Hulpvoeding-koppeling met de energiecentrale-techniek conform IEC 61850

De toepassing

Fossiele energiecentrale  

Verbinding van de schakelinstallaties met de besturingstechniek conform IEC 61850

Moderne energiecentrale-besturingstechnieken bieden tegenwoordig de mogelijkheid, om hulpvoeding-verdeelstations in een energiecentrale conform IEC 61850 in de hoofdbesturingstechniek te integreren. Hiermee wordt niet alleen een afzonderlijke schakelinstallatie-besturingstechniek bespaard, maar ook de aanzienlijke technische werkzaamheden.

In het verleden werden de schakelinstallaties, veroorzaakt door de beveiligingstechniek, conform IEC 60870-101 of -104 verbonden. Met de invoering van de digitale beveiligingstechniek bestaat nu de mogelijkheid om door de communicatie conform IEC 61850 een event en het tijdstip van optreden naar de hoofdbesturingstechniek over te brengen en voor millisecondenauwkeurige foutanalyse te gebruiken. Dat is vooral nodig bij procestechnische middenspanningsvoedingen, zoals kolenmolens of compressoren.

 

Fossiele energiecentrale  

Fossiele energiecentrale

Laagspanningsschakelinstallaties

Terwijl bij middenspanning-schakelinstallaties de busverbinding conform IEC 61850 bijna volledig door moderne beveiligings- en besturingsapparaten wordt afgehandeld, vormen juist de laagspanningsschakelinstallaties een uitdaging: open laagspannings-installatieautomaten hebben tegenwoordig geïntegreerde beveiligings- en activeringselektronica, zodat hier modulaire en nieuwe concepten nodig zijn.

Typische opbouw van de blokinstallaties met twee verzamelrails en omschakelinrichting  

Typische opbouw van de blokinstallaties met twee verzamelrails en omschakelinrichting

Geen optie, maar een must is de integratie van de omschakelinrichting voor de besturing van de verzamelrails,om een uniforme oplossing te creëren. Zo kan bij een storing (onderspanning resp. uitval van een transformator) continu conform IEC 61850 met de hoofdbesturingstechniek worden gecommuniceerd. Om uitgebreide en kostenintensieve gateway-oplossingen te vermijden, moeten logica en I/O-componenten in staat zijn, om de communicatie conform IEC 61850 direct vanuit het apparaat te kunnen opbouwen.

Alleen zo is het gebruik van de snelle dwarscommunicatie als GOOSE (Generic Object Orientated Substation Event) conform IEC 61850 voor het opbouwen van vergrendelingen mogelijk. Daardoor worden de bedradingswerkzaamheden aanzienlijk gereduceerd.

Inbouw van de IEC 61850-communicatie in de laagspanningshoofdverdelingen  

Inbouw van de IEC 61850-communicatie in de laagspanningshoofdverdelingen

Vernieuwing van de besturingstechniek 

In het kader van modernisering van de besturingstechniek in bestaande energiecentrales kunnen centrale rangeerconcepten voor de integratie van de laagspanningsschakelinstallaties conform IEC 61850 economisch zinvol zijn. Phoenix Contact heeft complete kastoplossingen, om bestaande rangeerniveaus door de IEC 61850-communicatie te vervangen.

De oplossing

I/O-systeem AXIOLINE

I/O-systeem AXIOLINE

Phoenix Contact biedt hiervoor het modulair uitbreidbare I/O-systeem Axioline aan. Dit onderscheidt zich door de uitgebreide mogelijkheden voor signaalverwerking. Met Axioline kunnen digitale en analoge gegevens, zoals installatieautomaatcontacten en meetwaarden, zeer eenvoudig worden geregistreerd en door gebruik van het nieuwe kopstation conform IEC 61850 in de hoofbesturingstechniek worden geïntegreerd. Door krachtige relaisuitgangen kunnen de installatieautomaten direct vanuit het I/O-systeem worden bestuurd.

De opbouw van vergrendelingen is door de volledige, normatieve omzetting van de GOOSE-communicatie mogelijk. De in de energiecentrale typische signaal- en stuurspanning van 220 V DC kan zonder verder koppelniveau direct op het I/O-systeem worden aangesloten. Om korte bedradingswegen te realiseren, kunnen de kopstations in de zogenaamde besturingsnissen van de voedingsvelden van een laagspannings-
hoofdverdeling worden ingebouwd.

Centrale IEC 61850-rangeerkast  

Centrale IEC 61850-rangeerkast

De inbouw van de omschakelinrichting vindt plaats in het betreffende koppelveld van de schakelinstallatie. Alle hulpcontacten van de installatieautomaten kunnen zo via de kortste weg door de I/O-stations worden opgenomen. Omdat de stroom- en spanningswaarden van de voedingen vaak alleen als eenfasige meting in het hulpvoeding-aanzicht van de hoofdbesturingstechniek worden weergegeven, is de verwerking van het analoge 4- tot 20-mA-signaal van het meetapparaat mogelijk. De overeenkomstige potentiaalvrije contacten van de onderspanningsrelais voor spanningen van 70% en 98,5% van de nominale spanning worden als digitale contacten opgenomen, om hiermee de omschakellogica te activeren.

Een switch per schakelinstallatie vormt het netwerk van I/O-stations van de schakelinstallatie en verbindt deze via de gesuperponeerde backbone in lichtgeleidertechniek met de besturingstechniekkasten op afstand. Door het gebruik van het PRP-redundantiemoduul (Parallel Redundancy Protocol) van Phoenix Contact wordt datacommunicatie zonder omschakeltijden in geval van redundantie en daarmee maximale beschikbaarheid bij de overdracht van informatie naar de hoofdbesturingstechniek conform IEC 62439-3 mogelijk.

De voordelen op een rij

  • Volledige systeemoplossing uit een hand
  • GOOSE-communicatie conform IEC 61850 voor de opbouw van vergrendelingen
  • Optimale foutanalyse dankzij eventgeoriënteerde tijdstempel
  • Vrij aanpasbare omschakelautomatiek door IEC 61131-programmering
  • Directe aansluiting van 220 V DC-signalen en -stuurcommando's

AXIOLINE in de energiecentrale

  • Profisafe-modulen voor veilig schakelen van motoren en kleppen, bijv. op het gebied van ketelbescherming of de scheurlijnbesturing
  • Profibus-kopstation voor de verbinding van veldsignalen met de hoofdbesturingstechniek
  • Kopstation voor IEC 61850 voor de verbinding van de hulpvoeding-stations met de hoofdbesturingstechniek
  • Temperatuurmodulen bijv. voor de opname van de buiswandtemperaturen

PHOENIX CONTACT B.V.

Hengelder 56
6902 PA Zevenaar
Postbus 246
6900 AE Zevenaar
(0316) 59 17 20

Deze website maakt gebruik van cookies. Als u onze site blijft gebruiken gaat u akkoord met het gebruik van deze cookies.
Lees onze privacy policy voor meer informatie.

Sluiten