ES2302413A1 - Installation for electricity energy distribution, comprises multiple electrical equipment, where each electrical equipment comprises electrical distribution device and control or protection device - Google Patents
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Abstract
Description
Instalación de distribución de energía eléctrica.Power distribution installation electric
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La invención se engloba en el campo de los sistemas de distribución y transformación de energía eléctrica y se refiere, más concretamente, a una instalación que forma parte de las redes de distribución de energía eléctrica, del tipo de las que incorpora una pluralidad de unidades o celdas que, cada una, está conectada a la red mediante cables y que incluye elementos para controlar y regular el flujo de la energía eléctrica y para proteger el sistema.The invention is included in the field of electrical energy distribution and transformation systems and it refers more specifically to an installation that is part of electric power distribution networks, of the type of which incorporates a plurality of units or cells that, each, is connected to the network via cables and that includes elements for control and regulate the flow of electrical energy and to Protect the system.
Los equipos eléctricos empleados en instalaciones de distribución de energía eléctrica, para maniobra y/o protección de la red eléctrica, han evolucionado a lo largo de los años, desde dispositivos instalados en las paredes de los edificios o en postes hasta dispositivos instalados en equipos prefabricados y probados en fábrica. Estos equipos eléctricos o unidades de distribución de energía eléctrica (frecuentemente denominadas "celdas") están compuestos por diferentes compartimentos, como puede ser el compartimento correspondiente de barras, fusibles, acometida de cables de red, aparamenta que desempeña las funciones correspondientes de maniobra y protección, es decir, del interruptor, seccionador, seccionador de puesta a tierra, etc. Estas funciones de maniobra y protección pueden estar automatizadas. Básicamente, desde un punto de vista funcional, se puede decir que estas unidades de distribución de energía eléctrica o celdas comprenden, por una parte, elementos de distribución de energía eléctrica (barras, cables, etc.) y por otra parte elementos de control configurados para controlar el estado de, al menos, algunos de dichos elementos de distribución de energía eléctrica, de manera que los elementos de control permiten controlar el flujo de la energía eléctrica y así servir tanto para controlar la distribución de la energía como para proteger los diferentes elementos y equipos que integran el sistema de distribución.The electrical equipment used in electrical power distribution installations, for maneuvering and / or protection of the electricity grid, have evolved throughout the years, from devices installed on the walls of the buildings or poles to devices installed in equipment Prefabricated and factory tested. These electrical equipment or electric power distribution units (frequently called "cells") are composed of different compartments, such as the corresponding compartment of bars, fuses, mains cable connection, switchgear that performs the corresponding functions of maneuver and protection, that is, the switch, disconnector, switch disconnector earth, etc. These maneuvering and protection functions can be Automated Basically, from a functional point of view, it can you say that these electric power distribution units or cells comprise, on the one hand, distribution elements of electric power (bars, cables, etc.) and moreover elements control configured to control the status of at least some of said electric power distribution elements, so that the control elements allow to control the flow of electrical energy and thus serve both to control the distribution of energy to protect the different elements and equipment that make up the distribution system.
Las necesidades de automatización en las redes de distribución, como consecuencia de una mayor exigencia de la calidad de suministro, hacen que el uso de equipos que permitan realizar funciones de supervisión y control de la red de distribución sea cada vez más necesario y extendido.The needs of network automation of distribution, as a result of a greater demand of the quality of supply, make the use of equipment that allow perform monitoring and control functions of the network distribution is increasingly necessary and extended.
