Das Universalschutzgerät ist speziell mit einem Höchstmaß an Flexibilität innerhalb eines Gerätetyps für den Schutz, die Steuerung und die Automatisierung in den Mittelspannungs- und Verteilungsnetzen für den Anschluss an Kleiinsingal-Messwandler (LPIT) mit 3 poliger Auslösung konzipiert.

Anwendungen

• Ein Gerätetyp für den Schutz und die Automatisierung aller Arten von Abgängen, Leitungen, Motoren, Generatoren und Kondensatorbänken, mit 3-poligem Betrieb
• Ein Gerätetyp, der die folgenden Hauptschutzfunktionen erfüllt:

• Überstromzeitschutz, Distanzschutz, Leitungsdifferentialschutz, Motorschutz und Kondensatorbankschutz sowie alle zugehörigen Automatisierungsfunktionen
• Ein Gerät zum Anschluss aller Kleinsignal - Messwandler nach IEC 61869

Funktionsumfang und Funktionalität

• Das Universalgerät kann mit einer Lizenzdatei bestellt werden, um die gewünschte spezifische Anwendung bereits zu unterstützen
• Alternativ kann das Universalgerät mit einer Lizenzdatei bestellt werden, die nur eine minimale Basisfunktionalität (mit Mindestpreis) unterstützt, aber noch keine Hauptschutzfunktionalität enthält (für Lager- und Ersatzteilszenarien)
• Die Funktionalität des Universalgeräts kann (über die Gerätelizenzdatei) vom Benutzer jederzeit innerhalb von Minuten angepasst/erweitert werden, wenn die Anwendung festgelegt oder geändert wird

Eigenschaften

• 8 patentierte universelle LPIT-Eingänge, die alle gängigen Sensortypen gemäß IEC 61869 unterstützen
  - Rogowski-Spule und induktiver Kleinsignalsensor zur Strommessung
  - R-Teiler und C-Teiler zur Spannungsmessung
  - Temperaturmessung für optionale Temperaturkompensation (z.B. für C-Teiler)
• Integration von Sensordaten in die Engineering-Datenbank, einfaches Engineering von Sensorparametern

• Gerichteter und ungerichteter Überstromzeitschutz von Abgängen, mit Zusatzfunktionen
• Distanzschutz mit einer Vielzahl von Erregungsarten
• Differentialschutz von Freileitungen und Kabeln aller Längen mit bis zu 6 Leitungsenden, die von einer oder mehreren Seiten gespeist werden
• Motorschutz gegen Kurzschluss, alle Arten von thermischer Überlastung, Unwuchten und Instabilitäten sowie blockierte oder stillstehende Fahrzustände
• Richtungsabhängige Erkennung von Erdschlüssen jeglicher Art in isolierten oder mit Löschspule geerdeten Stromnetzen
• Schutzfunktionen für Kondensatorbatterien, wie Strom-Unsymmetrie, Spitzenüberspannung, Überstrom oder Überlast
• Lichtbogenschutz mit einer Auslösezeit von 3-4 ms zum Schutz von Anlagen und Personen - Sicherheit geht vor
• Über- und Unterspannungsschutz, mit allen Methoden
• Frequenzschutz und Frequenzänderungsschutz
• Automatische Frequenzentlastung zum Lastabwurf bei Unterfrequenz, unter Berücksichtigung veränderter Einspeisebedingungen durch dezentrale Stromerzeugung
• Leistungsschutz, mit allen Verfahren
• Synchronisation von 2 Stromnetzen mit bis zu 4 Synchronisationspunkten
• Automatik, Steuerung, Synchrocheck und Schutz vor Schaltfehlern
• Spannungsreglerfunktion für Leistungstransformatoren (Zwei- und Dreiwicklungstransformatoren)
• Phasor Measurement Unit (PMU) zur Erfassung von Synchrophasor-Messwerten und Übertragung mit Standard IEEE C37.118 Protokoll
• Schutzdatenkommunikation über verschiedene Entfernungen und physikalische Medien, wie Glasfaserkabel, Zweidrahtverbindungen und Kommunikationsnetze
• Erfassung von Strom- und Spannungssignalen bis zur 50. Harmonischen mit hoher Genauigkeit für ausgewählte Schutzfunktionen und Betriebsmesswerte
• Leistungsstarke Fehleraufzeichnung (Puffer für eine maximale Aufzeichnungszeit von 80 Sek. bei 8 kHz oder 320 Sek. bei 2 kHz)
• Robustes Design und konform beschichtete Elektronikplatinen für hohe elektrische Festigkeit und Installationen in rauer Umgebung - serienmäßig
• Einfache Integration und Nachrüstung von Lichtbogenschutz, transienter Erdschlusserkennung, Transformatorsteuerung, PMU und Prozessbus für effizienten Netzbetrieb
• Single-Line-Darstellung auf einem großen grafischen Display
• Grafischer Logikeditor zur Erstellung leistungsfähiger Automatisierungsfunktionen und Schaltfolgen im Gerät nach IEC 61131-3 Norm
• Integriertes elektrisches Ethernet RJ45 für Engineering PC und IEC 61850 (Reporting und GOOSE)
• Zwei Steckplätze für optionale Einsteckmodule für serielle und/oder Ethernet-basierte Protokolle
• Große Anzahl von seriellen und Ethernet-basierten Protokollen:

IEC 60870-5-103, DNP3 seriell und TCP, Modbus TCP, IEC 60870-5-104, PROFINET, und IEC 61850 Ed1 und Ed2.1

• IoT-Schnittstelle zur Integration in Cloud-basierte Systeme
• Einfacher, schneller und sicherer Zugriff auf das Gerät über Web-Browser vom Gerät aus: Download von Logs als Dateien nach IEEE C37.239 COMFEDE mit https-Verbindung
• Störungsaufzeichnung: Download, Löschen und Auslösen von Störungsaufzeichnungen
• Anzeige von Einzelleitungsdiagrammen und Gerätedarstellungsseiten, Meldungen, Vektordiagrammen von Energiegrößen
• Parametrierung: Änderung von Einstellungen innerhalb einer aktiven Einstellgruppe
• Zeitsynchronisation mit IEEE 1558v2/PTP, PPS, IRIG-B
• Rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC) mit zentraler Benutzerverwaltung in RADIUS/Active Directory
• Schutz vor unberechtigtem Zugriff auf das Gerät durch eingebaute RADIUS-Authentifizierungs- und Autorisierungsoption
• Standardrollen und -rechte unter Einhaltung von Standards und Richtlinien wie IEC 62351-8, IEEE 1686 und BDEW Whitepaper
• Syslog-Unterstützung zur zentralen Aufzeichnung und Protokollierung von sicherheitsrelevanten Ereignissen und Alarmen gemäß den Anforderungen und Richtlinien wie IEEE 1686, IEC 62443 und BDEW-Whitepaper
• Individuelle Zuweisung von Schreib- und Leseberechtigungen für jede Geräteschnittstelle
• Hilfsfunktionen für einfache Tests und Inbetriebnahme

Gehäuse

Robuste Hardware in Form eines geschlossenen Gehäuses für höchste Festigkeit in Bezug auf Spannung, EMV, Klima und mechanische Beanspruchung gemäß der Produktnorm IEC 60255 und einen erweiterten Temperaturbereich

von -25°C bis + 70°C.

Zusätzliche Schutzlackierung der elektronischen Komponenten für höchste Verfügbarkeit auch unter extremen Umweltbedingungen.

Gehäusebreite 1/3 x 19 Zoll mit Display, das verschiende Betrachungsbereiche unterstützt.

Vor-Ort-Steuereinheit

Farbdisplay für Text und Anzeige zur Anzeige von Bay-Control-Bildern und für Messwerte und Anzeige von Ereignislisten.

• 12-teilige Tastatur in Kombination mit 4 Navigationstasten und 2 Tasten für schnelle Navigation und Anzeige.
• 2 LEDs für den Status des aktuellen Gerätebetriebszustands.
• 16 LEDs für schnelles und gezieltes Prozessfeedback. Beschriftung der LED direkt im Display. USB-Schnittstelle für schnelle Datenübertragung von vorne zugänglich.

