Das Generatorschutzgerät ist speziell für den Schutz von Generatoren und Kraftwerksblöcken konzipiert und enthält alle notwendigen Hauptschutzfunktionen und weitere zahlreiche Schutz- und Überwachungsfunktionen.

Anwendungen

• Schutz von Generatoren in Sammelschienenschaltung unterschiedlicher Leistung mit gerichtetem Ständererdschlussschutz
• Schutz von Generatoren in Blockschaltung unterschiedlicher Leistung (Einsatz des 100%-Ständererdschlussschutz (20-Hz)) bei größeren Generatoren
• Schutz von Kraftwerksblöcken durch ein Gerät pro Schutzgruppe
• Schutz von Synchronmotoren durch Nutzung von Motor-und Generatorschutzfunktionen (z.B. Untererregungsschutz)

Eigenschaften

• Kurzschlussschutz (Überstromschutz, Impedanzschutz, Differentialschutz)
• Ständererdschlussschutz (90%ig ungerichtet bzw. gerichtet; 100% mit 3. Harmonischer, echter 100%-iger Schutz mit 20-Hz-Spannungseinkopplung)
• Läufererdschlussschutz mit unterschiedlichen Messmethoden (Erdstrom- bzw. Erdwiderstandsüberwachung)
• Hochgenauer Rückleistungsschutz sowie universeller Leistungsschutz
• SIL 2 Zertifikat für den Rückleistungsschutz
• Untererregungs- und Übererregungsschutz
• Schieflastschutz
• Überlastschutz bis zur der 50. Harmonischen, sowie Temperaturüberwachung über Thermobox (mit PT 100)
• Außertrittfallschutz
• Thermischer Überlastschutz mit Kaltgastemperatur-Messung
• Wellenstromschutz (insbesondere bei Wasserkraftanwendungen)
• Universeller Über- und Unterspannungsschutz mit unterschiedlichen Messmethoden
• Über- und Unterfrequenzschutz, sowie Frequenzänderungsschutz
• Schutzfunktionen zur Netzentkupplung (Spannungs-, Frequenzschutz sowie Blindleistungsrichtungs-Unterspannungsschutz (QU-Schutz)
• Zuschaltschutz zur Erfassung fehlerhafter Einschaltung des Leistungsschalters

• ATEX- Zertifizierung für die Installation in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß der Norm EN 60079-14 oder der Norm VDE 0165, Teil 1 (elektrische Ausrüstung für explosionsgefährdete Bereiche)

• Robustes Design und konform beschichtete elektronische Platinen für hohe elektrische Festigkeit und Installationen in rauen Umgebungen – standardmäßig

• Redundante Stromversorgung als Option
• Großer Prozessdatenumfang (bis zu 40 Strom- und Spannungswandler bei Schutzapplikationen und bis zu 80 bei zentralem Sammelschienenschutz; für Registrieranwendungen mehr als 200 Ein- und Ausgänge möglich)

• Einfache Integration und Nachrüstung von Lichtbogenschutz, Erkennung vorübergehender Erdschlüsse, Transformatorenregelung, PMU und Prozessbus für einen effizienten Netzbetrieb

• Optionaler Lichtbogenschutz mit einer Auslösezeit von 3-4 ms zum Schutz von Assets und Personen

