SEPCOS Steuer- und Schutzrelais

UNTERWERKE
SEPCOS
Steuer- und Schutzrelais
SEPCOS/STEUER- UND SCHUTZRELAIS
SEPCOS ist ein Hightech-Gerät, das den anspruchsvollsten Sicherheitsanforderungen im Bereich der DC-Bahnstromversorgungsnetze
gerecht wird.
SEPCOS ist ein auf Mikroprozessortechnik basierendes, leistungsfähiges elektronisches System. Es dient als Schutz- und Steuereinheit
eines Abgangsfeldes oder eines Gleichrichterschalters in DC-Unterwerken von Transportsystemen.
Die Entwicklung der Schutzeinheit (PRO board) basiert auf den Sicherheitsanforderungen der Eisenbahnnormen EN50126, EN50128
und EN50129.
SEPCOS ist eine autarke, modular aufgebaute Einheit, die über Software erweiterbar und einfach anpassbar ist. Ferner ist die
Einheit weitgehend offen gegenüber den modernen Kommunikationssystemen. Sie erlaubt die Anbindung an Netzwerke oder seriell
angeschlossene Überwachungseinrichtungen.
Sécheron ist Vorreiter im Bereich der DC-Bahnstromanwendungen nach IEC61850 und hat bereits zahlreiche Projekte weltweit
nach dieser Norm erfolgreich umgesetzt.
SEPCOS ist nach IEC61850 Serverlevel A zertifiziert.
Hauptmerkmale
Leistungseinheit (PWR):
- 60 bis 220 V DC (50 W)
- 24 bis 48 V DC (35/50 W)
Schutzeinheit (PRO):
- 4 digitale Eingänge/3 digitale Ausgänge
- 4 analoge Eingänge/1 analoger Ausgang
Steuer- und Schutzeinheit (CPU):
- Leistungsfähiger Mikroprozessor
- VORTEX86MX
USB-Anschlüsse (A&B):
Aktualisierung und
Erhebung von Daten
Einheit Digitalein-/ausgänge (DIO):
- 16 digitale Eingänge/
8 digitale Ausgänge
OLED-Display-Modul
(Anzeige von Status
und Diagnose)
LED-Betriebsanzeige
Lichtwellenleiter
EthernetVerbindungen:
- ETH0: Verbindung PC
/ Schalter
- ETH1: unbelegt
Watchdog
NSDS-Ausgang
für die Anzeige
•
•
•
•
•
•
Micro SD
Rückstelltaste
Lichtsensor zur Aktivierung
des OLED-Display-Moduls
Modulares Konzept (16 digitale Eingänge und 8 digitale Ausgänge pro Modul)
Display (kapazitiver 7”-Dual-Farbtouchscreen)
Geprüft für den Einsatz in Bahnunterwerken nach IEC60255-22
Sehr gute Störfestigkeit dank einer hohen Abtastrate (ADC 16 bit)
Vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten
Steuerungsfunktionen:
SPS-Programmierung nach IEC61131-3
Anwendung an jedes Projekt und jede Funktionalität angepasst
- Schnellschalter EIN/AUS mit elektrischer oder magnetischer Selbsthaltung
- Mitnahmefunktion
- automatische Wiedereinschaltung
- Wiedereinschaltsperre
- Streckenprüfungsfunktion
• Externe Synchronisation (NTP)
• Überwachung von analogen Messungen
• Integriertes OLED-Display-Modul an PRO- und DIO-Einheiten (Anzeige von Status und Diagnose)
2
LED 1 bis 3:
konfigurierbare LEDs (SPS)
ERR: Fehler
RUN: in Betrieb
WDG: Watchdog
3,3 V und 12 V:
interne Spannung
Busverbindungen
Modularität und Anpassungsfähigkeit gehören zu den wichtigen Stärken der SEPCOS-Einheit. Wir haben dieses Schutz- und
Steuergerät mit dem Ziel der bestmöglichen Übereinstimmung mit den Anforderungen unserer Kunden entwickelt. Sécheron kann
unabhängig von der Art der Kommunikation und ihrer Architektur technische Unterstützung bei der Ausarbeitung eines Netzes leisten.
