DE202015008203U1

DE202015008203U1 - Schaltanlage zur Steuerung von elektrischen Erzeugungsmaschinen mit Diesel- oder Gasmotor für Insel-, Inselparallel und Netzparallelbetrieb mit standardisierten, durch Steckbrücken parametrierbaren Schnittstellen zur Ansteuerung und Alarmaufbereitung von Motor, Generator und Schaltern zum Fabrikatunabhängigen universellen Einsatz

Info

Publication number: DE202015008203U1
Application number: DE202015008203.3U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-01
Filing date: 2015-12-01
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2025-12-02

Abstract

Universelle Schalteransteuerung (6 und 7) Die Ausführung ermöglicht eine Ansteuerung von Kompaktleistungsschaltern und offenen Leistungsschaltern ohne Änderung des Aufbaus, des Stromlaufplanes und der Klemmenanordnung. Als Auslöser sind Arbeitsstromauslöser, Unterspannungsauslöser oder beide gleichzeitig (bei gleicher Auslösespannung) nutzbar. Einsetzbar sind Leistungsschalter aller Hersteller, da die Schaltung durch Steckbrücken auf alle vorhandenen Spannungsebenen oder potentialfrei eingestellt werden kann. Dabei sind ist jede Funktion(a-EINSCHALTEN, b-AUSLÖSEN, c-AUSSCHALTEN/RÜCKSETZEN) getrennt von den anderen Funktionen einstellbar. Es ist hierbei z. B. möglich, einen Offenen Leistungsschalter mit einer 24 VDC Unterspannungsspule, einer potentialfreien Ausschaltfunktion und einer 230 VAC Einschaltfunktion anzusteuern ohne Änderung der Schaltung. Die Ansteuerung ist so ausgelegt, dass auf die besonderen mechanischen Ausstattungen von Kompaktleistungsschaltern Rücksicht genommen wird. Die Abschaltung erfolgt zur Wahrung von Schutzfunktionen immer mittels Auslöser. Der AUS-/RÜCKSETZ-Befehl wird mittels Hilfskontakt erst nach Erreichen der AUSGELÖST-Position gesetzt und nach Erreichen der AUSPOSITION wieder abgeschaltet. Dadurch wird erreicht, dass sich die zwei vorhandenen Mechaniken (AUSSCHALTEN und AUSLÖSEN) nicht gegenseitig behindern und zu einem erhöhten Verschleiß führen. Durch das Abschalten des Ausbefehls nach Erreichen der Ausstellung wird eine Zerstörung der AUS-Spule durch dauerhafte Bestromung verhindert (für Spulen ohne 100% ED). Offene Leistungsschalter haben Aufgrund ihres Aufbaus keinen Ausbefehl. Die Fernsteuerung erfolgt über separat auswählbare Einschalt- und Ausschaltspulen. Die Ansteuerung erfolgt hier Ausschließlich über die EINSCHALTEN und AUSLÖSEN-Klemmen der Steuerung.

Description

Generatorsteuerung
Betriebsarten
Bis zu 3 der folgenden Betriebsarten über Wahlschalter möglich:

– Netzersatz Umschalten
– Netzersatz Rücksynchronisierung
– Netzparallelbetrieb mit Lastvorgabe intern/extern
– Übergabesynchronisation (Lastprobe mit Hauslast)

Ausstattung

– Schaltersteuerungen für Netz- und Generatorschalter mit Option für Gruppenschalter.
– Spannungs-/Cosφ-Regelung über analogen Ausgang oder Dreipunktregler (mit Erweiterungsoption)
– Drehzahl-/Leistungsregelung über analogen Ausgang, CAN-Bus oder Dreipunktregler (mit Erweiterungsoption)
– Einsetzbar für jede Netzersatzanlage und Erzeugungsanlage mit Diesel- oder Gasmotor sowie Synchron- oder Asynchronmotor.
– Erweiterbar mit Leistungsschaltermodul 1–3
– Parallelbetrieb von 32 Aggregaten möglich.
– Starterbatterie stellt Verfügbarkeit der Steuerspannung im Notfall sicher.
– Standardparametrierung entsprechend DIN-VDE 0100-718 und VDE-AR-N 4105
– Anpassung an die Gegebenheiten durch Parametrierung und Steckbrücken möglich.

