням.

Сенсорний екран ЛІЧМ підтримує однолінійні схеми з точками управління та індикацією положення відповідних комутаційних апаратів. Потрібні схеми блокування змінюються за допомогою матриці сигналів - Signal Matrix або програми Application Configuration у складі програмного інструменту PCM600.

Повний прайс доступний в Особистому кабінеті. Зареєструватися