SEPCOS ist offen gegenüber allen Kundennetzwerken und Protokollen:
• IEC61850 einschließlich GOOSE
• IEC60870-5-104 (-5-101)
• DNP3.0 (seriell/Ethernet)
• Modbus TCP
• Profinet
• Modbus RTU
• Profibus DP
SEPCOS bietet flexible Konnektivität: Kupferkabel (RS485, RJ45) oder Lichtwellenleiter
Die Einrichtung wird ebenso den Bedürfnissen in puncto Redundanz gerecht:
• zwei unabhängige Netzwerke
• Parallel Redundancy Protocol (PRP)/High Availability Seamless (HSR) – IEC62439-3
SEPCOS kann auch an kundenspezifische Bedürfnisse angepasst werden.
SCADA / Control-command
communication port
Auxiliary power supply
SEPCOS mit Lichtwellenleiter
Power Supply
60-220 VDC (50 W)
24-48 VDC (35/50 W)
RJ45 Ethernet Port
Video output (LVDS)
Touch screen
Control / Command
RJ45 Ethernet Port
COMMUNICATION
Ethernet integrated switch
RJ45 Ethernet Port
Display
USB 2.0 - Type A (storage, USB key)
Optional Board
Optical fiber
Dual optical fiber (FI) Ethernet
Optional Board
PRP / HSR
Dual Ethernet / Optical fiber
Option ANYBUS
Modules
communications plug-in
- CAN
- Profibus-DP
- Profinet
4 analog inputs
1 emergency input
Graphic
color
display
Watchdog output
USB 2.0 - Type B
Serial Port (RS485)
Reset
1 analog output
Protection
1 fast output
Analog I/O
Digital I/O
3 digital inputs
16 digital inputs
16 digital inputs
2 digital outputs
I/O Board (#1)
I/O Board (#2)
(optional)
8 digital outputs
8 digital outputs
3
SEPCOS/STEUER- UND SCHUTZRELAIS
Konfigurationsbeispiel nach IEC61850
Anwendungsbereiche
Typische Anwendung
des SEPCOS:
Touch Screen Display
Control & monitoring
Communication
Bus
SCADA
High Speed
Circuit Breaker
Current (shunt
or Hall sensor)
Measuring amplifier
MIU10
Voltage
+
Measuring amplifier
VM10
TCP/IP
@
–
S-Web SEPCOS
User software
4
Das mit zahlreichen Schalt-/Steuerungs- und Schutzfunktionen ausgestattete SEPCOS erfüllt die Anforderungen von
DC-Bahnstromnetzen, wie z. B. Abgangsfelder oder Gleichrichterschalter.
SEPCOS wird zur Überwachung von Bahnstromnetzabschnitten und zur Protokollierung von Ereignissen verwendet.
Es analysiert den Stromanstieg und die Spannungen durch regelmäßige Messungen am Einspeisepunkt des Unterwerks zur
Oberleitung.
Die Messungen erfolgen über einen galvanisch getrennten Wandler (zum Beispiel die Messverstärker vom Typ MIU10 oder VM10
von Sécheron).
Schutz
Wichtigste Schutzmerkmale:
Schutzfunktionen:
• Bei jeder Erfassung werden die 3 folgenden Kurven gespeichert:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
- di/dt
- Strom
- Spannung
• Steigung der gespeicherten Kurve: 200 µs ... 5 s
• Abtastrate: ~ 20 µs
• Verfügbarkeit der letzten 5000 Ereignisse und 1000 Kurven
DDL + Delta I
DDL + Delta T
DDL - Delta I
DDL - Delta T
Lastverlagerung
Imax+
Imax++
ImaxImax-Thermoschutz (berechnet, strombasiert)
Unterbrochener Lichtbogen
Min. Speisespannung
Max. Speisespannung
Strecke stromführend
Spannungsabfall
Stromüberwachung
Kabelschutz
Energie +
Energie Leistungsschalterwartung
Umax +
Umax ++
Umax Umax -IDMT (Inverse Definite Minimum Time) L1
IDMT L2
IDMT L3
Unvollständige Sequenz
UMin+
Stromsteilheit der Schutzfunktionen (di/dt):
• DDL + Delta T
• DDL + Delta I
Ist der gemessene Delta-T-Wert höher als der Parameter Tmax
und der gemessene Delta-I-Wert höher als der Parameter Delta
Imin, erfolgt eine Erkennung von DDL + Delta T und es wird eine
Auslösung eingeleitet.
