Siemens pylvästyhjökatkaisijat. Kytkinlaiteteknologiaa avojohtojakeluverkkoihin. Answers for energy.

Transkriptio

1 Siemens pylvästyhjökatkaisijat Kytkinlaiteteknologiaa avojohtojakeluverkkoihin Answers for energy.

2 aa Siemensin tyhjökytkinteknologia on osoittautunut luotettavaksi pitkällä käyttökokemuksella ja täyttää kaikki vaatimukset ulkokäyttöön keskijännitteellä aina 38 kv saakka. 2

3 Teknistä luotettavuutta Nykyisin teollistuneessa yhteiskunnassa on ominaista että energian kulutus nousee, ympäristöasioihin kiinnitetään huomiota ja kustannuspaineet kasvavat. Samanaikaisesti kuluttajien vaatimukset ovat lisääntyneet laadukkaan ja luotettavan energian saannin osalta. Näistä syistä energian tuotannon, siirron ja jakelun tuotteiden tulee olla innovatiivisia. Teollisuuden haasteena on kasvattaa luotettavuutta, suojella ympäristöä ja pyrkiä valmistamaan tuotteensa tehokkaasti. Yllämainituista syistä Siemens esittelee uuden pylvästyhjökatkaisija tuotelinjan, joka tarjoaa avojohtoverkkoihin edistyksellisen suojaustoiminnallisuuden ja mahdollistaa jakeluverkon käytettävyyden parantamisen. Siemensin ohjauslaite, joka toimii järjestelmän ytimenä, tarjoaa korkealuokkaiset suojaustoiminnat, helpon käytettävyyden ja korkean käyttövarmuuden. Siemensillä on yli kolmenkymmenen vuoden kokemus tyhjökatkaisuteknologiasta ja yli yhdeksänkymmenen vuoden kokemus suojausjärjestelmistä, ollen myös näin alansa markkinajohtaja. Pylväskatkaisijat tarjoavat edistyksellistä tekniikkaa, jossa yhdistyvät monipuolinen osaaminen ja Siemensin tuotteille tuttu korkea laatu ja luotettavuus. Ympäri maailman Siemensin tyhjökytkinlaitteet ja suojausteknologia ovat saaneet arvostusta korkean laatunsa ansiosta. Siemensin uudet pylvästyhjökatkaisijat ovat lisäosoitus Siemensin johtavasta asemasta energiateollisuudessa. Siemens on esitellyt nyt tyhjöteknologiaan ja numeerisiin suojiin perustuvan tyhjökatkaisijatuotelinjan tarjoten selkeitä hyötyjä suojaukseen ja ohjaukseen. Ohjausyksikkö on pylväskatkaisijan sydän, ja se on sijoitettu ohjauskaappiin samaan pylvääseen kuin pylväskatkaisijakin. Ohjausyksiköllä pylväskatkaisijaa ohjataan käyttäjäystävällisesti ja luotettavasti. 3

4 4 Sähkökatkosten seurauksena asiakkaalle ei voida toimittaa tarvittavaa sähköenergiaa ja samalla menetetään asiakkaiden luottamus, joudutaan maksamaan korvauksia ja jopa menetetään asiakkaita. Tärkeämpää kuin koskaan aiemmin, luotettava sähkön siirto on edellytys taloudelliselle menestykselle.

5 Mahdollisuus luotettavampaan sähkön jakeluun Kehittynyt jakeluverkko muodostuu käyttötarkoituksenmukaisista komponenteista ja käyttötarpeen vaatimista sovelluksista, joilla pyritään takaamaan luotettava sähkön syöttö. Avojohtolinjoilla esiintyy käyttökatkoksia ulkoisten syiden aiheuttamina, jolloin linjojen suojaus häiriöiltä ja syötön automaattinen jälleenkytkentä nousee tehokkaaksi vaihtoehdoksi. Tämä on usein toteutettu katkaisijoilla ja sulakkeilla. Kuitenkin yli 90% avojohtoverkon vioista on ohimeneviä, koska viat poistuvat itsekseen: oksat ja mahdolliset eläimet putoavat alas ja voimakkaan tuulen aiheuttama vaihejohtimien kosketus poistuu johtimien palatessa paikoilleen. Ohimenneen häiriön jälkeen verkko olisi uudelleen käyttöönotettavissa, mutta käyttöhenkilökunnan tulee sulkea lauennut katkaisija tai vaihtaa palanut sulake. Seurauksena on sähkön siirron keskeytyminen. Häiriötilanteessa Siemensin pylvästyhjökatkaisija laukaisee vikavirran. Muutaman jakson jälkeen se sulkeutuu uudelleen ja jää kiinni, jos häiriö on poistunut linjalta. Uudelleenkytkentäjakso voidaan suorittaa aina viisi kertaa peräkkäin, pyrkien palauttamaan linja käyttöön ennen kuin se suorittaa lopullisen laukaisun verkossa olevan pysyvän vian johdosta. Ohimenevät viat eivät aiheuta useinkaan pysyvää vauriota linjoille, varsinkin jos niiden merkitystä verrataan luotettavan ja katkottoman sähköverkon toimintaan! 90% avojohtolinjojen häiriöistä on ohimeneviä. Pylväskatkaisijat lisäävät jakeluverkkonne käyttövarmuutta. 5