• Bedieneinheit, frei wählbar für alle Gerätetypen (z.B. großes oder kleines Display, mit oder ohne Schlüsselschalter, abgesetzte Bedieneinheit)
• Grafischer Logikeditor zur Erstellung leistungsstarker Automatisierungsfunktionen und Schaltfolgen gemäß IEC 61131-3 Standard
• Erkennung von Strom- und Spannungssignalen bis zur 50.ten Harmonischen mit hoher Genauigkeit für ausgewählte Schutzfunktionen und Betriebsmesswerte
• Fest integrierter, elektrischer Ethernet-Port RJ45 für den Engineering PC und IEC 61850 (Reporting und GOOSE)
• Zwei optionale, steckbare Kommunikationsmodule für serielle und/oder Ethernet basierende Protokolle
• Optionales Kommunikationsmodul mit weiteren 3 Steckplätzen für Module mit serieller und/oder Ethernet basierenden Protokollen und vollständiger Verfügbarkeit des Kommunikationsringes, wenn die Schaltanlage für Wartungsarbeiten über eine separate Hilfsstromversorgung des Kommunikationsmodules aktiviert ist.
• Große Anzahl an serielle und Ethernet basierende Protokolle: IEC 60870-5-103, DNP3 seriell und TCP, Modbus TCP, IEC 60870-5-104, PROFINET, IEC 61850 Ed1 und Ed2.1
• Zuverlässige Datenübertragung über Ethernet-Redundanzprotokolle PRP für Prozessbus und PRP und HSR für hochverfügbare Stationskommunikation
• IoT Schnittstelle für die Integration in Cloud basierende Lösungen
• Sichere Schutzdatenkommunikation über Lichtwellenleiter, Zweidrahtverbindungen und Kommunikationsnetze (SDH, MPLS z.B. mit IEEE C37.94) inklusive automatischer Umschaltung zwischen Ring- und Kettentopologie
• Leistungsfähige Störschreibung (Puffer für max. Aufzeichnungszeit 80 s bei 8 kHz bzw. 320 s bei 2 kHz)
• Einfacher, schneller und sicherer Zugriff auf das Gerät über den Webbrowser:
  Herunterladen von Dateien gemäß IEEE C37.239 COMFEDE über https Verbindung
  Störschreibung: Herunterladen, löschen und starten von Störschrieben
  Anzeige von Single Line Diagrammen und einzelne Geräteseiten des Displays, Meldungen, Vektordiagramme der eingespeisten Größen
  Parametrierung: Änderung der Einstellwerte innerhalb einer aktiven Parametergruppe
• Optionale Phasor Measurement Unit (PMU) Funktion zur Ermittlung von Synchrophasor-Messwerten und Übertragung mittels IEEE C37.118 Protokoll
• Zeitsynchronisation: IEEE 1558v2/PTP, PPS, IRIG-B
• Rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC) mit zentralem Usermanagement im RADIUS/Active Directory
• Schutz vor unberechtigten Zugang ans Gerät durch eingebaute RADIUS-Authentifizierung und Autorisierungsoption
• Standardrollen und Rechte nach Normen und Richtlinien gemäß IEC 62351-8, IEEE 1686 und BDEW Whitepaper
• Syslog Unterstützung zur zentralen Erfassung und Protokollierung von sicherheitsrelevanten Ereignissen und Alarmen (Syslog Unterstützung) in Übereinstimmung mit den Anforderungen von Standards und Richtlinien wie IEEE 1686, IEC 62443, sowie BDEW Whitepaper
• Individuelles Festlegen von Schreib- und Leseberechtigung pro Geräteport
• Hilfsfunktionen für einfache Tests und Inbetriebnahme

Gehäuse

Robuste Hardware in Form von einem geschlossenen Gehäuse für höchste Festigkeit bezüglich Spannung, EMV, Klima und mechanischer Belastung gemäß dem Produktstandard IEC 60255 und einem erweiterten Temperaturbereich

von -25°C bis + 70°C.

Zusätzliche Beschichtung der elektronischen Baugruppen für höchste Verfügbarkeit auch unter extremen Umweltbeeinflussungen (conformal coating).

Gehäusebreite 1/3 x 19 Zoll bis 2/1 x 19 Zoll mit großem, kleinem oder ohne Display. Flexibel anpassbares und erweiterbares E/A- Mengengerüst mit 1/6 Erweiterungsmodulen im Rahmen des modularen Systembaukasten.

