SYNCHROTACT ® 5Urządzenia i systemy synchronizacji oraz pracyrównoległej dla maszyn synchronicznych i sieci

Urządzenia synchronizujące wykorzystuje się w elektrowniach, w których występuje potrzeba równoległej pracy generatora z siecią energetyczną lub w podstacjach do równoległej pracy dwóch linii synchronicz-nych.

Samoczynne wyłączniki mocy mogą zostać zamknięte tylko wtedy, gdy napięcie na obydwu końcach jest synchroniczne. W przeciwnym razie mogłyby wystąpić zakłó-cenia w sieci energetycznej, wyzwolenie wyłącznika, udar na generatorze i transfor- matorze blokowym. W skrajnych przypad-kach może nastąpić uszkodzenie generatora i transformatora.

SYNCHROTACT 5 gwarantuje bezpiecznąi niezawodną synchronizację, niezależnie

Zastosowanie

od tego czy występuje w roli elementu mo-nitorującego przy ręcznym sterowaniu pracą równoległą, czy działa jako niezależny zespół w pełni automatycznej synchronizacji.

Urządzenia SYNCHROTACT 5 obejmująnastępujące obszary zastosowań:

1. Automatyczna synchronizacja i praca równoległa generatorów z liniami energetycznymi (patrz Rys. 1 poniżej),

2. Automatyczna praca równoległa linii i szyn synchronicznych i asynchronicznych (patrz Rys. 2 poniżej),

3. Monitorowanie („Synchrocheck” – kontro-la synchronizmu) linii energetycznych, generatorów oraz linii beznapięciowych (szyn beznapięciowych), patrz Rys. 3 poniżej.

Legenda:

U1 Napięcie sieci / szynyU2 Napięcie generatoraCB WyłącznikG GeneratorAVR Automatyczny regulator napięciaTR Regulator turbinyORDER Rozkaz pracy równoległejU+, U- Rozkazy dopasowania napięciaf+, f- Rozkazy dopasowania częstotliwościCHK RELEASE Zwolnienie rozkazu pracy równoległej

U1

U2

U+U-AVR

TRf+f-

G

SYNCHROTACT 5

Rys. 1: Automatyczna synchronizacja i praca równoległa

LS

Produkty SYNCHROTACT® 5 są piątą generacją sprzętu synchronizującego produ-kowanego przez ABB Switzerland Ltd w Szwajcarii. Są one wykorzystywane do automatycznej synchronizacji generatorów z liniami energetycznymi oraz do pracy równoległej linii synchronicznych. Urządzenia te są zaprojektowane do w pełni automatycznej pracy w systemach dwukanałowych lub jednokanałowych.

SYNCHROTACT 5U1

U2

G

Rys. 3: Monitoriowanie ręcznego przyłączania do pracy równoległej (Synchrocheck)

LS

SYNCHROTACT 5U1

U2

Rys. 2: Praca równoległa linii energetycznych

LS

ORDER

ORDER

CHK RELEASE

Strona 2

SYN 5201

SYN 5100 / 5200

SYN 5202

SYN 5100 / 5200

SYN 5302

SYN 5202

SYN 5100 / 5200

Bezpieczeństwo i dyspozycyjność

Dzięki eleastycznemu zaprojektowaniu, urządzenia SYNCHROTACT 5 mogą być stosowane wwielu różnych konfiguracjach celem zapewnienia wymaganego maksymalnego bezpieczeństwa i dyspozycyjności.

AutomatycznaSynchronizacja Synchrocheck

Synchrocheck

AutomatycznaSynchronizacja Synchrocheck

Synchrocheck

AutomatycznaSynchronizacja

Synchrocheck

Rys. 6: System dwukanałowy: układ automa-tycznej synchronizacji i ręczny przełącz-nik pracy równoległej połączone równole-gle, Synchrocheck dołączony szeregowo

Rys. 7: Dwukanałowy główny układ synchronizacji bypass’owany systemem złożonym z przełącznika ręcznego i Synchrocheck’u

AutomatycznaSynchronizacja

Rys. 8: Dwa automatyczne systemy dwukanałowe celem zapewnienia najwyższego bezpie-czeństwa i maksymalnej dyspozycyjności

AutomatycznaSynchronizacja Synchrocheck

Synchrocheck

Rys. 4: System dwukanałowy: układ automatycznej synchronizacji i Synchrocheck połączone szeregowo

Rys. 5: Ręczny przełącznik pracy równoległej i Synchrocheck połączone szeregowo

DefinicjaPrzy synchronizowaniu, termin „dwukanałowy” stosuje się do konfiguracji z dwoma kanałami połączonymi szeregowo, w której jeden kanał blokuje wadliwe działanie drugiego. Ma to na celu zwiększenie bezpieczeństwa pracy.