Schaltschrankausführung

Aggregate-Steuerfeld für Standardaggregate 3~400/230 VAC, 50 Hz, Cosφ 0,8 Steuerspannung intern 24 VDC
Ansteuerung von Netz- und Generatorschalter, parametrierbar auf Netz-Generator, Generator oder Motorsteuerung
Schaltersteuerung in 24 VDC, 230 VAC, potentialfrei oder gemischt mittels Steckbrücken codierbar

Schaltanlage	Freistehend, Stahlblechgekapselt, mit Fronttür (beidseitiger Anschlag möglich), rundum geschlossen inkl. 200 mm Sockel und 10% Platzreserve für Geräteeinbau und Klemmenbelegung.
Gehäusefabrikat	Rittal TS8
Standardfarbe	RAL 7035
Messgeräte	Für Generator- und Netzbetrieb 96 × 96 mm 90° für Generator- und Netzüberwachung, 48 × 48 mm 90° für Eigenüberwachung Schaltanlage
Funktionsautomatik	Woodward EasyGen 3000 Serie
Kabeleinführung	unten
Schutzart IP	41
Abmessung	600 × 600 × 2000 plus 200 mm Sockel

Funktionsautomatik EasyGen 3200

– Beleuchtetes Farbdisplay mit grafischer Darstellung der Netztopologie
– Menügeführte Bedientexte für Betriebsarten und Funktion
– Darstellung der Netz- und Generatormesswerte
– Bedienelemente als Folientastatur
– Alarmmeldefenster
– Betriebs- und Zustandswerte in Übersichtsfenstern ablesbar
– Ereignisspeicher für 300 Ereignisse mit „first in, first out”
– Über Bedienelemente und mittels PC konfigurierbar
– Sprachen: Deutsch, Englisch, Spanisch, Französisch, Italienisch, Portugiesisch, Japanisch, Chinesisch, Russisch, Türkisch, Polnisch, Slowakisch, Finnisch, Schwedisch
– Wirk- und Blindleistungsverteilung zwischen bis zu 32 Aggregaten (Verbindung über CAN-Bus)
– Direkte Anbindung an Motor-CAN-Bus (Alarmanbindung und je nach Motortyp komplette Steuerung möglich)

Messspiegel

– 1 Doppelfrequenzmesser: 45–55 Hz
– 1 umschaltbarer Doppeltvoltmeter: 0–500 V
– 1 Cosφ Messgerät 0,5 CAP–0,5 IND
– 3 Amperemeter Dreheisen mit zusätzlichem Bimetallmesswerk
– 1 Betriebsstundenzähler
– 1 Ladeamperemeter
– 1 Batterievoltmeter 0–40 V

Überwachungsfunktion:

– Dreiphasige Netzspannungsüberwachung
– Dreiphasige Generatorspannungsüberwachung
– Generatorfrequenzüberwachung
– Generatorstromüberwachung
– Batteriespannungsüberwachung

Einbauten

– 1 Funktionsautomatik EasyGen 3200 mit folgenden Grundfunktionen:
• Motorsteuerung (Start-/Stopp-Steuerung und Überwachung der Motordaten)
• Netzausfallüberwachung
• Generatorüberwachung und -schutz
• Programmablauf für Notstromsteuerung, Synchronisierung, Parallelbetrieb, Übergabesynchronisation sowie Lastmanagement im Inselparallelbetrieb
• Steuerung für Netz- und Generatorschalter (optional zusätzlicher Gruppenschalter möglich)
– 1 Satz Steuerkreis Sicherungsautomaten
– Not-Aus-Schaltgerät
– Ladegerät
– Schütze für Steuer- und Verriegelungszwecke
– Relais für Steuer- und Meldezwecke

