DCtest2 Lokalisierungssystem für DC-Netzüberspannungen

      
     Schnelle Messung
 

     Ohne Absperren von Abläufen
 

      Tragbare Klemmen
 

      Unempfindlich gegen Störungen
 

      Erkennung aller Arten von Kurzschlüssen
 

      Hohe Genauigkeit unabhängig von der Netzwerkkapazität
 

     Kurzschlusserkennung zwischen Batterien und Abflüssen von zwei Abschnitten

Herausforderungen in DC-Netzwerken

DC-Netze sind eines der verantwortungsvollsten Systeme in Kraftwerken. Ihre störungsfreie Funktion bestimmt den korrekten Betrieb von Steuer-, Regel-, Mess- und Schutzsystemen für energetische und technologische Anlagen.

Diese Netzwerke sind oft sehr umfangreich, ihre Länge reicht sogar bis zu 100 km. Sie sind daher in hohem Maße den nachteiligen Auswirkungen externer Faktoren ausgesetzt, die die Verschlechterung der Isolierung beeinflussen. Die häufigsten Ursachen, die eine Schwächung der Netzisolierung und damit das Auftreten von Kurzschlüssen verursachen, sind:

• Schmutz oder Feuchtigkeit,
• mechanische Beschädigung,
• Alterung,
• Fahrlässigkeit bei Installationsarbeiten und periodischen Inspektionen und Prüfungen.

Kurzschlüsse in Gleichstromnetzen führen zu Ausfällen oder Fehlfunktionen von APiA-Anlagen und Steuer- und Schutzsystemen. Sie sind eine Gefahr für die menschliche Gesundheit und das Leben.

Die kontinuierliche Kontrolle des Isolationswiderstandes sowie die genaue Lokalisierung und schnelle Beseitigung von Kurzschlüssen in diesen Netzen ist ein besonders wichtiges Thema. In der herkömmlichen Praxis werden zur Kontrolle des Isolationszustandes die "Voltmeter-Methode" oder Messrelais verwendet. Die Lokalisierung von Kurzschlüssen erfolgt durch das Abschalten von aufeinanderfolgenden Teilen des Netzes, im Extremfall auch durch absichtliches Kurzschließen des Gegenpols des Netzes. Aufgrund der Störungen, die in das DC-Netz eingebracht werden, sind diese Methoden umständlich und oft nicht während des Betriebs der Geräte anwendbar. Sie gewährleisten weder eine schnelle und effektive Beseitigung von Kurzschlüssen, noch ermöglichen sie vorbeugende Maßnahmen.

Systembeschreibung

Das mikroprozessorgesteuerte Netzüberwachungssystem DCtest2 ist für isolierte Netze von 24 bis 220 V ausgelegt. Der korrekte Betrieb (genaue Messung des Isolationswiderstandes, genaue Lokalisierung von Erdungsfehlern) des Systems unter den Bedingungen großer Störungen, die in Gleichstromnetzen auftreten, ist dank der Verwendung moderner Systeme zur Kompensation und Filterung der Messsignale möglich. Das System kontrolliert (misst) den Isolationswiderstand des Netzes und der gemessenen Abgänge gegen die Erde und andere galvanisch geerdete Stromkreise (z.B. 230/400V AC).

Das System ist auf jedes DC-Netzwerk anwendbar, unabhängig von dessen Konfiguration. Die Messergebnisse werden auf dem LCD-Display der Zentraleinheit angezeigt. Sie können auch an ein übergeordnetes Überwachungs- und Steuerungssystem übertragen werden.

Systemaufbau:

Das System besteht aus den folgenden Komponenten:

• Zentraleinheit (Symbol DC2-jc);
• stationäre Messwandler mit Durchmessern von: 9mm (Ref. DC2-I9), 13mm (Ref. DC2-I13) und 43mm (Ref. DC2-I43);
• Konzentratoren (Symbol DC2-k), an die stationäre Messwandler angeschlossen werden (max. 8 Wandler an einen Konzentrator);
• ein tragbares Ortungsgerät (Symbol: DC2-p.)

Im Folgenden wird die Idee der Systembedienung vorgestellt:  

Die Hauptelemente des Systems sind in der Zentraleinheit untergebracht. Die Hauptelemente des Systems sind in einer Zentraleinheit untergebracht. Die Zentraleinheit wird vorzugsweise an der Fassade der Schaltanlage oder in der Schaltwarte aufgebaut. Messwandler und Konzentratoren sollten in die DC-Schaltanlage eingebaut werden. Die Elemente des Messsystems sind über die Kommunikationsverbindung RS485 mit der Zentraleinheit verbunden.