Ist der gemessene Stromanstieg Delta I für eine Dauer von mehr
als oder gleich Parameter t Delta Imax höher als der Parameter
Imax, erfolgt eine Erkennung von DDL + Delta I und es wird eine
Auslösung eingeleitet.
i
Trip
Delta Imax
DDL Delta I
i
Trip
Tmax
DDL Delta T
i(t)
i(t)
F
X
F
X
DDL + Delta T detection
Delta Imax
DDL + Delta I detection
t Delta Imax
Tmax
Delta Imin
Delta Imax
Delta Imin
E
E
t
t
5
SEPCOS/STEUER- UND SCHUTZRELAIS
Grafikdisplay und Benutzeroberfläche
Status-LED
Multifunktions-LED
Ein hochauflösendes 7“-Farbdisplay bietet
eine benutzerfreundliche Schnittstelle. Der
kapazitive Dual-Farbtouchscreen ermöglicht
eine einfache und intuitive Navigation.
Das Gerät ist mit 8 LEDs für eine dynamische
Anzeige (Farbe und Text) ausgestattet.
Es sammelt die über das SEPCOS
verfügbaren Informationen.
Kapazitiver
7”-Dual‑Touchscreen
Es umfasst die Änderung der Parameter
des SEPCOS (Schutzeinstellungen,
Befehlsparameter usw.).
Steuerbefehle
Ereignisliste
Schutzparameter
Steuerung der Anlage
(Ein-/Ausgabebefehle, Reset usw.)
Die Ereignislisten (letzte 5000 Ereignisse)
sind im SEPCOS gespeichert und können
angezeigt werden (einschließlich der
Schutzereignisse).
Anzeige und Änderung
der Schutzparameter
Popups
Sprachen
Modus
Popup-Liste
Mehrsprachiges Display; kann auf Wunsch
angepasst werden.
Verwaltungsmodi:
- Root
- Admin
- Benutzer
Optionale Funktionen
• Kabelisolationsfehler
Bei DC-Bahnstromanlagen müssen die Stromkabel mit Metallschirmen gegen hohe Berührungsspannung geschützt werden.Dieser
Schutz muss aktiv sein, wenn bei einem Isolationsfehler gefährliche Berührungsspannungen oder hoher Strom am Schirm auftreten.
Das System ist zur Erkennung von Leckstrom zwischen Schirm und Leiter oder zwischen Schirm und Erde ausgelegt. Bei einem
Fehler kann das Ausgangssignal für die Mitnahmeauslösung ausgewählt werden.
Die Einstellungen für diese Funktion können über S-Web SEPCOS vorgenommen werden.
6
S-Web SEPCOS und Trends
S-Web SEPCOS ist ein in jede SEPCOS-Einheit integrierter Webserver. Es ist somit keine Software-Installation auf einem Computer
erforderlich. Die Schnittstelle dient zur Konfiguration, Anzeige und Analyse der Daten des SEPCOS. Die Verbindung mit S-Web
SEPCOS erfolgt entweder über ein Ethernet-Kabel oder WLAN mit einem PC, Tablet-Computer oder Smartphone. Die Bedienung
von S-Web SEPCOS erfordert lediglich einen Web-Browser.
