GARO Sp. z o.o.
ul. Szczecińska 72 a
72-004 Tanowo k/Szczecina
tel. 91 424 33 19
fax 91 424 33 33

Niedziela, 5 Września 2010

Jesteś 210058 odwiedzającym nasz serwis od 9 lutego 2005
Odwiedź serwisy pozostałych firm grupy GARO

   

Rozdzielnice G-Box firmy Garo
Sławomir Tomczewski ... Elektrosystemy 4(63) kwiecień 2005 (92-94)


Seria G-line
Sławomir Tomczewski ... Elektroinstalator 10(70)/00 (50-52)


Szwedzko - polski sposób na elektroinstalacje
Jerzy Wierzbowski ... Elektroinstalator 3/00 (80-84)


Urządzenia rozdzielcze niskiego napięcia
Andrzej Szarycki ... Elektroinstalator 1-2/00 (52-53)


Rozgałęźne puszki instalacyjne
Andrzej Szarycki ... Elektroinstalator 12/99 (58-59)


Ze Szwecji. Złącza wtykowe dla przemysłu
Sławomir Tomczewski ... Elektroinstalator 12/99 (60-61)


 


Uniwersalny sterownik SZR do układów sieć – agregat

Sławomir Tomczewski

Francuska firma SOCOMEC, reprezentowana na rynku polskim od blisko 9 lat przez spółkę Garo z siedzibą w Tanowie k/Szczecina wprowadza na rynek polski nową serię urządzeń przeznaczonych do pracy w układach SZR. Seria ATyS (z ang. Automatic Transfer Switches) obejmuje przełączniki z napędem silnikowym (seria ATyS 3), automatyczne przełączniki zasilania (seria ATyS 6), sterowniki (ATyS C30 i C40) oraz interfejsy (ATyS D10 i D20). W tym artykule przedstawiamy sterownik przeznaczony do pracy w układach sieć - agregat. Urządzenie zwraca uwagę bardzo wieloma funkcjami, których realizacja w klasycznych układach wymaga ich znacznej rozbudowy a przez to podnosi ich koszty.


Sterownik ATyS C30


Progowa kontrola parametrów sieci

    ATyS C30 jest wyposażony w układy progowej kontroli napięć i częstotliwości dla obu sieci oraz kontroli kolejności faz dla sieci podstawowej. Urządzenie mierzy wszystkie napięcia z sieci podstawowej oraz napięcie międzyfazowe L1L3 z sieci rezerwowej. Z tego też względu jest przeznaczone do pracy w układach, w których źródłem rezerwowym jest agregat prądotwórczy. Rys. 3 wyjaśnia zasadę działania progowej kontroli napięć i częstotliwości realizowanej przez sterownik. Dla obu kontrolowanych parametrów, urządzenie pozwala na określenie progów górnego i dolnego oraz wartości histerezy dla każdego z nich. Wszystkie wartości progowe są wyznaczane jako procent wartości znamionowej parametru (dla typowej sieci jest to 400 V i 50 Hz). Wartości progowe oraz histereza (tzw. parametry "okna") programowane są niezależnie dla napięcia i częstotliwości. Wartości progowe można programować w poniższych zakresach:
- próg górny napięcia od 102 do 120%, nastawa fabryczna 115%,
- histereza górnego progu napięcia od 101 do 119%, nastawa fabryczna 110%,
- próg dolny napięcia od 80 do 98%, nastawa fabryczna 85%,
- histereza dolnego progu napięcia od 81 do 99%, nastawa fabryczna 95%,
- próg górny częstotliwości od 101 do 120%, nastawa fabryczna 105%,
- histereza górnego progu częstotliwości od 100.5 do 119.5%, nastawa fabryczna 103%,
- próg dolny częstotliwości od 80 do 99%, nastawa fabryczna 95%,
- histereza dolnego progu częstotliwości od 80.5 do 99.5%, nastawa fabryczna 97%.
Sterownik "uznaje", że dane źródło jest dostępne do obciążenia, jeżeli jego parametry mieszczą się w oknie wyznaczonym przez wartości progowe przez zaprogramowany czas.

