Fernwirkgeräte

SO-52v11 (RTU- Steuergerät / Stations- und Feldebene)

Das Feldleitgerät SO-52v11 dient zur Ausführung von Messungen und Steuerungen in den Feldern der Schaltanlagen aller Spannungsebenen. Es kann auch in Automatisierungsprozessen von Heizhäusern, Pumpwerken, Kläranlagen und anderen Industrieanlagen erfolgreich zum Einsatz kommen. Es unterstützt eine räumlich verteilte Fernwirktechnik und feldbezogene Messungen im Rahmen der Stationsleittechnik. Das Gerät kann einen Bestandteil vom integrierten System der Stationsverriegelungen darstellen. Es führt eingebaute Synchronschaltungsfunktionen sowie Funktionen eines Störschreibgeräts auf der Feldebene aus.

Das Feldleitgerät wird als Satz von in den in einem 19"/6HE-Gehäuse untergebrachten Baugruppen ausgelegt. Die Baugruppen des Steuergerätes werden untereinander verbunden und durch einen internen Kommunikationsbus gespeist.   [-]

Das Steuergerät kann aus folgenden Baugruppen bestehen:

Der Beispielaufbau des SO-52v11-Feldleitgerätes ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Beispielaufbau des SO-52v11-Feldleitgerätes

Das SO-52v11- Feldleitgerät hat folgende Eigenschaften und Funktionalitäten:

  • Umsetzung der Fernwirkfunktionen in räumlich verteilter oder gemischter Form
  • Umsetzung der Funktionen des integrierten Systems von Stationsverriegelungen
  • Funktion eines Störschreibgerätes
  • Definierbare Stationsautomatisierungsfunktionen
  • Umsetzung der Funktion des Synchroneinschaltens (sog. Synchrocheck)
  • Unterstützung von verschiedenen Kommunikationsprotokollen
  • Möglichkeit, mehrere Feldleitgeräte oder Funktionsbaugruppen in einer Stern-, Ketten- Bus- oder Mischstruktur mit oder ohne Redundanz der Verbindungen untereinander zu verbinden
  • Möglichkeit, Funktionen der Automatisierung einzugeben und umzusetzen
  • Möglichkeit, Schaltfolgen zu definieren und umzusetzen
  • Möglichkeit der Definierung von Impulseingangsarten zum Zählen von Impulsen, die aus Energie-, Gas-, Wasser- und anderen Medienzählern erfasst werden
  • Aus der Ferne oder vor Ort vorgenommenes Definieren von Ein-/Ausgangsparametern von der Ebene eines übergeordneten Systems aus oder über einen Wartungsrechner vor Ort
  • Ausführung von örtlichen manuellen Steuerungen, Datenlesen, Parametrisierung der bedienten Geräte mit einem integrierten Terminal MMI
  • Modularer Aufbau, der eine einfache Konfigurationsanpassung und eine weitere Erweiterung ermöglicht
  • kontinuierliche Zeitsynchronisierung von der übergeordneten Ebene aus mit Auflösung von nicht kleiner als 1 ms, mit im Kommunikationsprotokoll eingebauten Prozeduren
  • Umsetzung von den im nichtflüchtigen Speicher abgelegten Ereignispuffern
  • Archivierung aller Ereignisse mit Möglichkeit den Ereignispuffer über die Wartungsleitung abzulesen   [-]
Beispiel vom SO-52v11-Gerät im Radmor-Gehäuse

SO-52v12 (RTU- Steuergerät / Stations- und Feldebene)

Die modulare SO-52v12-Gerätefamilie wurde entwickelt, um verschiedene Funktionen von Automatisierungs- und Telemechanik- Systemen in Übertragungs- und -Verteilungsstationen auszuführen. Diese Geräte können auch in industriellen Steuerungssystemen zur Automatisierung von Heizwerken, Pumpstationen, Kläranlagen und anderen Industrieanlagen eingesetzt werden.

Geräte, die auf Basis von Modulen der SO-52v12-Gerätefamilie hergestellt werden, kooperieren mit SCADA-Systemen in verschiedenen Übertragungsprotokollen.

Hier ist ein Blockschaltbild des Feldgerätes dargestellt.

Jedes Steuergerät der SO-52v12-Familie muss mit der spezialisierten pConfig- Software konfiguriert werden.

Beispiel einer SO-52v12 Steuergerätstruktur

Die Konfiguration des Gerätes betrifft die Funktionseigenschaften, die sich aus dem Zweck und der Funktionalität des Geräts ergeben, z. B. Implementierung von Synchronisierungsfunktionen, AWE, Verriegelungen, Registrierungsparametern, Betrieb von Schutzgeräten usw.

