Intelligent styrteknik övervakning och diagnos i högspänningsställverk Då alla fackorienterade funktioner koncentrerats till ett och samma kontrollskåp (modern ställverksautomation), är nästa steg att vidareföra intelligensen längre ut i processen. Förutsättningarna för detta skapas av nya intelligenta givare och ställdon för alla viktiga mät- och ställstorheter. Dessa givare och ställdon kommunicerar med fackstyrnivån via en fältbuss. Denna princip tillåter kostnadsoptimerad och fullständigt redundant insamling och bearbetning av samtliga processtorheter, liksom diagnos och övervakning av hela ställverket. S kydds- och styrteknikens uppgift är att tillhandahålla alla tekniska hjälpmedel som behövs för manövrering, övervakning, skydd och optimal drift av alla primära komponenter i kraftnät och ställverk. Uppgiftsområdet börjar vid strömoch spänningsmätdonen eller kopplarnas manöverdon och slutar i komplexa system för nät- och laststyrning. De enskilda komponenterna i dessa hjälpmedel sammanfattas ibland även under beteckningen sekundärteknik. Tidigare var detta begrepp vanligen liktydigt med styr-, förreglings-, mät- och reglertekniken inom ett och samma ställverk, utan hänseende till skyddstekniken. Inte heller övervakning och diagnos av högspänningssystemet beaktades i någon större utsträckning i diskussionerna om styrtekniken. Idag tillämpas regelbunden kontroll av de enskilda apparaterna. Inspektionsintervallen skiljer sig starkt mellan olika tillverkare och apparattyper. Av säkerhetsskäl brukar kraftbolagen förkorta dessa intervall, eftersom det oftast saknas information om förväntad livslängd för enskilda apparatkomponenter, medan ställverkets högspänningsutrustning som helhet förväntas hålla i 25 till 40 år. Den kontinuerliga automatiska diagnosen inskränker sig i de flesta fall till självdiagnos av numerisk styr- och skyddsutrustning. Diagnosen kan knappast kompletteras av användaren, eftersom nödvändiga algoritmer och kopplingsscheman vanligen inte ställs till förfogande av tillverkaren. Ett ställverksövergripande övervakningssystem som innefattar kontinuerlig och verifierbar diagnos av högspänningsutrustningen tillåter övergång från regelbundna inspektioner till ett system som bygger på underhåll vid behov, något som kraftigt förkortar den genomsnittliga tiden mellan felinträdande och avhjälpning (ett uppkommet fel brukar sällan Fred Engler Alfred W. Jaussi ABB High Voltage Technologies Ltd avslöjas före nästföljande inspektion). Genom att det regelbundna underhållsintervallet bortfaller avlastas nätstyrningsfunktionen, eftersom det mera sällan blir nödvändigt att ta transformatorer, utgångar och samlingsskenor ur drift inför förebyggande inspektioner. Konceptet med intelligenta ställverksfack möjliggör för det första optimal integrering av skyddsfunktionerna i totalkonceptet Ställverksautomation och för det andra utgör sådana ställverksfack förutsättning för ställverksövergripande övervaknings- och diagnossystem. Här definieras fem begrepp: Konventionell styrteknik (egentligen konventionell styr- och skyddsteknik) = styrteknik som bygger på elektromekaniska komponenter som reläer, kontaktorer, brytare, signallampor, vridspoleinstrument etc. Skyddsfunktionerna och de ställverksövergripande systemkomponenterna är redan delvis elektroniskt utförda. Modern styrteknik = styrteknik som bygger på digital utrustning för skydds- och styrfunktioner på facknivå, datorer på ställverksnivå och en seriell buss mellan ställverksnivån och de enskilda facken (interbay). Intelligent styrteknik = modern styrteknik som är utbyggd så att enskilda funktioner på facknivån decentraliseras längre ut i högspänningssystemet. Förbindelsen mellan de intelligenta högspänningsapparaterna och facknivån utgörs av en seriell processbuss för varje fack. Smarta GIS = gasisolerade ställverk som bygger på intelligent högspänningsutrustning. PASS (Plug And Switch System) = gasisolerade ställverksfack i hybridkonstruktion som är avsedda att ersätta luftisolerade ställverksfack med en utrymmesbesparande kombination av effektbrytare, frånskiljare, jordare och ström- och spänningsgivare baserad på intelligent högspänningsutrustning. ABB Tidning 3/1998 19
