Acea Distribuzione S.p.A. Pianificazione Operativa Progetti Speciali e Sviluppo Tecnologico Unificazione Impianti e Materiali

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Progetti Speciali e Sviluppo Tecnologico Unificazione Impianti e Materiali UNITÀ PERIFERICA DI TELECONTROLLO PER CABINA ELETTRICA SECONDARIA (immagine puramente indicativa) Elaborato da Resp. Unificazione

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Progetti Speciali e Sviluppo Tecnologico Unificazione Impianti e Materiali UNITÀ PERIFERICA DI TELECONTROLLO PER CABINA ELETTRICA SECONDARIA (immagine puramente indicativa) Elaborato da Resp. Unificazione Imp. & Mat. Resp. Progetti Speciali e Svil. Tecnologico Gabriella Panattoni Roberto Bevilacqua Attilio Cipollone SOMMARIO 1 OGGETTO NORME DI RIFERIMENTO CARATTERISTICHE FUNZIONALI Monitoraggio del funzionamento della rete Registrazione cronologica dei passaggi delle corrente di guasto Misure Sensore di misura della temperatura ambiente Selezione del tronco guasto Funzioni ausiliarie - Comunicazione Diagnostica Funzione orologio - datario Configurazione e Programmazione Uploading della Configurazione Downloading del FW applicativo CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE Connettori Gestione della comunicazione - Protocolli IEC / Modalità di registrazione dei dati Alimentatore carica batterie Controllo delle tensioni di rete, dell alimentatore e della batteria Dispositivo per la verifica dell'efficienza batteria Dispositivi di predisposizione, segnalazione e protezione PRESCRIZIONI DI FORNITURA Documentazione tecnica Prescrizioni generali per le prove Prove di tipo Prove di accettazione Imballaggio, trasporto, immagazzinamento e posa in opera COLLAUDO GARANZIE SMALTIMENTO A FINE VITA OPERATIVA ALLEGATI.. 36 Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 2 di 38 1 OGGETTO La presente specifica tecnica ha per oggetto l unità periferica di telecontrollo UPT, nell ambito dell impiego nel Sistema Centrale di Telecontrollo della rete di distribuzione elettrica di Acea Distribuzione. Il Sistema Centrale di Telecontrollo svolge le seguenti funzioni: monitoraggio del funzionamento della rete; telecontrollo delle cabine secondarie (compreso il telecontrollo degli interruttori BT); selezione dei tronchi guasti di linea MT interessati a guasti permanenti. Le unità periferiche di telecontrollo UPT sono destinate a essere installate nelle cabine secondarie della rete elettrica di distribuzione in MT e BT dove svolgono le seguenti funzioni: comunicano con le apparecchiature centrali e provvedono all inoltro verso il campo, costituito da interruttori BT motorizzati, IMS e interruttori MT con autorichiusura ( Recloser ) della cabina secondaria (Organi di Manovra nella loro accezione generale), dei telecomandi ricevuti dal Centro di Telecontrollo (nel seguito semplicemente detto Centro ); rilevano lo stato degli OdM e la diagnostica di apparato, rendendoli disponibili al Centro; acquisiscono gli interventi dei dispositivi Rilevatori di guasto (R GDM o R GDAT ), installati in corrispondenza degli IMS dei tronchi da monitorare, e li memorizzano, corredati di data/ora di insorgenza, per renderli disponibili all Unità Centrale; attuano procedure automatiche per la selezione del tronco guasto; acquisiscono le misure del campo (temperatura interna di cabina, correnti, ecc.) e le rendono disponibili al Centro. Tutte le apparecchiature installate nella cabina secondaria (UPT, interruttori BT motorizzati, IMS e interruttori MT, R GDAT, R GDM ) sono alimentate da una batteria a 24 V cc e da un apposito alimentatore/caricabatterie interni al contenitore dell UPT. La specifica stabilisce le caratteristiche tecniche nominali, i requisiti per la costruzione, le modalità delle prove, nonché le regole per il collaudo e le garanzie. 