UNTERWERKE. SEPCOS Steuer- und Schutzrelais

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1 UNTERWERKE SEPCOS Steuer- und Schutzrelais

2 SEPCOS/STEUER- UND SCHUTZRELAIS SEPCOS ist ein Hightech-Gerät, das den anspruchsvollsten Sicherheitsanforderungen im Bereich der DC-Bahnstromversorgungsnetze gerecht wird. SEPCOS ist ein auf Mikroprozessortechnik basierendes, leistungsfähiges elektronisches System. Es dient als Schutz- und Steuereinheit eines Abgangsfeldes oder eines Gleichrichterschalters in DC-Unterwerken von Transportsystemen. Die Entwicklung der Schutzeinheit (PRO board) basiert auf den Sicherheitsanforderungen der Eisenbahnnormen EN50126, EN50128 und EN SEPCOS ist eine autarke, modular aufgebaute Einheit, die über Software erweiterbar und einfach anpassbar ist. Ferner ist die Einheit weitgehend offen gegenüber den modernen Kommunikationssystemen. Sie erlaubt die Anbindung an Netzwerke oder seriell angeschlossene Überwachungseinrichtungen. Sécheron ist Vorreiter im Bereich der DC-Bahnstromanwendungen nach IEC61850 und hat bereits zahlreiche Projekte weltweit nach dieser Norm erfolgreich umgesetzt. SEPCOS ist nach IEC61850 Serverlevel A zertifiziert. Hauptmerkmale Leistungseinheit (PWR): - 60 bis 220 V DC (50 W) - 24 bis 48 V DC (35/50 W) Steuer- und Schutzeinheit (CPU): - Leistungsfähiger Mikroprozessor - VORTEX86MX USB-Anschlüsse (A&B): Aktualisierung und Erhebung von Daten Schutzeinheit (PRO): - 4 digitale Eingänge/3 digitale Ausgänge - 4 analoge Eingänge/1 analoger Ausgang OLED-Display-Modul (Anzeige von Status und Diagnose) Einheit Digitalein-/- ausgänge (DIO): - 16 digitale Eingänge/ 8 digitale Ausgänge LED-Betriebsanzeige Lichtwellenleiter Ethernet- Verbindungen: - ETH0: Verbindung PC / Schalter - ETH1: unbelegt Watchdog NSDS-Ausgang für die Anzeige Micro SD Rückstelltaste Lichtsensor zur Aktivierung des OLED-Display-Moduls 2 Modulares Konzept (16 digitale Eingänge und 8 digitale Ausgänge pro Modul) Display (kapazitiver 7 -Dual-Farbtouchscreen) Geprüft für den Einsatz in Bahnunterwerken nach IEC Sehr gute Störfestigkeit dank einer hohen Abtastrate (ADC 16 bit) Vielfältige Kommunikationsmöglichkeiten Steuerungsfunktionen: SPS-Programmierung nach IEC Anwendung an jedes Projekt und jede Funktionalität angepasst - Schnellschalter EIN/AUS mit elektrischer oder magnetischer Selbsthaltung - Mitnahmefunktion - automatische Wiedereinschaltung - Wiedereinschaltsperre - Streckenprüfungsfunktion Externe Synchronisation (NTP) Überwachung von analogen Messungen Integriertes OLED-Display-Modul an PRO- und DIO-Einheiten (Anzeige von Status und Diagnose) LED 1 bis 3: konfigurierbare LEDs (SPS) ERR: Fehler RUN: in Betrieb WDG: Watchdog 3,3 V und 12 V: interne Spannung

3 Busverbindungen Modularität und Anpassungsfähigkeit gehören zu den wichtigen Stärken der SEPCOS-Einheit. Wir haben dieses Schutz- und Steuergerät mit dem Ziel der bestmöglichen Übereinstimmung mit den Anforderungen unserer Kunden entwickelt. Sécheron kann unabhängig von der Art der Kommunikation und ihrer Architektur technische Unterstützung bei der Ausarbeitung eines Netzes leisten. SEPCOS ist offen gegenüber allen Kundennetzwerken und Protokollen: IEC61850 einschließlich GOOSE IEC (-5-101) DNP3.0 (seriell/ethernet) Modbus TCP Profinet Modbus RTU Profibus DP SEPCOS bietet flexible Konnektivität: Kupferkabel (RS485, RJ45) oder Lichtwellenleiter Die Einrichtung wird ebenso den Bedürfnissen in puncto Redundanz gerecht: zwei unabhängige Netzwerke Parallel Redundancy Protocol (PRP)/High Availability Seamless (HSR) IEC SEPCOS kann auch an kundenspezifische Bedürfnisse angepasst werden. Auxiliary power supply Power Supply VDC (50 W) VDC (35/50 W) SEPCOS mit Lichtwellenleiter SCADA / Control-command communication port RJ45 Ethernet Port RJ45 Ethernet Port RJ45 Ethernet Port Control / Command COMMUNICATION Ethernet integrated switch Display Video output (LVDS) Touch screen Reset USB Type A (storage, USB key) Graphic color display USB Type B Watchdog output Optional Board Optical fiber Dual optical fiber (FI) Ethernet Optional Board PRP / HSR Dual Ethernet / Optical fiber Serial Port (RS485) Option ANYBUS Modules communications plug-in - CAN - Profibus-DP - Profinet 4 analog inputs 1 analog output 1 emergency input 3 digital inputs Protection Analog I/O Digital I/O 1 fast output 2 digital outputs 16 digital inputs I/O Board (#1) 8 digital outputs 16 digital inputs I/O Board (#2) (optional) 8 digital outputs 3