Termin „redundancja” dotyczy konfiguracji dwóch urządzeń połączonych równolegle. W przypadku uszkodzenia jednego z nich, drugie przejmuje jego funkcje. Ma to na celu zwiększenie dyspozycyjności układu synchronizacji.

Maksymalne bezpieczeństwo przy pracy automatycznej i ręcznejPrzy synchronizowaniu generatora i sieci najważniej-szym wymaganiem jest bezpieczeństwo.

Bezpieczna automatyczna synchronizacja jest za-gwarantowana przez kompaktowy system dwukanało-wy zawierający dwa urządzenia z niezależnym sprzę-tem i oprogramowaniem, połączone szeregowo (patrz Rys. 4). Pierwszy kanał realizuje automatyczną syn-chronizację, a drugi zapewnia niezależne monitoro-wanie (Synchrocheck) pierwszego kanału. Sprzęt i oprogramowanie każdego kanału zostalo zaprojekto-wane przez różne zespoły inżynierskie, z wykorzysta-niem różnych mikroprocesorów, co zabezpiecza ich działanie przed wszelkimi możliwymi błędami syste-mowymi.

Bezpieczeństwo synchronizacji ręcznej zapewnia urządzenie monitorujące (Synchrocheck), które jest połączone szeregowo z ręcznym przełącznikiem pracy równoległej (patrz Rys. 5).

Optymalna dyspozycyjnośćCelem zapewnienia większej dyspozycyjności, rodzina urządzeń synchronizujących SYNCHROTACT 5 oferuje różnorodne konfiguracje redundancyjne, patrz rys. 6, 7 i 8. Przy tych konfiguracjach uzyskuje się zarówno maksymalne bezpieczeństwo, jak i pełną dyspozycyj-ność.

Systemy dwukanałowe obejmujące kanał automatycz-ny i pojedynczy kanał monitorowania (Synchrocheck)są dostarczane w jednej obudowie. Zredundowany sys-tem dwukanałowy jest montowany w pojedynczej obu-dowie wraz z okablowaniem wzajemnych połączeń.

Strona 3

Szybkie uruchamianie• Przyjazne dla użytkownika oprogramo-

wanie o nazwie „SynView“ umożliwia proste i szybkie uruchamianie systemu SYNCHROTACT 5.

• Program SynView podaje zalecenia odnosnie wartości każdego parametru i przedstawia jego wartość minimalną, maksymalną i domyślną.

• System posiada inteligentny program, który po interakcji z generatorem może zarekomendować wartości dla pewnych parametrów, zależnych od wyłącznika systemu mocy, regulatora napięcia i regulatora turbiny.

• Uruchamianie urządzenia SYNCHROTACT 5 można wygodnie zrealizować bez komputera PC, wykorzystując elementy sterownicze umieszczone na płycie czołowej jego obudowy.

Sposób działania i typy

Urządzenia SYNCHROTACT 5 wykorzystują najnowsze osiągnięcia technologii budowy sprzętu i oprogramowania wraz z udoskonalonymi narzędziami serwisu i obsługi.

Specjalne właściwości• W jednym urządzeniu można zapamiętać do

siedmiu zestawów parametrów dla siedmiu różnych punktów pracy równoległej.

• Swobodnie konfigurowalne cyfrowe wejścia i wyjścia.

• Praca przy znamionowych częstotliwościach 50 Hz, 60 Hz i 16 2/3 Hz.

• Mogą zastępować wcześniejsze wersje systemów SYNCHROTACT lub urządzenia synchronizujące innych producentów.

Niższe koszty projektowania• Wymagana jest mniejsza liczba przekaźni-

ków pomocniczych ponieważ styki wyjściowe mają większą obciążalność prądową, w szystkie wejścia/wyjścia są separowane.

• Nie wymaga się oddzielnego zasilacza.

• Dostępne jest prefabrykowane urządzenie do wyboru kilku punktów pracy równoległej (SYN 5500)

• Duża część okablowania okazała się się niepotrzebna dzięki jego zintegrowaniu w szynę magistrali sterowniczej (MODBUS, Profibus etc.).

Strona 4

Rys. 9: Rodzina urządzeń SYNCHROTACT 5

Rys. 10: Konwencjonalne połączenia są realizowane poprzez zaciski wtykowe. Są one w większości niepotrzebne przy zastosowaniu interfejsu do komunikacji; wówczas sygnały są przesyłane poprzez 9-pinowe złącze Sub-D widoczne w lewym dolnym rogu. Połączenie z Ethernetem do zdalnego serwisowania zrealizowane jest przez gniazdo RJ45.

