Zapewnienie ciągłości zasilania obiektów i urządzeń przemysłowych jest jedną z kluczowych kwestii, z jakimi stykamy się w szeroko rozumianym utrzymaniu ruchu. Od poprawności zasilania zależy nie tylko bezpieczeństwo ludzi, ale również procesów takich jak produkcja, magazynowanie czy transport. Konieczne zatem okazuje się stosowanie urządzeń mających na celu wykrywanie braku zasilania, a następnie załączanie rezerwy.
Procesy związane z przełączaniem rezerw zasilania zostały poddane automatyzacji, dlatego też ich ręczne uruchamianie zastąpiono tzw. automatycznymi systemami załączania rezerwy (SZR). Mają one za zadanie wykrywanie braku lub spadku napięcia zasilania głównego, a następnie załączenie zasilania rezerwowego celem zapewnienia ciągłości dostarczania energii elektrycznej. Systemy tego typu przyczyniają się również do ograniczenia wpływu zakłóceń zwarciowych, a także zmniejszenia mocy zwarciowej na linii. Przerwy w zasilaniu negatywnie wpływają także na niektóre technologie produkcji wykorzystujące np. piece łukowe czy też asynchroniczne silniki dużej mocy. SZR znajdują zastosowanie przede wszystkim na liniach produkcyjnych, w elektrociepłowniach, a także w maszynowniach statków. Pracują one w systemach bezpieczeństwa i oświetlenia budynków oraz sieciach komputerowych i szpitalach. Systemy załączenia rezerwy najczęściej instalowane są w rozdzielniach niskiego i średniego napięcia. W zależności zarówno od wymagań prawnych dotyczących bezpieczeństwa konkretnej branży przemysłu, jak i indywidualnych potrzeb użytkownika rezerwy zasilania najczęściej wykorzystywane są do podtrzymywania pracy najważniejszych urządzeń i maszyn oraz oświetlenia awaryjnego.
Awarie układów zasilających
Awarie systemów zasilających urządzenia przemysłowe są podobne do tych, które występują w obiektach użyteczności publicznej. Bardzo często uszkodzenia spowodowane są rosnącym obciążeniem sieci szczególnie odbiornikami o nieliniowym poborze prądu. Zakłócenia mogą mieć charakter krótko- i długotrwały, a są to przede wszystkim wahania, spadki czy też zaniki lub odchylenia napięcia. Wyłączenia zasilania mogą być również spowodowane uszkodzeniami linii, a w konsekwencji zadziałaniem zabezpieczenia przeciwzwarciowego.
Zasilanie podstawowe a rezerwowe
W systemach zasilania źródło podstawowe stanowi zespół urządzeń i elementów instalacji odpowiedzialnych za doprowadzenie energii elektrycznej do odbiorników w warunkach normalnego eksploatowania. Źródła rezerwowe stanowią natomiast te elementy sieci elektrycznych, które przejmują zadania związane z zasilaniem odbiorników w przypadku odłączenia zasilania podstawowego. W praktyce rozróżnia się dwa rodzaje układów rezerwowych – jawny i ukryty. Pierwszy z nich stanowi system, który przy normalnym zasilaniu nie przenosi żadnego obciążenia, jednak może on być załączony dla przejęcia zasilania wszystkich odbiorników. Układ ukryty podczas normalnej pracy nie jest całkowicie wykorzystywany. Może być jednak czasowo obciążony podczas pracy tylko z jednego źródła.
Już na etapie projektowania układu elektroenergetycznego wyposażonego w SZR należy uwzględnić pewne właściwości zasilania. Przede wszystkim ważne jest, aby urządzenia i elementy instalacji elektrycznej dostarczające rezerwową energię elektryczną były w najmniejszym stopniu powiązane ze źródłem podstawowym. Niezależność taka zapewnia bowiem ograniczenie wpływu przenoszenia zakłóceń. Istotna jest również odpowiednia moc układu zasilania dołączonych odbiorników.