Mät-och tidreläer Händelseregistrering Störningsskrivare Stationsstyrsystem Fackorienterade skydd Stationsorienterade skydd SCADA RTU Stationsnivå Lokalstyrning Facknivå Processnivå GIS- eller AIS-fack med konventionella mättransformatorer och manöverdon Konventionell lösning för styrning och skydd av ett ställverk 1 Exemplen i de följande avsnitten hänför sig i de flesta fall till gasisolerade ställverk men gäller i lika hög grad för luftisolerade anläggningar och för den nya PASS-lösningen. Hierarkiska nivåer för styrtekniken inom ett ställverk De olika hierarkiska nivåerna för konventionell och modern styrteknik inom ett ställverk behandlas närmare i [1]. Som ytterligare informationskälla rekommenderas [2]. Där finns framför allt detaljerad beskrivning av de konventionella konstruktionsvarianterna för gasisolerade och luftisolerade ställverk. I [3] beskrivs de olika hierarkiska nivåerna för modern styrteknik med olika större transformatorstationer som exempel. Här beskrivs också närmare de nya tekniska lösningarna för skydd och styrning på facknivå. 1 och 2 jämför de viktiga elementen i konventionell och intelligent styrteknik. Med den intelligenta styrtekniken blir det möjligt att avstå från det utrymme som annars skulle krävas för skydds- och fjärrstyrningssystem inom ställverksanläggningen, eftersom en stor del av dessa funktioner kan förskjutas dels i riktning mot ställverksfacket, dels i riktning mot kontrollrummet. Även själva kontrollrummet kan byggas kompaktare, eftersom de stora översiktstavlorna ersätts av bildskärmsterminaler. Gränser mellan konventionell och modern styrteknik fördelar med intelligent styrteknik Kabeldragning Redan i [1] illustrerades ett av huvudmålen med införande av modern styrteknik, nämligen den minskade kostnaden för kabeldragning mellan de olika ställverksfacken å ena sidan och mellan fackoch ställverksnivån å andra sidan. Konventionell styrteknik för ställverk kräver mellan 200 och 500 signalförbindelser per fack i en genomsnittlig 380 kv-anläggning med två transformatorfack och fyra linjefack blir det alltså fråga om upp till 3000 förbindelser bara mellan lokalkontrollskåpen och skydds- och fjärrstyrningsrummet eller kontrollrummet. För kabeldragningen inom ett ställverksfack måste man räkna med ytterligare 2000 till 3000 förbindelser för en anläggning med sex fack följaktligen ca 20 000 signalförbindelser. Med intelligent styrteknik kan dessa värden reduceras med en faktor 30 till 60. Redundans Trots, eller på grund av, denna parallella kabeldragning mellan högspänningsapparaterna och lokalkontrollskåpet å ena sidan och mellan facknivån och skydds- /fjärrstyrningsrummet å andra sidan uppstår ingen verklig redundans. I stället är det så att de enskilda användarna (t ex lokal kontroll, linjeskydd, fjärrstyrning, samlingsskeneskydd, störningsskrivare, 20 ABB Tidning 3/1998