2 NORME DI RIFERIMENTO Le leggi e norme sotto riportate si intendono comprensive di successivi aggiornamenti e varianti, e quindi nel testo in vigore alla data dell'ordine. I riferimenti alla medesima Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 3 di 38 normativa, citati nel seguito del presente testo, sono suscettibili di conseguenti modifiche, in congruità a tali aggiornamenti e varianti. a) Decreto Legislativo 9 aprile 2008, n. 81 Attuazione dell art. 1 della legge , n. 123, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro, come modificato dal Decreto Legislativo 3 agosto 2009, n. 106 Disposizioni integrative e correttive del Decreto Legislativo 9 aprile 2008, n. 81, in materia di tutela della salute e della sicurezza nei luoghi di lavoro ; b) Norma CEI 7-6 (EN 60447) Norme per il controllo della zincatura a caldo per immersione su elementi di materiale ferroso destinati a linee e impianti elettrici ; c) Norma CEI Metodo per la determinazione delle sovratemperature, mediante estrapolazione, per le apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) non di serie (ANS) ; d) Norma CEI (EN ) Apparecchiature a bassa tensione - Parte 1: Regole generali ; e) Norma CEI (EN ) Apparecchiature a bassa tensione - Parte 5-3 Dispositivi per circuiti di comando ed elementi di manovra ; f) Norma CEI (EN 62208) Involucri vuoti per apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione - Prescrizioni generali ; g) Norma CEI (EN ) Apparecchiature assiemate di protezione e di manovra per bassa tensione (quadri BT) - Parte 1: Regole generali h) Norma CEI 50-2/1 (EN ) Prove ambientali - Parte 1: Generalità e guida ; i) Norma CEI 57-5 (EN ) Sistemi e apparecchiature di telecontrollo ; j) Norma CEI (EN ) Sistemi ed apparecchiature di telecontrollo - Parte 5: Protocolli di trasmissione - Sezione 101: Norma di accompagnamento per compiti elementari di telecontrollo k) Norma CEI (EN ) Sistemi ed apparecchiature di telecontrollo Parte 5-104: Protocolli di trasmissione - Accesso alla rete usando profili normalizzati di trasporto per IEC l) Norma CEI (EN ) Reti e sistemi di comunicazione per l automazione nell ambito dei sistemi elettrici ; m) Norma CEI 65-8 (EN 60751) Termometri industriali a resistenza di platino e sensori di temperatura in platino ; n) Norma CEI 70-1 (EN 60529) Gradi di protezione degli involucri (Codice IP) ; o) Norma UNI EN ISO 2081 Rivestimenti metallici - rivestimenti elettrolitici di zinco su ferro o acciaio. Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 4 di 38 3 CARATTERISTICHE FUNZIONALI La UPT deve disporre di comandi con tempi di attuazione configurabili, per essere in grado di telecontrollare i diversi tipi di OdM (IMS o interruttori MT, interruttori BT) esistenti. La UPT deve essere realizzata nelle versioni per 8 e 16 OdM. Per ogni OdM debbono essere acquisite segnalazioni doppie permanenti dello stato (aperto e chiuso). In caso di comunicazione tra UPT e sistema centrale del tipo su linea PSTN commutata/gsm: deve essere prevista la possibilità che la UPT stabilisca autonomamente la connessione con il Centro di Telecontrollo (emissione di spontanee), a seguito di eventi opportunamente configurabili o al superamento delle soglie configurate per le grandezze analogiche misurate; la funzione di emissione delle spontanee deve poter essere esclusa mediante comando inviato dal Centro di Telecontrollo. La UPT deve gestire una lista di tre numeri telefonici da chiamare in caso di emissione di spontanee. 3.1 Monitoraggio del funzionamento della rete La UPT deve poter svolgere le seguenti funzioni di monitoraggio del funzionamento della rete MT: registrazione cronologica dei passaggi delle correnti di guasto; misure di grandezze elettriche. 3.2 Registrazione cronologica dei passaggi delle correnti di guasto La UPT deve effettuare la memorizzazione cronologica di tutti i passaggi di correnti di guasto, sia di fase (cortocircuiti) sia omopolari (guasti a terra), rilevati da appositi Rilevatori di Guasto (R GDM o R GDAT ), installati in cabina secondaria sulle linee da monitorare. Per discriminare guasti che possono verificarsi anche a breve distanza di tempo (3 decimi di secondo) per effetto della richiusura rapida, è opportuno che i passaggi di corrente di guasto siano registrati dalle UPT sulla linea con una precisione temporale, riferita all Unità Centrale, di circa un decimo di secondo. Tali eventi devono essere generati sull unica transizione del segnale da riposo ad attivo. Le registrazioni cronologiche dei passaggi di correnti di guasto devono essere tenute a disposizione dell Unità Centrale che può utilizzarle: in tempo reale, in occasione di guasti permanenti, per la selezione del tronco guasto; in tempo differito, per orientare gli interventi di manutenzione. Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 5 di 38 3.3 Misure La UPT è dotata di ingressi analogici per la rilevazione delle grandezze significative della cabina secondaria. 3.4 Sensore di misura della temperatura ambiente La UPT è equipaggiata con un sensore per la misura della temperatura ambiente di cabina, tipo PT100 RS o equivalente (compreso in fornitura), collegato all apposito ingresso misura a 4 fili, denominato T-cab, mediante un cavo idoneo (in fornitura) di lunghezza pari a 2 m. Tale sensore ha le seguenti caratteristiche: conformità a norma CEI 65-8 (IEC 60751); gamma di temperatura da 0 a +75 C; collegamento a due, tre o 4 fili; scatola sagomata aerata per il montaggio a parete, per l uso da interni; segnale in uscita in corrente continua 4 20 ma. 3.5 Selezione del tronco guasto La UPT deve implementare una serie di automatismi locali che, in base allo stato di alcuni ingressi, generino comandi di apertura e/o chiusura di organi di manovra finalizzati alla ricerca e selezione del tronco guasto. Al verificarsi di eventi ben definiti o di transizioni di stato particolari, tali automatismi devono generare chiamate spontanee verso il Centro di Telecontrollo. Le funzioni di chiamata spontanea e/o di esecuzione di comandi operativi autonomi devono risultare singolarmente escludibili su comando del medesimo Centro. 3.6 Funzioni ausiliarie - Comunicazione La comunicazione tra Centro di Telecontrollo e UPT fa uso dei seguenti tipi di vettore: rete telefonica commutata (PSTN); canali dedicati analogici a 4 fili (4W leased); rete cellulare GSM 900 e DCS 1800; reti TCP/IP; rete satellitare, rete radio. La comunicazione avviene tramite protocollo conforme allo standard IEC /104. L architettura hardware e software dell apparato deve essere tale da consentire un agevole intercambiabilità dei dispositivi di comunicazione utilizzati, così come successivamente precisato. Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 6 di 38 3.7 Diagnostica La UPT deve implementare funzionalità di controllo, gestione e segnalazione locale e a distanza delle anomalie di funzionamento delle sue parti funzionali. Per la diagnostica di comunicazione e trasmissione bisogna fare riferimento a quanto previsto nella norme CEI EN e CEI EN In caso di malfunzionamenti hardware rilevati dalla diagnostica in linea dell UPT, devono essere emessi opportuni codici di errore. L unità di elaborazione UE deve disporre di segnalazioni a led sul fronte, che evidenzino: la presenza dell alimentazione; anomalie varie di apparato; guasto fatale. La UE è inoltre corredata di un tasto per il reset dell apparato. 3.8 Funzione orologio - datario L unità periferica deve essere dotata di orologio-datario interno a bassa deriva e alta risoluzione che consenta di associare data e ora al decimo di secondo a ogni rilevazione di passaggio di corrente di guasto o a fronte di altri eventi, in modo da consentirne la memorizzazione cronologica nel buffer interno. 