sepcos - Secheron

////// UNTERWERKE
SEPCOS
Steuer- und Schutzrelais
ALLGEMEINE INFORMATIONEN
SEPCOS ist ein Hightech-Gerät, das den anspruchsvollsten
Sicherheitsanforderungen im Bereich der DC-Bahnstromversorgungsnetze gerecht wird. Es besteht aus einem leistungsstarken Elektroniksystem, basierend auf modernster Technologie (mit mehreren Mikroprozessoren).
SEPCOS dient als Schutz- und Steuereinheit und ist mit den
notwendigen Funktionen für den Schutz, die Steuerung und die
Messung von DC-Bahnstromausrüstung (Straßenbahnen, Untergrundbahnen, Nahverkehrszüge oder O-Busse) ausgestattet.
SEPCOS ist eine autarke, modular aufgebaute Einheit, die
über Software erweiterbar und einfach anpassbar ist. Die
Einheit besitzt eine programmierbare logische Einheit, die
die freie Bestimmung der logischen Betriebsfunktionen und
damit die Anpassung an die Anforderungen der Einheit oder
des Systems ermöglicht, die überwacht werden sollen.
Ferner ist SEPCOS weitgehend offen gegenüber den modernen Kommunikationssystemen. Es erlaubt die Anbindung an
Netzwerke oder seriell angeschlossene Überwachungseinrichtungen.
Sécheron ist Vorreiter im Bereich der DC-Bahnstromanwendungen nach IEC 61850 und hat bereits zahlreiche Projekte
weltweit nach dieser Norm erfolgreich umgesetzt.
WICHTIGSTE VORTEILE
WICHTIGSTE VORTEILE
DD Wichtigste Stärken = Modularität und Anpassungsfähigkeit.
DD Zertifiziert nach IEC 61850 Serverlevel A.
DD Vollständige Netzwerkredundanz gemäß IEC 62439-3 (PRP/HSR).
DD Geprüft für den Einsatz in Bahnunterwerken gemäß IEC 60255-22.
DD Entspricht SPS-Standardprogrammierung nach IEC 61131-3.
DD Anwendung an jedes Projekt und jede Funktionalität angepasst.
DD Zahlreiche Funktionen (Steuerung, Schutz und Aufzeichnung).
DD Externe Synchronisation (NTP).
DD Überwachung von analogen Messungen.
DD Einfache, benutzerfreundliche und moderne Kommunikationstools.
DD Grafisches 7” Farbdisplay mit hoher Auflösung.
DD Hohe Genauigkeit und sehr gute Störfestigkeit dank einer hohen Abtastrate,
basierend auf hochleistungsfähigem 16-Bit A/D-Wandler.
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SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
HAUPTMERKMALE
SEPCOS besteht aus mehreren Modulen – Stromversorgung (PWR), Prozessor (CPU), Schutz (PRO),
Eingänge/Ausgänge (DIO) – die an die Anforderungen des Kunden angepasst werden können.
Stromversorgungsmodul (PWR):
- 60-220 VDC (50 W)
- 24-48 VDC (35/50 W)
Prozessoreinheit (CPU):
Mikroprozessor
VORTEX86MX
Schutzmodul (PRO):
- 4 digitale Eingänge / 3 digitale Ausgänge
- 4 analoge Eingänge / 1 analoger Ausgang
Modul für digitale
Ein-/Ausgänge (DIO):
- 16 digitale Eingänge /
8 digitale Ausgänge
Lichtwellenleiter-Steckverbinder (die
Steckverbinder in diesem
Bereich hängen von der
Art des CPUModuls ab)
NSDS-Ausgang
für Display
Watchdog
Mikro-SD
Kartenschlitz
EthernetSteckverbinder:
- ETH0: PC/Schalter
- ETH1: Unbelegt
USB-Anschlüsse (A&B):
Aktualisierung und
Erhebung von Daten
OLED-Display-Module:
Anzeige von Status
und Diagnose
ANWENDUNGEN
Das mit zahlreichen Schalt-/Steuerungs- und Schutzfunktionen ausgestattete SEPCOS erfüllt die
Anforderungen von DC-Bahnstromnetzen, wie z.B. Abgangsfelder oder Gleichrichterschalter.