Strona 5

Łatwa integracja z nadrzędnym systemem sterowaniaUrządzenie SYNCHROTACT 5 można łatwo zintegrować z nowoczesną magistralą stero-wniczą. Interfejs komunikacji udostępnia protokoły MODBUS RTU, Profibus DP lub LON-Bus.

Jednocześnie, co jest istotne ze względów bezpieczeństwa, urządzenie synchronizują-ce pozostaje niezależnym i zabezpieczonym modułem systemu.

Oszczędność na kosztach podróży dzięki zdalnemu serwisowaniuDo celów zdalnego serwisowania przezna-czony jest inny interfejs. W takim wypadku, SYNCHROTACT 5 otrzymuje własny adres IP, a komunikacja realizowana jest przez interfejs Ethernetu z protokołem TCP/IP.Dzięki temu komputer PC z oprogramowa-niem „SynView“ posiada bezpośredni dostęp do urządzenia poprzez Internet. Dostęp ten jest załączany lub wyłączany na płycie tylnej urządzenia.

Rys. 11: Urządzenie pomocnicze SYN 5500 (do montażu kołnierzowego)

SYN 5100

SYN 5200

SYN 5201

SYN 5202

SYN 5302

SYN 5500

Zwykły Synchrocheck

Synchrocheck z rozbudowanymi funkcjami

Automatyczny jednokanałowy układ s ynchronizacji z dopasowaniem częstotliwości i napięcia

Automatyczny dwukanałowy układ synchronizacji z Synchrocheck szeregowo jako drugim kanałem

Redundancyjny automatyczny dwukanałowy system synchronizacji

Urządzenie pomocnicze do podłączania kilku punktów pracy równoległej

Typ Opis

Program SynView

Program SynView służy do prostego i szybkiego uruchamiania urządzeń SYNCHROTACT 5. Pracuje pod systemami Microsoft® Windows™ 95, 98, 2000 lub NT, w wersji językowej niemieckiej, angielskiej lub francuskiej.

Rys. 12: Ustawianie parametrów przy uzyciu programu SynView

FunkcjeProgram SynView oferuje cztery następujące podstawowe funkcje:

• Ustawianie parameterów Bardzo prosty i przyjazny dla użytkownika ekran ustawiania parametrów (Rys. 12).

• Wyświetlanie wartości aktualnych Wyświetlanie w czasie rzeczywistym wskaźnika synchronizmu, napięcia i częstotliwości (Rys. 13).

Rys. 13: Okno pomiarów programu SynView

• Funkcja rejestracji stanów przejściowych Pokazywane są zarejestrowane dane dla stanu przejściowego – nie jest potrzebny oddzielny rejestrator w trakcie uruchamiania (Rys. 14).

• Rejestrowanie zdarzeń i błędów Zdzrzenia i błędy są opisane jasnym tekstem wraz ze znacznikiem czasu dla ostatnich 256 zdarzeń (Rys. 15).

Rys. 15: Okno rejestracji zdarzeń programu SynView

Rys. 14: Okno rejestratora stanów przejściowych programu SynView

Strona 6

Dane techniczne

Napięcie pomocnicze _____________________________________________________Zakresy napięcia pomocniczego 24 do 48 VDC

100 do 125 VAC / DC

220 do 250 VDC

Dopuszczalny zakres napięcia 0,75 do 1,25 × Un

Maksymalny pobór mocy (SYN 5302) 25 W / 35 VA

Wejścia pomiarowe U1, U2 _________________________________________________Znamionowy zakres napięcia 50 do 130 VAC

Dopuszczalny zakres napięcia 0 do 1,3 × Un

Częstotliwość znamionowa 16 2/3 / 50 / 60 Hz

Wejścia cyfrowe __________________________________________________________Napięcia znamionowe 24 do 48 VDC

Pobór prądu 6 do 8 mA

Przekaźniki pracy równoległej ______________________________________________Maksymalne napięcie przełączania 250 VAC / DC

Maksymalny prąd przełączania, ciągły 5 A AC / DC

Maksymalna moc przełączania DC/AC ZAŁ 1000 W / VAMaksymalna moc przełączania DC/AC WYŁ 30 W / 30 VA

Przekaźniki nastaw, rozkazów i sygnalizacji __________________________________ Maksymalne napięcie przełączania 250 VAC/DC

Maksymalny prąd przełączania, ciągły 1,5 A AC/DC

Maksymalna moc przełączania DC/AC ZAŁ/WYŁ 50 W / VA

Interfejs szeregowy _______________________________________________________dla oprogramowania „SynView“ komputera PC RS 232