S-Web SEPCOS ermöglicht
• die Änderung der Schutz- und Steuerungsparameter der
Schaltfelder;
• die Erfassung der vom SEPCOS aufgezeichneten Daten;
• das Hoch- und Herunterladen von Informationen zwischen
einem PC und dem SEPCOS;
• die Echtzeitanzeige aller Analogeingangswerte (Spannung
und Strom);
• die kontinuierliche Aufzeichnung von Trends;
• die On- und Offline-Anzeige von Trends während eines
festgelegten Zeitraums;
• die Anzeige von Schutzfunktionskurven.
Die Trends der 4 analogen Eingänge sind für die letzten 30 Tage verfügbar.
Alle Funktionen des Displays (Schnellschalter öffnen/schließen usw.) sind über S-Web SEPCOS bedienbar.
Trends
Ereignisliste
Schutzkurven
Prüfungen
• EMV-Prüfung nach IEC60255-22
• Spannungs- und Isolationswiderstandprüfung nach
IEC60255-5
• Entwicklung gemäß EN50126, EN50128 und EN50129
• SPS-Programmierung nach IEC61131-3
• Umgebungsprüfungen
- Kälte – Lagerung nach IEC60068-2-1
- Trockene Wärme – Lagerung nach IEC60068-2-2
- Feuchte Wärme – Lagerung nach IEC60068-2-30
- Salznebel nach IEC60068-2-52
- Höhe ü. d. M. 3000 m (= 700 mbar) nach RTCA DO160F Abschnitt 4
• Schwing-, Schock- und Stoßprüfungen
- Schwingprüfung nach IEC60255-21-1
- Schockprüfung nach IEC60255-21-2
- Dauerschockprüfung nach IEC60255-21-3
- Erdbebenprüfungen nach IEC60980
• Kommunikation
- IEC61850 Serverlevel A/KEMA
7
Technische Daten
Wichtigste mechanische Eigenschaften:
• Modularer Aufbau
• Die Karten sind in Aluminium-Modulen integriert.
• Die elektrischen Anschlüsse sind geschützt hinter den vorderen Klappen des Gehäuses angeordnet.
124 mm
60 mm
108 mm
133 mm
*
*
* abhängig von der Anzahl der Module; die Breite eines Moduls beträgt 60 mm.
Umgebungsbedingungen
Anschlüsse
Die Umgebungsbedingungen müssen folgende Voraussetzungen
erfüllen:
Alle Anschlüsse (Spannungsversorgung, analoge und digitale
Signale, Netz usw.) sind an der Vorderseite angebracht.
• Lagertemperatur: -40 bis +85 °C
• Betriebstemperatur: -25 bis +70 °C
• Feuchtigkeit: relative Luftfeuchtigkeit 10 bis 95 %
• Höhe ü. d. M: < 3000 m (700 mbar)
Stromversorgung
SEPCOS wird durch eine modulare Stromversorgungseinheit
gespeist, die je nach Eingangsspannung gewählt wird.
SG825866BDE_C01-04.15
Stromversorgung:
• 60 bis 220 VDC (50 W)
• 24 bis 48 VDC (35/50 W)
Sécheron SA
Rue du Pré-Bouvier 25
1217 Meyrin – Genf
CH-Schweiz
Tel.: +41 (0)22 739 41 11
Fax: +41 (0)22 739 48 11
substations@secheron.com
www.secheron.com
Dieses Dokument spiegelt den technischen Informationsstand zum Zeitpunkt der Drucklegung wider. Es ist nicht vertragsbindend. Sécheron behält sich das Recht vor, das Produkt, dessen Eigenschaften in diesem Dokument
beschrieben werden, jederzeit zu ändern bzw. zu verbessern, um es auf dem neuesten Stand der Technologie zu halten. Der Käufer ist unter allen Umständen selbst dafür verantwortlich, sich über die Wartungsbedingungen
und -anforderungen bezüglich des Produkts zu informieren. Sécheron behält sich sämtliche Rechte vor, insbesondere hinsichtlich der durch die „Allgemeinen Geschäftsbedingungen“ begründeten Rechte.
Copyright© 2007 Sécheron SA