SEPCOS wird zur Überwachung von Bahnstromnetzabschnitten und zur Protokollierung von Ereignissen
verwendet. Es analysiert den Stromanstieg und die Spannungen durch regelmäßige Messungen
am Einspeisepunkt des Unterwerks zur Oberleitung. Die Messungen erfolgen über einen galvanisch
getrennten Wandler (zum Beispiel die Messverstärker vom Typ VM10/VM12 oder MIU10 von Sécheron).
Touch screen Display
User interface S-Web
TCP/IP
Com
ion
at
nic
mu
High Speed
Circuit Breaker
-
S
Voltage
BU
Current (shunt
or hall sensor)
+
@
Measuring amplifier
MIU10
SCADA
Measuring amplifier
VM10/12
Control and
monitoring
SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
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ARCHITEKTUR
Alle Anschlüsse (Spannungsversorgung, analoge und digitale Signale, Netz usw.) sind an der Vorderseite
angebracht.
Die modulare Stromversorgungseinheit wird je nach Eingangsspannung ausgewählt.
Für das CPU-Modul stehen verschiedene Optionen zur Verfügung, um den kundenspezifischen
Anforderungen in Bezug auf Netzwerk, Protokolle und auch Redundanz zu entsprechen.
SEPCOS kann bis zu 5 DIO-Module umfassen.
Hilfselektrizitätsversorgung
PWR-Modul
Elektrizitätsversorgung
60-220 VDC (50 W)
24-48 VDC (35/50 W)
SCADA - Steuerung
Kommunikationsanschluss
Grafisches
Farbdisplay
Videoausgang (LVDS)
Touch screen
Ethernet-Anschluss (RJ45)
Ethernet-Anschluss (RJ45)
Ethernet-Anschluss (RJ45)
CPU-Modul
Steuerung
KOMMUNIKATION
Integrierter Ethernet-Switch
Optionales Display
Lichtwellenleiter (optional)
Dual-Lichtwellenleiter / Ethernet
PRP/HSR (optional)
Dual Ethernet / Lichtwellenleiter
ANYBUS (optional)
Kommunikations-Steckteil:
CAN / Modbus-RTU /
Profibus-DP / Profinet
4 analoge Eingänge
1 Noteingang
3 digitale Eingänge
16 digitale Eingänge
USB 2.0 - Typ A (Speicher, USB-Stick)
Watchdog-Ausgang
USB 2.0 - Typ B
Serielle Schnittstelle (RS485)
Reset
1 analoger Ausgang
PRO-Modul
Schutz
Analoge Ein-/Ausgänge
Digitale Ein-/Ausgänge
1 schneller Ausgang
DIO-Modul
8 digitale Ausgänge
2 digitale Ausgänge
Digitale Ein-/Ausgänge
16 digitale Eingänge
DIO-Modul
(optional)
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SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
8 digitale Ausgänge
SCHUTZFUNKTIONEN
HAUPTMERKMALE
• Für jede Erfassung wird 1 Satz mit 3 Kurven gespeichert:
–– Strom (I),
–– Spannung (U),
–– di/dt.
• Steigung der gespeicherten Kurve: 200 μs bis 5 s.
• Abtastrate: ~ 20 μs pro Analogeingang (insgesamt = 80 μs).
• Zeitstempel: 1 ms.
• Verfügbarkeit der letzten 5000 Ereignisse und 1000 Kurven.
LISTE DER SCHUTZFUNKTIONEN
• DDL+ Delta I
• Lastverlagerung
• Ufeeder Min.
• Umax+ / Umax++
• DDL+ Delta T
• Thermischer Schutz
• Ufeeder Max.
• Umax- / Umax--
• DDL- Delta I
• Unterbrochener Lichtbogen
• Strecke stromführend
• Stromüberwachung
• DDL - Delta T
• IDMT Level 1
• Spannungsabfall
• Kabelisolationsfehler
• Imax+ / Imax++
• IDMT Level 2
• Umin+
• HSCB-Wartung
• Imax- / Imax--
• IDMT Level 3
• Energie+ / Energie-
• Unvollständige Sequenz
STROMSTEILHEIT DER SCHUTZFUNKTIONEN (DI/DT)
/// DDL+ DELTA T
i
Ist der gemessene Delta-T-Wert höher
als der Parameter Tmax und der
gemessene Delta-I-Wert höher als
der Parameter Delta Imin, erfolgt eine
Erkennung von DDL+ Delta T und es
wird eine Auslösung eingeleitet.