3.9 Configurazione e Programmazione L unità periferica deve poter essere interamente configurata e programmata sia localmente, tramite la porta USB 2.0 di cui è dotata e un Personal Computer portatile (non compreso in fornitura), sia a distanza dal Centro di Telecontrollo. L aggiunta o la modifica di punti del data base dell UPT deve essere possibile mediante aggiornamento del SW applicativo dell apparato e riconfigurazione da Centro (non deve cioè essere necessaria la riconfigurazione locale). Tutti i SW previsti in fornitura devono avere i seguenti requisiti: compatibili con SO Windows XP, Windows Vista, Windows 7; possibilità di essere installati e aggiornati in modalità silent tramite Software Delivery. Attraverso il PC portatile di configurazione/programmazione deve essere disponibile un programma Visualizzatore UPT che consenta di attivare almeno le seguenti funzioni: monitoraggio dello stato degli ingressi digitali; monitoraggio dello stato degli ingressi analogici; monitoraggio dello stato delle uscite comandi (relè); monitoraggio dello stato delle uscite digitali; monitoraggio in linea delle transizioni tra gli stati degli automi per ciascun OdM (con visualizzazione e registrazione della sequenza delle transizioni); Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 7 di 38 invio comando di Apertura/Chiusura degli IMS/interruttori e di disinserzione degli automatismi; scarica in locale del buffer eventi e misure. L interfaccia uomo macchina deve rappresentare un quadro sinottico con almeno le seguenti informazioni: 1. lo stato dei vari segnali (Ap/Ch di ciascun organo di manovra, intervento del R GDM o R GDAT associato, Presenza/Assenza tensione di linea e di sbarra, ecc.); 2. i valori in linea delle misure; 3. la possibilità di invio comandi: AP/CH di un organo di manovra disinserimento degli automatismi relativamente all IMS selezionato scarica buffer eventi scarica buffer misure 4. informazioni significative relative all automazione: automatismi inseriti/disinseriti inibizione temporanea all apertura automatica seconda richiusura utile da UPT automatismo inibito I comandi di Apertura e Chiusura degli OdM inviati da sinottico devono essere trattati, ai fini degli automi e dei controlli, come telecomandi da Centro (pertanto con cabina in Locale non deve essere possibile effettuare comandi di movimentazione degli OdM da sinottico). L attuazione di comandi (Apri/Chiudi IMS/interruttori; disinserisci automatismi; scarica buffer) inviati da sinottico deve provocare l emissione di una spontanea non disabilitabile. La scarica in locale del buffer eventi e/o misure non deve cancellarne il contenuto che, pertanto, è rinviato al Centro in caso di successiva connessione positiva. Durante la procedura di scarica buffer, i relativi led virtuali di controllo presenti sul sinottico devono lampeggiare dando modo all utente di verificare il procedere dell operazione Uploading della Configurazione Il Personal Computer portatile per la configurazione e programmazione locale della UPT (non compreso in fornitura) e in modo analogo il Centro di Telecontrollo devono, all inizio di ogni connessione con la UPT, procedere all uploading della configurazione preesistente sulla UPT stessa. In tal modo tutte le modifiche sono apportate a partire dalla configurazione effettivamente residente sulla UPT, senza il rischio di operare su dati non aggiornati Downloading del FW applicativo Deve essere prevista la possibilità di aggiornare localmente (mediante la porta USB e il Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 8 di 38 Personal Computer portatile usato anche per la configurazione/programmazione) le versioni del programma applicativo (firmware) dell Unità Periferica (downloading locale). Deve essere inoltre possibile effettuare il downloading anche a distanza di una o più UPT (gestione di liste di apparati), tramite il Centro e il modem normalmente utilizzato per il telecontrollo oppure un PC standard dotato di modem. A tale scopo deve essere fornito un idoneo modulo software da installare su Personal Computer. 