ATEX Zertifizierung:

Zertifizierung für die Installation in explosionsgefährdeten Bereichen gemäß der Norm EN 60079-14 oder der Norm VDE 0165, Teil 1 (elektrische Ausrüstung für explosionsgefährdete Bereiche)

O ohne

x mit Zertifizierung

Gehäusetyp:

X Einbaugehäuse

O Aufbaugehäuse

Stromversorgung:

X Standard

O Redundant

Bedieneinheit:

X Integriert

O Abgesetztes Bedieneinheit, nur bei Aufbaugehäuse

Display:

O Kein Display

X Kleines Display

O großes Display

Schlüsselschalter:

X ohne

O mit, nur bei Einbaugehäuse

LEDs/Drucktasten:

X 16 LEDs

O 32 LED

O 48 LED

O 64 LED

O 80 LED

O 8 Drucktasten + LEDs

Binäre Ein- und Ausgänge / Messeingänge

Die Anzahl der Ein- und Ausgänge ist flexibel durch Ergänzung von 1/6 Erweiterungsmodulen an das 1/3 Grundgerät.

O 11 BE, 9 BA, 4 I, 4 U, 1/3 x 19 Zoll

X 7 BE, 14 BA, 4 I, 4 U, 1/3 x 19 Zoll

O 15 BE, 20, BA, 8 I, 8 U, 1/2 x 19 Zoll

Hilfsspannung

O DC 60 to 125 V DC

X 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 (20mA Eingänge oder Lichtbogenschutz). Das Basisgerät ist durch ein Kommunikationsmodul mit bis zu drei weiteren Steckmodulplätzen erweiterbar.

• USB-Bedienschnittstelle, frontseitig für Notebook oder PC
• D-Sub 9-Schnittstelle, rückseitig für Zeitsynchronisierung
• Integrierte Ethernet-Schnittstelle
  X für Engineering Tool
  O für Engineering Tool und IEC 61850 Reporting
  O für Engineering Tool und IEC 61850 Reporting und GOOSE
• Kommunikationsmodul, max. 1 pro Gerät mit zusätzlichen 3 Steckmodulen für serielle und/oder Ethernet basierenden Protokollen oder weiteren speziellen Anwendungen
  X ohne Kommunikationsmodul
  O mit Kommunikationsmodul mit 3 Steckplätzen für bis zu 3 Steckmodulen
• Serielle Steckmodule für asynchrone serielle Protokolle IEC 60870-5-103, DNP3 für die Systemschnittstelle
  X ohne
  O elektrisch, 1 Schnittstelle
  O elektrisch, 2 Schnittstelle
  O optisch 820 nm, 1.5 bis 2km,1 Schnittstelle
  O optisch 820 nm, 1.5 km bis 2km,2 Schnittstelle
• Serielle Steckmodule für unidirektionalen Datenaustausch der Wirkschnittstelle

X ohne

O optisch 1300 nm, max. 24 km über 2 Single-mode-Lichtwellenleiter oder max. 4 km über 2 Multimode- Lichtwellenleiter, 1 Schnittstelle

O optisch 1300 nm, max. 24 km über 2 Single-mode-Lichtwellenleiter oder max. 4 km über 2 Multimode- Lichtwellenleiter, 2 Schnittstelle

O optisch 1300 nm, max. 60 km über Single-mode-Lichtwellenleiter, 1 Schnittstelle

O optisch 1300 nm, 60 km über Single-mode-Lichtwellenleiter, 2 Schnittstellen

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

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

• Serielle Steckmodule für bidirektionalen Datenaustausch der Wirkschnittstelle

O ohne

O optisch 1300 nm, max. 40 km über Single-mode-Lichtwellenleiter mit integriertem LWL-Multiplexem, 1 Schnittstelle

O optisch 1300 nm, max. 40 km über Single-mode-Lichtwellenleiter mit integriertem LWL-Multiplexem, 2 Schnittstellen

O optisch 1550 nm, max. 40 km über Single-mode-Lichtwellenleiter mit integriertem LWL-Multiplexem, 1 Schnittstelle

O optisch 1550 nm, max. 40 km über Single-mode-Lichtwellenleiter mit integriertem LWL-Multiplexem, 2 Schnittstellen

• Steckmodule für Ethernet

O ohne

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

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

O 2x optisch Duplex LC 1300 nm Schnittstelle für Prozessbus, konfigurierbar ohne oder mit integriertem Switch. Die maximale, optisch über 50/125 μm oder 62,5/125 μm Multimode-Lichtwellenleiter zugelassene Entfernung beträgt 2 km.