Co może być rezerwą
Zasilanie rezerwowe stanowi linia zasilająca, transformator czy też agregat prądotwórczy, które zostają włączone w układ zasilający podczas awarii zasilania podstawowego. W układach zasilania niskiego napięcia do podtrzymania pracy urządzeń bardzo często wykorzystywane są UPS-y (Uninterruptable Power Supply). Przełączanie odbywa się w sposób bezprzerwowy. Urządzenia tego typu charakteryzują się wbudowanymi akumulatorami, które są ładowane podczas działania zasilania podstawowego. W przypadku odbiorników indywidualnych UPS-y najczęściej osiągają moc do 10 kVA. Systemy rozproszone wykorzystują większą liczbę UPS-ów, a odbiorniki grupowe zasilane są zasilaczami awaryjnymi o mocy od 10 kVA do ponad 100 kVA. Działają one w oparciu o tzw. technologię on-line, która pozwala na podwójną konwersję i stabilizowanie napięcia sinusoidalnego na wyjściu.
W praktyce spotkać można również połączenia zasilaczy awaryjnych w układzie mieszanym. Polega ono na tym, że najważniejsze urządzenia zabezpieczone są za pomocą zasilacza on-line małej mocy. Konstrukcja takiego UPS-a wykorzystuje budowę równoległą. Oznacza to, że uszkodzenie jednego z modułów nie powoduje przerwy w dostawie energii.
Zmieniają paliwo na prąd
W przypadku braku linii zasilającej bardzo często jako źródło zasilania awaryjnego wykorzystywane są agregaty prądotwórcze. Dostępna na rynku oferta w tym zakresie jest bardzo obszerna i zasługuje na odrębną analizę. Jednak warto wspomnieć o kilku ważnych zasadach, które należy uwzględnić przy doborze agregatu jako źródła zasilania awaryjnego. Przede wszystkim istotne pozostaje określenie liczby i rodzajów odbiorników elektrycznych, które będą zasilane. Ważny jest także podział zasilanych urządzeń na jedno- oraz trójfazowe. Kluczową kwestię stanowi również określenie mocy każdego zasilanego urządzenia. Moc agregatu powinna być wyższa od sumy poszczególnych mocy odbiorników. Przy uruchamianiu systemu zasilania wykorzystującego agregaty warto zwrócić uwagę na włączanie poszczególnych odbiorników w niewielkich odstępach czasowych, zaczynając od urządzeń o największej mocy, kończąc na tych, które charakteryzują się najmniejszym zapotrzebowaniem na energię. W przypadku agregatów trójfazowych ważne jest symetryczne obciążenie faz. Nie mniej istotne jest również miejsce zainstalowania agregatu. Powinien on być usytuowany w pomieszczeniu zadaszonym lub zamkniętym. Ważny jest także odpowiedni dopływ powietrza i odprowadzenie spalin. Zasilanie awaryjne stanowić może także układ mieszany wykorzystujący zarówno urządzenia typu UPS, jak i agregat.
Rodzaje SZR
Ręczne systemy przełączania stanowią najprostszy sposób uruchamiania zasilania rezerwowego. Polega ono na tym, że operator za pomocą wyłączników zblokowanych mechanicznie samodzielnie przełącza zasilanie, decydując o czasie załączenia i wyłączenia zasilania rezerwowego. Sterowany zdalnie zespół przełączania zasilania najczęściej znajduje zastosowanie przy zasilaniach charakteryzujących się dużym obciążeniem prądowym. Załączenie rezerwy odbywa się elektrycznie. Konstrukcja układu tego typu wykorzystuje dwa lub trzy wyłączniki wyposażone w blokadę elektryczną i mechaniczną. Najbardziej zaawansowanym układem załączania rezerwy jest system automatyczny. Wyposażony jest on w sterownik, dzięki któremu odbywa się samoczynne wykrywanie niewłaściwości w parametrach zasilania i włączanie rezerwy.
Wykorzystywane w praktyce układy zasilające różnią się parametrami sieci i urządzeń wykonawczych, dlatego też odpowiednio dostosowane muszą być systemy załączania rezerwy. Dostępne na rynku urządzenia tego typu mogą przełączać między liniami zasilającymi lub liniami zasilającymi i agregatami lub urządzeniami typu UPS.
Rys. 1. Układy standardowe SZR
W praktyce SZR dostosowany jest do konkretnego systemu zasilania, a kombinacje między zasilaniem podstawowym a rezerwowym mogą być inne niż te, które przedstawione są rys. 1. Spotkać można np. układ realizujący przełączanie między trzema liniami i trzema agregatami prądotwórczymi.