Entre los elementos de control que se pueden encontrar integrados en dichas celdas o unidades, se pueden mencionar los relés electrónicos, que pueden desempeñar funciones como, por ejemplo, la protección de sobrecorriente, la detección de faltas o cortocircuitos, presencia y ausencia de tensión, etc. En ocasiones, los relés y demás dispositivos electrónicos de control se instalan separados del resto de la aparamenta eléctrica. De esta forma, se emplean armarios o cajones que integran los relés de sobreintensidad, relés de presencia de tensión, la unidad de telecontrol, etc. Estos armarios habitualmente se montan sobre las mismas celdas o en armarios murales como un elemento añadido, y son cableados con la celda y los transformadores/sensores de tensión e intensidad.Among the control elements that can be found integrated in these cells or units, can be mention electronic relays, which can perform functions such as overcurrent protection, detection of faults or short circuits, presence and absence of voltage, etc. In occasions, relays and other electronic control devices They are installed separately from the rest of the electrical switchgear. This form, cabinets or drawers that integrate the relays of overcurrent, voltage presence relays, unit remote control, etc. These cabinets are usually mounted on the same cells or in wall cabinets as an added element, and they are wired to the cell and voltage transformers / sensors e intensity.
Esta disposición de los denominados armarios de control, independientes de las celdas, supone un cableado entre el armario de control y la celda, realizado en ocasiones en la propia obra, incrementando la probabilidad de errores de cableado, el tiempo de puesta en marcha de la instalación y su coste. Además, el montaje de los armarios de control sobre las celdas aumenta la altura del conjunto y puede ocasionar problemas de espacio en los edificios que albergan estas instalaciones.This arrangement of the so-called cabinets of control, independent of the cells, supposes a wiring between the control cabinet and cell, sometimes made in the own work, increasing the probability of wiring errors, the installation commissioning time and cost. In addition, the Mounting the control cabinets on the cells increases the height of the assembly and can cause space problems in the buildings that house these facilities.
Al objeto de evitar un armario de control independiente sobre la propia celda y evitar los inconvenientes antes mencionados, en ocasiones los relés electrónicos se instalan integrados a la propia celda. Estos relés llevan asociados unos captadores de intensidad, los cuales se encargan de la adquisición de las señales de intensidad. Normalmente, los sensores de intensidad se instalan en la acometida de las celdas, alrededor del cable correspondiente a cada fase, y su montaje se realiza en obra. Al ser instalados, ajustados y comprobados en obra, se pueden producir errores de instalación de los sensores debido a un incorrecto cableado de las mallas de tierras, polaridades, etc.In order to avoid a control cabinet independent over the cell itself and avoid inconvenience mentioned above, sometimes electronic relays are installed integrated into the cell itself. These relays are associated with intensity sensors, which are responsible for the acquisition of the intensity signals. Normally, the sensors of intensity are installed in the rush of the cells, around the cable corresponding to each phase, and its assembly is done in work. When installed, adjusted and checked on site, they can be produce sensor installation errors due to a incorrect wiring of earth meshes, polarities, etc.
Por otro lado, el control de presencia/ausencia de tensión en los equipos eléctricos, en ocasiones se realiza a través de relés de tensión, los cuales aprovechan las mismas señales de tensión que los indicadores de presencia de tensión para realizar las funciones de control. Estos indicadores de presencia de tensión obtienen la señal de tensión por medio de una pantalla eléctrica embebida en los pasatapas, empleada como un divisor capacitivo capaz de extraer la señal de tensión, simplificando de esta manera los sistemas de medida tradicionales como son los transformadores de tensión, que pueden originar la ruptura del aislamiento integral de la instalación al producirse un contorneo, la entrada de agua en la instalación, etc., debido a que estos transformadores no están aislados y por otro lado, se incrementa el volumen de la instalación debido a las dimensiones de estos transformadores. Estos equipos electrónicos o relés de presencia de tensión, pueden ser montados en un armario de control independiente a la celda o pueden ser integrados en la propia celda junto con el resto de los equipos electrónicos.On the other hand, presence / absence control voltage in electrical equipment, sometimes it is done at through voltage relays, which take advantage of them voltage signals that voltage presence indicators for Perform control functions. These presence indicators voltage get the voltage signal through a screen electrical embedded in the bushing, used as a divider capacitive capable of extracting the voltage signal, simplifying this way the traditional measurement systems such as voltage transformers, which can cause the rupture of the integral isolation of the installation when a contour occurs, the entry of water into the installation, etc., because these transformers are not isolated and on the other hand, the installation volume due to the dimensions of these transformers These electronic equipment or presence relays of voltage, can be mounted in a separate control cabinet to the cell or they can be integrated into the cell itself along with the rest of the electronic equipment.
