Substation Automation Products. Sammelschienenschutz REB670 Relion 670 Serie

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1 Substation Automation Products Sammelschienenschutz REB670 Relion 670 Serie

2 Moderne leistungsfähige Schutztechnik für Ihr Personal und Ihre Anlagen Das Gerät REB670 ist für den Schutz und die Überwachung von Sammelschienen und Netzknoten in Transport- und Verteilnetzanlagen konzipiert. Durch die umfangreiche Bestückungsmöglichkeit mit Stromwandlereingängen und Ein-/Ausgabemodulen können Anlagen mit Einfachsammelschienen und Doppelsammelschienen, auch mit Umgehungsschienen, geschützt werden. REB670 bietet eine selektive, zuverlässige und schnelle Abschaltung von Sammelschienenfehlern für alle Kurzschlüsse in Netzen mit geerdetem, isoliertem oder gelöschtem Sternpunkt der Einspeisetransformatoren. REB670 bietet einen leistungsfähigen zentralen Sammelschienendifferentialschutz. Das integrierte Trennerabbild der Schaltanlage über Binäreingänge sorgt für eine selektive Zuordnung der Messeingänge zu den einzelnen Differentialschutzzonen. Zusätzlich wird über das Trennerabbild die Auslösemitnahme des Sammelschienenschutzes und des integrierten Schalterversagerschutzes gesteuert. Die Stellungsmeldungen von Trennern und Leistungsschaltern werden vom System ständig auf Plausibilität überwacht. Der Sammelschienenschutz REB670 stellt aufgrund seines Messverfahrens nur geringe Anforderungen an das Übertragungsverhalten der eingesetzten Stromwandler. Fundiertes Fachwissen im Bereich des Sammelschienenschutzes Der REB670 setzt die lange Erfolgsgeschichte der Firma ABB im Bereich des Sammelschienenschutzes, angefangen mit den analogen Sammelschienenschutzseinrichtungen INX2, INX5, RADSS, REB 101/103, fort. Diese Systeme sind zum Teil bereits seit ca. 40 Jahren erfolgreich installiert. ABB hat darüber hinaus mehr als 10 Jahre Erfahrung auf dem Gebiet des numerischen Sammelschienenschutzes auf der Basis von RED521 und dem dezentralen System REB500. Alle genannten Geräte und Systeme besitzen eine beeindruckende Referenz in Hinblick auf Funktionalität und Zuverlässigkeit. Heute sind mehr als mit ABB- Sammelschienenschutz ausgestattete Anlagenbereiche auf der ganzen Welt in Betrieb. 2

3 Nutzen sie unser fundiertes Fachwissen und unsere Erfahrung auf dem Gebiet des Sammelschienenschutzes - REB670 funktioniert für alle Fehlerarten korrekt - REB670 bietet maximale Sicherheit für Ihr Personal in der Schaltanlage - REB670 ermöglicht wirtschaftliche Lösungen durch geringe Konfigurations-, Aufstellungs-, Inbetriebnahme- und Instandhaltungskosten, sowie geringen Platzbedarf Immer die richtige Reaktion Der REB670 arbeitet schnell, sicher und zuverlässig eine solche anspruchsvolle Kombination ist für einen effektiven Sammelschienenschutz unerlässlich. REB670 ist gekennzeichnet durch eine extrem kurze Auslösezeit von lediglich 12 ms für die meisten Fehler auf einer Sammelschiene, unabhängig von der Zahl der angeschlossenen Abgänge. Gleichzeitig besitzt REB670 eine hohe Stabilität für die Erkennung von externen Fehlern zur Vermeidung von Überfunktionen, auch im Falle von extremer Wandlersättigung. Mit dem realisierten Messprinzip ist es möglich, sehr kleine Eingangsbürden für die Geräte zu realisieren. Dies erlaubt die Nutzung bereits vorhandener Stromwandlerkreise, die auch für den Abzeigschutz verwendet werden. Hinsichtlich des Übertragsverhaltens der Wandler ist es für den REB670 ausreichend, wenn die Eingangsströme lediglich für die Dauer von 2 ms ohne Sättigung übertragen werden. Die Eigenschaften des Geräts REB670 sorgen im Falle eines Sammelschienenfehlers für eine Minimierung der Schadensauswirkung. Optimierte Leistungsfähigkeit REB670 bietet diverse Funktionsalgorithmen in einem einzigen Gerät. Er verfügt über zwei unterschiedliche Differentialschutzfunktionen: Eine Basisfunktion und eine mit erhöhter Empfindlichkeit für die Erkennung von Fehlern in Netzen mit begrenztem einpoligen Fehlerstrom. Die letztere erkennt interne einpolige Fehler mit Kurzschlussströmen typischerweise im Bereich von nur 300 A 2000 A. Darüber hinaus kann die empfindliche Funktion auch zur Erkennung stromschwacher Phasenfehler bei hochohmiger Einspeisung genutzt werden. Ein innovativer und schneller Algorithmus erkennt offene Stromwandlerkreise, blockiert die Differentialstrommessung und generiert die notwendigen Warnmeldungen. Die Überwachung der Stromwandlerkreise im REB670 erlaubt es, bei Wiederherstellung der korrekten Stromwandleranschaltung eine selbständige Freigabe der Messung durch automatischen Neustart des Gerätes herbeizuführen. Eine integrierte Checkzonen-Funktion kann in Stationen mit Doppelsammelschienen benutzt werden, um eine Stabilisierung des Differentialschutzes in den Fällen zu sichern, in denen ein fehlerhaftes Trennerabbild der Schaltelemente fehlerhafte Messwertzuweisungen zu den einzelnen Schutzzonen bewirken. Die im REB670 integrierte Trennerabbildfunktion mit der damit verbunden automatischen Messwertzuweisung der Ströme zu den jeweiligen Schutzzonen erfolgt ohne Umschaltung von Stromwandlerkreisen. Eine zusätzliche Anordnung von externen Hilfsrelais ist nicht erforderlich. Der Sammelschienenschutz REB670 bietet ein Maximum an Sicherheit für das Bedienpersonal in der Station im Störungsfall. Es ist auf einfachem Weg möglich, ein Feld zu Wartungszwecken außer Betrieb zu nehmen und trotzdem den Sammelschienenschutz während der Wartung in Betrieb zu halten. Sie können das Feld mittels der Frontbedienung oder einem externen Revisionsschalter deaktivieren. 3

