Stationsleittechnik

Übersicht

Als Stationsleittechnik wird SPRECON-E in Schaltanlagen aller Spannungsebenen und Anlagenbauformen eingesetzt. Das flexible Systemkonzept und die weitreichende Skalierbarkeit der Komponenten ermöglichen praxisgerechte, betriebssichere und kostenoptimierte Konfigurationen. Damit ist eine einfache Anpassung an die oftmals spezifischen Anforderungen einer Schaltanlage möglich.

Neben dem Einsatz in Neuanlagen zeichnet sich SPRECON-E auf Grund seiner Flexibilität und Robustheit auch beim Retrofit bestehender Anlagen aus.

 

Konfigurationsbeispiel der Stationsleittechnik eines Umspannwerkes (IEC 61850 bzw. IEC 60870-5-104)

Besonderheiten

Besonderheiten der SPRECON-E Stationsleittechnik

  • Höchste Modularität und weitreichende Funktionalität
  • Hohe elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
  • Direkte Prozessankopplung (keine Zwischenrelais notwendig)
  • Leicht an spezifische Anforderungen anpassbar
  • Stations-LAN mit IEC 61850 und/oder IEC 60870-5-104 oder serielle Verbindung mit IEC 60870-5-101/-103
  • Ringtopologie mit integriertem optischen Switch oder wahlweise traditionelle Sterntopologie
  • Einbindung externer Fremdgeräten wie zB Schutzgeräte, Regler oder Power Quality
  • Feldbedienung über absetzbare Bedieneinheit (SPRECON-E-CP) mit vollgrafischem, frei konfigurierbarem Farbdisplay
  • Frei parametrierbare Automatisierungsfunktionen (Funktionsplan entsprechend IEC 61131-3 oder wahlweise Logikfunktionen mit Bool’schen Gleichungen)
  • Softwaremodule für Teilfunktionalitäten, wie beispielsweise Schutz, Erdschlusserfassung und Erdschlusssuche, Traforegler oder Synchro-Check
  • Zentrale Stationsbedienung über Bildschirmwarte (SPRECON-V460)
  • Kommunikation zur übergeordneten Leitstelle mittels IEC 60870-5-101 bzw. IEC 60870-5-104 oder Fremdprotokollen
  • Eine Gerätefamilie für alle Spannungsebenen und Aufgaben (Schutz, Feldeinheit, Zentralgerät, lokale I/Os, Gateways, etc.)

Geräte & Funktionen

Weitreichende Skalierbarkeit

Durch die weitreichende Skalierbarkeit können die Geräte für Automatisierungsaufgaben in Anlagen unterschiedlicher Ausdehnung und Bauform eingesetzt werden. Das flexible Design gestattet auch die einfache Realisierung unterschiedlichster anwendungsspezifischer Ausprägungen.

Das Bausteinprinzip erlaubt eine beliebige Konfiguration von Geräten mit unterschiedlichen Funktionen oder auch die Integration verschiedener Funktionen in einem Gerät - je nach Bedarfsfall.

Standardprotokolle wie IEC 61850, IEC 60870-5-101, -103 und -104 ermöglichen eine sichere Kommunikation sowie Datenübertragung zur übergeordneten Leittechnik. Selbstverständlich steht auch eine große Anzahl von herstellerspezifischen Kommunikationsprotokollen zur Verfügung.

Typische Beispiele für SPRECON-E-C Geräteausprägungen sind:

Stationsleitrechner oder Zentralgerät

für Schaltanlagen und Kraftwerke in einfacher oder redundanter Ausführung

Zentrale Einheit zur Ankoppelung der dezentralen Feldleit- bzw. Schutzgeräte, anlagenweite Automatisierungsfunktionen, Spannungsnachbildung, Schnittstelle zur übergeordneten Netzleitstation

Feldleitgerät

für Schaltanlagen und Kraftwerke aller Spannungsebenen und Bauformen

Steuerung und Überwachung von Schaltgeräten, Mess-/Zählwerterfassung, Verriegelungen, Logikfunktionen für Schaltsequenzen, etc.