Ansteuerungen und Anschlussmöglichkeiten Hilfsantriebe:

– Kühlwasser Vorwärmung (231 V/400 VAC)
– Kraftstoffpumpensteuerung (231 V/400 VAC)
– Jalousiesteuerung für Zu- und Abluft (231 VAC)

Bedienelemente in der Schranktür:

– 1 Betriebsartenumschalter/Standard
• 0 = Betriebsart 1/Netzersatz o. Synchronisation
• 1 = Betriebsart 2/Netzersatz m. Synchronisation
• 2 = Lastprobe Fern/Netzparallel
• 3 = Lastprobe Ort/Netzparallel, (wie bei 2, Start sofort ohne externe Anforderung)
– 1 Voltmeterschaltung: L1-L2, L2-L3, L3-L1, AUS, L1-N, L2-N, L3-N
– 1 Betriebsumschalter Kraftstoffpumpe Tank: Hand-0-Automatik
– 1 Notstopptaster
– 1 Schlüsselschalter für Netzausfallprobe
– 1 Schlüsselschalter für Tableausperre
– 1 Schlüsselschalter Lastprobe Leerlauf (kann parametriert werden)
– 1 Akustischer Signalgeber

Standardisierte Klemmleisten für

– Alarmeingänge (potentialfrei, +24 VDC, –24 VDC – mit Steckbrücken codierbar)
– Motorsteuerungen
• Anlasser (auch MTU-Start mit Steckbrücken codierbar)
• Betriebsmagnet/Stoppmagnet
• Regierversorgung Dauer/Betrieb (mit Steckbrücken codierbar)
• Stützerregung (parametrierbar)
– Strom- und Spannungsmessungen, Starterbatterie,
– Drehzahl- und Leistungsregelung analog
– Spannungs- und cosφ-Regelung analog
– Kraftstoffpumpensteuerung (Motor, Min, Max)
– Analogeingänge
– Pick-Up Eingang
– Schaltersteuerungen (Ein, Aus, Auslösen, Motorantrieb) und Rückmeldungen (Ein, Aus, Ausgelöst) mit Steckbrücken codierbar
– 1 externen Not-Stopp (2 Kanal) + 2 × externen Not-Stopp (1 Kanal)
– Potentialfrei Meldungen

potentialfreie Meldungen

– Aggregat in Betrieb
– Sammelstörung
– Jalousien geöffnet/geschlossen
– Automatik Betriebsbereit
– Rückmeldung Generatorschaltung ein
– Parallelbetrieb

Optionen

– Bis zu 2 Erweiterungskarten 8 DI + 8 DO (benötigt eventuell Schaltschrankvergrößerung)
– Dreipunktregler (Erweiterungskarte benötigt)
– Ausrüstung nach DIN-VDE 0100-710
– Ausrüstung nach VDS
– verstärktes Ladegerät bis 35 A

Standardparametrierung

– Notstromsteuerung mit Netz- und Generatorschaltersteuerung
– Starverzögerung 1 Sekunde
– Netzrückschaltverzögerung 60 Sekunden
– 3 Startfolgen
– Betriebsmagnet
– Lastprobe Netzparallel
– Nachlaufverzögerung 3 Minuten

Generatorschutz

– Generatorüberstrom
– Generatorkurzschluss
– Generator Unter-/Überspannung
– Generator Unter-/Überfrequenz
– Generator Unter-Überdrehzahl
– Not Aus

Parametrierbare Störmeldungen und Alarme (z. T. durch Alarmeingangsbelegung vorgegeben)

– Öldruck zu niedrig
– Übertemperatur
– Kraftstoffmangel
– Kühlwassermangel
– 1 × Reserve
– Störmeldungen für Netzausfall
– Störmeldungen Motorsteuerung
– Störmeldungen Generator
– Störmeldungen Schaltersteuerungen
– Störmeldungen Synchronisation
– Störmeldungen Steuerung