Zakresy pomiarowe _______________________________________________________ Napięcie U1, U2 0 do 1,3 × Un

Dopasowanie kątowe α –179 do +180 DEGCzęstotliwość 10 do 100 HzPoślizg s 0 do 50 %Przyspieszenie ds/dt 0 do 10 %/sCzas zał. do pracy równoległej t ZAŁ 0 do 1 s

Izolacja _________________________________________________________________Próba wytrzymałości dielektryczne IEC 60255-5 2 kV Próba napięcia impulsowego IEC 60255-5 5 kV

Stopień ochrony zgodnie z IEC 60529 ________________________________________Przód IP 54Tył IP 50

Zakresy temperatur _______________________________________________________Transport/magazynowanie – 10 do + 85 °CFunkcjonowanie + 5 do + 70 °CPraca (zgodność z danymi technicznymi) + 5 do + 55 °C

Stabilność mechaniczna ___________________________________________________Drgania IEC 60255-21-1 10 do 150 Hz Klasa 2 Poprawne działanie 1 g Trwałość 2 gUdary i uderzenia IEC 60255-21-2 Klasa 2 Poprawne działanie 10 g Wytrzymałość 30 g Trwałość 20 gTrzęsienie ziemi IEC 60255-21-3 Metoda A 5 g w każdej osi

Emsja / Odporność (EMC - kompatybilność elektromagnetyczna) ________________Emisja, zakłócenia na zaciskach IEC 55011 0,15 do 0,5 MHz: 79 /66 dB 0,5 do 30 MHz: 73 /60 dBEmisja, zakłócenia radiacyjne IEC 55011 30 do 230 MHz: 30 dB 230 do 1000 MHz: 37 dB

Strona 7

Dane techniczne

Emisja / Odporność (EMC) (ciąg dalszy) ______________________________________Wyładowania elektrostatyczne IEC 61000-4-2 Styk: 6 kV Powietrze: 8 kVPola elektromagnetyczne IEC 61000-4-6 0,15 do 80 MHz 10 V, 80 % AM IEC 61000-4-3 80 do 1000 MHz 10 V/m, 80 % AM oraz PM / 900 MHzSzybkie stany przejściowe/Przebicia IEC 61000-4-4 ±1 kV / ±2 kVNapięcie udarowe IEC 61000-4-5 ±0,5 kV/±1 kV/±2 kV/±4 kVPrzysiady napięcia IEC 61000-4-11 AC: 30 %: 10 ms 60 %: 100 ms > 95 %: 5000 msZakłócenie impulsowe 1 MHz IEC 60255-22-1 współbieżne 2,5 kV różnicowe 1 kV

Zgodność z normami CE __________________________________________________Dyrektywa dla niskiego napięcia 73/23/EWG EN 60950Dyrektywa EMC 89/336/EWG EN 50081-2 EN 50082-2

Dane konstrukcyjne

SYN 5100 _______________________________________________________________Obudowa modułowa zaprojektowana do montażu kołnierzowegoUsytuowanie PoziomeWymiary obudowy szer × wys × głęb 205 × 128 × 82 mmCiężar 0,3 kg

SYN 5200, SYN 5201, SYN 5202 _____________________________________________Obudowa do montażu wtykowego (Opcja: montaż powierzchniowy)Usytuowanie PoziomeWykrój w tablicy szer × wys 222 × 164 mmProfil urządzenia szer × wys × głęb 221 × 163 × 220 mmRama przednia szer × wys 226 × 171 mmCiężar 4,0 kg

SYN 5302 _______________________________________________________________Obudowa do montażu wtykowego dla stojaka 19-calowegoUsytuowanie PoziomeWykrój w tablicy szer × wys 443 × 155 mmProfil urządzenia szer × wys × głęb 442 × 154 × 220 mmRama przednia szer × wys 447 × 171 mmCiężar 8,0 kg

SYN 5500 _______________________________________________________________Konstrukcja tablicowa do montażu kołnierzowegoWymiary szer × wys × głęb 381 × 128 × 50 mmCiężar 1,4 kg

3BH

T 49

0 30

1 R

0224

Prin

ted

in S

witz

erla

nd (0

407-

PD

F)

ABB Switzerland Ltd.Static Excitation Systems, Voltage Regulators and Synchronizing EquipmentCH-5300 Turgi / SwitzerlandTelephone: +41 (0) 58 589 24 86Fax: +41 (0) 58 589 23 33Email: pes@ch.abb.comInternet: www.abb.com /synchrotact

We reserve the right to change in the interest of technical development.