Tilknytning av eget behov til kraftverksstyreteknikk pr. IEC 61850

Anvendelse

Fossilt kraftverk   

Tilknytning av koblingsanleggene til styreteknikken i henhold til IEC 61850

I dag gir moderne kraftverksstyreteknikker muligheten til å implementere egenbehovskoblingsanlegg i hovedstyreteknikken i et kraftverk i henhold til IEC 61850. Det gjør at ikke bare en separat styreteknikk til koblingsanlegget bortfaller, men også nødvendig Engineering-arbeid.

På grunn av beskyttelsesteknikken ble koblingsanlegg tidligere tilkoblet med utgangspunkt i IEC 60870-101 eller -104. Med innføringen av digital beskyttelsesteknikk kan man nå, gjennom kommunikasjoneni henhold til IEC 61850, overføre en hendelse og hendelsestidspunktet til hovedstyreteknikken, og benytte den for å oppnå en feilanalyse som er nøyaktig på millisekundet. Dette er nødvendig først og fremst ved prosesstekniske utganger på mellomspenningsområdet, for eksempel kullverk og kompressorer.

 

Fossilt kraftverk   

Fossilt kraftverk 

Lavspenningskoblingsanlegg

Ved mellomspenningskoblingsanlegg foretas busstilknytningen i henhold til IEC 61850 tilnærmet kun med moderne beskyttelsesutstyr og utstyr for innstilling av verdier. Lavspenningskoblingsanlegg er derimot en utfordring: Dagens åpne lavspenningseffektbrytere har beskyttelses- og utløseelektronikk allerede integrert, noe som gjør modulære og nye konsepter nødvendig her.

Typisk oppbygging av blokksystemene med to samleskinner og omkoblingsinnretning.  

Typisk oppbygging av blokksystemene med to samleskinner og omkoblingsinnretning.

Ikke et alternativ, men et must: Integrering av omkoblingsinnretningen for styring av samleskinnene, slik at man får en helhetlig løsning. Ved feil (underspenning hhv. svikt i en transformator) kan kommunikasjonen dermed foretas konsekvent til hovedstyreteknikken i henhold til IEC 61850. For å unngå omstendelige og dyre Gateway-løsninger må både logikken og I/O-komponentene være i stand til å kunne sette opp kommunikasjonen i henhold til IEC 61850 direkte fra enheten.

Kun på denne måten er det mulig å bruke den raske tverrkommunikasjonen som GOOSE (Generic Object Orientated Substation Event) i henhold til IEC 61850 for å bygge opp låsemekanismer. Det reduserer kablingsarbeidet betraktelig.

Implementering av IEC61850-kommunikasjon i lavspenningshovedfordelinger  

Implementering av IEC61850-kommunikasjon i lavspenningshovedfordelinger

Utskiftning av styreteknikken

I forbindelse med modernisering av styreteknikken i eksisterende kraftverk kan sentrale segmenteringskonsepter for implementering av lavspenningskoblingsanleggene i henhold til IEC 61850 være økonomisk hensiktsmessig. Phoenix Contact tilbyr komplette skapløsninger for å skifte ut eksisterende segmenteringsnivåer gjennom IEC 61850-kommunikasjon.

Løsning

I/O-system AXIOLINE

I/O-system AXIOLINE

Phoenix Contact tilbyr i den sammenheng I/O-systemet Axioline, som kan utvides modulært. Det utmerker seg med omfattende muligheter for signalbehandling. Med Axioline kan digitale og analoge data, som effektbryterkontakter og måleverdier, registreres helt enkelt og integreres i hovedstyreteknikken i henhold til IEC 61850 ved å bruke den nye busskobleren. Ved å bruke ytelsessterke releutganger kan effektbryterne styres direkte fra I/O-systemet.

Ved å omsette GOOSE-kommunikasjonen i sin helhet etter standard, kan låsemekanismer settes opp. Signal- og styrespenningen på 220 V DC, som er typisk for kraftverk, kan tilkobles I/O-systemet direkte, uten et ytterligere koblingsnivå. For å oppnå korte kablingsveier kan busskoblerne installeres inne i såkalte styrenisjer i forsyningsfeltene i lavspennings-
hovedfordelingen.

Sentralt IEC 61850-segmenteringsskap  

Sentralt IEC 61850-segmenteringsskap

Omkoblingsinnretningen monteres i koblingssystemets respektive koblingsfelt. Samtlige av effektbryternes hjelpekontakter kan slik tas opp via korteste vei gjennom I/O-stasjonene. Fordi forsyningens strøm- og spenningsverdier ofte kun vises som enfaset måling i hovedstyreteknikkens egenbehovsvisning, kan det analoge 4- til 20-mA-signalet behandles fra måleapparatet. Tilsvarende potensialfrie kontakter fra underspenningsreleet for spenning fra 70 % og 98,5 % av nominell spenning tas opp som digitale kontakter, for slik å trigge omkoblingslogikken.

En svitsj pr. koblingssystem danner nettverket fra koblingssystemets I/O-stasjoner og forbinder dette via den overlagrede Backbone i den fiberoptiske teknikken, med styreteknikkskapene som er lokalisert et annet sted. PRP-redundansmodulene (Parallel Redundancy Protocol) fra Phoenix Contact åpner for datakommunikasjon uten omkoblingstider i redundanstilfeller og dermed for optimal tilgjengelighet ved overføring av informasjon til hovedstyreteknikken i henhold til IEC 62439-3.

Oversikt over fordelene

  • Komplett systemløsning fra en og samme produsent
  • GOOSE-kommunikasjon i henhold til IEC 61850 for oppbygging av låsemekanismer
  • Optimal feilmeldingsanalyse takket være hendelsesrettet tidsstempel
  • Tilpasningsbar omkoblingsautomatikk gjennom IEC 61131-programmering
  • Direkte tilkobling av 220 V DC-signaler og -styreinstrukser

AXIOLINE i kraftverket 

  • ProfiSafe-moduler for sikker kobling av motorer og ventiler, for eksempel i forbindelse med kjelbeskyttelse eller trekksnor.
  • Profibus-busskobler for implementering av feltsignaler i hovedstyreteknikken
  • Busskobler for IEC 61850 for implementering av egenbehovsanlegg i hovedstyreteknikken
  • Temperaturmoduler, for eksempel for registrering av rørveggtemperaturer

PHOENIX CONTACT AS

Strømsveien 344
N-1081 Oslo
+47 22 07 68 00

Dette nettstedet bruker cookies, ved å fortsette å bla gjennom samtykker du til vår cookie politikk. Les vår personvernpolicy for mer informasjon.

Lukk