4 Einfache Handhabung Die Geräte REB670 werden vorkonfiguriert, typgetestet und mit einer voreingestellten Parametrierung geliefert. Dies gewährleistet eine einfache Handhabung von der Bestellung zur technischen Planung und Inbetriebnahme bis zum zuverlässigen Betrieb der Schutzeinrichtung. Die Geräte sind als Standardversion mit kompletter Funktionalität für drei verschiedene Konfigurationsalternativen lieferbar. Je Gerät können für den Differentialschutz von Sammelschienen 4 bis 24 Stromwandler-Eingänge verwendet werden. Alle Varianten verfügen über zwei niederohmige Differentialschutzfunktionen und eine Checkzonen-Funktion. Das Bedien- und Parametriertool PCM600 erlaubt es, einfach und intuitiv die vorkonfigurierten REB670 auf Ihre spezifischen Sammelschienenschutzanforderungen anzupassen. Die integrierte große Bedien- und Anzeigeeinheit bietet eine schnelle Übersicht über Höhe und Phasenwinkel aller Abzweigströme. Sie zeigt auch die Werte der Differenzströme und Stabilisierungsströme je Schutzzone an. Weiterhin können Informationen bezüglich des gegenwärtigen Schaltzustandes der primären Schaltgeräte, sowie Auslösesignale und Alarmmeldungen angezeigt werden. Dies unterstützt besonders die schnelle und effiziente Inbetriebnahme und infolgedessen die richtige Arbeitsweise des Sammelschienenschutzes. ohne weitere Software- oder Hardwaremodifikationen innerhalb der Bestückungsgrenzen des verwendeten REB670 vorgenommen werden. Wenn zum Beispiel bereits eine 9-feldrige Station vorhanden ist, enthält eine bestellte 12-Felder-Variante bereits alles was für den Ausbau auf 12 Felder benötigt wird. Wenn dementsprechend die Station erweitert wird, muss nur die Verdrahtung für die neuen Felder vorgenommen und die relevanten Funktionen innerhalb des REB670 aktiviert werden. Platz und Geld sparen REB670 besitzt ergänzende integrierte Funktionen in einem einzigen Gerät. Der integrierte Schalterversagerschutz steht für alle Abzweige zur Verfügung und bietet somit einen idealen Reserveschutz. Darüber hinaus bietet der abzeigbezogene Überstromschutz eine Reserveschutzfunktion für den Abzeigschutz. Diese Funktion kann auch als Endfehlerschutz eingesetzt werden. Kurzschlüsse zwischen bereits offenem Leistungsschalter und dem Stromwandler werden erkannt und führen zu einem schnellen Auslösekommando zum Leistungsschalter der Gegenseite. Darüber hinaus verhindert der Endfehlerschutz für diesen Fehlerfall eine ungewollte Auslösung des betroffenen Sammelschienenabschnitts. Mithilfe von grafischen Steuerelementen (Ein/Aus) und grafischem Auswahlschalter (Stellung 1 bis 32) können Eingaben leicht über ein Symbol auf der Frontbedienung vorgenommen werden. Dadurch kann beispielsweise ein Feld oder eine gesamte Schutzzone außer Betrieb gesetzt werden. Das Element zeigt dabei die ausgewählte Position an. Der grafische Auswahlschalter kann einen externen, mechanischen Auswahlschalter ersetzten und ermöglicht Ihnen, die gewünschte Position direkt auszuwählen. Diese Schalterfunktionen können sowohl über die Frontbedienung des Gerätes als auch über ein entferntes System eingestellt werden. Kostengünstige Erweiterungen Auf einfache Art können Erweiterungsfelder in ein bestehendes REB670-System integriert werden. Die Erweiterung kann 4

