DKVL1-EP

 EuroProt familija

DIGITALNA ZAŠTITA KONDENZATORSKIH BATERIJA I LOKATOR KVARA
 
Digitalna zaštita kondenzatorskih baterija i lokator kvara, tip DKVL1-EP, dio je familije ureðaja EuroProt. Ovaj kratak opis sadrži posebne podatke o ovom tipu zaštite. Opšte i zajednièke karakteristike EuroProt familije ureðaja mogu se naæi u opisu sistema EuroProt. Ujedno, za potpuno razumijevanje rada ureðaja, preporuèuje se da se proèitaju i ovaj kratak opis, kao i opšte informacije o sistemu.
 
DKVL1-EP
 
Primjena
 
Ureðaj DKVL1-EP namijenjen je za zaštitu kondenzatorskih baterija vezanih u zvijezdu i podijeljenih na dva dijela. Ureðaj je vezan na linijski napon naponskog transformatora za pražnjenje, i za naponski transformator izmeðu dva zvjezdišta. Preporuèljiva je upotreba naponskih transformatora istog tipa. Dizajn podrazumijeva izolovani tip na oba kraja, sa datim prenosnim odnosom nominalnog linijskog napona/100 V, ako nije drugaèije specificirano. U sluèaju nominalnog mrežnog napona sekundarni linijski napon je 100 V. U sluèaju kratkog spoja jedne polovine baterije razlika napona je 100/Ö3 V. Pošto ureðaj dobija linijski napon naponskog transformatora za pražnjenje, zvjezdište primara takoðe može biti uzemljeno. Prikazani naponi zaštite su dati procentualno u odnosu na sekundarni nominalni napon, koji je 100 V u sluèaju linijskog napona, a u sluèaju potpunog jednofaznog kratkog spoja jedne polovine baterije naponska razlika je fazni napon.
 
Glavne karakteristike
 

Funkcije zaštite:

  • signalni stepen sa definisanim vremenom, sa sopstvenim podešenjem vremenskog kašnjenja
  • naponski zavisna karaktristika iskljuènog stepena sa sopstvenim vremenskim kašnjenjem
  • lokator greške, koji identifikuje polovinu baterije u kvaru i odgovarajuæu fazu
  • zaštita od kvara prekidaèa
  • interaktivna kompenzacija asimetrije radnog napona

Softverske karakteristike:

  • ugraðene funkcije samonadzora
  • digitalni registrator dogaðaja sa memorijom od 50 dogaðaja i registrator redoslijeda dogaðaja sa memorijom od 300 dogaðaja i rezolucijom od 1 ms
  • analogni registrator dogaðaja sa podacima o kratkospojnom naponu
  • inteligentna digitalna funkcionalna matrica

Hardverske karakteristike:

  • potpuno numerièki ureðaj sa sopstvenim A/D konvertorom, DSP procesorom i posebnim glavnim procesorom
  • 8 optokaplerskih ulaza
  • 12 izlaznih kontakata
  • tip kontakata (NC ili NO) može se posebno birati za svaki kontakt pri narudžbi
  • dizajn za ugradnju u 19" rek ili u nezavisnom kuæištu

Komunikacija:

  • LCD displej sa 2x16 karaktera za podešavanje funkcija, prikaz poruka i èitanje registrovanih dogaðaja
  • on-line prikaz na eksternom PC raèunaru za lakše podešavanje i testiranje
  • eksterni komunikacioni interfejs preko RS 232 ili optièkog kabla
  • opcioni interfejs modul za SCADA sistem
  • podešeni parametri mogu se saèuvati i kasnije ponovo uèitati
  • sat realnog vremena sa RAM memorijom i baterijom, koji se može sinhronizovati preko optièkog kabla povezanog sa eksternim PC raèunarom ili SCADA sistemom, ili preko posebnog optokaplerskog ulaza
Princip rada
 
Ureðaj sadrži 87C196 16-bitni mikrokontroler i DSP procesor za digitalnu obradu signala. Program je smješten u internom EPROM-u kontrolera, kao i tekst poruka na displeju. Podešeni parametri uèitavaju se u EEPROM. Dogaðaji se snimaju u RAM sa baterijom. Upravljaèki interfejs se sastoji od tastature sa šest tastera, LCD displeja sa 2x16 karaktera, sedam LED dioda i dva SW tastera. Pomoæu eksternog PC raèunara i komunikacionog softvera rukovanje ureðajem je još lakše.
Analogni naponski ulazi se kroz induktivne pomoæne transformatore i analogne niskopropusne filtre prosljeðuju na multiplekser i kolo za semplovanje i zadršku koje uzima uzorke sa periodom od 0,5 ms. Signali sa A/D konvertora preko serijske magistrale velike brzine prenosa idu prema centralnoj jedinici i registratoru poremeæaja, ako je naruèen kao opcija. U centralnoj jedinici, DSP procesor obavlja neophodne aritmetièke operacije velikom brzinom. Centralni procesor izvodi logièke operacije i vremensku zadršku, te komunicira sa optokaplerskim ulazima i drajverima izlaznih releja preko paralelne magistrale.