Kompletny automatyczny system załączania rezerwy oparty jest na podzespołach, które dobierane są z uwzględnieniem indywidualnych parametrów i właściwości zasilania. Część sterująca odpowiedzialna jest za nadzorowanie napięcia zasilań, a w przypadku zmian wygenerowanie sygnałów przesłanych do części wykonawczej, stanowiącej elementy odpowiedzialne są za realizowanie przełączeń.
Jak dobierać SZR
Nowoczesne systemy załączania rezerwy wykorzystują sterowniki PLC, dzięki czemu ograniczona jest do minimum liczba niezbędnych podzespołów. Systemy takie już na etapie projektu powinny uwzględniać indywidualne właściwości obiektu. Ważne są mechaniczne blokady w elementach wykonawczych odpowiedzialne za zapobieganie jednoczesnemu podaniu napięcia z kilku źródeł. Kluczową kwestią pozostaje również określenie opóźnienia czasowego odłączeń i włączeń. Należy również mieć na uwadze możliwość ręcznego przełączenia, które powinno zablokować sterowanie automatyczne. Jest to bardzo istotne szczególnie z punktu widzenia bezpieczeństwa prowadzenia prac serwisowych. Zadaniem ręcznego sterowania jest zapobieganie niedozwolonym uruchomieniom systemu. Sterownik i jego oprogramowanie dobierane jest w zależności od stopnia złożoności systemu. Parametry elementów wykonawczych takich jak styczniki lub wyłączniki dobierane są z uwzględnieniem mocy dołączanych urządzeń i maszyn elektrycznych.
Sterowniki SZR
„Mózgiem” systemu jest sterownik, który odpowiedzialny jest za wykrywanie nieprawidłowości w zasilaniu podstawowym, a następnie uruchamianie właściwej rezerwy oraz ewentualny późniejszy powrót do zasilania głównego. Nowoczesne układy sterowania mają wiele zaawansowanych funkcji. Jednak do tych o charakterze podstawowym należy zaliczyć przede wszystkim załączanie rezerwy w określonym czasie. W automatycznym trybie pracy SZR w pierwszej kolejności sprawdza prawidłowość napięcia podstawowego. W przypadku wykrycia jego braku lub spadku o określonej wartości układ czeka na powrót napięcia, a jeżeli ono nie powraca, zostaje załączone zasilanie rezerwowe. Sterowniki mogą pracować również w trybie ręcznym, podczas którego przełączanie odbywa się za pomocą wyprowadzonego przycisku i wyłącznika na zewnątrz rozdzielnicy. Załączanie i wyłączanie wykorzystuje przycisk, natomiast wyłącznik służy do wyboru trybu sterowania. SZR, pracując w trybie automatycznym, samodzielnie wykonuje funkcje przełączania. Czas zwłoki reakcji systemu na zanik i powrót napięcia jest regulowany w zakresie od 0,5 do 60 s, który musi być dostosowany do indywidualnych potrzeb użytkownika. Pobudzenie układu automatyki następuje również w razie obniżenia jednego z napięć fazowych poniżej wartości 195 V. Dostępne na rynku układy sterowania wykorzystują następujące tryby pracy:
- automatyczny bez powrotu,
- automatyczny z samopowrotem,
- ręczny,
- odstawiający całość lub fragment automatyki,
- lokalnej blokady pożarowej,
- zdalnej blokady pożarowej z pomiarem ciągłości przewodu.
Sygnalizacja
Sterowniki SZR wyposażone są w sygnalizację optyczną, której zadaniem jest informowanie operatora o stanie pracy systemu. Wskaźniki wykorzystują najczęściej diody typu LED lub wyświetlacze ciekłokrystaliczne, za pomocą których przekazywane są dane dotyczące obecności napięć oraz położenia styczników i wyłączników. Dla użytkownika systemu ważna pozostaje również informacja o trybie sterowania (ręczny lub automatyczny). Niektóre modele sterowników wyposażone są również w sygnalizację alarmową, która wyzwalana jest w momencie wystąpienia zakłóceń w pracy systemu (np. niezadziałanie styczników, niezadziałanie agregatu prądotwórczego).