energimätare etc) detekterar nödvändiga signaler separat, men av kostnadsskäl inte redundant. För de enskilda delfunktionerna erbjuder konventionell styrteknik ingen redundans möjligen kan man tala om delredundanser inom ramen för den totala funktionen. Den intelligenta styrtekniken tillåter för första gången valfri redundansnivå för alla styrfunktioner på samtliga hierarkiska nivåer inom ställverksanläggningen. Detta är framför allt intressant även med tanke på kostnaderna för intelligent styrteknik som inte ökar proportionellt med de tillkommande redundansmöjligheterna. Gränser för konventionell teknik Gränserna för konventionell styrteknik sätts av det tekniskt rimliga. Varje ny sekundärfunktion drar med sig tillkommande apparat- och kabeldragning och därmed större volymer och högre kostnader. Modern styrteknik har tagit ett stort innovationssprång därigenom att en klar gräns har kunnat dras upp mellan apparater och funktioner. Användaren kan alltså inom vissa ramar påverka fördelningen av styrfunktionerna speciellt på facknivå mellan de olika maskinvaruenheterna. Användare kan exempelvis välja att lägga programvarufunktionerna för fackstyrdatorn och huvudutgångsskyddet blandade på två oberoende men identiskt uppbyggda maskinvaruenheter och låta samtliga funktioner utföras parallellt på dessa båda enheter. Denna lösning skulle garantera redundans på facknivån. Denna variabla funktionstillordning begränsas emellertid i fall då olika funktioner behöver tillgång till processignaler som visserligen liknar varandra men som samlas in från olika källor. Strömsignalen för linjeskyddet kan exempelvis hämtas från ett annat strömmätdon än den för övervakningsmätning etc. Den intelligenta styrtekniken erbjuder för första gången en fullständigt fri tillordning av varje enskild funktion på en eller flera fritt valbara maskinvaruenheter på varje hierarkisk nivå. Arkitektur för det intelligenta ställverksfacket Komponenter på processoch facknivå Det intelligenta ställverksfacket 3 består i huvudsak av följande maskinvaru-, programvaru- och kommunikationskomponenter: Givare och ställdon som fysisk/elektriska respektive elektrisk/fysiska omvandlare för alla storheter i ställverket som måste mätas eller styras. Givarna och ställdonen utgör förbindelseelement mellan ställverkets högspänningsutrustning och styrsystemet. (Process Interface for Sensors and Actors) utgör den processen närmast liggande nivån (benämns fortsättningsvis processnivån) för den elektroniska signalbehandlingen inom det intelligenta ställverksfacket. enheterna utgör konstruktionsmässigt en enhet med sina tillhörande givare och ställdon och är mekaniskt direkt monterade på eller i respektive högspänningskomponent. Intelligent lösning för ställverksautomation 2 Styrning Registrering av störningsvärden Händelseregistrering Diagnosresultat Alarmering Interbay buss Styrning Lednings- och transformatorskydd Samlingsskeneskydd Brytarfelsskydd Tid- och mätreläer Händelse- och störningsvärdesinsamling Alarmering Processbuss Processbuss Stationsnivå Facknivå Processnivå GIS- eller AIS-ställverksfack med intelligenta givare och ställdon ABB Tidning 3/1998 21
-Q 1 Frånskiljare - Q 51 Jordare för underhåll -T 1 Ström- och spänningsgivare -Q 0 Effektbrytare -T 2 Ström- och spänningsgivare - Q 52 Jordare för underhåll -Q 9 Ledningsfrånskiljare -Q 8 Snabbjordare Samlingsskena 1 -B 1 -Q 2 Samlingsskena 2 -B 0 -B X -B X -B 3 -B 4 -B 2 Processbuss PB 1 PB 2 Facknivån består av ett översiktligt antal generella elektroniska apparater i lokalkontrollskåpet. Dessa apparater bearbetar samtliga fackorienterade funktioner, som linjeskydd, fackförregling, fackstyrning, synkroniseringskontroll och/eller synkroniseringsgivare, fackandelen av samlingsskene- och brytarfelsskydden, intelligent koppling, utgångsorienterad beräkning av aktiv och reaktiv effekt, utgångsorienterad händelseregistrering, störningsregistrering etc. Processbussen (PB) förbinder inom ett fack samtliga med varandra och Lokalt fackstyrnings- och skyddsskåp PB 1 PB 2 Mimic- och larmpanel Primärt linjeskydd samt reservfackstyrning Fackstyrning och reserv för primärt linjeskydd Brytarfelsskydd och gränssnitt för samlingsskeneskydd Energimätning Gränssnitt för apparater från tredjepartsleverantörer Parallell kabeldragning Säkundärt linjeskydd (från tredjepartsleverantör) Arkitektur