Interfejsy ATyS D10 i ATyS D20

Liczniki czasu
   Sterownik wyposażony jest w 7 liczników czasu. Omawiamy je poniżej używając nazw wg skrótów z menu konfiguracji sterownika:
  • MFT - licznik czasu zaniku zasilania podstawowego - zadaniem licznika jest opóźnienie wykrycia zaniku zasilania podstawowego w celu wyeliminowania reakcji układu SZR na chwilowe zakłócenia w sieci zasilającej. Zakres nastaw licznika od 0 do 60 s. Nastawa fabryczna 5 s. Po upływie czasu licznika MFT sterownik wysyła sygnał na uruchomienie agregatu (zamyka lub otwiera - stosownie do ustawień programowych - styk pomocniczy).
  • DTT - licznik opóźnienia przełączenia na sieć rezerwową - zadaniem licznika jest potwierdzenie stabilności zasilania rezerwowego przed przełączeniem obciążenia na to zasilanie. Sterownik wysyła komendę do układu wykonawczego na przełączenie w pozycję zasilania rezerwowego tylko wtedy, gdy parametry zasilania rezerwowego utrzymują się w oknie wyznaczonym przez wartości progowe przez czas licznika DTT. Zakres nastaw licznika od 0 do 60 s. Nastawa fabryczna 5 s.
  • 0MF - licznik czasu pozostawania układu wykonawczego w pozycji 0 w trakcie przełączania na zasilanie rezerwowe. Zakres nastaw licznika od 0 do 20 s. Nastawa fabryczna 5 s.
  • MRT - licznik czasu powrotu zasilania priorytetowego - zadaniem licznika jest potwierdzenie stabilności zasilania priorytetowego przed powrotnym przełączeniem obciążenia na to zasilanie. Sterownik wysyła komendę do układu wykonawczego na powrotne przełączenie w pozycję zasilania priorytetowego tylko wtedy, gdy parametry zasilania priorytetowego utrzymują się w oknie wyznaczonym przez wartości progowe przez czas licznika MRT. Zakres nastaw od 0 do 30 min. Nastawa fabryczna 2 min.
  • 0MR - licznik czasu pozostawania układu wykonawczego w pozycji 0 w trakcie powrotnego przełączania na zasilanie priorytetowe. Zakres nastaw od 0 do 20 s. Nastawa fabryczna 5 s.
  • CDT - licznik czasu wyłączenia agregatu po powrotnym przełączeniu na zasilanie priorytetowe - po upływie czasu tego licznika, sterownik wysyła sygnał na wyłączenie agregatu. Zakres nastaw od 0 do 30 min. Nastawa fabryczna 4 min.
  • LS - licznik czasu do odłączenia / ponownego załączenia obciążenia - zadaniem licznika jest zarządzanie wyjściem sterownika służącym do odłączenia odbiorów bez priorytetu zasilania w sytuacji przełączania na zasilanie rezerwowe i ponownym załączeniem tych odbiorów w przypadku powrotnego przełączenia na sieć priorytetową. Dedykowane wyjście sterownika zmienia stan na czas licznika LS przed wysłaniem przez sterownik komendy na zmianę pozycji układu wykonawczego. Zakres nastaw od 0 do 60 s. Nastawa fabryczna 3 s.

Progowa kontrola parametrów sieci

Logika sterowania układem wykonawczym
ATyS C30 może współpracować z układami wykonawczymi SZR zbudowanymi na różnego typu aparatach tj. stycznikach (przykładowy schemat podłączeń przedstawia rys. 4), wyłącznikach lub przełącznikach z napędem silnikowym. Zastosowany typ aparatów wykonawczych często wymaga określonych parametrów sygnału sterującego ich pracą. I tak np. w przypadku przełączników silnikowych z reguły wymagana jest odrębna komenda przejścia aparatu w pozycję 0, natomiast w układach stycznikowych komendę taką uzyskuje się przez zanik komendy pozostawania w pozycji załączonej. W związku z tym w przypadku omawianego sterownika dostępne są trzy rodzaje logiki sterowania: sterowanie przez impuls, sterowanie przez podtrzymanie oraz logika dedykowana do układów wykonawczych działających z wykorzystaniem wyłączników.