Przekaźniki nadzorcze
Znacznie prostszymi urządzeniami, które mogą być stosowane jako podzespoły w układach przełączania rezerw, są przekaźniki nadzorcze. Mają one na celu nadzorowanie i ochronę zarówno sieci jedno- jak i trójfazowych. Oferowane na rynku przekaźniki charakteryzują się stałymi lub regulowanymi poziomami nadzoru. Urządzenia te pozwalają na nadzór napięcia sieciowego oraz ochronę przed przepięciem i niedomiarem napięcia, a także opóźnianie ponownego włączenia dla uniknięcia wysokiego prądu załączenia. Czas opóźniania w przedziale od 5 – 20 min nastawiany jest za pomocą mostka lub przełącznika. Niektóre modele przekaźników wyposażone są w pamięć rejestrującą błędy oraz kontrolowanie asymetrii i kolejności faz, czy też ich zaniku.
Jak zainstalować i naprawić
Zakres prac, który musi być przeprowadzony przez użytkownika podczas montażu, obejmuje przede wszystkim podłączenie przewodów zasilań podstawowych i rezerwowych do zacisków styczników. Istotne jest również dokonanie prawidłowych połączeń między częścią sterującą a wykonawczą systemu. Miejsce instalacji styczników to najczęściej rozdzielnia elektryczna, zaś sterownik lub panel operatorski montowany jest w zasięgu wzroku operatora. Pamiętać należy o tym, że producent powinien wraz z systemem dostarczyć kompletną dokumentację techniczno-ruchową.
Nowoczesne systemy SZR wyposażone są w funkcje autodiagnostyczne pozwalające na zidentyfikowanie błędu oraz wyświetlenie go w postaci odpowiedniego kodu, co znacznie skraca czas lokalizowania usterki. Podczas usuwania awarii należy w pierwszej kolejności sprawdzić stan kabli łączących poszczególne elementy systemu. Pamiętać należy, że pomiary elektryczne w części wykonawczej powinny być poprzedzone zablokowaniem mechanicznym styczników. Przed wymianą któregokolwiek z elementów należy zadbać o odłączenie zasilania oraz zabezpieczenie przed przypadkowym włączeniem.
Wymiana danych i wizualizacja
Wbudowane w sterownikach porty komunikacyjne (lub dostępne jako odrębne moduły) pozwalają na przesyłanie danych do komputera lub nadrzędnego systemu automatyki. Wykorzystywane do tego celu jest złącze RS 232 lub RS 485/422. Uzyskane w ten sposób informacje mogą być przetwarzane przez program wizualizacyjny, dzięki któremu operator jest powiadamiany o stanie elementów wykonawczych, obecności napięcia podstawowego, rezerwowego oraz sygnału wymuszającego zasilanie z drugiego źródła. Dla użytkownika ważne są również dane dotyczące nastaw i konfiguracji, a także stanu odbiorników drugorzędnych oraz trybu sterowania. Na rynku dostępne są panele operatorskie z ekranem dotykowym oraz moduły komunikacyjne, dzięki którym istnieje możliwość przekazywania danych do sieci komputerowej lub komunikowania się poprzez przeglądarkę internetową.
Odebrano nową wiadomość
Producenci oferują również modemy pozwalające na wymianę danych między sterownikiem a telefonem komórkowym, dzięki czemu użytkownik na bieżąco jest informowany o stanie SZR. Przykładem takiego rozwiązania może być modem easySMS, który informacje wysyła w postaci wiadomości tekstowej. Mogą być one również dostarczane w postaci e-maila. Urządzenie współpracuje ze sterownikami za pomocą portu szeregowego RS-232. Modem wykorzystuje karty SIM wszystkich operatorów. Jednocześnie wiadomości mogą być wysyłane do czterech numerów. Do prawidłowej pracy systemu niezbędny jest sterownik programowalny, konfigurator, modem easySMS oraz antena.