En el caso de que la instalación en la que se coloca la aparamenta sea automatizada, tanto para la automatización local como para telemando, se implementa un concentrador de datos y controlador de equipos, el cual incluye la posibilidad de registrar el estado de cada uno de los equipos eléctricos o unidades que integra la instalación (sistema de adquisición de datos y control de supervisión), programar secuencias de actuación como por ejemplo la transferencia automática de líneas para minimizar los cortes de energía eléctrica, en cargas alimentadas mediante centros de transformación o centros de reparto con más de una línea de entrada, etc.In the event that the installation in which place the switchgear be automated, both for the local automation as for remote control, a data concentrator and equipment controller, which includes the possibility of recording the status of each of the equipment electrical units or units that integrate the installation (system of data acquisition and supervision control), schedule acting sequences such as transfer Automatic lines to minimize power outages electric, in loads fed by transformation centers or delivery centers with more than one entry line, etc.
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La conexión entre el concentrador de datos y controlador de equipos y el conjunto de celdas o unidades de la instalación, se realiza mediante un cableado punto a punto, es decir que hay un cable entre cada una de las unidades (equipos eléctricos) y el concentrador de datos y controlador de equipos, de manera que de cada una de las celdas parte una manguera de control hasta el concentrador de datos y controlador de equipos. En ocasiones, para el paso de todas las mangueras hasta el concentrador de datos y controlador de equipos es necesario el empleo de bandejas. Todas estas labores de cableado se ejecutan en obra, lo que supone un coste elevado de la mano de obra de la instalación, un riesgo de errores en la propia instalación y un retraso en su puesta en funcionamiento.The connection between the data hub and equipment controller and the set of cells or units of the installation, is done by a point-to-point wiring, it is say that there is a cable between each of the units (equipment electrical) and data concentrator and equipment controller, of so that a control hose part of each of the cells to the data concentrator and equipment controller. In occasions, for the passage of all hoses to the data concentrator and equipment controller the employment of trays. All these wiring tasks are executed in work, which implies a high cost of labor in the installation, a risk of errors in the installation itself and a delay in commissioning.
La figura 1 refleja esquemáticamente una instalación automatizada convencional, que comprende una pluralidad de celdas o unidades (4), que cada una comprende elementos de distribución de energía eléctrica (17) y elementos de control (18) que sirven para controlar los diferentes elementos y equipos que integran el sistema de distribución. Un concentrador de datos y controlador de equipos (2) está conectado a cada una de las celdas o unidades (4) mediante cables de comunicación (19) en una configuración punto a punto, es decir, con un cable (19) individual para cada unidad (4).Figure 1 schematically reflects a conventional automated installation, comprising a plurality of cells or units (4), each comprising elements of electric power distribution (17) and control elements (18) that serve to control the different elements and equipment that They integrate the distribution system. A data hub and equipment controller (2) is connected to each of the cells or units (4) by means of communication cables (19) in a point-to-point configuration, that is, with an individual cable (19) for each unit (4).
