dProtection

dLaboratorys reläskyddssystem dProtection är ett modernt centraliserat datorsystem för reläskyddsfunktionalitet, incidentregistrering och automatisk analys.

Systemet är baserat på hårdvara och realtidssystem från Beckhoff Automation AB. Datorer och tillhörande komponenter är designade för industriella miljöer, har lång livslängd, hög tålighet och uppfyller bland annat standarderna EN 61000-6-2 och EN 61000-6-4. Alla komponenter i dProtection är testade och beprövade i flertalet industriella och krafttekniska miljöer, t.ex. robotstyrning och vindkraftstyrning.

Systemet består av två datorer med tillhörande busskomponenter och I/O-terminaler. Datorerna har all mjukvara på minneskort och saknar rörliga delar (t.ex. hårddisk) undantaget en CPU-fläkt. Systemets busskomponenter bygger upp ett informationsnätverk där grupper av I/O-terminaler ansluts. Mellan busskomponenterna och datorerna används Ethernet-kablage och i informationsnätverket mellan terminalgrupperna används plastfiber.

Systemets flexibla konstruktion är skalbar och anpassas till varje station. Alla komponenterna är utbytbara mot likvärdiga utan extra konfiguration. Detta inkluderar även datorerna som enkelt kan bytas ut då all information finns lagrad på minneskort.

Busskomponenterna används för att skapa ett redundant informationsnätverk baserat på tekniken EtherCAT som har realtidsprestanda och hög driftsäkerhet. Data kan skickas två olika vägar och skyddas av ett feldetektering- och felhanteringsprotokoll. Informationsnätverkets topologi kan anpassas efter behovet i stationen.

En terminalgrupp består I/O-terminaler. I/O-terminaler finns som ingångs- och utgångsterminaler och i flera olika varianter beroende på signalnivå och signaltyp. Terminalsammansättningen anpassas efter behovet av reläskyddsfunktionalitet, incidentregistrering och monitorering av generella signaler t.ex. larm från andra enheter.

Skydd för utgående ledningsfack


Reläskyddsystemet är utvecklat för det grundläggande behovet av skydd för utgående ledningsfack.

Skyddsfunktion IEEE/ANSI IEC 60617
Oriktat överströmsskydd 50P-1/51P-1
50P-2/51P-2
3I>
3I>>
Nollpunktsspänningsskydd 59N-1
59N-2
U0>
U0>>
Oriktat jordströmsskydd 51N-1 U0>
Riktat jordströmsskydd 67N-1
67NI
I >
I0INT >
Brytarfelsskydd 50BF CBFP
Brytarkontroll I -> O CB I -> O CB
Återinkopplingsfunktion 79 O -> I

Incidentregistrering och analys


Incidentregistreringen sker oberoende av reläskyddsfunktionaliteten via dLaboratorys incidentregistrerare dBox och kan konfigureras för att registrera incidenter som inte startar reläskydden men som kan indikera att något är på väg att ske. Registreringen sker på all data i stationen så en komplett bild av händelsen skickas till dLaboratorys molntjänst för analys. Den patenterade automatiska analysen sker i molntjänsten dAnalysis och presenteras både via ett webbgränssnitt och i en kompakt rapport. Det finns även möjlighet att hämta data till ett SCADA-system.

Användargränssnitt


Inspiration från moderna produkter har resulterat i att dProtection har ett användarvänligt och kraftfullt grafiskt användargränssnitt. I mjukvaran finns all funktionalitet för konfigurering av hårdvara, reläskyddsfunktionalitet och incidentregistrering. Därtill finns det systemövervakning och tydlig reläskyddsstatus vilken visar både pågående händelser och tidigare händelser. Visning av mätdata och aktiv konfiguration är inom ett par tryck på systemets användargränssnitt.

Konfiguration av reläskyddsfunktionaliteten är utformat som ett modernt grafiskt användargränssnitt med tydliga namn och strukturerad layout. Detta resulterar i snabb konfiguration och parametersättning av ett eller flera reläskydd.

Användargränssnittet visas på en touchskärm på kontrollskåpets framsida där drift- och underhållsåtgärder samt konfiguration kan utföras. En dator kan enkelt anslutas med TCP/IP och visa exakt samma användargränssnitt. Ingen extra mjukvara behövs, endast en dator med en webbläsare.

Systemöversikt och kommunikation


dProtection kan integreras i en station med all kommunikation till SCADA över IEC 60870-5-104 eller med IEC 61850 via en RTU för horisontell kommunikation internt i stationen.

Huvuddelen av systemet placeras i ett kontrollskåp eller fjärrskåp och förbinds med terminalgrupperna ute i ställverksfacken via ett fibernätverk. Brytarmanöver utförs genom en snabb och stark kombination av kraftreläer. Indikationer, mätsignaler och manöversignaler ansluts till en I/O-terminal vars tekniska egenskaper är valda för att passa ändamålet.

Applikationsområde


dProtection är ett komplett system för att utföra reläskyddsfunktionalitet och incidentanalys. Dess konstruktion medför en flexibel installation där konventionella produkter kan vara för omfattande och kostsamma.

Beroende på stationens egenskaper bör en eller flera nivåer av skyddsfunktionalitet finnas på plats. Samtliga funktioner, gemensamt skydd för utmatningar, backupskydd för inmatningsfack, lindningskopplarreglering, avstämningsautomatik för spolen, gasvakter etc. kan sammankopplas i en RTU för manöver och kommunikation med driftssystemet.

dProtection kan med fördel utgöra en nivå av reläskydd i samspel med övriga komponenter och har de nödvändiga skyddsalgoritmerna för utgående ledningsfack i en fördelningsstation. Även inkommande fack kan skyddas av dProtection t.ex. om stationen är en ren kopplingsstation utan transformator.

Ovan ses en installation av dProtection i en fördelningsstation som uppgraderades till att ha två nivåer av reläskydd och där dProtection utgör den moderna reläskyddsfunktionaliteten. Utrymmet i stationen var begränsat och ställverksfacken kunde inte rymma fler komponenter.

dProtection monterades i skåp och konfigurerades innan leverans till stationen, vilket resulterade i en enkel inkoppling. Med en relativt liten ombyggnad fick fördelningsstationen både en ny nivå av reläskydd med modern jordfelsfunktionalitet och en omfattande incidentregistrerare.


Ladda ner detaljerad information om dProtection: PDF (2548 kb)