4 SEPCOS/STEUER- UND SCHUTZRELAIS Konfigurationsbeispiel nach IEC61850 Anwendungsbereiche Typische Anwendung des SEPCOS: Touch Screen Display Control & monitoring SCADA High Speed Circuit Breaker Communication Bus Current (shunt or Hall sensor) Measuring amplifier MIU10 Voltage + Measuring amplifier VM10 S-Web SEPCOS User software 4

5 Das mit zahlreichen Schalt-/Steuerungs- und Schutzfunktionen ausgestattete SEPCOS erfüllt die Anforderungen von DC-Bahnstromnetzen, wie z. B. Abgangsfelder oder Gleichrichterschalter. SEPCOS wird zur Überwachung von Bahnstromnetzabschnitten und zur Protokollierung von Ereignissen verwendet. Es analysiert den Stromanstieg und die Spannungen durch regelmäßige Messungen am Einspeisepunkt des Unterwerks zur Oberleitung. Die Messungen erfolgen über einen galvanisch getrennten Wandler (zum Beispiel die Messverstärker vom Typ MIU10 oder VM10 von Sécheron). Schutz Wichtigste Schutzmerkmale: Bei jeder Erfassung werden die 3 folgenden Kurven gespeichert: - di/dt - Strom - Spannung Steigung der gespeicherten Kurve: 200 µs... 5 s Abtastrate: ~ 20 µs Verfügbarkeit der letzten 5000 Ereignisse und 1000 Kurven Schutzfunktionen: DDL + Delta I DDL + Delta T DDL - Delta I DDL - Delta T Lastverlagerung Imax+ Imax++ Imax- Imax-- Thermoschutz (berechnet, strombasiert) Unterbrochener Lichtbogen Min. Speisespannung Max. Speisespannung Strecke stromführend Spannungsabfall Stromüberwachung Kabelschutz Energie + Energie - Leistungsschalterwartung Umax + Umax ++ Umax - Umax -- IDMT (Inverse Definite Minimum Time) L1 IDMT L2 IDMT L3 Unvollständige Sequenz UMin+ Stromsteilheit der Schutzfunktionen (di/dt): DDL + Delta T Ist der gemessene Delta-T-Wert höher als der Parameter Tmax und der gemessene Delta-I-Wert höher als der Parameter Delta Imin, erfolgt eine Erkennung von DDL + Delta T und es wird eine Auslösung eingeleitet. DDL + Delta I Ist der gemessene Stromanstieg Delta I für eine Dauer von mehr als oder gleich Parameter t Delta Imax höher als der Parameter Imax, erfolgt eine Erkennung von DDL + Delta I und es wird eine Auslösung eingeleitet. i Delta Imax DDL Delta I F X Trip DDL + Delta T detection i(t) i Tmax DDL Delta T X Trip F i(t) DDL + Delta I detection Tmax Delta Imax t Delta Imax Delta Imin Delta Imax E Delta Imin t E t 5

6 SEPCOS/STEUER- UND SCHUTZRELAIS Grafikdisplay und Benutzeroberfläche Status-LED Kapazitiver 7 -Dual Touchscreen Multifunktions-LED Ein hochauflösendes 7 -Farbdisplay bietet eine benutzerfreundliche Schnittstelle. Der kapazitive Dual-Farbtouchscreen ermöglicht eine einfache und intuitive Navigation. Das Gerät ist mit 8 LEDs für eine dynamische Anzeige (Farbe und Text) ausgestattet. Es sammelt die über das SEPCOS verfügbaren Informationen. Es umfasst die Änderung der Parameter des SEPCOS (Schutzeinstellungen, Befehlsparameter usw.). Steuerbefehle Ereignisliste Schutzparameter Steuerung der Anlage (Ein-/Ausgabebefehle, Reset usw.) Die Ereignislisten (letzte 5000 Ereignisse) sind im SEPCOS gespeichert und können angezeigt werden (einschließlich der Schutzereignisse). Anzeige und Änderung der Schutzparameter Popups Sprachen Modus Popup-Liste Mehrsprachiges Display; kann auf Wunsch angepasst werden. Verwaltungsmodi: - Root - Admin - Benutzer Optionale Funktionen Kabelisolationsfehler Bei DC-Bahnstromanlagen müssen die Stromkabel mit Metallschirmen gegen hohe Berührungsspannung geschützt werden.dieser Schutz muss aktiv sein, wenn bei einem Isolationsfehler gefährliche Berührungsspannungen oder hoher Strom am Schirm auftreten. Das System ist zur Erkennung von Leckstrom zwischen Schirm und Leiter oder zwischen Schirm und Erde ausgelegt. Bei einem Fehler kann das Ausgangssignal für die Mitnahmeauslösung ausgewählt werden. 6 Die Einstellungen für diese Funktion können über S-Web SEPCOS vorgenommen werden.