5 Typische Anwendungen ZA ZB Station in H-Schaltung ZA ZB 1½ Leistungsschalter-Variante Main 1 Main 2 Reserve 1 Reserve 2 Anlagen mit Doppelsammelschiene 5

6 Die Funktion Automatische Wiedereinschaltung bietet eine schnelle oder verzögerte dreipolige Wiedereinschaltung der Leistungsschalter nach einem Kurzschluss im Sammelschienenbereich einer Freiluftanlage. Diese Funktion erlaubt eine automatische Wiederzuschaltung der Abzweige nach einer Auslösung des Sammelschienenschutzes. Schnelle und effiziente Systemintegration Das REB670 entspricht der Norm IEC Das ABB-Konzept der connectivity packages bietet eine Umgebung für ein sicheres und effizientes Datenengineering mit der entsprechenden Dokumentation und vermindert das Risiko von Fehlern bei der Systemintegration. Ein connectivity package beinhaltet eine umfassende Beschreibung des Gerätes einschließlich Datensignale, Parameter, Adressen und entsprechender Dokumentation. Die Signaldaten werden automatisch auf Grundlage der vom connectivity package bereitgestellten Informationen konfiguriert, um das Gerät effizient in das Stationsleitsystem, z. B. ABB MicroSCADA Pro integrieren zu können. Die Geräte der Relion 670 Serie unterstützen die redundante Kommunikation auf dem Stationsbus entsprechend dem IEC Standard. Die Lösung von ABB nutzt das standardisierte Parallel Redundancy Protocol (PRP) gemäß IEC PRP erhöht die Zuverlässigkeit der Kommunikation im System und zeichnet sich durch eine einzigartige umschaltzeitfreie Redundanz aus. Das bedeutet, es gibt keine Unterbrechung der Kommunikation, da beim Ausfall einer Verbindung die verbleibende Verbindung die Kommunikation unmittelbar übernimmt. Resultierend daraus ergeben sich keine Datenverluste beim Auftreten einer Kommunikationsstörung. Die Überwachung der Kommunikation liefert Echtzeitinformationen über den Status jeder einzelnen Kommunikationsverbindung. Im Falle eines Fehlers wird ein Alarm an der integrierten Frontbedieneinheit des Gerätes angezeigt und zum Stationsleitsystem übertragen. Damit kann im laufenden Betrieb eine Fehlerbeseitigung des Stationsbusses erfolgen. Dementsprechend verbessert die redundante Kommunikation die Personensicherheit und stellt sicher, dass notwendige Informationen über das System für den Bediener in jeder Situation verfügbar sind. Relion Der Sammelschienenschutz REB670 gehört zur Relion - Produktfamilie für Schutz und Steuerung. Die Relion Produktfamilie bietet passende Lösungen für Schutz-, Steuerungs-, Mess- und Überwachungsaufgaben in der elektrischen Energieübertragung und -verteilung. Durch umfassende Realisierung des Kommunikationsstandards IEC ist Zukunftssicherheit und Interoperabilität mit Relion Produkten garantiert. Durch herausragende ABB Technologie, globale Anwendungsexpertise und langjährige Erfahrung kann sich der Anwender voll und ganz auf das System mit Relion Produkten verlassen in jeder Situation. 6