Die Konfigurationssoftware dient auch zur Parametrierung einzelner Module des Steuergerätes, z.B.

  • Betriebsart des Eingangs
  • Eingangs-Filtrationszeiten
  • Zeit des Steuerimpulses
  • Messbereiche
  • Wandler-Werte
  • Skalierungsparameter
  • viele weitere - je nach Typ des Moduls

Diese Software aktiviert oder blockiert bestimmte Kommunikationsfunktionen des Geräts, wie z. B. Modembetrieb, Parameter serieller Übertragungen, Eigenschaften von Netzwerküber¬tragungen sowie Arten und Strukturen von Kommunikationsprotokollen.

Erweiterungen der Funktionalität und Ressourcen des Steuergerätes sind auch nach dem Start der Anwendung möglich. Dies erfolgt durch Hinzufügen zusätzlicher Module dem Baugruppenträger, wenn Reserve-Slots verfügbar sind.

Weitere Informationen zu den Modulen, die für das Angebot > Produkte > Komponenten > Module der Produktfamilie SO-52v21.   [-]

SO-52v21 (RTU- Steuergerät / Stations- und Feldebene)

Geräte der SO-52v21-Serie sind konfigurierbar, modular aufgebaut und auf einer einheitlichen Hardwarebasis ausgelegt. Sie sind für den Einsatz in Umspannwerken und anderen Industrieanlagen vorgesehen, um Fernwirk- und Automatisierungsfunktionen zu erfüllen. Zu ihren Funktionen gehören Messung, Steuerung und Überwachung des Zustands von Anlagen und Geräten. Das umfangreiche Funktionsangebot der SO-52v21 - Baugruppen ermöglicht die Ausführung von Geräten mit unterschiedlichen funktionellen Eigenschaften, wie z. B.:

  • Fernwirkgerät
  • Feldleitgerät
  • Messumformer
  • Datenschreiber
  • Kommunikationskonzentrator
  • Protokollumsetzer
  • Programmierbare logische Steuerung (PLC)
  • Schutzgerät
  • dedizierte Einrichtung
Jedes Gerät der SO-52v21 – Serie besteht aus einem Satz der Baugruppen, die über Ressourcen verfügen, um ein zur anwendungsspezifischen Anforderungen erfüllendes Gerät auszulegen. Die Anforderungen betreffen z.B.:
  • Anzahl der Kommunikationskanäle
  • zu unterstützende Kommunikationsprotokolle
  • Anzahl und Typ der binären Ein- und Ausgänge
  • Anzahl und Typ der analogen Ein- und Ausgänge
Weitere Informationen über die für das SO-52v21 - Fernwirkgerät zur Verfügung stehenden Baugruppen sind hier zu finden: Angebot > Produkte > Komponenten > Module der Produktfamilie SO-52v21   [-]
Beispiel für das SO-52v21 Feldleitgerät im KS02-Stahl- Baugruppenträger

SO-55 (Übertragungsgerät / Schutz- Konzentrator)

SO- 55 ist modulares Übertragungs- und Steuergerät, das ein Bestandteil des SO-5-Stationssystems ist. Einzelne Module, die von der Zentraleinheit verwaltet werden, führen verschiedene Arten von Konvertierungen und Verbindungen zwischen den Schnittstellen der Geräte, aus denen die Station besteht, und anderen Systemen oder Master-Geräten durch. Das SO-55-Gerät verfügt über die wichtigsten Kommunikationsfunktionen. Es kann mit  SO-52v11-Modulen  erweitert werden, die je nach Kundenwunsch zusätzliche Funktionalitäten bieten. Das SO-55- Gerät kann als Übertragungsgerät, Schutz- Konzentrator, Übertragungsgerät mit Anlagen-I/O-Block, Protokoll- Konverter eingesetzt werden. Es kann auch über Funktionen von Ethernet- Switch und Modem- Anschluss PSTN verfügen. Von ihm kann auch die GPRS- Kommunikation und Trunking im 430÷450-MHz-Band unterstützt werden. Informationen über gewählte Funktionalität sind schon bei der Entwicklung einer Anwendung wichtig, denn ein Baugruppenträger mit der richtigen Aufteilung der Busse bereitzustellen ist. Bei Modulen vom SO-55- Gerät wird der MS- Bus, und beim SO-52v11 der LVDS- Bus eingesetzt. Beim Einsatz vom richtigen Baugruppenträger können die beiden Busse zusammenarbeiten und die Module beider Standards untereinander ausgetauscht werden.
Je nach Anwendung kann das Gerät zusätzliche Funktionen ausführen. Weitere Informationen darüber finden Sie hier: Angebot > Produkte > Geräte > Systeme für die Datenübertragung. Das SO-55 – Gerät ist auf Basis von austauschbaren Hardwaremodulen aufgebaut, die in folgende Gruppen unterteilt sind:
  • Zentraleinheit
  • Zentraleinheit
  • I/O-Module mit MS-Bus
  • I/O-Module mit LVDS-Bus
  • Netzteile
Die Zentraleinheit bedient Kommunikationsmodule über MS-Bus (und Interrupt-System). I/O-Module mit LVDS-Bus werden von einem dedizierten seriellen Hochgeschwindigkeits-Übertragungskanal unterstützt.
Beispiel für einen SO-55-Treiber