för intelligent ställverksfack 3 IBB 1 MMK IBB 2 med lokalkontrollskåpet. Processbussen utgör kommunikationskanal för all information som mätvärden, utlösningssignaler, generella styr- och diagnossignaler etc, mellan process- och facknivån. Interbaybus (IBB), dvs bussen som förbinder samtliga fack på samma spänningsnivå med varandra och med motsvarande ställverksnivå. Ett omfattande programvarupaket som innehåller samtliga system-, databas-, MMC- och tillämpningsmoduler, för att aktivera de ovan beskrivna elementen. Dessa programvarumoduler finns tillgängliga i anläggningen under normal drift. Ytterligare ett programvarupaket som innefattar alla konstruktions-, kalibrerings-, diagnos- och testmoduler som används för att definiera ställverksfackets styrfunktioner och sätta dem i drift. Dessa programvarumoduler är inte i sin helhet tillgängliga i anläggningen under normal drift. Ett lätthanterligt PTS (Programmerings- och testsystem) som också har de ovan beskriva programvarupaketen inlagda i sitt minne och som i samband med konfiguration, test och driftsättning av anläggningen kan simulera samtliga signaler och funktioner. Krav på processkommunikation och kommunikation mellan ställverksfacken Processkommunikation och kommunikation mellan facken tillåter följande kommunikationssätt: Kontinuerlig och tidsstyrd kommunikation av snabbt detekterade analoga värden som ström- och spänningssignaler Sporadisk men tidsstyrd överföring av binära meddelanden som förreglingsinformation Sporadisk men snabb överföring av binära värden som utlösningssignaler Kontinuerlig men tidsmässigt okritisk överföring av långsamt detekterade binära värden som övervaknings- och diagnosinformation Sporadiskt och tidsmässigt okritisk blockorienterad kommunikation, som störningsskrivardata eller nedladdning av nya programvaruversioner För att garantera korrekt tidsmärkning av signalerna på facknivån tillåter processoch fackkommunikationsbussen (interbay) distribuerad tidsmärkning av samtliga signaler i systemet. Referensklockan kan placeras var som helst i kommunikationssystemet. Den ingår vanligtvis i ställverksdatorn. 22 ABB Tidning 3/1998
Övervakning och diagnos i ställverk Givarna och ställdonen kan, beroende på sin betydelse delas in i fem olika grupper: Givare för ström- och spänningssignaler Ställdon för effektbrytare Givare för gasdensitetsmätning Ställdon för frånskiljare och jordare Givare för alla andra fysiska storheter som ljusbågar, delurladdningar, temperaturer, längdförändring etc Kontinuerlig funktion för de tre första kategorierna är avgörande för anläggningens drift. Det lönar sig alltså att låta åtminstone elektronikdelen av dessa givare och ställdon vara redundant utförd. I [1] och [4] har de enskilda givarna beskrivits utförligt. En detaljerad beskrivning av samtliga givare och ställdon ligger utanför ramen för denna artikel. Exempel på kontinuerliga övervakningsfunktioner Gasdensitetsövervakning och läckdiagnos Medan konventionella gasdensitetsinstrument endast övervakar två eller tre fördefinierade tröskelvärden med avseende på över- eller underskridande, tillåter en intelligent gasdensitetsgivare godtyckligt fin och kontinuerlig mätning av den momentana gasdensiteten. Tack vare detta mätsätt kan läckor med större gasförluster detekteras omgående. Den kontinuerliga kommunikationen av gasdensitetsvärden till fack- och ställverksnivån tillåter dessutom registrering av långsiktig tendens för tätheten i samtliga gasvolymer i ett ställverk. Den tillhörande diagnosprogramvaran innefattar trendanalysfunktioner för beräkning av senaste påfyllningstid och därmed bättre planering av anläggningsunderhållet. Delurladdningsövervakning och överslagsdiagnos Forsknings- och utvecklingsavdelningarna inom olika företag har i åratal arbetat med mätning av