Gehäusetyp

X Einbaugehäuse

Bedieneinheit

X Integriert

Display

X Displaygröße abhängig von den Funktionspunkten

Schlüsselschalter

X ohne

Frontdesign

X Standard

O USA

LEDs/Drucktasten

X 16 LEDs

Binäre Ein- und Ausgänge / Messeingänge

Die Anzahl der Ein- und Ausgänge ist innerhalb der 1/3-Basiseinheit eines modularen Systems flexibel und anpassbar.

X 11 BE, 9 BA, 8 LIT, 1/3 x 19 Zoll

O 23 BE, 16 BA, 8 LPIT , 1/3 x 19 Zoll

O 11 BE, 9 BA, 8 LPIT , 12 RTD, 1/3 x 19 Zoll

Hilfsspannung

X DC 24 - 48 V

O DC 60 bis 125 V

O DC 110 V-250 V, AC 100V - 230 V

Kommunikation

Das Basisgerät enthält auf der Rückseite zwei freie Steckplätze für Steckmodule zur Kommunikation oder spezielle Anwendungen.

• USB-Bedienoberfläche an der Frontseite für Notebook oder PC
• D-Sub 9-Schnittstelle, rückseitig für Zeitsynchronisation
• Integrierte Ethernet-Schnittstelle

X für Engineering Tool

O für Engineering Tool und IEC 61850 Reporting und GOOSE

O Serielle Plug-In Module für asynchrone serielle Protokolle wie

  IEC 60870-5-103, DNP für Systemport

X ohne

O elektrisch, 1 Schnittstelle

O elektrisch, 2 Schnittstellen

O optisch 820 nm, 1,5 bis 2km ,1 Schnittstelle

O optisch 820 nm, 1,5 km bis 2km, 2 Schnittstellen

• Serielle Einsteckmodule für Schutzschnittstelle für unidirektionalen Datenaustausch

X ohne

O optisch 1300 nm, max. 24 km über 2 Singlemode-Glasfasern oder max. 4 km über 2 Multimode-Glasfasern, 1 Schnittstelle

O optisch 1300 nm, max. 24 km über 2 Singlemode-Glasfasern oder max. 4 km über 2 Multimode-Glasfasern, 2 Schnittstellen

O optisch 1300 nm, max. 60 km über Singlemode-Glasfaser, 1 Schnittstelle

O optisch 1300 nm, 60 km über Singlemode-Glasfaser, 2 Schnittstellen

O optisch 1550nm, 100 km über Singlemode-Lichtwellenleiter, 1 Schnittstelle

O optisch 1550nm, 100 km über Singlemode-Lichtwellenleiter, 2 Schnittstellen

• Serielle Einsteckmodule für Schutzschnittstelle für bidirektionalen Datenaustausch

X ohne

O optisch 1300 nm, max. 40 km über eine Singlemode-Lichtleitfaser (mit integriertem LWL-Multiplexer, 1 Schnittstelle)

O optisch 1300 nm, max. 40 km über eine Singlemode-Glasfaser (mit integriertem LWL-Multiplexer, 2 Schnittstellen)

O optisch 1550 nm, max. 40 km über eine Singlemode-Glasfaser (mit integriertem LWL-Multiplexer, 1 Schnittstelle)

O optisch 1550 nm, max. 40 km über eine Singlemode-Glasfaser (mit integriertem LWL-Multiplexer, 2 Schnittstellen)

• Steckmodule für Ethernet

X ohne

O 2x RJ45 elektrisch, konfigurierbar mit oder ohne integriertem Switch mit
  max. 20 Meter Entfernung

O 2x optische Duplex LC 1300 nm Schnittstelle, konfigurierbar mit oder ohne
  integriertem Switch. Die maximal optisch zulässige Entfernung über
  50/125 µm oder 62,5/125 µm Multimode-Glasfasern beträgt 2 km.

Der optische Sende- und Empfangspegel wird im Modul gemessen und kann angezeigt werden.

