Podłączenie rozdzielni potrzeb własnych do systemu sterowania elektrowni wg IEC 61850

Zastosowanie

Elektrownia węglowa  

Podłączenie rozdzielnic do systemu sterowania wg IEC 61850

Nowoczesne systemy sterowania pracą elektrowni oferują dzisiaj możliwość zintegrowania rozdzielnic potrzeb własnych w elektrowni z głównym systemem sterowania zgodnie z normą IEC 61850. Brak dodatkowego systemu sterowania rozdzielnicy oraz redukcja kosztów projektowych pozwalają na osiągnięcie dużych oszczędności.

Ze względu na zabezpieczenia rozdzielnice przyłączano dawniej zgodnie z normą IEC 60870‑101 lub IEC 60870‑104. Od czasu pojawienia się zabezpieczeń elektronicznych informacje o zdarzeniach i godzinie ich wystąpienia można przesyłać do głównego systemu sterowania z wykorzystaniem komunikacji zgodnej z normą IEC 61850, aby tam wykorzystać je do analizy błędów z dokładnością do milisekund. Jest to konieczne przede wszystkim w przypadku technologicznych odgałęzień średniego napięcia, np. młynów węglowych czy sprężarek.

 

Elektrownia węglowa  

Elektrownia węglowa

Rozdzielnice niskiego napięcia

Podczas gdy w przypadku rozdzielnic średniego napięcia podłączenie magistrali zgodnie z normą IEC 61850 zastąpiono niemal całkowicie nowoczesnymi urządzeniami zabezpieczającymi i sterującymi, to rozdzielnice niskiego napięcia nadal stanowią wyzwanie: konieczność integracji elektronicznych urządzeń zabezpieczających i wyzwalających w otwartych wyłącznikach niskiego napięcia wymaga dzisiaj nowych, modułowych koncepcji.

Typowa budowa instalacji blokowej z dwoma szynami zbiorczymi i przełącznikiem  

Typowa budowa instalacji blokowej z dwoma szynami zbiorczymi i przełącznikiem

Aby stworzyć kompleksowe rozwiązanie, niezbędne jest zintegrowanie przełącznika sterującego szynami zbiorczymi. Dzięki temu w razie awarii (spadku napięcia lub awarii transformatora) możliwa będzie dalsza komunikacja z głównym systemem sterowania zgodnie z normą IEC 61850. Aby uniknąć skomplikowanych i drogich bramek, układ logiczny i urządzenia we/wy muszą umożliwiać nawiązanie komunikacji zgodnie z normą IEC 61850 bezpośrednio z urządzenia.

Tylko wtedy do tworzenia blokad można wykorzystać szybką komunikację poprzeczną opartą na protokole GOOSE (Generic Object Orientated Substation Event) zgodnym z normą IEC 61850. Dodatkowo znacznie zredukuje to koszt okablowania.

Struktura komunikacji IEC 61850 w rozdzielnicach niskiego napięcia  

Struktura komunikacji IEC 61850 w rozdzielnicach niskiego napięcia

Wymiana systemu sterowania 

W ramach modernizacji systemu sterowania w działających elektrowniach ciekawym ekonomicznie rozwiązaniem są centralne koncepcje łączeniowe do włączenia rozdzielnic niskiego napięcia zgodnie z normą IEC 61850. Phoenix Contact oferuje kompletne szafy, które umożliwiają zastąpienie istniejących poziomów krosowania przez komunikację IEC 61850.

Rozwiązanie

System we/wy AXIOLINE

System we/wy AXIOLINE

Firma Phoenix Contact oferuje modułowy system we/wy AXIOLINE, który umożliwia późniejszą rozbudowę. System ten wyróżnia się licznymi możliwościami przetwarzania sygnałów. System Axioline umożliwia bardzo łatwą rejestrację danych cyfrowych i analogowych, np. stanu styków wyłączników i wartości pomiarowych, a przy zastosowaniu nowej bramki magistrali ich integrację z głównym systemem sterowania zgodnie z normą IEC 61850. Wydajne wyjścia przekaźnikowe umożliwiają sterowanie wyłącznikami bezpośrednio z systemu we/wy.

Budowa blokad jest możliwa dzięki kompletnej normatywnej realizacji komunikacji GOOSE. Typowe napięcia sygnałowe i sterujące 220 V DC występujące w elektrowni można podłączać bezpośrednio do systemu we/wy bez dodatkowego poziomu sprzęgającego. W celu realizacji okablowania po najkrótszej drodze bramki magistrali można zamontować w obrębie tzw. przedziałów automatyki i sterowania pól zasilających rozdzielnicy głównej niskiego napięcia.

Centralna szafa sterownicza IEC 61850  

Centralna szafa sterownicza IEC 61850

Przełącznik montuje się w odpowiednim polu sprzęgającym rozdzielnicy. Wszystkie styki pomocnicze wyłączników można więc poprowadzić najkrótszą drogą przez stacje we/wy. Ponieważ wartości prądu i napięcia układów zasilających są wyświetlane często na tablicy potrzeb własnych głównego systemu sterowania tylko jako pomiar jednofazowy, możliwe jest przetwarzanie analogowego sygnału 4–20 mA miernika. W celu umożliwienia wzbudzenia przełącznika logicznego odpowiednie zestyki bezpotencjałowe przekaźników podnapięciowych do napięć 70% i 98,5% napięcia znamionowego realizowane są w postaci zestyków cyfrowych.

Jeden switch w każdej rozdzielnicy tworzy sieć stacji we/wy rozdzielnicy i za pomocą nadrzędnej, światłowodowej sieci szkieletowej łączy je z oddalonymi szafami sterowniczymi. Zastosowanie modułów redundancyjnych PRP (Parallel Redundancy Protocol) firmy Phoenix Contact umożliwia (w przypadku utraty nadmiarowości) transmisję danych bez zwłoki wynikającej z czasów łączeniowych, a tym samym zapewnia najwyższą dyspozycyjność przesyłania informacji do głównego systemu sterowania zgodnie z normą IEC 62439‑3.

Korzyści

  • Kompletne rozwiązanie systemowe od jednego producenta
  • Komunikacja GOOSE wg IEC 61850 do tworzenia blokad
  • Optymalna analiza błędów dzięki znacznikowi czasu zdarzenia
  • Dowolne dostosowanie przełączania dzięki programowaniu wg IEC 61131
  • Bezpośrednie podłączanie sygnałów i poleceń sterujących 220 V DC

System AXIOLINE w elektrowni

  • Moduły ProfiSafe do bezpiecznego przełączania silników i zaworów, np. w systemach zabezpieczenia kotłów lub wyłącznikach linkowych
  • Bramka magistrali Profibus do przesyłania sygnałów obiektowych do głównego systemu sterowania
  • Bramka magistrali IEC 61850 do włączenia rozdzielnic potrzeb własnych do głównego systemu sterowania
  • Moduły temperatury np. do pomiaru temperatury ścianek rur

PHOENIX CONTACT Sp. z o.o

ul. Bierutowska 57-59
Budynek nr 3/A
51-317 Wrocław
071/ 39 80 410

W naszej witrynie stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności.

Zamknij