partiella urladdningar i gasisolerade ställverk. Akustiska eller elektrostatiska givare är vad dagens teknik erbjuder, och sådana installeras allt efter kundernas önskemål i ställverken och genererar under drift snabbt väldiga datamängder på fack- och ställverksnivån. Kommunikationsbehovet är beroende av hur mycket givarna förbehandlar mätvärdena och kan snabbt nå volymer som är flera gånger större än det totala övriga kommunikationsbehovet i ställverket. Svårigheten ligger i att dra korrekta slutsatser ur den stora mängden insamlade data dvs att avslöja ett eventuellt annalkande högspänningsöverslag i tid. Detta måste kunna förutsägas med tillräcklig noggrannhet för att den aktuella anläggningsdelen ska kunna försättas ur drift för planerat underhåll. Eftersom de olika system som finns tillgängliga, allt efter parametersättning, tenderar att ha för hög eller låg känslighet, har kontinuerlig övervakning av partiella urladdningar hittills inte slagit igenom på bred front. Sådana övervakningssystem arbetar ofta off-line, dvs enskilda givarsignaler tas endast in med visst intervall och jämförs med tidigare insamlade värden. Ljusbågsövervakning och överslagsdiagnos En annan typ av överslagsdiagnos har att göra med ljusbågsövervakning. Optiska givare övervakar kontinuerligt gasutrymmena med avseende på eventuella ljusbågar och kommunicerar information om sådana till fack- och ställverksnivån. Eftersom de lösningar som hittills funnits tillgängliga på samma sätt som övervakningsfunktionerna för partiella urladdningar tenderar att ha för hög eller låg känslighet, har dessa givarsignaler inte vidareutnyttjats direkt (exempelvis för samlingsskeneskydd). Diagnosprogramvaran tillåter idag en typ av post mortemdiagnos, därigenom att data från ett gasutrymme som drabbats av överslag kan tas in i efterhand. Detta tillåter snabb lokalisering och demontering av den aktuella anläggningsdelen. I nästa utvecklingssteg förfinas förbehandlingskriterierna för delurladdningsoch ljusbågsövervakning på sådant sätt att känslighetsbetingad över- och underfunktion kan uteslutas. Övervakningsresultatet får direkt inflytande på anläggningsdriften. Exempel på en icke kontinuerlig övervakningsfunktion som väg-tid-funktion för effektbrytarkontakterna 4 visar blockschemat för manöverdonet till en intelligent effektbrytare. Två positionsgivare mäter den momentana kompressionen för tallriksfjäderpaketet liksom manöverstångsläget för primärkontakten. I tillverkningsverkstaden får effektbrytaren efter montering och test utföra några manövrer med olika laster. De av positionsgivarna uppmätta väg-tid-funktionerna lagras permanent i tillhörande programvara. I anläggningsdrift lagras detta för varje manöver i kombination med information om det aktuella lastfallet och jämförs med ursprungligen lagrade värden. Utgående från skillnaden mellan de båda värdeuppsättningarna kan manöverdonets tillstånd diagnostiseras. Ställverkets diagnosprogram kan då fastställa datum för nästföljande inspektion. Exempel på en direkt diagnosfunktion kvasi-kontinuerlig funktionsdiagnos av manöverdon för frånskiljare och jordare Vid modern ställverksdrift är det mycket vanligt att låta hela nätstyrningen utföras med hjälp av effektbrytarna och i princip låta frånskiljarna vara kontinuerligt slutna ABB Tidning 3/1998 23
