SPTM 8A1, SPTM 6A2, SPTM 6A3 Muunninmoduulit Käyttöohje ja tekninen selostus
1MRS 751733-MUM FI Julkaistu 99-12-07 Versio A Tarkastanut EP Hyväksynyt TK Pidätämme itsellämme oikeuden muutoksiin ilman ennakkoilmoitusta SPTM 8A1 SPTM 6A2 SPTM 6A3 Muunninmoduulit Yleistä Muunninmoduuleja SPTM 8A1, SPTM 6A2 ja SPTM 6A3 käytetään SPAC 530/630-sarjan kennoterminaalien yhteydessä mahdollistamaan ohjausmoduulissa SPTO 6D3 tapahtuva vaihevirtojen, pääjännitteiden, pätö- ja loistehon sekä energian mittaus. Muunninmoduulin tehtävänä on muokata kennoterminaalin liittimille tuodut vaihevirran ja pääjännitteen mittaussignaalit ohjausmoduulia SPTO 6D3 varten. Ohjausmoduuli suorittaa kolmen vaihevirran, kolmen pääjännitteen, pätö- ja loistehon sekä pätöenergian mittauksen. Lisäksi ohjausmoduuli skaalaa mittaustiedot ensiöarvoiksi, jotka ovat luettavissa ohjausmoduulin näytöltä tai kaukokäytön kautta. Ohjausmoduuli SPTO 6D3 voi mitata kahdeksaa muunninmoduulilta tulevaa analogiasignaalia; kolmea vaihevirtaa, kolmea pääjännitettä sekä pätö- ja loistehoa. Virtoja ja jännitteitä käsitellään kaikilla kolmella muunninmoduulilla samalla tavalla, mutta tehosignaalien käsittelyt poikkeavat toisistaan. Moduulia SPTM 8A1 käytettäessä tehot mitataan ma-signaaleista, jotka saadaan ulkoisilta mitta-arvon muuntimilta. Moduulia SPTM 6A2 tai SPTM 6A3 käytettäessä tehot lasketaan suoraan sisäisiä virta- ja jännitesignaaleja käyttäen. Muunninmoduulissa SPTM 6A2 tehonmittaus perustuu Aronkytkentään ja moduulissa SPTM 6A3 teho mitataan yksivaiheisesti. Muunninmoduulin valintaan vaikuttaa käytettävä tehonmittaustapa sekä käytettävissä olevien mittaussignaalien määrä. Muunninmoduulien avulla voidaan mitata myös pätöenergiaa. Ohjausmoduuli laskee pätöenergian mitattujen tehoarvojen perusteella. Energia-arvot ovat luettavissa ohjausmoduulin näytöltä tai kaukokäytön kautta. Muunninmoduuli sijaitsee ohjausmoduulin etupiirikortin takana. Se on pistoyksikkörakenteinen ja ulosvedettävissä, kun ohjausmoduuli on ensin poistettu kotelosta. 2
Tekniset tiedot Muunninmoduuli SPTM 8A1 (optio 1) - kolmen vaihevirran ja kolmen pääjännitteen mittaus, mittausalue 0 1,5 x I n ja 0 1,5 x U n - virta- ja jännitemittauksen epätarkkuus ±1% nimellisarvosta - kaksi ma-tuloa pätö- ja loistehon mittaukseen - tehonmittauksen epätarkkuus ±1% mittausalueen maksimiarvosta - ma-tulojen virta-alue -20 0 20 ma, voidaan rajata ohjelmoimalla. Muunninmoduuli SPTM 6A2 (optio 2) - kolmen vaihevirran ja kolmen pääjännitteen mittaus, mittausalue 0 1,5 x I n ja 0 1,5 x U n - virta- ja jännitemittauksen epätarkkuus ±1% nimellisarvosta - pätö- ja loistehon mittaus käyttäen sisäisiä virta- ja jännitetietoja. Mittaus perustuu aron-kytkentään, mittausalue 0 1,1 x P n ja 0 1,1 x Q n - tehonmittauksen epätarkkuus ±2% (positiivinen teho) tehon maksimiarvosta - tehonmittauksen epätarkkuus ±3% (negatiivinen teho) tehon maksimiarvosta Muunninmoduuli SPTM 6A3 (optio 3) - kolmen vaihevirran ja kolmen pääjännitteen mittaus, mittausalue 0 1,5 x I n ja 0 1,5 x U n - virta- ja jännittemittauksen epätarkkuus ± 1% nimellisarvosta - pätö- ja loistehon mittaus käyttäen kahta sisäistä virta- ja yhtä jännitetietoa. Käytettävä jännite ja virrat valittavissa ohjelmointikytkimillä, mittausalue 0 1,1 x P n ja 0 1,1 x Q n 3
Muunninmoduuli SPTM 8A1 Muunninmoduuli SPTM 8A1 sisältää kahdeksan sisäänmenoa ja ulostuloa. Lisäksi tehonmittauskanaviin liityy pätö- ja loistehon suuntaa ilmaisevat merkkisignaalit. P(mA) ma V P P Q(mA) ma V Q Q SPTM 8A1 Kuva 1. Muunninmoduulin SPTM 8A1 lohkokaavio Vaihevirtoja ja pääjännitteitä vastaavat signaalit I L1, I L2, I L3, U 12, U 23 ja U 31 on johdettu muunninmoduulille vaihtojännitteenä kennoterminaalin sovitusmuuntajilta. Pätö- ja loistehon mittaamiseen tarvitaan ulkoiset mitta-arvon muuntimet, joilta tuodaan masignaalit kennoterminaalin ma-tuloihin. masignaalit muutetaan kennoterminaalin emolevyllä jännitesignaaleiksi ja välitetään edelleen muunninmoduulin kautta ohjausmoduulille. Jokainen mitattava analogiasignaali tasasuunnataan, suodatetaan ja viritetään muunninmoduulissa. Tehokanavien mittausalue on -20...0...20 ma. Vaihevirrat ja pääjännitteet on skaalattu siten, että mittausalue on 0...1,5 x l n ja 0...1,5 x U n. Tarkempia tietoja mittausalueista ja skaalauksesta on saatavissa ohjausmoduulin SPTO 6D3 käyttöohjeesta. 4