Od teorii do praktyki
Na rynku jest wiele firm produkujących podzespoły do automatycznych systemów załączania rezerwy. Jest z czego wybierać zarówno pod względem sterowników, jak i aparatów wykonawczych. Producenci zagraniczni i krajowi oferują szeroką gamę urządzeń, które można dostosować do konkretnych warunków użytkowych. Warto przyjrzeć się nieco bliżej kilku przykładom. Jednym z nich może być SZR wykorzystujący jako sterownik przekaźnik programowalny NEED firmy Relpol. Rozwiązanie takie zapewnia nadzór napięcia w trzech fazach. System pozwala również na sprawdzanie kolejności i asymetrii faz oraz ich zaniku. Przełączanie odbywa się w trybie ręcznym lub automatycznym. O stanie pracy urządzenia informują wskaźniki optyczne. SZR wyposażony jest zarówno w wyłącznik bezpieczeństwa, jak i przeciwpożarowy, a zasilaniem rezerwowym może być linia lub agregat. W pierwszej kolejności system sprawdza właściwości zasilania podstawowego, po czym urządzenie przechodzi w stan czuwania. W przypadku zaniku zasilania głównego układ czeka 5 s na jego powrót, a następnie zostaje przełączony stycznik i włączone zasilanie rezerwowe. W zależności od konfiguracji system zostaje przełączony lub powraca do zasilania podstawowego. Jeżeli zadziała styk sygnalizacji pożarowej, automatyka wyłącza stycznik zasilania podstawowego, a zablokowane zostaje zasilanie rezerwowe. Układ może pracować w temperaturze od 25 do 55°C przy wilgotności względnej od 5 do 95%. Moduł automatyki zasilany jest napięciem 3×400/230 V przy częstotliwości 50 Hz. Pobudzenie odbywa się w przypadku zaniku lub obniżenia przynajmniej jednego napięcia fazowego poniżej wartości 195 V. Zakres regulacji czasu zwłoki reakcji zarówno na zanik, jak i powrót napięcia wynosi 0,5 do 60 s. Moduły automatyki SZR produkowane są również w wersjach przeznaczonych do instalacji na płycie montażowej, płycie do wbudowania w rozdzielnicy lub szafie. Kompletny moduł dla zasilania podstawowego i rezerwowego składa się z:
- zabezpieczenia przekaźników pomiarowych,
- przekaźników pomiarowych napięcia,
- przekaźnika programowalnego,
- styczników mocy,
- blokady mechanicznej,
- listwy zaciskowej,
- elementów kontrolno-sterujących.
System może być sterowany ręcznie za pomocą wyłączników i przełączników. Wybór funkcji odbywa się także z wykorzystaniem dotykowego panelu operatorskiego lub sieci Ethernet. Na ekranie operator informowany jest o stanie poszczególnych załączników, zasilań oraz wszystkich zdarzeniach.
SZR Moeller
Układ samoczynnego załączania rezerwy zasilania typu MA-0A firmy Moeller przeznaczony jest do zapewniania ciągłości zasilania odbiorników elektrycznych niskiego napięcia. Sygnalizacja optyczna informuje operatora o obecności prawidłowych napięć źródeł oraz załączeniu styczników. System wyposażony jest we wzajemne blokady elektryczne i mechaniczne styczników przed załączeniem źródeł do pracy równoległej. Styczniki mogą być również sterowane ręcznie. Istnieje także możliwość dopasowania czasu zwłoki reakcji SZR na zanik i obniżenie napięcia do czasu zadziałania układów nadrzędnych oraz nastaw czasowych zabezpieczeń. Ustawienia fabryczne przewidują 3 s reakcji na zanik napięcia natomiast 6 s na powrót napięcia. Nastawy można zmieniać za pomocą pokrętła modułu czasowego przekaźników w zakresach 0,2 – 30 s oraz 20 do 180 s. Układ przeprowadza kontrolę trzech napięć międzyfazowych, a także kolejności faz napięcia podstawowego i rezerwowego. W przypadku obniżenia się jednego z napięć poniżej wartości 240 V lub zamiany kolejności faz następuje pobudzenie SZR zgodnie z zadanym czasem.