Przykładowy SZR sieć-agregat z układem wykonawczym na stycznikach

Sekwencje pracy sterownika Oprogramowanie sterownika umożliwia kilka trybów pracy, i tak:
- tryb automatyczny, którego przebieg przedstawiają rys. 5 i 6,
- tryb półautomatyczny - powrotne przełączenie na sieć priorytetową wymaga potwierdzenia na klawiaturze
pomocniczej sterownika lub podania sygnału na jednym z wejść sterownika po wcześniejszym zaprogramowania odpowiedniego parametru,
- tryb ręczny - w tym trybie zostają zawieszone sekwencje automatyczne sterownika i użytkownik może samodzielnie zmieniać pozycję układu wykonawczego (jeżeli układ wykonawczy daje taką możliwość); informacja o przejściu układu wykonawczego w tryb sterowania ręcznego podawana jest na wejście sterownika z odpowiednio zaprogramowanym parametrem (parametr MAN w menu konfiguracji wejść sterownika),
- tryb testu pod obciążeniem (tzw. test on load) -sterownik symuluje zanik zasilania priorytetowego i dokonuje przełączenia obciążenia na zasilanie rezerwowe; w trakcie testu odliczane są czasy wszystkich liczników zgodnie z ich nastawami. Powrotne przełączenie na sieć priorytetową wymaga potwierdzenia na klawiaturze pomocniczej sterownika lub zmiany stanu jednego z wejść z zaprogramowanym wcześniej odpowiednim parametrem (w przypadku uruchomienia testu przez to wejście),
- tryb testu bez obciążenia (tzw. test off load) - sprowadza się do sekwencji uruchomienia agregatu, a następnie jego wyłączenia; w trakcie testu obciążenie nie jest przełączane na zasilanie rezerwowe (agregat); test może być uruchomiony z klawiatury pomocniczej sterownika lub poprzez jedno z wejść (po zaprogramowaniu odpowiedniego parametru dla tego wejścia).

Przykładowy SZR sieć-agregat z układem wykonawczym na stycznikach

Podstawowe ustawienia sterownika
Przed uruchomieniem układu SZR ze sterownikiem ATyS C30 należy skonfigurować kilka parametrów, istotnych dla poprawnej pracy układu. I tak konieczne jest zaprogramowanie:
- typu sieci - menu programowania przewiduje 6 typowych układów sieciowych; fabrycznie sterownik jest skonfigurowany do pracy w sieci 3-fazowej, 4-przewodowej.
- znamionowego napięcia sieci - jest to napięcie fazowe dla układów, w których jedna z sieci jest siecią 1-fazową oraz międzyfazowe dla pozostałych sieci; zakres nastaw od 100 do 400 V; nastawa fabryczna 400 V,
- znamionowej częstotliwość sieci - 50 lub 60 Hz; nastawa fabryczna 50 Hz,
- typu logiki sterowania - zakres nastaw: sterowanie przez impuls, sterowanie przez podtrzymanie oraz logika typu wyłącznikowego. Nastawa fabryczna - sterowanie przez impuls.
- ilości styków pomocniczych - oznacza ilość, kontrolowanych przez sterownik pozycji układu wykonawczego; zakres nastaw: 0, 2 lub 3; nastawa fabryczna - 2, Ponadto, w zakresie podstawowych ustawień sterownika dostępne są dodatkowo następujące parametry:
- stan styku startu agregatu - fabrycznie styk ustawiony jest jako normalnie otwarty (zamknięcie styku oznacza sygnał startu agregatu),
- ręczne potwierdzenie powrotu na sieć priorytetową - wybór funkcji oznacza zaprogramowanie trybu półautomatycznego,
- parametr rn1 i rn2 - zaprogramowanie tych parametrów skutkuje wydaniem komendy dla układu wykonawczego do przejścia w pozycję 0 po zaniku sieci priorytetowej (parametr rn1) lub sieci rezerwowej (rn2); funkcja jest dedykowana do układów wykonawczych z gwarantowanym zasilaniem pomocniczym,
- kasowanie stanu licznika przełączeń z sieci priorytetowej na sieć rezerwową zmiana kodu dostępu do menu programowania.

Programowane wejścia / wyjścia
Sterownik jest również standardowo wyposażony w dwa wejścia i dwa wyjścia, a realizowane przez nie funkcje są programowane. Dostępność wyjść do programowania uzależniona jest od typu układu wykonawczego (typu wybranej logiki sterowania). I tak dla poszczególnych typów sterowania dostępne są:

- sterowanie przez impuls - 1 programowane wyjście,
- sterowanie przez podtrzymanie - 2 programowane wyjścia,
- sterowanie do układów wykonawczych na wyłącznikach - brak programowanych wyjść.

Do każdego z dostępnych wyjść można zaprogramować następujące funkcje:
- S1A - sieć 1 dostępna; wyjście zmienia stan jeżeli parametry sieci 1 (np. priorytetowej) mieszczą się w oknie wyznaczonym przez wartości progowe,
- S2A - sieć 2 (np. rezerwowa) dostępna; zachowanie wyjścia analogiczne jak dla parametru S1A,
- LS - wyjście odłączenia / ponownego załączenia obciążenia; wyjście jest sterowane licznikiem czasu LS.