O 2x optisch Duplex LC 1300 nm Schnittstelle für Prozessbus, konfigurierbar ohne oder mit integriertem Switch. Die maximale, optisch über 50/125 μm oder 62,5/125 μm Multimode-Lichtwellenleiter zugelassene Entfernung beträgt 24 km.

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

Entsprechend der ausgewählten Kommunikationsschnittstelle kann das erforderliche Kommunikationsprotokoll je nach ausgewähltem Typ des seriellen oder Ethernet Moduls einfach über Engineering Tool aktiviert werden.

• Serielle Protokolle
  IEC 60870-5-103
  DNP3 seriell
• Ethernet Protokolle
  IEC 61850 Edition 2.1
  IEC 61850-8-1 Client-Server Kommunikation
  IEC 61850-8-1 GOOSE
  IEC 61850-9-2 Merging Unit
  IEC 61850-9-2 Prozessbus Client
  IEC 60870-5-104
  DNP3 TCP
  Modbus TCP
  PROFINET IO
  IEEE C37.118 Protokoll (Synchrophasoren, PMU)
• Zusätzliche Ethernet Protokolle und Service
  DHCP, DCP (mit automatischen IP-Konfiguration)
  Line Mode
  RSTP, PRP, HSR Ethernet Ringredundanz
  SNTP Zeitsynchronization über Ethernet
  SNMP V3 Netzwerk Management Protokoll
  IEEE 1588v2 PTP Protokoll über Ethernet

Steckmodule für verschiedene Anwendungen

O Messumformermodul mit vier 20 mA-Eingänge

O Lichtbogenschutzmodul mit bis zu 3 optische Punkt- oder Liniensensoren, bis zu 15 Sensoren bei modularen Geräten
X Punktsensoren mit Längen von 3 bis 35 Meter
O Liniensensoren erkennen Lichtbogen entlang der gesamten Sensorenlänge,
  verfügbare Längen von 5 bis 40 Meter

Funktionalität

Das Gerät ist mit den folgenden Schutzfunktionen ausgestattet:

X Basisfunktionen

• Übererregungsschutz (24)
• Unterspannungsschutz "3-phasig" oder "Mitsystem U1" oder "univeral Ux" (27)
• Unterspannungsschutz "3-phasig" oder "univeral Ux" (27)
• Rückleistungsschutz (32R)
• Temperaturüberwachung (38)
• Überstromzeitschutz-Gegensystem (46)
• Schieflastschutz (46)
• Überspannungsschutz, Gegensystem (47)
• Überspannungsschutz, Gegensystem/Mitsystem (47)
• Thermischer Überlastschutz (49R)
• Überstromzeitschutz, Phasen I> (50/51 TD)
• Hochstrom-Schnellabschaltung I>>> (50Hs)
• Überstromzeitschutz mit Mitsystemstrom I1> (50/51 TD)
• Überstromzeitschutz, Erde IN> (50N/51N TD)
• Überstromzeitschutz, 1-phasig IN> (50N/51N TD)
• Spannungsabhängiger Überstromzeitschutz (51V)
• Überspannungsschutz “3-phasig“ oder „Nullsystem U0“ oder „Mitsystem U1“ oder „universal Ux“ U> (59, 59N)
• Ständererdschlußschutz (ungerichtet, gerichtet) (59N, 67Ns)
• Läufererdschlußschutz (IRE > fn)(64F, frated)
• Ein-Kreisüberwachung (74CC)
• Auslösekreisüberwachung (74TC)
• Frequenzschutz f> oder f< oder df/dt (81)
• Einschaltsperre (86)

• Messwerterfassung
• Basis PQ Messwerte: TDH und Harmonische
• Schaltstatistikzähler
• CFC Logikeditor
• Schaltfolgenfunktion
• Einschaltstromerkennung
• Externe Einkopplung
• Steuerung und Überwachung
• Störschreibung von analogen und binären Signalen
• Frequenzgruppennachführung
• Temperaturerfassung über Kommunikationsprotokoll

Optionale Funktionen

O Impedanzschutz für Transformatoren (21T)

O Synchrocheck, Synchronisierungsfunktion (25)

O Synchrnonisierfunktion mit Verstellbefehlen (25)