Zentraleinheit DC2-jc

Die Zentraleinheit ist das Grundelement des Systems und ist ausgestattet mit:

• ein System zur Berechnung des Isolationswiderstandes des gesamten Netzes;
• zwei Messelemente R<t, die den Wert des Netzwiderstandes kontrollieren;
• mit zusätzlichen Verzögerungsgliedern ausgestattet;
• das interne Meldesystem;
• Externes Signalsystem;
• Das System zur Visualisierung der Messergebnisse mit dem LCD-Display;
• Kommunikationssystem mit Konzentratoren;
• Kommunikationssystem mit anderen Zentraleinheiten

Konzentrator DC2-k

Die von den Wandlern gemessenen Stromsignale werden in den Konzentrator eingespeist, wo der Erdschlussstromwert berechnet wird. Der Erdschlussstrom und der Widerstand der einzelnen Ausgänge können auf dem Display abgelesen werden.

DC2-I9, DC2-I13, DC2-I43 stationäre Messwandler

Zur Messung von Erdableitströmen einzelner Abgänge werden Messwandler verwendet, die in den gemessenen Abgängen installiert werden. Die Anzahl der Messwandler im System hängt von den Betriebsanforderungen ab, d. h. davon, wie viele Abgänge gemessen werden müssen. An eine Zentraleinheit können bis zu 100 Zapfstellen angeschlossen werden (optional bis zu 200 Zapfstellen).ów ).

Tragbares Ortungsgerät DC2-p

Das tragbare Ortungsgerät ist eine Ergänzung des stationären Systems zur Ortung von Kurzschlüssen und dient zur Isolationsmessung an Orten, an denen keine stationären Messwandler installiert sind und zur genauen Lokalisierung einer Kurzschlussstelle. Es ist mit Stromzangen ausgestattet, mit denen beide Leiter (positiv und negativ) während der Messung abgedeckt werden sollten. Der Locator zeigt den Wert des Erdschlussstroms an. Durch sukzessive Messung der Ströme in einzelnen Punkten des Stromkreises lokalisiert der Bediener den Punkt des verschlechterten Isolationswiderstandes.

Grundlegende Merkmale des DCtest2-Systems

• erkennt alle Arten von Kurzschlüssen: metallisch, über eine Relaisspule, zwei gleichzeitige Erdschlüsse, Kurzschlüsse zur Erde, Kurzschlüsse zu anderen galvanisch geerdeten Netzen z.B. 400/230V
• Innenwiderstand des Impulsgebers (20kOhm) führt nicht zur Aktivierung der Hilfsrelais;
• wird die Impulsgeberfrequenz in Abhängigkeit von der Kapazität des Gleichstromnetzes gewählt;
• erfolgt die Messung des Isolationswiderstandes des gesamten DC-Netzes und der einzelnen Abgänge gleichzeitig;
• Verzögerung der Signalisierungsaktivierung für einige Dutzend Sekunden, um die Messergebnisse zu überprüfen;
• großes, gut ablesbares Display, das den Wert des Isolationswiderstandes des gesamten Netzes und die Widerstandswerte der gemessenen Entladungen anzeigt;
• verbale Beschreibung der zu messenden Ausgänge;
• zwei unabhängig voneinander einstellbare Grade der Signalisierung der Absenkung des Isolationswiderstandes;
• Signalisierung von Schäden an der Systemausrüstung: Sensorschäden, Konzentratorschäden;
• Kommunikation mit Steuerungs- und Überwachungssystem mittels Protokollen: Modbus RTU, Modbus TCP, IEC 103

Vorteile, die sich aus dem Einsatz von DCtest2 ergeben

• gewährleistet ein schnelles Auffinden eines geerdeten Abflusses;
• ermöglicht präventive Maßnahmen;
• schließt eine Gefährdung für Leben und Gesundheit von Menschen aus;
• verhindert gefährliche und kostspielige Ausfälle von technologischen Anlagen;
• schützt das Netz vor einer Verschlechterung der Isolierung

Das System wird in Kraftwerken, KWK-Anlagen, Industrieanlagen und Verteilerstationen des National Power System eingesetzt