PENDLINGSSKRIVARE. TEKNISK RIKTLINJE TR utg B 1/17. NK, Kontrollanläggning DATUM TEKNISK RIKTLINJE UTGÅVA B

Transkript

1 SvK4005, v3.3, ENHET, VERKSAMHETSOMRÅDE NK, Kontrollanläggning VÅR BETECKNING TR DATUM TEKNISK RIKTLINJE UTGÅVA B PENDLINGSSKRIVARE 1/17

2 Uppdateringar Utgåva Ändringsnot Datum B Ny dokumentmall /17

3 Innehåll 1 ALLMÄNT FUNKTIONSKRAV Allmänt Analoga kanaler Binära kanaler Inställning Start av pendlingsskrivaren Tidsynkronisering Statiskt minne Registreringstid Presentation Handhavande Utskrift Kommunikation med STINA Anslutning till utvärderingssystem TEKNISKA KRAV Standarder In- och utgångar Noggrannhet i tid Analoga kanaler Binära kanaler Larmutgångar Minneskapacitet Beräknade storheter Startkriterier Kommunikation UTFORMNING Allmänt Felstatus /17

4 BILAGOR Bilaga 1 Pendlingsskrivarplan Bilaga 2 Exempel på pendlingsskrivarutskrift Bilaga 3 Exempel på effektpendlingar /17

5 1 ALLMÄNT En pendling definieras enl. IEC som en svängning mellan sammankopplade synkronmaskiner vars belastningsvinklar oscillerar runt ett medelvärde. Pendlingsskrivare är en utrustning vars syfte i första hand är att registrera effektpendlingar, effektsprång samt frekvensändringar i kraftsystemet. Den registrerade informationen används för att kunna analysera kraftsystemets uppträdande vid pendlingar och frekvensändringar. Pendlingsskrivare ska vid givna kriterier registrera analoga mätsignaler och binära (digitala) signaler under önskad tid. Registrering ska kunna dels presenteras på skrivare och dels överföras till annat system för utvärdering och presentation. 2 FUNKTIONSKRAV 2.1 Allmänt Registreringen ska märkas med datum och tid samt ett identifikationsnummer och lagras i ett statiskt minne. Den lagrade registreringen ska kunna skrivas ut på skrivare och automatiskt eller manuellt överföras till annat system för utvärdering och presentation. Vid registrering ska uppmätta signaler kunna lagras med tidstämpel samtidigt i samtliga kanaler. Systemet ska vara självövervakande och larma för fel såsom hårdvarufel och systemfel, s.k. watchdog. 2.2 Analoga kanaler Analoga kanaler ska valfritt kunna registrera spänning eller ström med valbara mätområden. Både ström och spänning skall kunna mätas vid godtyckligt varierande frekvens i området Hz. Registreringen ska vara linjär inom inställt mätområde. 5/17

6 2.3 Binära kanaler Binära kanaler ska valfritt kunna vara arbets- eller viloströmskopplande. Dessa kanaler ska individuellt eller i grupper om max åtta kanaler kunna erhållas för olika funktionsspänningar. 2.4 Inställning Följande parametrar ska kunna ställas in och ändras av användaren: > Identifikation på utrustning och kanaler. > Antalet registrerade analoga och binära kanaler som ska skrivas ut. > Mätområde för analoga kanaler. > Gränser för startkriterier. > Amplitud vid utskrift av analoga kanaler. > Registreringstid. > Typ av tidsynkronisering. > Datum och tid (omkoppling vid skottår skall ske automatiskt). För exempel på inställningsplan för pendlingsskrivare, s.k. pendlingsskrivarplan, se Bilaga Start av pendlingsskrivaren Pendlingsskrivaren ska erhålla startkommando för registrering på följande sätt: > Manuell start, via tryckknapp eller liknande, på eller i pendlingsskrivaren. > Manuell start på fjärr via kommunikationsingång. > Extern start via arbetsströmkopplad digital ingång. > Start vid lägesförändring på valfria binära kanaler. > Start via inbyggda startsensorer med givna startkriterier. 2.6 Tidsynkronisering Pendlingsskrivaren ska ha en inbyggd systemklocka. Systemklockan ska kunna synkroniseras med tidsmeddelanden via kommunikationsingång. Vid avbrott i synkroniseringen ska systemklockan ej avvika mer än fem minuter per år. 6/17