ZAŠTITA

U sluèaju internih kvarova unutar kondenzatorske baterije razlika napona mjerena izmeðu dva zvjezdišta se mijenja. Zaštita sadrži signalni i iskljuèni stepen. Iskljuèni stepen startuje i drugi tajmer, koji u sluèaju kvara prekidaèa iskljuèuje prekidaè koji napaja sabirnice.
Podešavanje signalnog stepena je pogodno ako se može detektovati kvar jedne kondenzatorske jedinice. U sluèaju manjih jedinica postoji moguænost izbora podešenja koje detektuje prekid veze jedne jedinice.
U sluèaju veæih kondenzatorskih baterija u interesu korisnika je da su baterije što je duže moguæe u pogonskom stanju. Ispravne jedinice moraju biti zaštiæene od napona veæih od normalne vrijednosti, pa je preduslov iskljuèenja da je napon najnapunjenije zdrave jedinice iznad dozvoljene vrijednosti. Ovo zavisi od aktuelnog napona, od tipa i trajanja kvara. U sluèaju niskog mrežnog napona veæi procenat elemenata u kvaru je dozvoljen bez ugrožavanja ostalih zdravih jedinica. Iskljuèni stepen mora imati naponski zavisnu iskljuènu karakteristiku.
U skladu sa ovim èinjenicama zdrave kondenzatorske jedinice su preoptereæene, ako je bez elemenata u kvaru sam napon iznad dozvoljene granice. U tom sluèaju potrebno je iskljuèenje. Praktièna potreba je meðutim, da zaštita kondenzatorskih baterija treba da proradi samo ako je kvar unutar baterije, pa je karakteristika baterije ogranièena: ako je asimetrija manja od podešene vrijednosti ne generiše se komanda za iskljuèenje. Oèigledno je da, ako je potrebna fiksna radna vrijednost releja, bi onda podešenje dozvoljenog napona trebalo biti manje od normalnog mrežnog napona. Sa ovim podešenjem zaštita radi u fiksnoj sekciji karakteristike.

LOKATOR GREŠKE

Lokator greške pomaže u pronalaženju elementa u kvaru poslije iskljuèenja zaštite, identifikujuæi polovinu baterije i fazu koje su u kvaru. Lokator odreðuje fazni ugao razlike napona, i na osnovu ove vrijednosti može se identifikovati lokacija u kvaru. Na primjer, kratki spoj u fazi R uzrokuje isti napon kvara kao i prekid voda u R fazi druge polovine baterije, nije moguæe razlikovati ova dva stanja. Zaštita bi trebala biti povezana zavisno od najvjerovatnije vrste kvara. U sluèaju internih osiguraèa prekid voda je vjerovatniji jer pri kratkom spoju nastaje prekid voda zbog topljenja osiguraèa.
Lokator radi u sluèaju signala upozorenja kao i u sluèaju iskljuènih komandi. Lokacija greške se izraèuna 80 ms nakon prorade zaštite, prikaz i registracija dogaðaja vrši se istovremeno kada i zatvaranje signalnog ili iskljuènog kontakta.
Lokator raèuna lokaciju vektora razlike napona poreðenjem linijskog napona ST i vektora koji je izmeðu faze R i srednje taèke ST linijskog napona, okomito na ST linijski napon, velièine linijskog napona. Mjerenje ugla se vrši samo ako je napon iznad 50% Un, da bi se izbjegle greške uzrokovane nedostatkom napona ili preniskim naponom u sluèaju signalizacije ili iskljuèenja.
Koristeæi on-line prikaz na raèunaru, osim bitova koji identifikuju signalna i iskljuèna stanja pojedinih stepena, prikazana je i lokacija kvara. Ovo važi sve dok je mjerni element u aktivnom stanju.