/// DDL+ DELTA I
Ist der gemessene Stromanstieg Delta
I für eine Dauer von mehr als oder
gleich Parameter t Delta Imax höher
als der Parameter Imax, erfolgt eine
Erkennung von DDL+ Delta I und es
wird eine Auslösung eingeleitet.
F
i(t)
∆IMax
DDL+ ∆I detection
t ∆IMax
DDL+ ∆T detection
∆IMin
E
i(t)
F
TMax
t
OPTIONALE FUNKTION: KABELISOLATIONSFEHLER
Bei DC-Bahnstromanlagen müssen die Stromkabel mit Metallschirmen gegen hohe Berührungsspannung geschützt werden. Dieser Schutz muss aktiv sein, wenn bei einem Isolationsfehler
gefährliche Berührungsspannungen oder hoher Strom am Schirm auftreten. Das System ist zur
Erkennung von Leckstrom zwischen Schirm und Leiter oder zwischen Schirm und Erde ausgelegt.
Bei einem Fehler kann das Ausgangssignal für die Mitnahmeauslösung ausgewählt werden. Die
Einstellungen für diese Funktion können über das S-Web-Tool vorgenommen werden.
SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
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BUSVERBINDUNGEN
Modularität und Anpassungsfähigkeit gehören zu den wichtigen Stärken des SEPCOS.
Sécheron hat dieses Steuer- und Schutzrelais mit dem Ziel der bestmöglichen Übereinstimmung mit den
Anforderungen unserer Kunden entwickelt. Sécheron kann unabhängig von der Art der Kommunikation
und ihrer Architektur technische Unterstützung bei der Ausarbeitung eines Netzes leisten.
SEPCOS ist offen gegenüber allen Kundennetzwerken und Protokollen.
/// GROSSE AUSWAHL VON KOMMUNIKATIONS-BUSSEN
––
––
––
––
Modbus-TCP
Modbus-RTU
Profibus-DP
Profinet
/// ETHERNET-PROTOKOLLE
––
––
––
––
IEC 60870-5-104 (-5-101)
IEC 61850, einschließlich GOOSE
IEC 62439-3 PRP/HSR
DNP 3.0 (Seriell/Ethernet)
/// FLEXIBLE KONNEKTIVITÄT
–– Kupferkabel (RS485, RJ45)
–– Lichtwellenleiter
/// REDUNDANZ
–– Zwei unabhängige Netzwerke
–– Parallel Redundancy Protocol
(PRP) / High Availability Seamless (HSR)
–– Bonding/Teaming-Netzwerk
SEPCOS mit Lichtwellenleiter
BONDING/TEAMING REDUNDANZ-STERN-NETZWERK
Die Bonding-Funktion bietet eine interessante Lösung für Redundanz-Netzwerke ohne große Infrastruktur. Nur eine
Netzwerk-Schnittstelle ist aktiv, während die andere auf einen Ausfall der Verbindung (Schnittstelle ausgefallen oder
nicht verbunden) zur primären Netzwerkkarte wartet: Diese Schnittstelle hält den Netzwerkverkehr aufrecht.
IEC 60870-5-104
TO SCADA SYSTEM
Local
Scada
SEPCOS RTU /
GATEWAY
RSTP Backbone
SEPCOS (Optical
Fiber) with BONDING
AC PANELS
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SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
DC PANELS
SEPCOS (Optical
Fiber) with BONDING
SEPCOS (Optical
Fiber) with BONDING
SEPCOS (Optical
Fiber) with BONDING
PRP REDUNDANZ-STERN-NETZWERK
Die Quelle sendet den gleichen Rahmen über beide Netzwerke (LAN). Das Ziel erhält ihn innerhalb einer
bestimmten Zeit von beiden LAN, verbraucht den ersten Rahmen und verwirft das Duplikat.