7 2.7 Statiskt minne Om pendlingsskrivarens lokala minne blir fullt ska den äldsta registreringen raderas och ge plats för nästa. Man ska kunna välja om registrering som överförts till fjärrinsamlingssystem, ska raderas automatiskt eller finnas kvar i minnet. Utökning av minnet för registrering ska enkelt kunna göras. Inställnings- och parameterminnen ska vara säkrade mot spänningsavbrott med EEPROM eller motsvarande. Minne för registreringar behöver ej vara säkrat för spänningsavbrott. 2.8 Registreringstid Pendlingsskrivaren ska vid start registrera under en inställbar tid (T pre) före startkommando, vilket innebär att kontinuerlig avkänning måste ske av samtliga kanaler som ska registreras. Registreringen ska sedan fortgå en valfritt inställbar tid (T post). Registreringens totala längd ska vara T pre + startkommandots varaktighet + T post, dock högst T max, den totala inställbara registreringstiden. När pendlingsskrivaren erhåller startkommando tidsmärks starttidpunkten med datum och tid. Denna tidpunkt blir tiden (T 0) i registreringen. För exempel på pendlingsskrivarregistrering, se Bilaga 2. Vid manuell start ska en normal registreringscykel fullbordas eller så ska registreringen pågå så länge som startorder ges. 2.9 Presentation Pendlingsskrivaren ska kunna presentera valda registreringar på lokal skrivare samt överföra samtliga registreringar till externt utvärderingssystem för presentation och analys. Analoga registreringar ska presenteras i kurvform. Binära kanaler ska presenteras som aktiva eller icke aktiva. Registreringar som normalt ska presenteras är: Analoga: > Huvudspänning. > Frekvens. > Aktiv och reaktiv effekt för en ledning. 7/17

8 Binära: Startsensorer: > Frekvens. > Överspänning. > Underspänning. > Pendling. Utskrift eller registrering från pendlingsskrivare ska inledas med stations- och utrustningsidentifikation i klartext med möjlighet till minst 16 valfria alfanumeriska tecken. I anslutning till identifikation ska datum och tid skrivas ut. Tiden ska avse den tidpunkt då startkommando gavs och anges med timme, minut, sekund och hundradels sekund. Tidmarkering skall sättas ut under utskriftens eller presentationens gång med en särskild markering för starttidpunkten. Analoga kanaler ska kunna presenteras grafiskt med en topp till topp amplitud på minst 20 mm. Analoga kanaler ska kunna ges identifikation i klartext med minst åtta valfria alfanumeriska tecken. Binära kanaler ska kunna ges identifikation i klartext med minst tolv valfria alfanumeriska tecken. Analoga och binära kanalers identifikation ska presenteras över eller före respektive kanal. Alternativt kan kanaler identifieras med nummer, som korresponderar mot klartext som presenteras i tabellform. Analoga och binära kanaler ska kunna ges valfri placering på registreringens utskrift eller presentation. Binära kanaler kan åtföljas gruppvis med högst åtta kanaler i varje grupp. Icke använda kanaler ska kunna tas bort från utskrift eller presentation. Utskrift eller presentation av registrering bör kunna uppdelas på flera sidor. Om lokal utskrift är vald ska registrering skrivas ut då inställd registreringstid har uppnåtts. Valfri registrering, som lagrats i minnet, ska kunna skrivas ut i efterhand Handhavande Inställningar av ändringsbara parametrar i pendlingsskrivaren ska kunna ske från MMK (Människa-Maskin-Kommunikation) i form av knappsats, handterminal eller med extern Windowskompatibel dator. Anslutning av extern dator ska kunna ske via lätt åtkomlig kommunikationsport. 8/17