La invención se engloba en el campo de la distribución de energía eléctrica y en concreto en instalaciones como un centro de transformación o un centro de distribución, que comprende una pluralidad equipos eléctricos denominados como celdas o unidades de distribución de energía eléctrica. Cada una de dichas unidades comprende elementos de distribución de energía eléctrica (por ejemplo, barras, fusibles, acometida de cables de red, aparamenta que desempeña las funciones correspondientes de maniobra y protección, es decir, interruptor, seccionador, seccionador de puesta a tierra, etc., todos alojados dentro de los respectivos compartimentos de la unidad) y elementos de control (por ejemplo, relés electrónicos) configurados para controlar el estado de, al menos, algunos de dichos elementos de distribución de energía eléctrica, de manera que se controlan y se protegen los componentes que integran el sistema de distribución de energía eléctrica.The invention is included in the field of distribution of electrical energy and specifically in facilities as a transformation center or a distribution center, which it comprises a plurality of electrical equipment called cells or electric power distribution units. Each of these units comprises electric power distribution elements (for example, bars, fuses, mains cable connection, switchgear that performs the corresponding maneuvering functions and protection, ie switch, disconnector, disconnector grounding, etc., all housed within the respective unit compartments) and control elements (for example, electronic relays) configured to control the status of, at less, some of said energy distribution elements electrical, so that components are controlled and protected that integrate the electric power distribution system.
Cada unidad comprende un dispositivo de control/protección electrónico comunicado con un concentrador de datos y controlador de unidades común a todas las unidades, que puede estar instalado en la misma instalación, denominándolo como sistema de control local. Asimismo, este concentrador de datos y controlador de unidades puede ser instalado independientemente de las unidades, tanto montado sobre las unidades como separado de las mismas, denominándolo como sistema de control externo local. Otra posibilidad de instalar el concentrador de datos y controlador de unidades puede ser integrado en una de las unidades de la instalación, denominándolo en este caso como sistema de control integrado local. El dispositivo de control/protección electrónico está instalado en cada una de las unidades y permite controlar desde la misma instalación los elementos de cada unidad, tanto a través del mismo como de forma automatizada a través del sistema de control externo/integrado local. El sistema de control externo/integrado local puede estar configurado para permitir el control automatizado de las unidades, por ejemplo, desde un centro de control remoto y para transmitir datos provenientes de las unidades hacia dicho centro de control remoto. La comunicación entre el sistema de control externo/integrado local y el sistema de control remoto puede ser, por ejemplo, vía módem, fibra óptica, radio, cable par trenzado, telefonía móvil (por ejemplo, SMS), PLC, etc.Each unit comprises a device of electronic control / protection communicated with a hub data and unit controller common to all units, which it can be installed in the same installation, calling it as local control system Also, this data hub and unit controller can be installed regardless of the units, both mounted on the units and separated from the same, calling it as a local external control system. Another possibility to install the data concentrator and driver of units can be integrated into one of the units of the installation, calling it in this case as a control system integrated local. The electronic control / protection device It is installed in each of the units and allows control from the same installation the elements of each unit, both to through it as in an automated way through the system of external / integrated local control. Control system external / integrated local can be configured to allow automated control of the units, for example, from a center remote control and to transmit data from the units to said remote control center. The communication between the local external / integrated control system and the system Remote control can be, for example, via modem, fiber optic, radio, twisted pair cable, mobile telephony (eg SMS), PLC, etc.
De acuerdo con la invención, el sistema de control externo/integrado local está conectado a los dispositivos de control/protección a través de un medio de comunicación común a todos los dispositivos de control/protección.According to the invention, the system of external / integrated local control is connected to the devices of control / protection through a common means of communication to All control / protection devices.
Utilizando un medio de comunicación común, se evita el cableado punto a punto, es decir, el cableado "individual" entre cada dispositivo de control/protección (situado en la correspondiente unidad) y el sistema de control externo/integrado local. De esta manera, se evitan los problemas que representa dicho cableado punto a punto, rompiendo con lo que hasta ahora ha sido habitual en este sector tecnológico, la invención permite, con medios en sí muy sencillos, facilitar y simplificar la puesta en marcha de este tipo de instalaciones, reduciendo los costes correspondientes a la instalación, evitando los riesgos correspondientes a los cableados en obra y la utilización de bandejas, a la vez que se reduce la cantidad de cables utilizada, lo cual también sirve para facilitar el mantenimiento de la instalación.Using a common means of communication, it avoid point-to-point wiring, i.e. wiring "individual" between each control / protection device (located in the corresponding unit) and the control system external / integrated local. In this way, problems are avoided which represents said point-to-point wiring, breaking with what So far it has been common in this technology sector, the invention allows, with very simple means in itself, to facilitate and simplify the commissioning of this type of facility, reducing the costs corresponding to the installation, avoiding the risks corresponding to the wiring on site and the tray utilization, while reducing the amount of cables used, which also serves to facilitate the installation maintenance.