POSTUPAK KOMPENZACIJE

Zbog devijacija kapacitivnosti pojedinih kondenzatora u bateriji, uvijek je prisutna odreðena asimetrija. Pošto u pojedinim sluèajevima ona može biti iznad minimalnog podešenog nivoa signalnog stepena, i korektan rad lokatora bi bio nemoguæ, ovu nesimetriju je potrebno kompenzovati. Ovo se može izvesti pomoæu menija za podešavanje parametara. U ovom sluèaju zaštita mjeri prirodnu razliku napona koja se može kompenzovati na nultu vrijednost dodavanjem dva okomita vektora odgovarajuæe vrijednosti. Sve naredne promjene biæe mjerene u odnosu na ovu kompenzovanu vrijednost. Granica napona 50% važi i ovde, ispod ove vrijednosti nije moguæa kompenzacija. Ako korisnik ipak pokuša da izvrši kompenzaciju, program ulazi u stanje neuspješne kompenzacije i rezultat prethodne uspješne kompenzacije ostaje i dalje. Stanje kompenzacije može se iskljuèiti, u ovom sluèaju korišæenjem "Test" menija displej prikazuje mjerenu razliku napona.
 
Tehnièki podaci
 
Nominalni napon (linijski), Un 100 V ili 200 V
Nominalna frekvencija

50 Hz ili 60 Hz
Kapacitet termièkog preoptereæenja,
naponski krug, kontinualno
2xUn/Ö3
Taènost tajmera ± 3 ms (pri koraku 10 ms)
± 12 ms (pri koraku 1 s)
Omjer otpuštanja, prekostrujni releji 95%
Broj izlaznih releja
 12 kom
Tip kontakata 2 NC, 10 NO (ili prema zahtjevu)
Izlazni kontakti, elektriène karakteristike
nominalni napon
struja kontinualnog optereæenja
struja uklopa
struja isklopa pri 220V DC,
èisto omsko optereæenje
L/R=40 ms
opcija pri L/R=40 ms
250 V
8 A
16 A

0,25 A
0,14 A
4 A
Pomoæni DC napon (ista napojna jedinica)
Tolerancija napona		 220 V ili 110 V
88 V do 310 V
Dozvoljena temperatura ambijenta 0o do 50o C
Test izolacije (IEC 255) 2 kV, 50 Hz
5 kV, 1.2/50 µs
Test poremeæaja (IEC 255) 2.5 kV, 1 MHz
Test elektrostatièkog pražnjenja (ESD; IEC 801-2) 8 kV
Burst test, (IEC 801-4) 2 kV
Opsezi podešavanja
Podešenje signalnog stepena 4-100‰, korak 2‰
Podešenje konstantne sekcije iskljuènog stepena 4-100‰, korak 2‰
Oznaka nagiba iskljuène karakteristike 0-10, korak 1 (za oznaku 0 nagib je 0.7)
Granica dozvoljenog napona kondenzatorske baterije, u odnosu na nominalni sekundarni napon 90-130%, korak 2%
Vremensko kašnjenje signalnog stepena 0,2-10 s, korak 0,1 s
Vremensko kašnjenje iskljuènog stepena 0,2-10 s, korak 0,1 s
Vremensko kašnjenje pomoænog stepena 0,2-10 s, korak 0,1 s
Eksterna komunikacija RS 232/optièki kabl
Naèin rada optièkog kabla Radijalni ili petlja
Eksterna komunikacija, brzina prenosa (BaudRate) 150 do 19200, korak 2x
Dnevni automatski samonadzor, vrijeme startovanja 0 do 23 h 59 min, korak 1 min
Automatski samonadzor, blokada do 60 min
 
Dizajn, velièina
 
EuroProt ureðaj uvijek se montira u rekove i dizajniran je u dva oblika. Jedan je pogodan za ugradnju u standardni 19" rek, a drugi je u kuæištu koje se montira na relejnu ploèu.
 
Dimenzije ureðaja za ugradnju u 19" rek

Širina
Visina
Dubina
483 mm
132,5 mm
201 mm

Dimenzije ureðaja za montažu na ploèu

Širina
Visina
Dubina
490 mm
250 mm
250 mm

Težina: 6 kg.
 
Opcije
 
Ureðaj se može proširiti dodatnim modulima:
  • Digitalni registrator poremeæaja (pogledati poseban opis)
  • SCADA konekcija (pogledati opis EuroProt sistema)
  • Izlazni releji sa prekidnom moæi 4 A
 
Podaci za narudžbu
 
  • Tip zaštite (DKVL1-EP)
  • Tip kuæišta (za 19" rek ili samostalno kuæište)
  • Nominalni napon (100 V, 200 V)
  • Tip izlaznih kontakata (NC ili NO)
  • Opcije