Schutzgeräte

für elektrische Versorgungsnetze

Überstromzeitschutz, Distanzschutz, Trafodifferentialschutz, Motorschutz

Kombiniertes Schutz- und Leittechnikgerät

für elektrische Versorgungsnetze

Getrennte Datenmodelle, getrennte Leit- und Schutztechnik-Firmware, getrennte Leit- und Schutztechnik-Parametrierung, getrennte Passwörter

Schaltfehlerschutzgerät

für Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen

Systemlösung für komplexe Schaltgeräteverriegelungen (Feld- und Anlagenverriegelung), Parametrierung mittels PLC oder Bool'scher Algebra

Traforegler

für Leistungstransformatoren mit motorbetriebenen Stufenschaltern

Automatischer Parallellauf mehrerer Einheiten (Master/Follower Prinzip), Überwachung des Kreisblindstroms, bis zu fünf unabhängige Sollspannungen

Parallelschaltgerät

für Hoch- und Mittelspannungsschaltanlagen

Messung zweier Spannungen in Bezug auf Phasen-, Frequenz- und Spannungsunterschied für die Zusammenschaltung von bespannten Netzen

Umschaltautomatik

für elektrische Verteilnetze aller Spannungsebenen

Automatischer Sammelschienenwechsel, automatisches Erden, automatischer Einspeisungswechsel, automatisches Zu-/Abschalten von Feldern, Prüfautomatik

Melde- und Registriereinheit

für Betriebs-, Störungs- oder Gefahrmeldungen (1 ms Auflösung) mit LED- oder Displayanzeige

Kontaktenprellung, Flattersperre, Meldungsfilter, Meldungsverzögerung, Meldungssummierung, Meldungsgruppierung, logische Verknüpfungen

Frequenzabhängige Entlastungsschaltung

für die automatische Abschaltung von Verbrauchern in Folge einer Frequenzabsenkung im Verteilnetz

Frequenzerfassung über konfigurierbare Algorithmen, Befehlsausgabe mit mehrstufiger Überwachung oder Verteilung über GOOSE, Stör- und Gefahrmeldungserfassung mit Meldungsvorverarbeitung

Schutzdatenzentralgerät

für die Zusammenführung von Schutzgeräten unterschiedlichster Fabrikate

Drei Ausbaustufen: Kommunikationszentrale, Kommunikationszentrale mit Schutzdatenentsorgung und -archivierung, Kommunikationszentrale mit Schutzdatenentsorgung, - archivierung und Vor-Ort-Bedienoberfläche

Kommunikationsgeräte (Gateway)

für die Konvertierung unterschiedlichster Kommunikationsprotokolle

Umsetzung von herstellerspezifischen Protokollen auf den IEC 60870-5-101/104 und DNP V3.00 Standard

Transformator

Automatisierungspaket für Transformatoren

Netz- und Leistungstransformatoren sind Schlüsselkomponenten in der elektrischen Energieübertragung und Energieverteilung. Neben der Forderung nach höchster Verfügbarkeit gewinnen heute auch Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit oder Umweltverträglichkeit eine immer größere Bedeutung.

Diese neuen Kriterien (z.B. Verlustleistung, Revisionszyklen, Schaltspiele etc.) müssen bereits bei der Anschaffung bis hin zur Entsorgung berücksichtigt werden.

Aus betrieblicher Sicht ergeben sich während des Lebenszyklusses nachfolgende wesentliche Aufgaben, die für einen optimierten Transformatorbetrieb entscheidend sind:

  • Regelung und Überwachung der Netzspannung und/oder der Blindleistung
  • Berücksichtigung dezentraler Informationen für Steuerung und Überwachung (z.B. Smart Grids: Berücksichtigung dezentraler Einspeiser, Leitungskompensation etc.)
  • Berücksichtigung lokaler Zusatzinformationen in der Steuerungs- und Überwachungslogik (z.B. wirkleistungsrichtungsabhängige Regelung, dynamische lastabhängige Adaptierung des Regelbandes, Anzahl der Regelspiele innerhalb bestimmter Zeitperioden etc.)
  • Gewährleistung der Netzstabilität (z.B. Erkennung von stetigem Spannungsverfall/Blindleistungsanstieg)
  • Transformatorschutz mit Haupt- und Backup-Funktionalität
  • Transformator Monitoring (Elementarinformationen, anwenderspezifische Monitoring-Funktionen)
  • Erfassung und Weiterverarbeitung zusätzlicher Betriebs- und Gefahrmeldungen (z.B. für Ereignisliste), welche nicht unmittelbar der Steuerung und Überwachung des Transformators zuzuordnen, jedoch für den Transformatorbetrieb von Bedeutung sind
  • Standardisierte Kommunikation und Vernetzung aller im System enthaltenen Geräten sowie Anbindung an übergeordnete Stations- oder Netzleitsysteme mit genormten Protokollen
  • Fernwartung unter Berücksichtigung von Systemsicherheit, Benutzerzugriffssteuerung und IT-Security

Innovative Systemlösungen, mit ausgewählten Geräten der Automatisierungs- und Schutztechnik ermöglichen dies.