El medio de comunicación puede comprender un bus de comunicaciones al que están unidos el sistema de control externo/integrado local y dichos dispositivos de control/protección. De esta manera, se permite establecer una comunicación por bus entre las unidades y el sistema de control externo/integrado local y se pueden aprovechar tecnologías de comunicación por bus convencionales para implementar la invención. Para la conexión al bus se pueden aprovechar conectores integrados en las propias unidades.The communication medium can comprise a bus of communications to which the control system is attached external / integrated local and such devices control / protection In this way, it is allowed to establish a bus communication between the units and the control system external / integrated local and can take advantage of technologies Conventional bus communication to implement the invention. Integrated connectors can be used for connection to the bus in the units themselves.
Alternativamente, el medio de comunicación puede comprender una conexión en cadena de los dispositivos de control/protección, estando uno de los dispositivos de control/protección conectado al sistema de control externo/integrado local. Para ello, cada una de las unidades puede comprender una entrada y una salida de datos. Mediante conectores integrados en las propias unidades se puede establecer la interconexión entre las unidades que constituyen la instalación, formando una cadena al conectar una unidad a las dos adyacentes, es decir, a una anterior y a una siguiente. De esta manera, se forma una cadena, y, finalmente, la unidad situada en un extremo de la cadena se conecta con el sistema de control externo/integrado local. Esta forma de implementar el medio de comunicación puede ser muy práctico, ya que, en las instalaciones, es habitual que las unidades se sitúen lado al lado, formando una fila. De esta manera, es fácil para los operarios instalar el medio de comunicación, ya que sólo tienen que interconectar las unidades en cadena (cada unidad se conecta con las dos adyacentes, salvo las unidades en los extremos de la fila, una de las cuales sólo se conecta a una unidad adyacente mientras que la otra se conecta a una unidad adyacente y al sistema de control externo/integrado local), mediante cables cortos o similares.Alternatively, the communication medium can understand a chain connection of the devices of control / protection, being one of the devices of control / protection connected to the control system external / integrated local. To do this, each of the units can Understand an input and an output of data. Through connectors integrated into the units themselves you can set the interconnection between the units that constitute the installation, forming a chain when connecting a unit to the two adjacent ones, it is say, to a previous one and to a next one. In this way, it is formed a chain, and finally the unit located at one end of the chain connects with external / integrated control system local. This way of implementing the means of communication can be very practical, since, on the premises, it is usual for units are placed side by side, forming a row. In this way, it is easy for operators to install the communication medium, since that only have to interconnect the units in chain (each unit connects with the two adjacent ones, except the units in the row ends, one of which only connects to one unit adjacent while the other connects to an adjacent unit and to the external / integrated local control system), using cables Short or similar.
En otra modalidad de la invención, el medio de comunicación puede comprender una conexión en anillo de los dispositivos de control/protección, estando un primer dispositivo de control/protección y un último dispositivo de control/protección conectados al sistema de control externo/integrado local, mientras que los demás dispositivos de control/protección están conectados, cada uno, a dos dispositivos de control/protección, formando una cadena. Este sistema presenta las ventajas conocidos de un sistema de conexión en anillo, entre otras cosas, la posibilidad de establecer un protocolo de comunicación que permita a cada unidad comunicarse con el sistema de control externo/integrado local incluso en el caso de producirse un fallo en la conexión entre dos de las unidades.In another embodiment of the invention, the means of communication can comprise a ring connection of the control / protection devices, being a first device control / protection and one last control / protection device connected to the local external / integrated control system, while that the other control / protection devices are connected, each, to two control / protection devices, forming a chain. This system presents the known advantages of a system ring connection, among other things, the possibility of establish a communication protocol that allows each unit communicate with the local external / integrated control system even in the case of a connection failure between two of the units.