6 Keskijänniteverkkojen käyttäjäystävällinen hallinta Siemens pylvästyhjökatkaisija voidaan asentaa haluttuun verkon kohtaan siten, että se on helposti käyttöhenkilökunnan ulottuvilla. Pylväskatkaisija voidaan asetella suojaamaan verkkoa, olipa se rakenteeltaan säteittäinen, rengas tai niiden yhdistelmä. Siemens pylvästyhjökatkaisija on älykäs tuote ja se mahdollistaa ongelmattomat käyttötoimepiteet: kehittynyt tyhjökatkaisuteknologia kehittyneet ja tukevat epoksihartsieristimet varustettuna integroiduilla sensoreilla kaksoiskeloilla varustetut pienivirtaiset ohjainmagneetit kehittynyt Siemens-ohjainyksikkö säänkestoinen ohjauskotelo luotettava käytettävyys itsevalvontojen ansiosta Älykäs teknologia takaa tehokkaan käytettävyyden. 6

7 pp y yy Erittäin säänkestoinen kytkinlaite sijoitetaan pylvään päähän, ja siihen on integroitu myös virta- ja jännitemuuntajat. 7

8 Teknisiä tietoja Siemens-ohjainyksikkö Siemensin suojaus- ja ohjausyksikkö toimii pylväskatkaisijan aivoina. Se sisältää ilmaisimet, ohjainelementit, kommunikaatioväylät ja USB-portin tietokoneen liityntää varten. Laitteelle pääsy on suojattu salasanavarmistuksella. Kuten avojohtoverkkojen komponenttien tuleekin olla, on myös tämä hankinta kustannuksiltaan edullinen, mutta sisältää siitä huolimatta monipuoliset suojaustoiminnat: vakio- ja käänteisaikaisen ylivirtasuojan lisäksi se on varustettu myös herkällä maasulun tunnistuksella. Kytkentävirtasysäysten esto ja kuormien pudotusautomatiikka kuuluvat myös laitteen toimintoihin, joilla voidaan rajoittaa ylikuormituksen aiheuttamaa sähkökatkosta. Siemens-ohjainyksikössä on myös tuloja ja lähtöjä käyttäjän tarpeisiin. Lisäkommunikaatiomodulit ovat käytettävissä tiedonsiirtoa varten. Itsevalvonta- ja mittaustoiminnat kuuluvat myös laitteen ominaisuuksiin. Siemens-ohjausyksikkö on sijoitettu ohjauskaappiin, jonka apujännitteen syöttö on toteutettu akkuvarmennetulla UPS-laitteella, sisältäen myös apujännitepiirien suojaussulakkeet ja pistorasian esimerkiksi tietokoneen käyttöä varten. Argus-M ohjain Tyypillinen esimerkki häiriötallenteesta Kolmiväriset ilmaisinledit ja funktiopainikkeet 8