Je nach gewählter Kommunikationsschnittstelle ist das gewünschte Kommunikationsprotokoll einfach über das Engineering-Tool zu aktivieren, je nach gewähltem Typ des seriellen oder Ethernet-Einsteckmoduls

• Serielle Protokolle
  IEC 60870-5-103
  DNP3 seriell

• Ethernet-Protokolle
  IEC 61850 Ausgabe 2.1
  IEC 61850-8-1 Client-Sever Kommunikation
  IEC 61850-8-1 GANS
  IEC 60870-5-104
  DNP3 TCP
  Modbus TCP
  PROFINET IO
  IEEE C37.118 Protokoll (Synchrophasor, PMU)

• Zusätzliche Ethernet-Protokolle und -Dienste
  DHCP, DCP (mit automatischer IP-Konfiguration)
  Leitungsmodus

RSTP, PRP, HSR Ethernet-Ring-Redundanz
SNTP-Zeitsynchronisation über Ethernet
SNMP V3 Netzwerk-Management-Protokoll

Einsteckmodule für verschiedene Anwendungen

O Messwandlermodul mit vier 20-mA-Analogeingängen

O Lichtbogenschutzmodul mit bis zu 3 optischen Punkt- oder Liniensensoren pro Lichtbogenschutzeinschub, bis zu max. 15 Sensoren für modulare Geräte

X Punktsensoren mit Leitungslängen von 3 m bis 35 m.

O Zeilensensoren erkennen Lichtbögen über die gesamte Sensorlänge.
Es stehen Längen von 5 m bis 40 m zur Verfügung.
Zeilensensoren werden über eine Leitung mit dem Lichtbogenschutzmodul verbunden.

Funktionen

Die Schutzeinrichtung ist mit den folgenden Schutzfunktionen ausgestattet:

X Grundfunktionen

• 3-polige Auslösung
• Überstromzeitschutz, Erde (50N/51N TD)
• Unverzögerte Auslösung bei Einschalten des Fehlers SOTF
• Temperaturüberwachung (38)
• Temperaturerfassung über Kommunikationsprotokoll
• Verriegelung (86)
• Standard-Messwerte
• Störungsaufzeichnung von Analog- und Binärsignalen
• Überwachung und Kontrolle
• Logik-Editor (CFC)
• Drahtbrucherkennung für Differentialschutz

Optionale Funktionen

O Distanzschutz-Verteilung (21/21N)

O Distanzschutz (21/21N)

O Automatische Einstellung der Synchronisierungsspannung bei Verwendung eines Stufenschalters

O Übererregungsschutz (24)

O Synchrocheck, Synchronisierfunktion (25)

O Unterspannungsschutz "3-phasig" oder "Mitsystem V1" oder "Universal Vx" (27)

O Spannungsänderungsschutz (27R,59R)

O Unterspannungsgesteuerter Blindleistungsschutz

O Leistungsschutz Wirk-/Blindleistung (32,37)

O Rückleistungsschutz (32R)

O Unterstrom (37)

O Untererregungsschutz (40)

O Überstromzeitschutz für Gegensystem (46)

O Schieflastschutz (thermisch) (46)

O Überstromzeitschutz für Systeme mit Gegensystem und Richtung (46)

O Überspannungsschutz, "Gegensystem V2" oder "Gegensystem V2/Positivsystem V1" (47)

O Anlaufzeitüberwachung für Motoren, blockierte Rotoren (48/14)

O Thermischer Überlastschutz (49)

O Thermischer Überlastungsschutz für RLC-Filterelemente einer Kondensatorbatterie (49)

O Hot-Spot-Berechnung (49H)

O Thermischer Überlastschutz des Rotors (Motor) (49R)

O Überlastschutz mit Feldwicklung (49F)

O Überstromzeitschutz, Phasen (50/51TD)

O Sofortige Hochstromauslösung (50HS)

O Überstromzeitschutz mit Mitstrom I1 (50/51TD)

O Überstromzeitschutz, 1-polig (50N/51N TD)

O Empfindliche Erdstromerfassung für Systeme mit resonanten oder isolierten Neutralleitersystemen inkl. a)3I0>, b)Admittanz Y0>, c)3I0-harm> (50Ns/51Ns)