Sygnalizacja wykorzystuje diody LED, za pomocą których przekazywane są informacje o obecności prawidłowego napięcia zasilania oraz położeniu styczników. Wraz z modułem automatyki MA-0A dostarczany jest przełącznik krzywkowy służący do wyboru trybu sterowania. W przypadku takich sytuacji jak zadziałanie wyzwalacza nadprądowego czy niezadziałanie stycznika lub odłączenie za pomocą wyłącznika pożarowego następuje zablokowanie sterowania automatycznego. Należy wtedy usunąć przyczynę zakłócenia, a następnie ponownie przełączyć w tryb sterowania automatycznego.
AZR i APZ
Automaty przełączania zasilań (AZR) firmy Energotest-Energopomiar wykorzystywane są w układach zasilania ważnych odbiorników silnikowych SN i NN, czyli tam, gdzie niedopuszczalna jest dłuższa przerwa (<1 s) w zasilaniu urządzeń technologicznych. Funkcje realizują specjalizowane urządzenia o bardzo zaawansowanych algorytmach pracy. Charakteryzują się one dodatkowymi funkcjami, takimi jak quasi synchroniczne przełączanie, czy też przełącznik zasilania od skokowego obciążenia napięcia. Przełączania odbywają się z czasem 0,5 s.
Automat przełączania zasilań APZ firmy Energotest-Energopomiar przeznaczony jest do wykonywania najbardziej wymagających przełączeń w układach wielowyłącznikowych. Przystosowany jest on do pracy na każdym poziomie napięcia (WN, SN i NN) przy wykonywaniu połączenia synchronicznego bezprzerwowego. Ważna jest także możliwość załączania wyłączników po górnej stronie transformatora zasilającego rozdzielnię.
multiMUZ
Model multiMUZ2 – SZR 33 firmy JM-TRONIK kontroluje wartości zarówno napięć, jak i prądów w polach zasilających trzech sekcji. Jeżeli napięcie w danym polu zasilającym zmaleje poniżej nastawionej wartości, to po wcześniej zaprogramowanym czasie zostanie wysłany impuls wyzwalający otwarcie wyłącznika w tym polu. W następnej kolejności porównywane są mierzone prądy w sąsiednich polach zasilających i zamykany jest wyłącznik w polu wyłącznika szyn łączącego sekcję z mniej obciążonym polem zasilającym. Sterownik wyświetla komunikat: „Działanie SZR”, który zostaje zapisany w rejestratorze zdarzeń. Jeżeli funkcja automatycznego powrotu jest aktywna, to wzrost napięcia w wyłączonym polu zasilającym powyżej nastawionej wartości spowoduje wysłanie impulsu zamknięcia wyłącznika w tym polu, a otwarcie wyłącznika we właściwym polu. Na wyświetlaczu pojawi się komunikat: „Powrót SZR”.
Również w wersji mini
System przełączania zasilań APZmini jest systemem realizującym przełączanie rezerwy w układach bez przekładników napięciowych, co znacznie wpływa na obniżenie kosztów zakupu i instalacji. System przeznaczony jest do rozdzielnic:
- WN wyposażonych w przekładniki napięciowe,
- SN niewyposażonych w przekładniki napięciowe, w których napięcie realizowane jest za pośrednictwem izolatorów reaktancyjnych,
- NN niewyposażonych w przekładniki napięciowe, w których elementy pomiarowe włączone są bezpośrednio w obwody pierwotne 0,4 V.
System charakteryzuje się konstrukcją rozproszoną opartą na jednym automacie APZmini, umieszczonym w rozdzielni, którego zadaniem jest sterowanie automatyką SZR. Kolejnymi elementami są przekaźniki zabudowane w polach odpowiednich wyłączników, odpowiedzialne za zbieranie informacji z danego pola. Ich zadaniem jest również wykonywanie funkcji automatyki SZR. Takie rozwiązanie konstrukcyjne pozwala na ograniczenie liczby połączeń kablowych. Przekaźniki, które jednocześnie pełnią funkcje pomiarowe i wykonawcze, są zabudowane w polach wyłączników, co zmniejsza pracochłonność podczas instalacji. Połączenia przekaźników z automatem wykorzystują kable ze złączami DB9. Aplikacje tego typu znajdują zastosowanie przede wszystkim w elektrowniach, elektrociepłowniach, zakładach energetycznych i przemysłowych, a także budynkach użyteczności publicznej i obiektach o podwyższonym standardzie wykonania.