och jordarna kontinuerligt öppna. Dessa komponenters manöverdon aktiveras alltså sällan och tenderar att ta skada av lång tids overksamhet. Om det plötsligt skulle vara nödvändigt att byta samlingsskena får det emellertid inte finnas risk för utebliven funktion. 5 visar blockschemat för ett intelligent frånskiljar-/jordarmanöverdon. Manöverdonet består av en reglerad elektrisk motor, en kuggväxel, en vinkelgivare på ingående axel och en positionsgivare på utgående axel. Utväxlingen är sådan att ett fåtal varv på motorn inte ger någon märkbar positionsförändring av primärkontakterna, men som ändå detekteras av positionsgivaren på utgående axel. Detta utnyttjas för diagnosändamål, då det intelligenta drivsystemet exempelvis en gång i veckan genomför ett motorvarv i positiv riktning och nästa vecka ett i negativ riktning. De värden som levereras av givarna kombineras dessutom med de uppmätta motorströmmarna och ger diagnos av såväl manöverdonet som primärkontaktfriktio- nen. Då manöverdonet aktiveras inom ramen för en kopplingsmanöver, samlas data in under hela manövern och jämförs med de permanent lagrade fabriksvärdena. Diagnosen och angivet datum för nästa inspektion bygger på denna information. Exempel på en indirekt diagnosfunktion I det nämnda exemplet för effektbrytaren kan de momentant uppmätta väg-tid-värdena för manöverstången och tallriksfjäderpaketet förknippas med det för kopplingsmanövern aktuella lastfallet. Detta är möjligt eftersom såväl alla övervakningsstödvärden för manöverdonet som spännings- och strömvärdena för U/I-givarna tidsmärks med en noggrannhet som är bättre än 25 mikrosekunder. Genom jämförelse mellan dessa momentant uppmätta värden och de ursprungligen lagrade manöverförloppen kan avbränningen på primärkontakterna beräknas. Resultaten av denna diagnos är av stort värde för den löpande justeringen av inställningsparametrarna för synkron manövrering av effektbrytarna. Krav på övervakningsgivare och uppgradering av befintlig högspänningsutrustning Innan utvecklingsarbetet på den nya högspänningsutrustningen inleddes genomförde ABB en stor mängd laboratorieförsök på befintlig högspänningsutrustning. Detta för att fastställa känsligheten för övervaknings- och diagnosgivare och motsvarande funktioner. Arbetet gav i huvudsak följande resultat: För att få reproducerbara diagnosvärden måste högspänningsutrustningens konstruktion redan från början vara anpassad till övervakningsbehoven. Diagnosgivarna måste ingå i den direkta händelsekedjan i högspänningsapparaten. Blockschema över effektbrytarmanöverdon 4 Tillverkarminne Frostskydd Kondensskydd Hydraulik Värmning Spolar Pump Posit.- givare C 0 0 Posit.- givare Motor ϑ Mikroprocessor Styrning av sidoapparater Pumpstyrning Till / från- styrning A el. opto el. opto Processbuss A Extern utlösning Redundant B Processbuss B Extern utlösning ρ ρ Gastäthet ϑ Elektronikens temperatur 24 ABB Tidning 3/1998
Manöverspak ρ 2 Manöverdon Posit.- givare Motor Vinkelgivare ρ 3 Gàst gastäthetsgivare ρ 1 ϑ Σ Mikroprocessor el. el. opto opto Processbuss A Processbuss B Styrning av sidoapparater ρ Gastäthet Tillverkarminne Kondensskydd ϑ Elektronikens temperatur Blockschema över manöverdon för frånskiljare/jordare 5 För att få noggranna jämförelsevärden måste individuella utgångsvärden för varje enskild högspänningsapparat från tillverkningen lagras och hållas tillgänglig under apparatens hela livslängd. Givarna måste själva ingå i diagnoskonceptet. En givardefekt måste tydligt kunna skiljas från ett fel i en högspänningsapparat. Givare för övervaknings- och diagnosfunktioner måste i många fall vara skräddarsydda för aktuell tillämpning det är en relativt liten del av konstruktionen som kan återanvändas. Givarna måste uppfylla höga krav på tillförlitlighet och livslängd. Från alla dessa krav kan slutsatsen dras att uppgradering av befintlig högspänningsutrustning med diagnosgivare är en svår och kostsam uppgift. Dessutom saknas i de flesta fall individuella mekaniska nyvärden för högspänningsapparaterna. Vid uppgradering är det alltså frågan om att utarbeta och förverkliga ett rimligt anläggningsspecifikt diagnoskoncept. Kraftbolagen, som har mångårig erfarenhet av sina ställverk i form av störnings-, inspektions- och underhållsrapporter, kan tillhandahålla viktig