Die Analyse der Anwendung in der Entwurfsphase lässt die Anzahl und Art der erforderlichen Kommunikationskanäle bestimmen und geeignete Übertragungsmodule wählen. Eine typische Anwendung besteht aus mehreren einzelnen und redundanten Kanälen, die die Kommunikation mit lokalen oder entfernten Leit- und Überwachungszentren ermöglichen, sowie aus etwa einem Dutzend bis mehreren Dutzend Kanälen für Geräte und Systeme von Umspannwerken.

Das Steuergerät kann verschiedene Arten und Standards von Übertragungen gleichzeitig bedienen. Verfügbar sind galvanisch getrennte RS-232- und RS-485- Anschlüsse, Stromschleifen, Ethernet-Anschlüsse, Single- und Multimode-Glasfaserverbindungen. Aktuell stehen folgende Übertragungsmodule zur Verfügung - mehr Informationen hier: Angebot > Produkte > Komponenten > Pakete des „MS”-Systems [sog.breiter Bus]

Einige Konfigurationen von Übertragungsgeräten erfordern die direkte Erfassung von Informationen von Binäreingängen von Stationsgeräten und die Ausgabe von Binärmeldungen an Weiterübertragungs- und Stationsgeräte. Binäre Ein-/Ausgänge sind auch für die Implementierung von Stationsverriegelungen, die Signalisierung und die Zusammenarbeit mit einigen Arten von Schutzgeräten und Störschreiber erforderlich.

Binäre Ein-/Ausgabebaugruppen für lokale Aufgaben (Eingabe von Binärmeldungen, Implementierung von Verriegelungen, Alarmierung und Signalisierung) sind in mehreren Varianten erhältlich:

Die einzelnen Module des SO-55-Geräts werden von einer Zentraleinheit (PJC-xxx) verwaltet. Die Zentraleinheit kommuniziert über den MS-Bus mit anderen Modulen. Dank eines dedizierten seriellen Hochgeschwindigkeits-Übertragungskanals ist es auch möglich, mit Modulen zu kommunizieren, die mit dem LVDS-Bus ausgerüstet sind. Weitere Informationen zu Zentraleinheiten finden Sie hier: Angebot > Produkte > Komponenten > Pakete des „MS”-Systems [sog.breiter Bus] > PJC-86x   [-]

Beispiel für einen SO-55-Treiber

SO-52v11-eMW (Leistungsschaltermodul)

Das Leistungsschaltermodul SO-52v11-eMW ist für die Steuerung des Leistungsschalters in 110-kV-, 220-kV- und 400-kV-Umspannwerken ausgelegt. Die Steuerung erfolgt durch automatische Wiedereinschaltung (AWE) oder manuell.

Da kann auch das Synchro-Check-Modul eingesetzt werden. Es ermöglicht, je nach aktuellen Spannungs-, Phasen- und Frequenzbedingungen den Leistungsschalter zum günstigsten Zeitpunkt einzuschalten. Im Gerät wurden standardisierte Kommunikationsprotokolle implementiert, die eine vollständige Zusammenarbeit mit Mastersystemen verschiedener Hersteller ermöglichen.