O Intermittierender Erdschlussschutz

O Überstromschutz für RLC-Elemente einer Kondensatorbank (50/51 TD)

O Schutz vor versehentlicher Einschaltung (50/27)

O Gleichsttrom-/Gleichspannungsschutz (50 N DC, 27, 59F DC)

O Leistungsschalterversagerschutz, 3-polig (50BF)

O Schutz gegen Wiedereinschalten des Leistungsschalters (50RS)

O Ladehemmungsschutz (50L)

O Überstromschutz, spannungsabhängig (51V)

O Überspannungsschutz "3-phasig" oder "Nullsystem V0" oder "Universal Vx" (59/59N)

O Überspannungsspitzenschutz, 3-phasig für Kondensatoren (59C)

O Neutralpunkt-Spannungsunsymmetrieschutz (59NU)

O Spannungsvergleichsunteüberwachuung (60)

O Stromunwuchtschutz für Kondensatorbänke (60C)

O Wiedereinschaltsperre für Motoren (66)

O Richtungsabhängiger Überstromschutz, Phasen (67)

O Gerichtetes Überstromschutzgerät, Erde (67N)

O Gerichtetes Überstromzeitschutzgerät für Erdschlüsse in geerdeten Systemen (67N)

O Richtungsabhängige Erdschlusserkennung für Systeme mit resonantem oder isoliertem Nullleiter einschl. a) 3I0>, b) V0>, c) Cos-/SinPhi,
d) Erdschlusswischer, e) Phi(V,I), f) Admittanz (67Ns)

O Richtungsabhängige Stufe mit einer Oberschwingung

O Richtungsabhängiger intermittierender Erdschlussschutz

O Leistungsschwankungsblockierung (68)

O Überwachung der Auslösekreise (74TC)

O Überwachung des geschlossenen Stromkreises (74CC)

O Automatische Wiedereinschaltung, 3-polig (79)

O Frequenzschutz "f>" oder "f<" oder "df/dt" (81)

O Lastabwurf bei Unterfrequenz (81U)

O Vektorsprungschutz

O Fernschutz für den Distanzschutz (85/21)

O O Schwaches oder kein Einspeiseecho und Auslösung (85/27)

O Universelles Teleschutzschema für gerichteten Erdschlussschutz (85/67N)

O Eingeschränkter Erdschlussschutz (87N T)

O Differntialschutz für Kondensatorbänke (87V)

O Leitungsdifferentialschutz für mehr als 2 Leitungsenden (87L)

O Leitungsdifferentialschutz mit Leistungstransformator (87L/87T)

O Option Leitungsdifferentialschutz mit Ladestromkompensation

O Automatischer Spannungsregler für Zweiwicklungstransformator (90V)

O Spannungsregler für Zweiwickler-Transformator mit Parallelbetrieb (90V)

O Fehlerortungsgerät - einseitig

O Fehlerortungsgerät "plus" - zweiseitig wirkend

O Synchrophaser-Messung PMU

O Störlichtbogenschutz (nur mit Einsteckmodul ARC-CD-3FO)

O Messwerte - erweitert: Min, Max, Avg

O PQ Grundmesswerte: THD und Oberschwingungen, THT Spannungsaggregationswerte

O PQ-Basic Messwerte: Spannungsunsymmetrie

O PQ-Basismesswerte: Spannungsschwankungen - Spannungseinbrüche, -überhöhungen und -unterbrechungen

O PQ-Basic Messwerte: VTDD - Gesamtverzerrung der Nachfrage

O CFC-Arithmetik

O Überwachung des Leistungsschalterverschleißes

O Steuerung des Leistungsschalters und weiterer Schalter

O Funktion Schaltfolgen

O Einschaltstromerkennung

O Erkennung der 2. Harmonischen

O Externe Auslöseauslösung

O Schutzschnittstelle seriell bis zu 6 Enden
Hinweis: Einsteckmodul für die Kommunikation ist erforderlich

O Cyber-Sicherheit: Rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC)

O Cybersicherheit: IEEE 802.1x-basierte Netzwerk-Authentifizierung