4 CARATTERISTICHE COSTRUTTIVE L UPT è composta da tre blocchi funzionali distinti: 1) l apparato di teleoperazioni, successivamente indicato come UE (disponibile in versione UE8 e UE16) comprensivo di Unità di Elaborazione, schede di I/O, connettori e morsetti di interfacciamento con il campo; 2) l alimentatore/carica-batterie e gli accumulatori (non compresi in fornitura), alloggiati entrambi nell armadio contenitore; 3) l apparato di trasmissione sul vettore impiegato, comprendente oltre al modem anche l eventuale ricetrasmettitore nel seguito distinto con l acronimo DCE (Data Communications Equipment), non compreso in fornitura, alloggiato generalmente all esterno dell armadio contenitore; nell armadio è inoltre presente una morsettiera. I blocchi funzionali UE e l alimentatore devono essere contenuti in pannelli a scatola: adatti al montaggio su telai normalizzati da 19 (norma CEI 48), pari a 482,6 mm; adatti al montaggio su telai normalizzati da 19 multiforo per l alloggiamento anche di apparecchiature non indicate nella presente specifica; di altezza (con U = 44,45 mm) pari a: 3U per il pannello alimentatore/carica-batterie (fig. 1); 4U per il pannello UE8 (fig. 2); 7U per il pannello UE16 (fig. 3); di profondità pari a 25 mm; realizzati interamente in acciaio o materiale equivalente dal punto di vista della compatibilità elettromagnetica e della rigidità della struttura; sostenuti unicamente dalle viti di fissaggio poste sulla mascherina frontale; che assicurino un grado di protezione IP30 sul fronte e IP20 sul resto del contenitore secondo la norma CEI Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 9 di 38 Fig. 1 - Vista anteriore alimentatore Fig. 2 - Vista anteriore UE8 Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 10 di 38 Fig. 3 - Vista anteriore UE16 L alimentatore/carica-batterie è provvisto di due maniglie sul fronte per facilitare le operazioni di montaggio e smontaggio dell armadio contenitore. I vari pannelli sono provvisti sui lati di fori di areazione e devono essere provvisti sul fronte di bulloni MA 6 di messa a terra. L armadio contenitore, atto a contenere i pannelli UE e l alimentatore/carica-batterie, è del tipo rack da 19, accessibile dal fronte, di dimensioni pari a quelle riportate nelle seguenti figure 4 e 5 (altezza 15 U). Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 11 di 38 Fig. 4 - Vista frontale pannello completo Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 12 di 38 Fig. 5 - Vista frontale contenitore Progetti Spec. e Sviluppo Tecnol. Unità Unificazione I. & M. Pagina 13 di 38 Il contenitore deve assicurare un grado di protezione IP3X su tutti il lati tranne che IP2X sul fondo. Il contenitore metallico necessita di un bullone di messa a terra MA 6 (posto sul pannello laterale dx) a cui è collegata, oltre alla masse, anche la polarità +24 V cc. Le corde di terra (16 mm²) per il collegamento dei bulloni di messa a terra dei singoli pannelli con quello presente sul contenitore rack sono comprese in fornitura, in numero totale di 4 trecce: n. 3 della lunghezza di 1,5 m, comprensiva di capicorda Ø = 6 mm su entrambe le terminazioni per: - collegamento vano batterie - bullone sul laterale dx del contenitore - collegamento alimentatore - bullone sul laterale dx del contenitore - collegamento bullone sul laterale dx del contenitore n. 1 della lunghezza di 0,4 m, comprensiva di capicorda Ø = 6 mm solo su una terminazione, per il collegamento della polarità +24 Vcc a terra. Il contenitore è adatto al fissaggio a muro mediante tasselli Ø = 10 (la dima di foratura deve essere fornita a corredo di ogni esemplare). Lo sportello anteriore deve essere incernierato su un lato e dotato di serratura a chiave. Nella parte superiore del contenitore deve essere ricavato un vano di altezza 5U (222,25 mm) al netto delle bordature, atto a contenere due batterie (fig. 4). Nel contenitore è alloggiata anche una morsettiera tetrapolare per l attestazione dell alimentazione a 12 V cc (isolata da terra) e a 24 V cc (positivo a terra) verso il DCE. Tale morsettiera deve essere facilmente accessibile dal fronte, anche con le batterie posizionate (non deve essere collocata sul pannello posteriore del contenitore). Nel contenitore sono posizionati due ripiani: il ripiano di fondo del contenitore deve essere provvisto di una traversa rimovibile per il fissaggio dei cavi, sufficiente ad ancorare tutti i cavi di interfacciamento con il campo, l ingresso dell alimentazione in c.a., l alimentazione verso il DCE, ecc. Il dimensionamento termico dell involucro deve rispondere alle n
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