Das Gerät führt folgende Funktionen aus:

  • AWE-Automatisierung
  • Dreiphasige Synchro-Check-Überwachung
  • Überwachung von Spannungskreisen (VTS) (VTS – ang. Voltage Transformer Supervision)
  • Überwachung von Stromkreisen (CTS) (CTS – ang. Current Transformer Supervision)
  • Programmierbare Logik (LGC)
  • Erfassen von Ereignissen
  • Technische Diagnostik
  • Kommunikation mit Benutzern

Das Leistungsschaltermodul ist modular aufgebaut und in einem Baugruppenträger mit Schutzart IP50 untergebracht. Je nach Feldtyp, der die Anzahl der erforderlichen Ein-/Ausgänge bestimmt, kann die Anzahl der binären Eingabe-/Ausgabebaugruppen variieren. Die Beispielkonfiguration besteht aus folgenden Modulen:

  • Übertragungsmodul MPA-408-21
  • Messmodul MPL-608
  • Binäre Eingabebaugruppe 220V DC MWS-208w.221
  • Modul für Steuerausgänge 220V DC/5A MSS-328
  • Modul für Steuerausgänge 220V DC/0,3A MSS-618
  • Netzteil MZA-410
  • Andere Module der SO-52v11- Gerätefamilie (nach Rücksprache mit dem Hersteller)

Der Aufbau des Geräts mit voller Belegung mit Modulen wurde da dargestellt.

Beispiel vom Aufbau des SO-52v11-eMW- Geräts

Das Mess- und Übertragungsmodul MPA-408-21 führt Messungen, Berechnungen und Netzwerk- oder serielle Übertragungen mit externen Übertragungsgeräten oder übergeordneten Systemen durch.

Die binären Eingabebaugruppen MWS-208w.221 erfassen Binärmeldungen von der Anlage und kooperieren mit dem Mess- und Übertragungsmodul über einen internen Bus.

Das Modul für Steuerausgänge MSS-328 implementiert erforderliche Steuerungen im System des Leistungsschaltermoduls. Es ist auch für Hochstromsteuerungen vorgesehen. Der maximale Steuerstrom beträgt 5A/220V DC.

Das Modul für Steuerausgänge MSS-618 wird für die Zwischensteuerung von Primärgeräten verwendet. Die Ausgänge der Module können auch zur Implementierung von Meldeanlagen und Feld- und übergreifenden Anlagenverriegelungen verwendet werden.   [-]

Beispiel vom SO-52v11-eMW- Gerät (Ansicht von der Seite der Module)

SO-52v21-PC-xx (Steuergerät mit regler für Lichtbogenlöschspule)

Das SO-52v21-PC-xx- Gerät ist für den Einsatz in Mittelspannungsnetzen vorgesehen. Es unterstützt die optimale Wahl des Betriebspunktes des Netzes durch die Ansteuerung der Petersen-Spule. Die Wahl vom Betriebspunkt des Mittelspannungsnetzes erfolgt durch entsprechende Kompensation des netzkapazitiven Stroms. Dadurch entsteht bei einem einphasigen Kurzschluss zur Erde ein geringer Netto-Erdschlussstrom, was eine schnelle Lichtbogenlöschung begünstigt. Bei einem kurzzeitigen Kurzschluss wird die Störung spontan beseitigt und die Stromversorgung ist unterbrechungsfrei. Das Gerät erfasst Daten und verarbeitet sie. Es unterstützt auch Übertragungsprotokolle und alle logischen Operationen, die in der internen Datenbank des Geräts ausgeführt werden.

Das Gerät ist mit Modulen für Messeingänge sowie binären Ein- und Ausgabegruppen sowie einem Netzteil bestückt. Es kann mit einer SD-Karte ausgestattet werden, um Ereignisse im Zusammenhang mit ausgeführten Funktionen, dem Betrieb des Geräts, dem Übertragungszustand und den Diagnosefunktionen aufzuzeichnen.

Je nach Art des verwendeten Ethernet-Ports stehen die Modelle SO-52v21-PC-TP und SO-52v21-PC-FO zur Verfügung. Im ersten Model kommt das mCA-02-04 mit einem 100Base-TX-Ethernet-Port als spezialisiertes Messmodul zum Einsatz, während in dem anderen das mCA-03-04 eingesetzt wird, bei dem der Ethernet-Port im 100Base-FX-Standard mit LC-Buchse zur Verfügung steht.

Das SO-52v21-PC-xx- Gerät führt folgende Funktionalitäten aus:

  • Einstellung der Löschdrossel nach dem Kriterium des voreingestellten Reststroms oder des Verstimmungsgrades der Kompensationsanlage
  • CIF-Algorithmus (Control by Injection Frequencies
  • Mehrkanal-Ereigniserfasser für analoge und binäre Signale
  • Erfassung im Comtrade-Dateiformat
  • Konformität mit der PN-EN 61850- Norm
  • Programmierbare Logikfunktionen   [-]
Beispiel vom SO-52v21-PC-TP- Gerät

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