9 Ohjausyksikön toiminnat Suojaustoiminnat Alivirtasuoja (37) Johdinkatkos- ja vinokuormitussuoja (46BC) Vinokuormitussuoja (46NPS) Terminen ylikuormitussuoja (49) Nopea ylivirtasuoja (50) Nopea maasulkusuoja (50G/N) Katkaisijavikasuoja (50BF) Viivästetty ylivirtasuoja (51) Viivästetty maasulkusuoja (51G/N/SEF) Suuri-impedanssinen maasulkusuoja (64H) Laukaisupiirin valvonta (74TC) Toisen harmonisen lukitus/kytkentävirtasysäyksen esto (81HBL2) Kylmäkäynnistys havahtumistoiminta Ali-/ylijännitesuoja (27/59) Väärän vaihejärjestyksen suoja jännitteelle (47) Jännitteestä riippuva ylivirtasuoja (51V) Nollajännitesuoja (59N) Virtamuuntajien valvontatoiminta (60CTS) Jännitemuuntajien valvontatoiminta (60VTS) Suunnattu nopea ylivirtasuoja (67/50) Suunnattu nopea maasulkusuoja (67/50G/N) Viivästetty suunnattu ylivirtasuoja (67/51) Viivästetty suunnattu maasulkusuoja (67/51G/N) Ali-/ylitaajuussuoja (81) Jälleenkytkentätoiminta (79) Itsevalvontatoiminnat Tahdissaolon valvontatoiminta Vikapaikan etäisyyden määritystoiminta Kommunikaatioväylät Edessä USB portti Takana RS485 portti Takana valokuitu- ja IRIG-B portit RS232 portti Tuetut liikennöintiprotokollat IEC Modbus RTU DNP3.0 Mittaustoiminnat Ensiö vaihe- ja maasulkuvirrat Toisio vaihe- ja maasulkuvirrat Myötäjärjestelmän virta (PPS) Vastajärjestelmän virta (NPS) Nollajärjestelmän virta (ZPS) Binääristen tulojen ja lähtöjen tilat Laukaisupiirin toimintakunto Kellonaika ja päivämäärä Laskurit Häiriötallenteet Tapahtumapäiväkirja Taajuus Aaltomuotojen tallennus Katkaisijan toimintakertalaskuri I2t summaus koskettimien toimintakunnon valvontaa varten Tehon suunnanosoitus Ensiö vaihe- ja pääjännitteet Toisiojännitteet Näennästeho ja tehokerroin Pätö- ja loisteho Pätöenergia eteen- ja taaksepäin Loisenergia eteen- ja taaksepäin Keskiarvojen historiatallennus Myötäjärjestelmän jännite (PPS) Vastajärjestelmän jännite (NPS) Nollajärjestelmän jännite (ZPS) Käyttäjäliittymä 20 merkkiä ja 4 riviä sisältävä LCD-näyttö Valikkonavigointipainikkeet Kolme kiinteästi määriteltyä ilmaisinlediä 8 tai 16 ohjelmoitavaa kolmiväri-ilmaisinlediä 12 ohjelmoitavaa funktiopainiketta kolmivärisillä ilmaisinledeillä (optio) Kahdeksan asetteluryhmää Kaksitasoinen salanasasuojaus Käyttäjän ohjelmoitavissa olevat logiikkatoiminnat Ohjelmistot Reydisp Evolution, jolla käyttäjä voi selata ja muuttaa asetteluita, lukea tapahtumapäiväkirjoja ja häiriötallenteita Argus M-ohjainyksiköstä QuickLogic ohjelmisto, jolla käyttäjä muodostaa sekä suojaustoimintojen, että binääristen tulojen ja lähtöjen muodostamia logiikkatoimintoja 9

10 Teknisiä tietoja Siemens lisävarusteita Käytettävissä on lisävarusteita käyttötarpeiden niin vaatiessa. Yleisimmin käytettyjä varusteita on esitetty seuraavissa kappaleissa: Pylväskiinnitysvarusteet Pylväskiinnitysvarusteilla pylväskatkaisija ja ohjauskaappi voidaan asentaa lähes kaikkiin puu- ja betonipylväisiin. Usein kuitenkin pylväiden erikoismuodot tai käyttäjien vaatimukset edellyttävät vakiosta poikkeavia ratkaisuja. Pylväskiinnitystarvikkeet voidaan valmistaa myös käyttäjän toiveiden mukaisesti räätälöitynä. Toimitettavissa on myös erikoiskiinnitystarvikkeet pylväskatkaisijoiden asentamiseksi sähköasemille. Liittimet Liittimillä kytketään avojohdot pylväskatkaisijalle. Vakiotyyppien, kuten PG Clamp, NEMA 2- tai 4-reikäinen laippaliitin, sijaan asiakkaat usein toivovat jonkin muun tyyppistä ratkaisua. Näiltä liittimiltä toteutetaan liityntä avojohtoihin välijohdoin. Liitineristimet ja välijohtimet eri vaihtoehdoin toimitetaan usein verkon rakentajan toimesta. Ylijännitesuojat Salaman iskut ovat yleisiä avojohtoverkoissa. Tämän vuoksi useat pylväskatkaisijat varustetaan ylijännitesuojilla. Käyttötarkoituksesta riippuen ne voidaan asentaa joko vain toiselle tai molemmille puolin pylväskatkaisijaa. Muuntajat Apujännitteen suoraa syöttöä varten avojohdolta. Pylväsasennustarvikkeet Liitin Ylijännitesuoja Muuntaja 10