Dwa wejścia sterownika dają możliwość realizacji wielu praktycznych funkcji. Wybór funkcji oraz stany wejść są programowane. Użytkownik może dokonać wyboru z następującego zestawu parametrów:
- Ft1 i Ft2 - sygnały awarii poza układem sterownika wprowadzone do sterownika w celu sygnalizacji; w przypadku awarii na wyświetlaczu sterownika pojawia się komunikat Ft1 lub Ft2 i świeci się dioda led sygnalizacji awarii na panelu czołowym; powrót wejścia (wejść) do stanu normalnego kasuje sygnał awarii; ten rodzaj sygnału nie wpływa na działanie sterownika.
- Ft3 i Ft4 - aktywacja wejścia powoduje pojawienie się komunikatu na wyświetlaczu i świecenie diody sygnalizacji awarii na panelu czołowym sterownika; dodatkowo, sterownik wysyła komendę przejścia w pozycję 0 dla układu wykonawczego (funkcja dostępna dla logiki sterowania typu podtrzymanie; planowane jest również uruchomienie tej funkcji dla pozostałych typów logiki sterowania); powrót sterownika do normalnego stanu pracy wymaga powrotu wejścia do stanu normalnego oraz naciśnięcia przycisku ESC na klawiaturze pomocniczej sterownika (skasowanie sygnału awarii);
- Mtf - zdalne potwierdzenie powrotu z sieci rezerwowej na sieć priorytetową,
- S2A - informacja dla sterownika o dostępności sieci 2 (agregatu) do obciążenia; zaprogramowanie tego parametru wyłącza funkcję progowej kontroli parametrów sieci rezerwowej,


Przebieg sekwencji automatycznej sterownika ATyS C30 - zanik zasilania priorytetowego

- Man - informacja dla sterownika - układ wykonawczy w trybie sterowania ręcznego; aktywacja wejścia powoduje zawieszenie działania sterownika,
- Cts - zdalna kontrola przełączenia; funkcja umożliwia przełączenie na sieć rezerwową przed upływem czasu licznika DTT,
- tol - zdalny test pod obciążeniem; aktywacja wejścia powoduje uruchomienie sekwencji testu; przełączenie powrotne jest zablokowane do czasu powrotu wejścia do stanu normalnego.
tfl - zdalny test bez obciążenia; aktywacja wejścia powoduje uruchomienie sekwencji testu.


Interfejsy ATyS D10 i D20
Sterownik jest wyposażony w gniazdo RJ45 do podłączenia zewnętrznego interfejsu, instalowanego na elewacji rozdzielnicy z układem SZR. Producent oferuje dwie wersje interfejsów. Interfejs ATyS D10 - na panelu czołowym formatu 96 x 96 obrazuje dostępność poszczególnych sieci, pozycję układu wykonawczego oraz stan awarii i tryb automatyczny. ATyS D20 jest wyposażony w klawiaturę pomocniczą oraz podświetlany wyświetlacz LCD. Ten interfejs umożliwia - oprócz wizualizacji stanu pracy sterownika i pozycji układu wykonawczego - również programowanie sterownika, uruchamianie testów oraz przejęcie zdalnej kontroli elektrycznej nad układem wykonawczym. Tryb kontroli realizowany za pośrednictwem interfejsu ATyS D20 pozwala na zablokowanie sekwencji automatycznych sterownika i sterowanie układem wykonawczym w poszczególne pozycji przypisane odpowiednim przyciskom na klawiaturze pomocniczej sterownika. Na wyświetlaczu interfejsu są dostępne odczyty pomiarów napięć i częstotliwości z sieci aktualnie zasilającej odbiory lub z obu sieci jednocześnie - w przypadku, gdy obie są dostępne. W trakcie sekwencji automatycznych, na wyświetlaczu odliczane są czasy poszczególnych liczników.

Podsumowanie
Ze względu na uniwersalność, sterownik ATyS C30 może znaleźć zastosowanie w układach SZR typu sieć - agregat zbudowanych na różnych elementach wykonawczych. Sterownik opisany skrótowo za pomocą liczb to: siedem zintegrowanych liczników czasu, pięć trybów pracy, trzy typy logiki sterowania układem wykonawczym, dwa programowane wejścia, dwa programowane wyjścia i gniazdo RJ45 do podłączenia zewnętrznych interfejsów - wszystko to w obrębie jednej modułowej obudowy o szerokości 6 modułów.

Autor
Sławomir Tomczewski