IEC 60870-5-104
TO SCADA SYSTEM
RedBox
RSTP Backbone
Ring A
RSTP Backbone
Ring B
PRP
LAN B
Local Scada
RedBox
PRP
LAN B
Local Scada
PRP
LAN A
Substation 1
Feeder
RedBox
PRP
LAN A
Feeder
Feeder
Medium
Voltage
Switchgear
UPS
IED SEPCOS with native PRP
Battery
Charger
IED without native PRP
Feeder
Substation 2
Feeder
Medium
Voltage
Switchgear
Feeder
IED SEPCOS with native PRP
UPS
Battery
Charger
IED without native PRP
KOMBINIERTES PRP- UND HSR-REDUNDANZ-NETZWERK
Bei Ausfall einer Komponente gewährt HSR eine Wiederherstellungszeit von null. Das Protokoll eignet sich für
Anwendungen, die eine hohe Verfügbarkeit und eine sehr kurze Reaktionszeit für den Schutz des elektrischen
Unterwerks erfordern.
IEC 60870-5-104
TO
SCADA SYSTEM
Local
Scada
IEC 61850
SEPCOS
GATEWAY
RedBox
SEPCOS
GATEWAY
PRP - IEC 62439-3
IEC 61850
HSR - IEC 62439-3
HSR - IEC 62439-3
RedBox
RedBox
RedBox
IEC 61850
Substation 1
RedBox
IEC 61850
Substation 2
SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
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DISPLAY UND BENUTZEROBERFLÄCHE
Ein hochauflösendes grafisches
7“-Farbdisplay bietet eine benutzerfreundliche Schnittstelle. Der kapazitive
Dual-Farbtouchscreen ermöglicht eine
einfache und intuitive Navigation.
StatusLEDs
Kapazitiver 7”-DualTouchscreen
MultifunktionsLEDs
Das Gerät verfügt über 8 LEDs mit
dynamischer Beschriftung (Farbe und
Text) zur Visualisierung des Zustandes
der SPS (Position, Fehlertyp usw.).
Das Display bietet die komplette Anzeige,
Steuerung und Einstellung der Ausrüstung und erfasst die über das SEPCOS
verfügbaren Daten. Es umfasst die Änderung der Parameter des SEPCOS (Schutzeinstellungen, Befehlsparameter usw.).
Alle Vorgänge in Bezug auf Steuerung
und Konfiguration sind auf der entsprechenden Ebene passwortgeschützt.
HAUPTMERKMALE
• Steuerung der Anlage (Ein-/Ausgabebefehle, Reset usw.)
• Anzeige der letzten 5000 vom SEPCOS aufgezeichneten und mit Zeitstempel versehenen Ereignisse.
• Mehrsprachigkeit (die Sprachen können auf Anfrage angepasst werden).
• Verschiedene Administrationsmodi (Root, Admin, PowerUser, Operator und User).
• Erstellen einer Sicherungskopie und Exportieren der Einstellungen, Ereignisse oder Log-Informationen
und Exportieren auf einen USB-Stick.
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Steuerbefehle
Schutzparameter
Trends
Ereignisliste
SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
S-WEB-TOOL UND TRENDS
Das S-Web-Tool ist ein integrierter
Webserver in jedem SEPCOS. Die
Schnittstelle dient zur Konfiguration,
Anzeige, Analyse und Suche der
verschiedenen Daten. Die Verbindung
mit dem S-Web-Tool erfolgt entweder
über ein Ethernet-Kabel oder WLAN
mit einem PC, Tablet-Computer
oder Smartphone. Das S-Web-Tool
erfordert keine Software-Installation
auf einem Computer, für den Betrieb
wird lediglich ein Webbrowser benötigt.
HAUPTMERKMALE
• Lesen und Ändern der Einstellungen für die Schutz- und Steuerungsfunktionen.
• Erfassung der vom SEPCOS aufgezeichneten Daten und Download auf einen PC.
• Hochladen der auf einem PC gespeicherten Informationen (Parameter) in ein oder mehr SEPCOS.
• Echtzeit-Anzeige der Analogeingangswerte, Erkennungsergebnisse und Ereignisse.
• Kontinuierliche Aufzeichnung von Trends und Anzeige für einen bestimmten Zeitraum.
• Anzeige der Erkennungskurven (di/dt, U und I) der Schutzfunktionen.
• Aktualisierung der Anwendungssoftware.
Die Trends der 4 analogen Eingänge sind für die letzten 30 Tage verfügbar.