11 Teknisiä tietoja Siemens kytkinlaite Siemens kytkinlaite sisältää integroidut virtamuuntajat ja optiona myös jännitesensorit. Kytkinlaite voi olla yksi- tai kolmivaiheinen ja se sisältää myös ohjainkotelon. Vaiheet on valmistettu säänkestoisesta epoksihartsista. Tyhjökatkaisuyksiköt on liitetty ohjaintangolla magneettitoimilaitteeseen. Kytkinlaitteen ohjain (magneettisen toimilaitteen ohjainelektroniikka) voidaan sijoittaa ohjainkoteloon tai kaappiin. Kunnossapidon helpottamiseksi se sijoitetaan yleensä ohjainkaappiin alas käyttäjäystävälliselle korkeudelle. Jännitesensorit on sijoitettavissa molemmille puolille kytkinlaitetta avoimien rengasverkkojen yhteen kytkemiseksi (silmukka-automaatiotoiminta) ja verkon osien jälleenkytkemiseksi. Kytkinlaitteen ollessa auki asennossa voidaan jännitteet tunnistaa kummaltakin puolelta toisistaan riippumattomasti. Asennonosoitin on sijoitettu ohjainkotelon alapuolelle. Asennonosoitin on selvästi nähtävissä maan tasalta myös pimeässä sen suuren koon ja heijastavasta materiaalista valmistettujen asennonosoittimien ansiosta. Mekaaninen ohjaintanko, jolla suoritetaan mekaaninen aukiohjaus ja ohjaustoimintojen lukitus, tulee ulos ohjainkotelosta. Jos toiminnat on estetty tällä tangolla, kytkinlaitetta ei voi sulkea sähköisesti tai mekaanisesti. Lukitus poistetaan käsin ennen kuin kytkinlaitetta voidaan ohjata. Kytkinlaite alhaalta kuvattuna Lukitustanko ulos vedettynä (auki asento) Asennonosoitin 11

12 Teknisiä tietoja Teknisiä yksityiskohtia Tekniset tiedot ja nimellisarvot nimellisvirta 400 A 800 A nimellisjännite (ANSI C37-60) 15.5 kv; 27 kv; 38 kv jälleenkytkentäjaksot O s CO s CO lopullinen laukaisu aukiohjausaika 30 ms kiinniohjausaika 60 msz kytkentätoimintojen lukumäärä oikosulkulaukaisujen lukumäärä 200 vaiheiden lukumäärä kolmivaiheinen, yksivaiheinen, kolme yksivaiheista Nimellisjännite Oikosulkuvirta Syöksyjännite- Nimellisvirta kestoisuus 400 A 630 A 800 A 12 kv 12,5 ka 95 kv 15,5 kv 12,5 ka 110 kv 16 ka 110 kv 27 kv 12,5 ka 125 kv 12,5 ka 150 kv 16 ka 150 kv 38 kv 12,5 ka 170 kv 16 ka 170 kv Mittakuvat Ohjauskaapin mitat Kytkinlaitteen mitat 12

13 Teknistä luotettavuutta Järjestelmän tarjoamat hyödyt Havainnollinen käyttöliittymä käyttäjäystävällistä operointia varten Luotettavaa toimintaa Siemensin keräämien kokemusten perusteella jo yli kolmenkymmenen vuoden ajalta Kunnossapitokustannusten aleneminen huoltovapaiden tyhjökytkinlaite- ja ohjainyksikön ansiosta Lyhyt asennusaika Korkea käytettävyys laadukkaiden komponenttien ja itsevalvontatoimintojen varmistamina Verkon käytettävyyden parantuminen monipuolisten suojaustoimintojen ansiosta Monipuoliset kommunikaatio-ominaisuudet Pienentyneet elinkaarikustannukset kehittyneen teknologian ansiosta Alhaiset asennuskustannukset: Kevyt ja kompakti rakenne mahdollistaa nopean asennuksen ja käyttöönoton Pienentyneet kunnossapitokustannukset: Ei vaadi huoltoa Pienentyneet koulutuskustannukset: Yhdellä ohjaimella voidaan toteuttaa kaikki sovellukset. Käyttökustannusten aleneminen: Siemens pylvästyhjökatkaisija on valmis monipuolisiin automaatiotoimintoihin. Turvalliset tyhjökatkaisuyksiköt Siemensin pylvästyhjökatkaisijoissa käytetyt kehittyneet aksiaali-magneetti-tyhjökatkaisuyksiköt mahdollistavat Nopean ja matalaenergisen valokaarikatkaisun Pitkän koskettimien ja katkaisuyksikön eliniän Alhaiset mekaaniset rasitukset ja korkean toimintakertojen lukumäärän Ympäristöä kuormittamattomat valmistusmenetelmät Siemensin huoltopalvelut käytettävissänne Verkkolaitteiden hankinta keskitetysti yhdestä toimipisteestä 24/7 tekninen tuki Hätäapuhuoltopalvelut Koulutuskeskus (käyttö- ja parametrointi) Asiantuntijatuki Verkkojärjestelmien analyysit 13