9 2.11 Utskrift Uttag ska finnas för lokal utskrift. Utskriftsformatet ska vara minst 140 mm per 8 analoga och 16 binära kanaler. Pendlingsskrivaren ska kunna övervaka den lokala utskriftsmöjligheten, och ge larm om utskrift inte är möjlig. Om denna utskriftsmöjlighet är avställd ska larm inte ges. När två eller fler pendlingsskrivare används ska de kunna använda gemensam skrivare Kommunikation med STINA STINA är ett centralt placerat datorsystem för insamling och lagring av störningsrelaterad information. Pendlingsskrivaren ska kunna överföra registreringar till annan plats för presentation på skrivare och presentationssystem. För att hämta informationen finns idag olika system beroende på vilken kommunikation SvK har med respektive anläggning. Följande tre anslutningsmöjligheter för kommunikation finns: 1 Om stationen har optoförbindelse mot SvK:s huvudkontor (WAN) används denna för att hämta information. Detta medför att enheterna i stationen ska kunna anslutas på ett Ethernet med IP-adressering. Det är en fördel att samla informationen i stationen på en dator, i de format som beskrivs nedan, så att STINA därefter kan hämta filer direkt från en dator. 2 Om enheten ej kan anslutas direkt via WAN ansluts den via ett seriellt snitt (RS232/V24) mot en DUN-växel (Drift och Underhåll), vilken sedan ansluts mot WAN. 3 Om stationen ej har optoförbindelse sker anslutning till DUN-växel via telemodem. Respektive enhet ansluts genom seriellt snitt (RS232/V24) medelst modem till publika telefonnät eller andra kommunikationsnät. Kommunikationslänk kan vara permanent eller uppringd. Vid kommunikation på publika telefonnät ska pendlingsskrivarleverantör kunna tillhandahålla ett av teleoperatören godkänt modem, som fungerar gentemot pendlingsskrivare. Pendlingsskrivare ska lagra filer enligt följande: > Comtrade ASCI-format och binär-format. > En fil per station eller spänningssystem. > Filnamn: åååå_id_löpnummer (t.ex. 2001_CT14_0001). 9/17

10 Pendlingsskrivaren ska kunna uppringas och överföring ska ske av valfria registreringar. Pendlingsskrivaren ska dessutom automatiskt själv kunna ringa upp och överföra den senast lagrade registreringen. Automatisk uppringning ska automatiskt kunna upprepas om kommunikationslänken ej kan etablera kontakt Anslutning till utvärderingssystem Pendlingsskrivarleverantör ska kunna tillhandahålla ett presentations- och utvärderingssystem och konvertera data till Comtrade (IEC 1997) så att presentation och utvärdering kan ske i ett på marknaden redan befintligt utvärderingssystem. Presentations- och utvärderingssystem ska vara utfört i MS-Windows med VGA-grafik eller bättre. Systemet ska ha en klar och överskådlig menystruktur, där det klart framgår var någonstans i systemet man befinner sig. Hjälptexter eller menyer för de olika funktionerna ska finnas. I den grafiska presentationen av en registrering ska hela registreringsförloppet kunna visas på samma skärmbild (översiktsbild). Vidare ska möjlighet till expansion av amplitud och tid finnas (zoomning). På samma skärmbild i den grafiska presentationen ska visas pendlingsskrivaridentifikation, datum och tid för registrering, kanalidentifikation samt analoga kanalers mätvärden i decimalform av fysikaliska storheter vid en bestämd tidpunkt. Vissa enkla beräkningsfunktioner ska finnas (frekvens, vinkel och effektivvärden). Utskrift ska kunna ske av både hel och utvald del av registrering. Filkonvertering från leverantörsspecifik fil till Comtrade-fil ska kunna utföras av systemet. 3 TEKNISKA KRAV 3.1 Standarder Utrustningen ska uppfylla de standarder och generella krav som anges i TR Om funktionen realiseras i datorteknik ska den även uppfylla de krav som anges i TR /17

11 3.2 In- och utgångar Noggrannhet i tid Tidstämpling vid start Stabilitet under registrering Analoga kanaler Antal Upplösning Samplingsfrekvens Strömregistrering: Mätområde Max kontinuerlig ström Max 1 s värde Frekvensområde Mätonoggrannhet Spänningsregistrering: Mätområde Max kontinuerlig spänning Frekvensområde Mätonoggrannhet ±10 ms ±0.1 ms 8 16 bitar Hz 0-60 A (Momentanvärde) 2.4 A (Effektivvärde) 100 A (Effektivvärde) 0 f 250 Hz 0.5 % (av mätområde) V (Momentanvärde) 150 V (Effektivvärde) 0 f 250 Hz 0.5 % (av mätområde) Effektregistrering (aktiv och reaktiv) från externa mätvärdesomvandlare: Mätområde 4-20 ma Noggrannhet 0.5 % (av mätområde) Binära kanaler Binära registreringskanaler: Antal Upplösning Extern startingång: Antal 16 2 ms (beroende på avsökningsfrekvens) 1 11/17