information för sådan uppgradering eller utgående från sin information ta fram ett skräddarsytt diagnoskoncept. Med genomfört och fungerande diagnossystem blir det möjligt att förutsäga livslängden för befintliga anläggningskomponenter och öka den så mycket att kostnaden för uppgradering återbetalas. Övervakning och diagnos i ställverks- och nätövergripande kombination Å ena sidan måste de mätvärden som samlas in i ett ställverk behandlas och vid behov lagras. Å andra sidan är det frågan om att behandla värdena så att de blir lätttillgängliga och användbara för en mängd användare i anläggningen. 6 visar en översikt över ett sådant system. De värden som samlas in i ställverket överförs till övervaknings- och diagnosnätet. I samband med överföringen behandlas och lagras värdena vid behov. Via övervaknings- och diagnosnätet går det att få tillgång till relevanta data. Via samma nät står även konfigurationsdata från planerings- och idriftsättningsfasen för en anläggning till förfogande för jämförande ändamål. Nätverket är tillgängligt exempelvis via telemodem eller via kraftbolagets lokala nätverk. Så som framgår av 6 är övervaknings- och diagnosnätet tydligt skilt från kommando- och styrnätet. Via övervaknings- och diagnosnätet kan visserligen information samlas, men inga funktioner styras. Syftet med den indelningen är att driftstyrningen ska vara tydligt skild från övervakning och underhåll av en anläggning. Kraven på säkerhet och tillgänglighet i kommunikationsnätet är för övrigt helt olika för de båda användningsområdena. Fördelar med intelligent styrteknik Användningen av intelligent styrteknik har tillåtit nya funktioner som exempelvis intelligent manövrering på facknivå. Detta ABB Tidning 3/1998 25
Kundens kontorsnätverk Bildskärmsterminaler Bildskärmsterminaler Driftcentral Kommunikation Gateway Kommunikation Gateway Understation Övervakning och diagnos Bildskärmsterminal Stationsnivå Gateway Konstruktionsverktyg Gateway Facknivå Processnivå : Väg för övervakningsoch diagnosdata Övervakning och diagnos i ställverks- och nätövergripande kombination 6 har visserligen inget direkt med ställverkets grunduppgift att göra, men tillåter, med hjälp av lämpliga algoritmer, en volym- och kostnadsmässig reduktion av högspänningsutrustningen i ställverksfacket. De nya komponenterna på processnivån tillåter dessutom kontinuerlig övervakning av signaler och ger därmed värdefull diagnos av högspänningsutrustningen med givare och ställdon under hela deras livslängd. Denna processnära diagnos kompletteras av kraftfulla programvarupaket på fack- och ställverksnivå. Diagnosen bearbetar övervakningsresultaten på ställverksövergripande nivå och tar fram detaljerad information via jämförelse med tillverkningsdata, börvärden och projekteringsdata. Underhållsarbetet kan planeras bättre och behöver inte längre utföras med regelbundna mellanrum utan istället bara vid behov. Detta har en positiv inverkan på ställverkets totala livscykelkostnad. Referenser [1] Schett, G.: Integrierte GIS-Anlagen der Zukunft. Imboden, I.: Stand der Stationsleittechnik. ETG Sponsortagung mit ABB Hochspannungstechnik AG, 3 maj och 29 juni 1994; SEV, Reihe ETG: Band 37d. [2] Asea Brown Boveri Taschenbuch Schaltanlagen, 9. Auflage 1992, ISBN 3-464-48233-2. [3] Engler, F.: Ausnützung von Synergien in der numerischen Technik. De Mesmaeker, I.: Konzept für Stationsleittechnik und koord. Schutz. ETG Sponsortagung mit ABB Relays AG, 7 maj 1992; SEV, Reihe ETG: Band 25d. [4] Engler, F.: Intelligent Substation Automation System. Publikation Nr. MD-AC 97/055, 3. Auflage 1997, ABB Hochspannungstechnik AG. Författarnas adress Fred Engler Alfred W. Jaussi ABB Hochspannungstechnik AG Postfach 8546 CH-8050 Zürich Fax: +41 (0) 1 318 3511 E-mail: fred.engler@chhos.mail.abb.com 26 ABB Tidning 3/1998