Alle Funktionen des Displays (Schnellschalter öffnen/schließen, Umschalten vom Modus „Lokal“ auf
„Remote“ und umgekehrt usw.) sind über das S-Web-Tool bedienbar.
Trends (Analogwerte)
Schutzkurven
Ereignisliste
SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
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INTEGRATION IM SCHALTFELD
UMGEBUNGSBEDINGUNGEN
Die Umgebungsbedingungen müssen folgende Voraussetzungen erfüllen:
/// TRANSPORT- UND LAGERTEMPERATUR
–– -40 °C bis +85 °C / Gemäß IEC 61992-1; Anhang B
–– -30 °C bis +65 °C / Gemäß IEEE Standard C37.90
/// BETRIEBSTEMPERATUR
–– -25 °C bis +70 °C / Gemäß IEC 61992-1; Anhang B
–– -20 °C bis +55 °C / Gemäß IEEE Standard C37.90
/// MAX. RELATIVE LUFTFEUCHTIGKEIT (NICHT KONDENSIEREND)
–– 93% bei 55 °C / Gemäß IEC 60068-2-30 Db Test V2
/// HÖHE Ü. N N
–– < 3.000 m (= 700 mbar) / Gemäß RTCA D0160F Abschnitt 4
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SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
NORMEN
DD Geprüft für den Einsatz in Bahnunterwerken / Gemäß IEC 60255-22
DD EMV-Prüfung / Gemäß IEC 60255-22
DD Spannungs- und Isolationswiderstandprüfungen / Gemäß IEC 60255-5
DD Entwicklung / Gemäß IEC 62278, IEC 62279 und IEC 62425
DD Entspricht SPS-Standardprogrammierung / Gemäß IEC 61131-3
DD Kommunikation / Gemäß IEC 61850 Serverlevel A (KEMA)
DD Umgebungsprüfungen:
–– Kälte – Lagerung / Gemäß IEC 60068-2-1
–– Trockene Wärme – Lagerung / Gemäß IEC 60068-2-2
–– Feuchte Wärme – Lagerung / Gemäß IEC 60068-2-30
–– Salznebel / Gemäß IEC 60068-2-52
–– Höhe ü. N N / Gemäß RTCA D0160F Abschnitt 4
DD Schwing-, Schock- und Stoßprüfungen:
–– Schwingprüfung / Gemäß IEC 60255-21-1
–– Schockprüfung / Gemäß IEC 60255-21-2
–– Dauerschockprüfung / Gemäß IEC 60255-21-3
–– Erdbebenprüfung / Gemäß IEC 60980
DD RoHS-konform
MECHANISCHE EIGENSCHAFTEN
SEPCOS
Die elektrischen Anschlüsse sind
geschützt hinter den vorderen Klappen
des Gehäuses angeordnet.
23 mm
133 mm
Die Module sind in Aluminiumrahmen
integriert.
60 mm
124 mm
* Die Gesamtbreite des SEPCOS hängt
von der Anzahl Module ab. Die Breite
eines Moduls beträgt 60 mm.
Schutzart: IP40 / IK05.
135 mm
OPTIONALES
DISPLAY
*
216.5 mm
29 mm
SEPCOS / Steuer- und Schutzrelais
11
Sécheron SA
25
SG8
9.16
00-0
E_D
BD
866
Rue du Pré-Bouvier 25
1242 Satigny - Genf
CH-Schweiz
www.secheron.com
Tel: +41 (0)22 739 41 11
Fax:+41 (0)22 739 48 11
[email protected]
Dieses Dokument spiegelt den technischen Informationsstand zum Zeitpunkt der Drucklegung wider. Es ist nicht vertragsbindend. Sécheron behält sich das Recht vor, das Produkt, dessen Eigenschaften in diesem Dokument
beschrieben sind, jederzeit zu ändern bzw. zu verbessern, um es auf dem neuesten Stand der Technologie zu halten. Der Käufer ist unter allen Umständen selbst dafür verantwortlich, sich über die Wartungsbedingungen und
-anforderungen bezüglich des Produkts zu informieren. Sécheron behält sich sämtliche Rechte vor. Dies gilt insbesondere für diejenigen, die aus den „allgemeinen Geschäftsbedingungen“ erwachsen.
Copyright© 2016 Sécheron SA

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