Jede Störmeldung ist unabhängig und kann potentialfrei, massebehaftet, Pluspotentialbehaftet oder mit Fremdspannung ausgeführt werden. Die Parametrierung erfolgt mittels Steckbrücken.
Je nach Störmeldungstyp führt das Auftreten der Störmeldung zur Meldung oder Abschalten der Anlage
Weitere Einstellungen werden entsprechend VDE-AR-N 4105 vorgenommen!
Angewendete Vorschriften

DIN-VDE 0100, DIN-VDE 0113, DIN-VDE 0100-718, DIN-VDE 0100-551, VDE-AR-N 4105, DIN 6280, DIN-EN 1037, BGV A3, Maschinenrichtlinie, EMV-Richtlinie
Optional: VDE 0100-710, VDS

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN-VDE 0100-718 [0001]
VDE-AR-N 4105 [0001]
DIN-VDE 0100-710 [0002]
VDE-AR-N 4105 [0005]
DIN-VDE 0100 [0005]
DIN-VDE 0113 [0005]
DIN-VDE 0100-718 [0005]
DIN-VDE 0100-551 [0005]
VDE-AR-N 4105 [0005]
DIN 6280 [0005]
DIN-EN 1037 [0005]
Maschinenrichtlinie [0005]
EMV-Richtlinie [0005]
VDE 0100-710 [0005]