Muunninmoduuli SPTM 6A2 Muunninmoduuli SPTM 6A2 sisältää kuusi sisäänmenoa ja kahdeksan ulostuloa. Vaihevirroilla ja pääjännitteillä on omat sisäänmenonsa ja ulostulonsa. Lisäksi virta- ja jännitesignaaleista muodostetaan pätö- ja loistehosignaalit ja tehon suuntaa ilmaisevat merkkisignaalit. P 3xU3 3 Q 3xU1 SPTM 6A2 Kuva 2. Muunninmoduulin SPTM 6A2 lohkokaavio Vaihevirtoja ja pääjännitteitä vastaavat signaalit I L1, I L2, I L3, U 12, U 23 ja U 31 tuodaan moduulille vaihtojännitteenä kennoterminaalin sovitusmuuntajilta. Nämä signaalit tasasuunnataan, suodatetaan ja viritetään muunninmoduulissa. Kolmivaiheista pätö- ja loistehoa vastaavat signaalit muodostetaan muunninmoduulissa kennoterminaalin sisäisistä virta- ja jännitesignaaleista. Tehon mittaus perustuu Aronkytkentään. Pätöteho lasketaan seuraavasti: P = I L1 x U 12 + I L3 x U 32 Pätötehon mittaamista varten kennoterminaalille on kytkettävä vähintään kaksi vaihevirtaa (I L1 ja I L3 )ja kaksi pääjännitettä (U 12 ja U 31 ). Loisteho lasketaan seuraavasti: Q = 3 x (l L3 x U1 - I L1 x U3) Vaihejännitteet U1 ja U3 muodostetaan pääjännitteistä U 12, U 23 ja U 31. Loistehon mittaamista varten kennoterminaalille on kytkettävä vähintään kaksi vaihevirtaa (I L1 ja I L3 ) ja kaikki kolme pääjännitettä. Huom! Tehonmittauksessa kennoterminaalille kytkettävinä jännitesignaaleina on ehdottomasti käytettävä pääjännitteitä. Virta- ja jännitemittaukset on skaalattu siten, että mittausalue on 0...1,5 x I n ja 0...1,5 x U n. Tehonmittauksessa mittausalueet ovat -1,1 0...1,1 x P n ja -1,1 0...1,1 x Q n. 5
Muunninmoduuli SPTM 6A3 Muunninmoduuli SPTM 6A3 sisältää kuusi sisäänmenoa ja kahdeksan ulostuloa. Vaihevirroilla ja pääjännitteillä on omat sisäänmenonsa ja ulostulonsa. Lisäksi virta- ja jännitesignaaleista muodostetaan pätö- ja loistehosignaalit sekä tehon suuntaa ilmaisevat merkkisignaalit. - I2 P S2 I1 I2 x 3 Q S1 U SPTM 6A3 Kuva 3. Muunninmoduulin SPTM 6A3 lohkokaavio Vaihevirtoja ja pääjännitteitä vastaavat signaalit I L1, I L2, I L3, U 12, U 23 ja U 31 tuodaan moduulille vaihtojännitteenä kennoterminaalin sovitusmuuntajilta. Nämä signaalit tasasuunnataan, suodatetaan ja viritetään muunninmoduulissa. Kolmivaiheista pätö- ja loistehoa vastaavat signaalit muodostetaan muunninmoduulissa kennoterminaalin sisäisistä virta- ja jännitesignaaleista. Mittaus on yksivaiheinen ja mitattu teho on skaalattu kolmivaihetehoksi olettamalla, että kuormitus on symmetrinen. Tehot lasketaan jollain seuraavista kolmesta yhtälöstä riippuen käytetystä pääjännitteestä: P = U 12 x (I L1 - I L2 ), Q = 3 x U 12 x (l L1 + I L2 ) tai P = U 23 x (I L2 - I L3 ), Q = 3 x U 23 x (I L2 + I L3 ) tai P = U 31 x (I L3 - I L1 ), Q = 3 x U 31 x (l L3 + I L1 ) 6
Tehonmittausta varten kennoterminaalille on kytkettävä vähintään yksi pääjännite ja kaksi vaihevirtaa. Käytössä oleva pääjännite määrää käytettävät vaihevirrat. Jännitteenä voidaan käyttää mitä tahansa kolmesta pääjännitteestä. Käytettävä jännite valitaan kytkinryhmässä S1 ja käytettävät virrat kytkinryhmässä S2 seuraavan taulukon mukaisesti. Jännite Virrat S1 S2 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 U 12 I L1, I L2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 U 23 I L2, I L3 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 U 31 I L3, I L1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 Virran- ja jännitteenmittaukset on skaalattu siten, että mittausalue on 0 1,7 x I n ja 0 1,7 x U n. Tehonmittauksessa mittausalueet ovat 0...1,1 x P n ja 0...1,1 x Q n. 7
ABB Oy Sähköasema-automaatio PL 699 65101 VAASA Puhelin: 010 22 11 Telefax: 010 22 41094 www.abb.com/substationautomation 1MRS 751733-MUM FI