7 S-Web SEPCOS und Trends S-Web SEPCOS ist ein in jede SEPCOS-Einheit integrierter Webserver. Es ist somit keine Software-Installation auf einem Computer erforderlich. Die Schnittstelle dient zur Konfiguration, Anzeige und Analyse der Daten des SEPCOS. Die Verbindung mit S-Web SEPCOS erfolgt entweder über ein Ethernet-Kabel oder WLAN mit einem PC, Tablet-Computer oder Smartphone. Die Bedienung von S-Web SEPCOS erfordert lediglich einen Web-Browser. S-Web SEPCOS ermöglicht die Änderung der Schutz- und Steuerungsparameter der Schaltfelder; die Erfassung der vom SEPCOS aufgezeichneten Daten; das Hoch- und Herunterladen von Informationen zwischen einem PC und dem SEPCOS; die Echtzeitanzeige aller Analogeingangswerte (Spannung und Strom); die kontinuierliche Aufzeichnung von Trends; die On- und Offline-Anzeige von Trends während eines festgelegten Zeitraums; die Anzeige von Schutzfunktionskurven. Die Trends der 4 analogen Eingänge sind für die letzten 30 Tage verfügbar. Alle Funktionen des Displays (Schnellschalter öffnen/schließen usw.) sind über S-Web SEPCOS bedienbar. Trends Ereignisliste Schutzkurven Prüfungen EMV-Prüfung nach IEC Spannungs- und Isolationswiderstandprüfung nach IEC Entwicklung gemäß EN50126, EN50128 und EN50129 SPS-Programmierung nach IEC Umgebungsprüfungen - Kälte Lagerung nach IEC Trockene Wärme Lagerung nach IEC Feuchte Wärme Lagerung nach IEC Salznebel nach IEC Höhe ü. d. M m (= 700 mbar) nach RTCA DO160F Abschnitt 4 Schwing-, Schock- und Stoßprüfungen - Schwingprüfung nach IEC Schockprüfung nach IEC Dauerschockprüfung nach IEC Erdbebenprüfungen nach IEC60980 Kommunikation - IEC61850 Serverlevel A/KEMA 7

8 Technische Daten Wichtigste mechanische Eigenschaften: Modularer Aufbau Die Karten sind in Aluminium-Modulen integriert. Die elektrischen Anschlüsse sind geschützt hinter den vorderen Klappen des Gehäuses angeordnet. 124 mm 60 mm 108 mm 133 mm * * * abhängig von der Anzahl der Module; die Breite eines Moduls beträgt 60 mm. Umgebungsbedingungen Anschlüsse Die Umgebungsbedingungen müssen folgende Voraussetzungen erfüllen: Alle Anschlüsse (Spannungsversorgung, analoge und digitale Signale, Netz usw.) sind an der Vorderseite angebracht. Lagertemperatur: -40 bis +85 C Betriebstemperatur: -25 bis +70 C Feuchtigkeit: relative Luftfeuchtigkeit 10 bis 95 % Höhe ü. d. M: < 3000 m (700 mbar) Stromversorgung SEPCOS wird durch eine modulare Stromversorgungseinheit gespeist, die je nach Eingangsspannung gewählt wird. SG825866BDE_C Stromversorgung: 60 bis 220 VDC (50 W) 24 bis 48 VDC (35/50 W) Sécheron SA Rue du Pré-Bouvier Meyrin Genf CH-Schweiz Tel.: +41 (0) Fax: +41 (0) substations@secheron.com Dieses Dokument spiegelt den technischen Informationsstand zum Zeitpunkt der Drucklegung wider. Es ist nicht vertragsbindend. Sécheron behält sich das Recht vor, das Produkt, dessen Eigenschaften in diesem Dokument beschrieben werden, jederzeit zu ändern bzw. zu verbessern, um es auf dem neuesten Stand der Technologie zu halten. Der Käufer ist unter allen Umständen selbst dafür verantwortlich, sich über die Wartungsbedingungen und -anforderungen bezüglich des Produkts zu informieren. Sécheron behält sich sämtliche Rechte vor, insbesondere hinsichtlich der durch die Allgemeinen Geschäftsbedingungen begründeten Rechte. Copyright 2007 Sécheron SA