Claims

Universelle Schalteransteuerung (6 und 7) Die Ausführung ermöglicht eine Ansteuerung von Kompaktleistungsschaltern und offenen Leistungsschaltern ohne Änderung des Aufbaus, des Stromlaufplanes und der Klemmenanordnung. Als Auslöser sind Arbeitsstromauslöser, Unterspannungsauslöser oder beide gleichzeitig (bei gleicher Auslösespannung) nutzbar. Einsetzbar sind Leistungsschalter aller Hersteller, da die Schaltung durch Steckbrücken auf alle vorhandenen Spannungsebenen oder potentialfrei eingestellt werden kann. Dabei sind ist jede Funktion(a-EINSCHALTEN, b-AUSLÖSEN, c-AUSSCHALTEN/RÜCKSETZEN) getrennt von den anderen Funktionen einstellbar. Es ist hierbei z. B. möglich, einen Offenen Leistungsschalter mit einer 24 VDC Unterspannungsspule, einer potentialfreien Ausschaltfunktion und einer 230 VAC Einschaltfunktion anzusteuern ohne Änderung der Schaltung. Die Ansteuerung ist so ausgelegt, dass auf die besonderen mechanischen Ausstattungen von Kompaktleistungsschaltern Rücksicht genommen wird. Die Abschaltung erfolgt zur Wahrung von Schutzfunktionen immer mittels Auslöser. Der AUS-/RÜCKSETZ-Befehl wird mittels Hilfskontakt erst nach Erreichen der AUSGELÖST-Position gesetzt und nach Erreichen der AUSPOSITION wieder abgeschaltet. Dadurch wird erreicht, dass sich die zwei vorhandenen Mechaniken (AUSSCHALTEN und AUSLÖSEN) nicht gegenseitig behindern und zu einem erhöhten Verschleiß führen. Durch das Abschalten des Ausbefehls nach Erreichen der Ausstellung wird eine Zerstörung der AUS-Spule durch dauerhafte Bestromung verhindert (für Spulen ohne 100% ED). Offene Leistungsschalter haben Aufgrund ihres Aufbaus keinen Ausbefehl. Die Fernsteuerung erfolgt über separat auswählbare Einschalt- und Ausschaltspulen. Die Ansteuerung erfolgt hier Ausschließlich über die EINSCHALTEN und AUSLÖSEN-Klemmen der Steuerung.
Universelle Ansteuerung Betriebs/Stoppmagnet (12) Die Motoransteuerung ist so ausgelegt, dass sowohl Motoren mit Betriebsmagnet, als auch solche mit Ausschaltmagnet eingesetzt werden können. Die Abschaltung mittels Not-Aus ist in beiden Versionen immer gegeben. Die Umschaltung erfolgt durch öffnen oder schließen der Trennklemmen XP10 und XP11 und der entsprechende Parametrierung des Ausgangs der Kompaktautomatik.
Universelle Ansteuerung Versorgungsspannung Regler (12) Die Versorgungsspannung des Motorreglers wird bei älteren Motoren normalerweise nach Ende des Betriebes abgeschaltet (nicht für Dauerbetrieb ausgelegt, zusätzliche Abschaltfunktion). Dies erfolgt hier mittels Relais. Da moderne Motoren eine dauerhafte Einschaltung der Steuerelektronik verlangen, kann diese Funktion durch Schließen der Trennklemme XP9 erfolgen. Das Relais wird damit überbrückt.
Universelle Ansteuerung Startrelais des Motors (12) Da die verschiedenen Motoren (insbesondere der Hersteller MTU) unterschiedliche Ansteuerungen des Startrelais benötigen, wird auch hier eine Parametrierung mittels Steckbrücken eingesetzt. Bei geschlossenen Steckbrücken (X1/7–9 und X1/8–10) wird das Startrelais direkt durch den Ausgang der Kompaktautomatik angesteuert. Bei Motoren vom Typ MTU werden diese Steckbrücken geöffnet. Der Ausgang (X1/7 und X1/10) der Kompaktautomatik wird hier an die Startanforderungsklemmen des Motorreglers angeschlossen. Die Startfreigabe vom Motorregler wird potentialbehaftet von der Steuereinheit ausgegeben. An diesen Ausgang wird das Startrelais angeschlossen und direkt durch den Motorregler angesteuert (X1/9 und X1/8).
Universelle Ausführung von Steuer-/Alarmeingängen (14) Da es unterschiedlich Arten von Alarm- und Steuermeldungen gibt (Eingang schaltet Minus(–), Eingang schaltet Plus (+), Eingang wird potentialbehaftet geschaltet), wurde die Ansteuerung entsprechend 14 ausgeführt. Der Eingang wird dabei immer mit einem Relais angesteuert. Die Anschlüsse des Relais sind beidseitig (Plus und Minus/Masse) über 2 Klemmen geführt, welche mittels Steckbrücken verbunden werden können. Damit sind folgende Funktionen möglich: • Potentialfreies Signal Brücke auf der +Seite nicht vorhanden, Brücke auf der Minusseite vorhanden, Anschuss des Signal zwischen den Klemmen der +Seite (Beispiel Eingang DI02: X1/35–37 offen, X1/36–38 geschlossen, potentialfreier Kontakt zwischen den Klemmen X1/35 und X1/37) • +Schaltendes Signal Brücke auf der +Seite nicht vorhanden, Brücke auf der Minusseite vorhanden, Anschuss des Signal nur an der +Klemme zum Relais (Beispiel Eingang DI02: X1/35–37 offen, X1/36–38 geschlossen, +Signal an Klemme X1/37) • –Schaltendes Signal Brücke auf der +Seite vorhanden, Brücke auf der Minusseite nicht vorhanden, Anschuss des Signal nur an der –Klemme zum Relais (Beispiel Eingang DI02: X1/35–37 geschlossen, X1/36–38 offen, –Signal an Klemme X1/36) • Potentialbehaftetes Signal Brücke auf der +Seite nicht vorhanden, Brücke auf der Minusseite nicht vorhanden, Anschuss des Signal an den + und –Klemmen zum Relais (Beispiel Eingang DI02: X1/35–37 offen, X1/36–38 offen, +Signal an Klemme X1/37, –Signal an Klemme X1/36)