7 REB670 Technische Zusammenfassung: Merkmale Volle Konformität mit dem Standard IEC Sammelschienenschutz und Systemüberwachung in einem Gerät integriert Umfangreiche Selbstüberwachung, einschließlich der analogen Kanäle Sechs unabhängige Parametersätze Signal-Matrix für die einfache Konfiguration von binären und analogen Signalen Frontseitiger Ethernet-Anschluss für schnelle und einfache Kommunikation mit dem Bedien-PC Frontbedieneinheit zur einfachen online Darstellung der Zuordnung des Feldes zur Schutzzone und des Zustandes der Schaltgeräte Vorkonfigurierte und werksgeprüfte Geräte mit voreingestellter Konfiguration für verschiedene Anlagentypen wie z. B. Einfachsammelschiene, Doppelsammelschiene, H-Schaltung oder 1 ½-Leistungsschalteranordnungen Benutzermanagment und Berechtigungsvergabe Die wichtigsten Schutzfunktionen Zwei Differentialschutzzonen für Sammelschienen --Extrem schneller Differentialschutz mit hoher Empfindlickeit --Automatische Erkennung und selektive Sammelschienenschutz- blockierung bei fehlerhaften Stromwandlerkreisen --Extrem kurze Auslösezeiten --Hohe Stabilität bei außenliegenden Kurzschlüssen und Wandlersättigung --Richtiges Verhalten bei allen Fehlerarten Stabilisierung mit Checkzonen-Funktion Integriertes Trennerabbild der Schaltgeräte Schalterversagerschutz Getrennte Auslösekanäle für Sammelschienenschutz und Schalterversagerschutz Ungerichteter vierstufiger Überstromzeitschutz mit unabhängiger oder abhängiger Zeitverzögerung Automatische Wiedereinschaltung mit Wiederherstellung des ursprünglichen Sammelschienenzustandes nach einer Auslösung Anwenderspezifisch konfigurierbar mit Logik-Bausteinen Stromsummation der Phasenströme mit externen Summierwandlern Überwachung und Stördatenerfassung Stördatenaufzeichnung Störschriebe --40 analoge Kanäle (30 gemessene und 10 berechnete Größen) --96 Binärsignale Ereignisliste mit 1000 Ereignissen Störungsbericht Anrege- und Auslösewertspeicher Ereigniszähler Überwachung der Analog- und ma-eingänge Kleines und großes Display in lokaler Sprache LED Anzeigen mit 6 roten und 9 gelben LEDs Zusätzliche Bedienfunktionen Grafisches Steuerelement mit zwei Positionen (Ein/Aus) Grafischer Auswahlschalter mit bis zu 32 Stellungen Messung Abzweigströme, Differentialströme, Stabilisierungsströme Analogeingänge mit einer Genauigkeit von besser als 0,5 % Zählung Impulseingang für Energiezählung Kommunikation IEC inklusive GOOSE-Kommunikation Redundanter Stations-Bus, umschaltzeitfrei und einzeln überwacht IEC DNP 3.0 LON SPA Fernkommunikation über Wirkschnittstelle für die Übertragung von bis zu 192 Binärsignalen Parametrierung, Konfiguration und Stördatenauswertung Bedien- und Parametriertool PCM600 Hardware 1/1 x 19, ¾ x 19 oder ½ x 19 Gehäuse, Höhe 6U Stromversorgungsmodule von 24 bis 250 VDC +/- 20 % TRM-Modul mit Messwandler-Eingängen ADM-Modul Bis zu 11 E/A Module im 1/1 x 19 Gehäuse Binäreingabe-Modul, 30 ma und 50 ma, mit 16 Eingängen Binarausgabe-Modul mit 6 Transitor- und 6 Relais-Ausgangen Binärausgabe-Modul mit 24 Ausgängen Binäres Ein-/Ausgabe-Modul, 30 ma und 50 ma, mit 8 Eingängen und 12 Ausgängen Hochgenaue Zeitsynchronisierung mit GTM, GPS Modul, SNTP, DNP3.0 oder IRIG-B Modul Module für Schutzsignalübertragung nach C37.94, X.21 und G.703/G.703E1 COMBITEST Prüfstecker-Module Weitere technische Daten gemäß REB670 Produktbeschreibung. 7

8 Kontakt ABB AB Substation Automation Products SE Västerås, Sweden Tel Fax ABB AG Energietechnik Postfach Mannheim, Deutschland Tel. +49 (0) Fax +49 (0) powertech@de.abb.com Internet: ABB Switzerland Ltd Power Systems Bruggerstrasse 72 CH-5400 Baden, Switzerland Tel Fax substation.automation@ch.abb.com 1MRK SDE Copyright 2011 ABB. All rights reserved. Imageneering 2/2011