Więcej niż SZR
Na rynku dostępne są również systemy znacznie bardziej złożone, które mają zbudowany SZR, a oprócz tego są w stanie realizować funkcje związane z kontrolowaniem najważniejszych parametrów sieci elektrycznej. Przykładem takiego urządzenia może być system CZIP firmy Relpol wykorzystywany w polach rozdzielni średniego napięcia w energetyce zawodowej w sieciach, w których występuje dowolny sposób uziemienia punktu zerowego. Urządzenie obejmuje również SZR, a także zespół dla pola 110 V transformatora zasilającego oraz zespół dla pola silnika synchronicznego wysokiego napięcia. Urządzenie ma na celu realizowanie funkcji układów automatyki elektroenergetycznej pól SN. Najważniejsze zadania systemu CZIP to:
- realizacja kryteriów automatyki zabezpieczeniowej danego pola,
- pomiar prądów i napięć w obwodach wtórnych pola rozdzielni,
- obliczanie wartości mocy i energii przepływających pierwotnymi obwodami pola,
- określanie i przekazywanie do systemu nadrzędnego stanu łączników pola,
- sterowanie wyłącznikiem pola,
- realizacja funkcji telemechaniki,
- komunikacja z komputerowym systemem nadzoru (np. EX, SYNDIS) w oparciu o protokół DNP 3.0, bezpośrednio lub poprzez własny koncentrator CZIP-NET,
- samokontrola pracy poszczególnych elementów zespołu CZIP,
- sporządzanie raportów w wewnętrznej pamięci – odpowiednik rejestratora zdarzeń,
- rejestracja przebiegów podczas wybranych stanów sieci, w tym również zakłóceniowych – rejestrator zakłóceń,
- sygnalizacja optyczna za pomocą diod świecących umieszczonych na płycie czołowej urządzenia,
- sterowanie przekaźnikami programowalnymi,
- współpraca z komputerem umożliwiającym wygodną obsługę programową w zakresie zmiany nastaw, programowania sygnalizacji i przekaźników, określania stanów wejść i wyjść, przeglądania zdarzeń, obserwowania wyników pomiarów.
Zespoły CZIP mogą również wykonywać zadania wynikające z dodatkowych potrzeb eksploatacji sieci. Interesującym rozwiązaniem jest realizowanie pomiarów i udostępnianie ich na ekranie lub eksportowanie do programu MONITOR lub innych systemów. Zespół ten dokonuje także pomiaru mocy czynnej i biernej w miejscach, w których wielkościami wejściowymi są prądy i napięcia. W zespołach dla pola liniowego mierzona jest energia czynna i bierna oraz moce piętnastominutowe w kilku strefach czasowych z jednoczesnym podziałem na energię dopływającą i odpływającą. System realizuje pomiary i kryteria rozruchowe w oparciu o obliczone wartości skuteczne poszczególnych wielkości. Do dyspozycji operatora jest wyświetlacz LCD lub komputery podłączone za pomocą portów RS-232 lub RS-485. Zespół wyposażony jest w sygnalizację optyczną wykorzystującą diody LED. Do realizowania dodatkowych funkcji wykorzystywane mogą być przekaźniki programowalne. W rejestratorze zdarzeń może być zapamiętane 255 raportów, z czego 31 przechowywane jest przez jedną dobę po wyłączeniu zasilania. System charakteryzuje się również rejestratorem zakłóceń pozwalającym na zapisywanie przebiegów zwarciowych.
Druga generacja zespołów CZIP pozwala na ich programowe dostosowanie do pracy we wszystkich polach rozdzielni SN, a oprogramowanie może być wymieniane za pomocą łączy komunikacyjnych RS-232 lub RS 485. Obydwa porty dostosowane są do pracy równoległej przy użyciu światłowodów. Sterowanie wyłącznikiem pola odbywa się za pomocą klawiatury zespołów. CZIP charakteryzuje się dodatkowymi wyjściami przekaźnikowymi wykorzystywanymi do sterowania wyłącznika o zdolności łączeniowej niepozwalającej na przerwanie obwodu cewki wyłącznika. System wyposażony jest również w wewnętrzny zegar oraz system kontroli ciągłości obwodów napięciowych.
Autor: Damian Żabicki
