SvK4005, v3.3, 2012-08-09 ENHET, VERKSAMHETSOMRÅDE NK, Kontrollanläggning VÅR BETECKNING TR02-05-3-1 DATUM 2008-09-01 TEKNISK RIKTLINJE UTGÅVA A TELESAMVERKAN 1/15
Uppdateringar Utgåva Ändringsnot Datum A TR02-05-3 utgått. Ersatt av TR02-05-3-1 08-09-01 2/15
Innehåll 1 ALLMÄNT... 4 2 FUNKTIONSKRAV... 5 2.1 Reläskyddskommunikation (RSK)... 5 2.2 Kommunikation för fjärrutlösning av brytare (FUT), brytarblockering (BBL) och produktionsfrånkoppling (PFK)... 6 3 TEKNISKA KRAV... 7 3.1 Allmänt... 7 3.2 Data... 7 3.2.1 Analoga kommunikationsutrustningar... 7 3.2.2 Digitala kommunikationsutrustningar... 8 4 UTFORMNING... 9 BILAGOR Bilaga 1 Gränssnitt för kommunikationsutrustning... 10 Bilaga 1 Gränssnitt för kommunikationsutrustning... 11 Bilaga 1 Gränssnitt för kommunikationsutrustning... 12 Bilaga 2 Exempel på Teletillsats för reläskyddskommunikation... 13 Bilaga 3 Exempel på Fjärrutlösningssändare... 14 Bilaga 4 Exempel på Fjärrutlösnings- mottagare... 15 3/15
1 ALLMÄNT Telesamverkan mellan skydden i de olika ledningsändarna används för att erhålla en snabbare, selektiv bortkoppling av ett nätfel än med endast lokalt arbetande skydd. I vissa fall krävs telesamverkan för att skyddets funktion ska kunna uppfyllas såsom för längsdifferentialskydd och andra skydd vars funktion bygger på riktningsjämförelse. Signalöverföringen mellan skydden kan innehålla analoga eller binära värden. Överföringsmediet kan vara galvaniskt, optiskt eller trådlöst t.ex. bärfrekvensförbindelse, optisk fiber eller radiolänk. Bilaga 1 visar gränssnittet för kommunikationsutrustningen och begreppet telesamverkan samt olika sätt att bygga upp kommunikationen på, se IEC 60834-1. Den vanligaste tillämpningen av telesamverkan är för att bilda kommandostyrda sträckskydd med reläskyddskommunikationer (RSK) mellan ledningarnas distansskydd och jordströmsskydd i vardera ledningsänden. Andra tillämpningar är fjärrutlösning (FUT), fjärrblockering av brytarfunktioner (BBL) och produktionsfrånkoppling (PFK). I stamnätet förekommer telesamverkan med signalöverföring av analoga mätvärden mellan skydd endast för differentialskydd. I detta dokument behandlas inte dessa system för signalöverföring då respektive produkt kan ha olika krav på kommunikationsmediet. Detta dokument anger de krav som ställs på gränssnittet mellan kontrollutrustning och kommunikationsutrustning, samt hur snabbt, säkert och tillförlitligt signalerna ska överföras. 4/15
2 FUNKTIONSKRAV 2.1 Reläskyddskommunikation (RSK) För att det fullständiga skyddssystemet ska fungera måste accelerationssystemet fungera även om det ena av reläskyddens subsystem är taget ur drift eller vägrar fungera. Detta gäller för alla stamnätets 400 kv-ledningar. Sub1 och Sub2 ska ha separata kommunikationsvägar. Vid nya installationer förbereds alltid för separata kommunikationsvägar för varje subsystem. Varje ledningssubsystem ska alltid ha en egen teletillsats eller ett eget gränssnitt mot kommunikationsutrustningen. Finns endast en kommunikationsväg tillgänglig får denna tills vidare utnyttjas av båda subsystemen. Indikering av sänd och mottagen signal ska ske i respektive subsystem. För seriekompenserade ledningar gäller att varje ledningsskydds subsystem ska ha ett eget gränssnitt mot kommunikationsutrustningen samt en egen kommunikationskanal. Mellan reläskydd och den kommunikationsutrustning som ska överföra signalen ska för RSK finnas ett gränssnitt som ger följande funktioner: > Möjlighet att förlänga sändpulsen till 100 ms. > Sänd och mottagen signal, som inte indikeras i de skydd som använder telesamverkan, ska indikeras av gränssnittet. > Två fria kontakter för vardera sändning respektive mottagning av signal. > En fri kontakt för överföring av informationen telekommunikationsutrustning i drift till fjärrterminal. > En kontakt för blockering av eventuell återinkoppling vid kommunikationfel. > Övervakning av telekommunikationsutrustningen. > En tryckknapp för provsändning av signal. 5/15