12 3.2.4 Larmutgångar Felsignalering: Antal Funktion 1 Slutande potentialfri kontakt, normalt öppen. Startsignalering (återgång vid störningens upphörande): Antal 1 Funktion Slutande potentialfri kontakt, normalt öppen. 3.3 Minneskapacitet Vid 100 Hz avsökningsfrekvens Registreringstid före fel (T pre) Registreringstid inställbar Inställbart i steg om Registrering efter fel (T post) Registreringstid inställbar Inställbart steg om Total registreringstid (T max) Registreringstid inställbar Inställbart steg om Avsökningsfrekvens: Avsökningsfrekvens per kanal valbar Normal samplingsfrekvens 20 registreringar eller 1200 s registrering s 1 s s 1 s 1 20 min 5 s Hz 100 Hz 3.4 Beräknade storheter Frekvenssregistrering: Mätområde Noggrannhet Effektregistrering (aktiv och reaktiv): Mätområde Max kontinuerlig effekt Frekvensområde Noggrannhet Hz 2 mhz i området Hz 0-15 kva (Momentanvärde) 360 VA (Effektivvärde) 0 f 250 Hz 1 % (av mätområde) 12/17

13 3.5 Startkriterier I tabell 1 nedan anges de storheter som via inbyggd startsensor ska kunna användas för att automatiskt starta registreringsförlopp om inställbara gränsvärden överskrids: Storhet Gränsvärde Startkriterium Upplösning Frekvens, f fmax, fmin över eller under valbart värde inom angivet mätområdet 10 mhz Spänning, Urms Umax, Umin över eller under valbart värde inom angivet mätområdet 1 % av max mätområde Aktiv effekt, Prms Pmax, Pmin över eller under valbart värde inom angivet mätområdet 1 % av max mätområde Reaktiv effekt, Qrms Qmax, Qmin över eller under valbart värde inom angivet mätområdet 1 % av max mätområde Effektpendling dämpning, e -δt δ dämpningen δ är lägre än inställt värde 0.01 s -1 Effektpendling nivå ΔPmax, Tmax över valbar nivå under inställd tid 1 % av max mätområde Effektsprång, ΔPrms ΔPmax effektändring större än inställt värde som uppnås inom 100 ms 1 % av max mätområde Tabell 1. Startkriterier Effektpendlingar med periodtider mellan 0.4 och 5 sekunder ska kunna detekteras. Exempel på kriterier för effektpendlingar visas i diagram i bilaga 3. Exemplet visar en effektpendling där periodtiden T är 2 sekunder vid olika grad av dämpning uttryckt som e -δt. Nivågränserna som anger tillåten avvikelse från stationärvärdet, har markerats horisontellt med rött. Inställt maximalt tidsintervall då pendlingsnivån får överskridas utan att registrering startas har markerats vertikalt med grönt. Vid svag, odämpad eller ökande pendling ska start av registrering ske om dels dämpningen är lägre än vad som motsvaras av inställt gränsvärde och dessutom inställd pendlingsnivå fortfarande överskrids efter inställd tid, räknat från tidpunkten då gränsvärdet för pendlingsnivå först överskreds. 13/17

14 3.6 Kommunikation Kommunikation ska kunna ske via två serieportar (RS 232/USB) och en nätverksanslutning. 4 UTFORMNING 4.1 Allmänt Pendlingsskrivaren ska vara utförd för 19 rackmontage. Maximalt djup får vara 440 mm. Samtliga biledningar ska anslutas på apparatens bakplan. Strömkrets ska anslutas med skruvplint. Permanenta anslutningar till skrivare, PC, modem etc. ska anslutas på apparatens bakplan. Anslutning till fristående tillfälligt programeringshjälpmedel ska ske från fronten. MMK typ knappsats, teckenfönster etc. ska vara åtkomligt från pendlingsskrivarens front. Indikeringar, t.ex. lysdioder, lampor etc., som inte är av larmkaraktär får ej vara utförda med röd färg. Pendlingsskrivaren ska kunna integreras med reläskydd, störningsskrivare eller annan registreringsutrustning. De strömmar och spänningar som är insignaler till pendlingsskrivaren ska anslutas via provdon. 4.2 Felstatus En eller flera potentialfria reläkontakter ska finnas för att ge signal vid följande händelser: > Bortfall av matningsspänning (kontaktutgång ska vara sluten när utrustningen är spänningslös). > Fel som påverkar funktionen, hårdvarufel och systemfel (watchdog). > Fel på skrivare eller skrivare i läge off line. > Papper slut i skrivare. > Minne fullt. > Registrering pågår. Pendlingsskrivaren ska indikera vilket av ovanstående fel som uppstått. 14/17

15 Bilaga 1 Pendlingsskrivarplan 15/17

16 Bilaga 2 Exempel på pendlingsskrivarutskrift 16/17

17 Bilaga 3 Exempel på effektpendlingar 17/17