Mit SPREBOX Transformator bietet Sprecher Automation eine integrierte Automatisierungslösung für Transformatoren auf Basis der bewährten SPRECON-E Plattform.

Der modular-integrierte Aufbau und die standardisierte Schnittstelle (Schrankklemmleiste) zur Primärtechnik – dem Transformator, den Messwandlern und den Schaltgeräten bietet dem Anwender ein klar strukturiertes, werksgeprüftes „Sorglos-Paket“ für die Transformator-Automatisierung inklusive Schutztechnik.

SPREBOX Transformator kann natürlich auch flexibel an Anwenderspezifikationen angepasst werden und bietet viele funktionelle Erweiterungsmöglichkeiten, sowie verschiedenste Anbindungsmöglichkeiten an Fremdsysteme.

SPREBOX-Lösungen ermöglichen einen hohen Grad an Standardisierung und verkürzen die Realisierungs- und Inbetriebsetzungszeit signifikant. Somit werden SPREBOX-Lösungen neben dem Kriterium der hohen Verfügbarkeit auch den neuen Kriterien der Wirtschaftlichkeit und der Nachhaltigkeit gerecht.

Geräte

SPRECON-E-C Gateway

  • Kommunikationschnittstelle(n) zu übergeordneten Ebenen wie lokales Leitsystem oder Netzleitstelle (IEC 61850, IEC 60870-5-101, IEC 60870-5-104, Anpassung an proprietäre Protokolle)
  • Darstellung aller Schnittstellen (Status), Betriebsmittel, Messwerte und Transformatorzustände
  • Steuerung von Lüftergruppen und/oder Ölpumpen
  • „Höher“-/“Tiefer“-Befehle an Spannungsregler sowie „Bybass“ im Störungsfall des Spannungsreglers
  • Regelungs-unabhängige Überwachung und Begrenzung des Spannungsbereiches des Spannungsreglers
  • Erfassung und Anzeige von Temperatur, Öltemperatur, Strom, Spannung etc. des Transformators
  • Systemkomponentenübergreifende Logiken und Funktionalitäten (z.B. Nullspannungsauslösung)

SPRECON-E-C AVR - Spannungsregler

  • Statusübersicht aller Regelparameter
  • Bis zu 5 auswählbare Sollwerte
  • Stufenüberwachung (z.B. BCD)
  • Überwachung Motorlauf (Lauflampe)
  • Line-Drop-Kompensation (LDC), Z-Kompensation
  • Überwachungsfunktion für „schleichenden Netzzusammenbruch“

SPRECON-E-P DDE6-1 - Distanzschutz mit Stördatenaufzeichnung (unterspannungsseitig), optional als Kombigerät mit Steuermöglichkeit für die Mittelspannungsschaltgeräte

  • Beidseitige Kennlinie zum Schutz des Transformators und des Netzes möglich
  • Signalvergleichslogik (z.B. rückwärtige Verriegelung als Sammelschienenschutz)
  • Externe Triggerung der Stördatenaufzeichnung (z.B durch Buchholz etc.)

SPRECON-E-P D2Q6-1 - Differentialschutz mit Stördatenaufzeichnung

  • Thermischer Überlastschutz (exponentielle Nachbildung aus dem Stromabbild)
  • UMZ/AMZ-Schutz für Phasen und Erdfehler, 3-stufig getrennt einstellbar je Seite
  • Leistungsschalter-Versagerschutz, 2-stufig je Seite

SPRECON-E-P DSZW4 - Überstromzeitschutz (oberspannungsseitig), Wandlerversorgung mit Auslösekondensator als Backup-Schutz

  • Funktion auch ohne Hilfsspannungsversorgung
  • Mehrstufige Auslösekennlinie für Stromstaffelung (Impedanzverlauf des Schutzobjekts)

 

 

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