2.2 Kommunikation för fjärrutlösning av brytare (FUT), brytarblockering (BBL) och produktionsfrånkoppling (PFK) Fjärrutlösningssignal till brytare kan sändas dels för att det skyddade objektet saknar en egen brytare och närmaste brytare ligger långt från detta objekt och dels för att skyddssystemet byggts upp med fjärrutlösning. Signal för produktionsfrånkoppling (PFK) sänds för bortkoppling av produktion när risk finns för överbelastning av nätdelar. PFK är en typ av nätvärn. För såväl fjärrutlösning som produktionsbortkoppling ställs stora krav på säkerhet. Oönskad sändning av signaler tolereras ej. Om reaktorer eller transformatorer saknar en lokal brytare sänds förutom fjärrutlösning även brytarblockeringssignal för att förhindra manuella tillslag av brytare mot fel i reaktor eller transformator. I förekommande fall krävs ytterligare en signal för att upphäva blockeringen. För sändning av FUT, BBL eller PFK ska användas en fjärrutlösningssändare som gränssnitt mellan kommunikationsutrustningen och kontrollanläggningen. Sändaren ska ha minst en fri kontakt för att indikera sändning samt indikering av signalsändning på enheten. Sänd signal ska kunna pulsförlängas till ca 250 ms. För mottagning av FUT, BBL eller PFK ska användas en fjärrutlösningsmottagare som gränssnitt mellan kommunikationsutrustningen och kontrollanläggningen. Mottagaren ska övervaka kommunikationsutrustningen. Vid fel på kommunikationen ska mottagna signaler kunna ignoreras. Mottagaren ska ha tre fria kontakter och en indikering på enheten som indikerar mottagen fjärrutlösningssignal. Dessutom ska det finnas en kontakt för larm vid felaktig signalöverföring. 6/15
3 TEKNISKA KRAV 3.1 Allmänt För telesamverkan krävs att kommunikationsutrustningen är stabil mot störningar och har en hög tillgänglighet. Signalöverföringstiden bör vara så kort som möjligt med bibehållen säkerhet mot oönskad funktion. Grundkravet på signalöverföringstid för RSK-funktioner är att minimikravet på total felbortkopplingstid på 90 ms (inklusive brytartid) för fel inom ledningsskyddens första steg uppfylls och att alla fel på hela ledningen ska vara bortkopplade inom 130 ms. För definitioner av använda beteckningar hänvisas till internationell standard IEC 60834-1. Nedan anges de i detta dokument använda beteckningarna: S/N BER T ac T b P mc Signalbrusförhållande (Signal/Noise) Bitfelsfrekvens (Bit Error Rate) Maximal överföringstid, exklusive tid i telenätet Varaktighet på störsignal Sannolikhet för att en signal inte kommer fram vid givna värden på S/N respektive BER och T ac P uc Sannolikhet för att få en oönskad signal vid givna 3.2 Data värden på S/N respektive BER och T b I övrigt skall utrustningen uppfylla de i TR02-03-2 angivna normer, specifikationer och generella krav som anges för reläskydd, samt de krav som anges i TR02-05-3-2 avseende fristående TeleProtection Equipment (TPE). Pulslängden på sänd signal ska vara inom intervallet 100-150 ms. 3.2.1 Analoga kommunikationsutrustningar Nedanstående krav på P mc avser en kanalkvalité motsvarande S/N=6 db vid en kontinuerlig störsignal T b med bandbredden 4 khz. Kraven på P uc avser det värde på S/N då P uc är maximal (värsta fallet) och T b=200 ms. 7/15
För reläskyddskommunikation (RSK) enligt tillåtande underräckande och överräckande skyddssystem: > T ac < 20 ms > P mc < 10-3 > P uc < 10-4 För fjärrutlösningar (FUT) samt produktionsfrånkoppling (PFK): > T ac < 40 ms > P mc < 10-4 > P uc < 10-6 För brytarblockering (BBL): > T ac < 20 ms > P mc < 10-3 > P uc < 10-3 3.2.2 Digitala kommunikationsutrustningar Nedanstående krav på P mc och P uc avser en kanalkvalité motsvarande BER=10-4 och T b=200 ms. För reläskyddskommunikation (RSK) enligt tillåtande underräckande och överräckande skyddssystem: > T ac < 10 ms > P mc < 10-3 > P uc < 10-4 För fjärrutlösningar (FUT) samt produktionsfrånkoppling (PFK): > T ac < 10 ms > P mc < 10-4 > P uc < 10-6 8/15
För brytarblockering (BBL): > T ac < 10 ms > P mc < 10-3 > P uc < 10-3 4 UTFORMNING Varje subsystem ska alltid ha ett eget gränssnitt mellan kommunikationsutrustningen och kontrollanläggningen. Funktionen kan realiseras i egen hårdvara som teletillsats eller vara integrerad i något skydd. Exempel på teletillsatser som gränssnitt för RSK för sändning och mottagning av signaler visas i Bilaga 2. För sändning och mottagning av FUT, BBL eller PFK används en fjärrutlösningssändare och fjärrutlösningsmottagare som gränssnitt mellan kommunikationsutrustningen och kontrollanläggningen. Sändare och mottagare ska vara försedda med ett provdon, typ COMBITEST, där funktionskontroll mellan sändare och mottagare kan ske på ett säkert sätt. Fjärrutlösningsmottagare monteras i fackskåpet för respektive objekt. Då man har en sändare per subsystem monteras fjärrutlösningssändare i det reläskåp där sändande skydd är placerat. Om en sändare utnyttjas gemensamt för Sub1 och Sub2 placeras den i Sub1 fackskåp med överdrag till Sub2. Exempel på sändare visas i Bilaga 3 och exempel på mottagare visas i Bilaga 4. 9/15
Bilaga 1 Gränssnitt för kommunikationsutrustning 10/15
Bilaga 1 Gränssnitt för kommunikationsutrustning 11/15
Bilaga 1 Gränssnitt för kommunikationsutrustning 12/15
Bilaga 2 Exempel på Teletillsats för reläskyddskommunikation 13/15
Bilaga 3 Exempel på Fjärrutlösningssändare 14/15
Bilaga 4 Exempel på Fjärrutlösningsmottagare 15/15