O Spannungsänderungsschutz dU/dt (27R/59R)

O Blindleistungsrichtungs-Unterspannungsschutz (QU-Schutz)

O Leistungsschutz, Wirk-/Blindleistung (32, 37)

O Kraftwerksentkupplungs-Schutz (37)

O Untererregungsschutz (40)

O Gegensystem-/Überstromzeitschutz mit Richtung (46)

O Anlaufzeitüberwachung für Motoren (48)

O Heißpunktberechnung (49H)

O Läuferwicklungs-Überlastschutz (49F)

O Läuferwicklungs-Überlastschutz mit Kaltgas-Berücksichtigung (49RCG)

O Ständer-Überlastschutz mit Kaltgas-Berücksichtigung (49SCG)

O Schnellauslösung bei Zuschalten auf Fehler SOTF

O Überstromzeitschutz, 1-phasig IN> (50N/51N TD)

O Empfindlicher Erdschlusserfassung für gelöschte und isolierte Netze
inkl. a)3I0>, b)Admittanz Y0>, c)3I0-harm> Ins> (50Ns/51Ns)

O Erdschlusserfassung über Pulsortung
Hinweis: Diese Stufe erfordert zusätzlich die Funktion 50Ns/51Ns oder 67Ns
„Empfindliche Erdschlusserfassung für gelöschte und isolierte Netze“

O Intermittierender Erdfehlerschutz IIE>

O Wellenstromschutz (50GN)

O Zuschaltschutz (auf stehenden Generator) (50/27)

O Gleichstrom-/Gleichspannungsschutz (50N DC, 27, 59FDC)

O Anfahrstromzeitschutz (50)

O Leistungsschalterversagerschutz, 3-polig (50BF)

O Leistungsschalter-Rückzündeüberwachung (50RS)

O Lastsprungschutz (50L)

O Ständererdschlussschutz mit 3. Harmonischer (27TH, 59TH, 59 THO)

O Windungsschutz (59N IT)

O Spannungsvergleichsüberwachung (60)

O Ständererdschlußschutz 100% (20-Hz) (64S)

O Läufererdschlußschutz (IRE > fn)(64F, frated)

O Läufererdschlußschutz (RE > fn)(64F, frated)

O Läufererdschlußschutz (1-3 Hz)(64F, 1-3 Hz)

O Wiedereinschaltsperre für Motoren (66)

O Gerichteter Überstromzeitschutz, Phasen I<, <(U/I) (67)

O Gerichteter Überstromzeitschutz, Erde IN<, <(U/I) (67N)

O Empfindlicher Erdschlusserfassung für gelöschte und isolierte Netze inkl.
a)3I0>, b)U0>, c)Cos-/SinPhi d)Erdschlusswischer, e)Phi (U,I), f)Admittanz
(67Ns)

O Gerichtete Stufe mit einer Harmonischen
Hinweis: Diese Stufe erfordert zusätzlich die Funktion „67Ns
„Empfindliche Erdschlusserfassung für gelöschte und isolierte Netze“

O Gerichteter intermittierender Erdfehlerschutz IIEdir>

O Pendelsperre (68)

O Außertrittfallschutz (78)

O Schutz gegen abnormale Frequenzen (81AF)

O Automatische Frequenzentlastung (81U)

O Vektorsprungschutz

O Sammelschienendifferentialschutz (87B)

O Differentialschutz für Transformatoren (87T)

O Erdfehlerdifferentialschutz (87N T)

O Differentialschutz für Motoren (87M)

O Differentialschutz für Generatoren (87G)

O Synchrozeiger Messung PMU

O Phasengenaues Schalten (PoW)

O Wirkschnittstelle, seriell

O Process Bus Client Protokoll (PB Client)
Hinweis: PB Client benötigt separates Ethernet Steckmodul für Prozessbus

O IEC 61850-9-2 Merging Unit Stream (1x) (MU)
Hinweis: Pro Stream wird ein separates Ethernet Steckmodul benötigt

O Leistungsschalter-Abnutzungsmonitoring

O Cyber Security: Role Base Access Control (RBAC)