La invención puede resultar especialmente apropiada para instalaciones que comprenden una pluralidad de unidades dispuestas en una fila. El dispositivo de control/protección de cada unidad puede estar conectado al dispositivo de control/protección de al menos una unidad adyacente, estando al menos un dispositivo de control/protección conectado al sistema de control externo/integrado local.The invention can be especially suitable for installations comprising a plurality of units arranged in a row. The device of control / protection of each unit can be connected to control / protection device of at least one adjacent unit, at least one control / protection device connected to the external / integrated local control system.
Cada dispositivo de control/protección puede estar asociado a un puerto de comunicaciones de la unidad, a través del cual dicho dispositivo de control/protección está unido al medio de comunicación. Cada dispositivo de control/protección comprende un puerto de comunicaciones adicional para la configuración de parámetros del dispositivo de control/protección mediante un programa de ajuste y monitorización.Each control / protection device can be associated with a communications port of the unit, to through which said control / protection device is attached to the media Each control / protection device comprises an additional communications port for the parameter setting of the control / protection device through an adjustment and monitoring program.
Cada unidad puede incluir, de forma integrada en la unidad, medios de medida de intensidad (corriente) y/o medios de medida de tensión. Dado que estos medios de medida vienen integrados en las unidades, pueden ser instalados, ajustados y comprobados en fábrica, de manera que se eliminan las labores de montaje y conexionado en obra, eliminando los errores de instalación de los medios de medida y reduciendo el tiempo y el coste de la mano de obra de la instalación. De este modo, una vez se conectan los cables de la red de distribución, la instalación queda operativa. Ventajas análogas se obtienen si los medios de medida de tensión vienen integrados en elementos de interconexión asociados a la unidad o integrados en la propia unidad. La integración de los medios de medida de tensión implica que se puede prescindir de la instalación de equipos electrónicos adicionales para desempeñar la función de detección de tensión, así como de los sistemas de conexión a la línea de los transformadores de tensión, reduciendo de esta manera las dimensiones de los equipos eléctricos, evitando incidencias como la ruptura del aislamiento integral de la instalación y la instalación de dispositivos en obra y reduciendo el tiempo y el coste de la puesta en funcionamiento de la instalación eléctrica.Each unit can include, in an integrated way the unit, intensity measurement means (current) and / or means of voltage measurement. Since these means of measurement come integrated into the units, they can be installed, adjusted and factory tested, so that the work of assembly and connection on site, eliminating errors of installation of the measuring means and reducing the time and labor cost of installation. In this way, once the distribution network cables are connected, the installation It is operational. Similar advantages are obtained if the means of voltage measurement are integrated into interconnection elements associated to the unit or integrated into the unit itself. The integration of the voltage measurement means implies that you can dispense with the installation of additional electronic equipment to perform the function of voltage detection, as well as of the connection systems to the voltage transformer line, reducing in this way the dimensions of the equipment electrical, avoiding incidents such as insulation breakdown comprehensive installation and installation of devices on site and reducing the time and cost of commissioning of The electrical installation.
El sistema de control externo/integrado local puede estar configurado para gestionar o permitir el control de las unidades desde un centro de control remoto y para transmitir datos provenientes de las unidades hacia dicho centro de control remoto. En este tipo de instalaciones, se pueden utilizar concentradores de datos y controladores de unidades convencionalmente utilizados, sólo modificados de manera que puedan comunicarse con las respectivas unidades a través del medio de comunicación común, en lugar de por el cableado punto a punto tradicionalmente utilizado en este sector tecnológico.The external / integrated local control system can be configured to manage or allow control of the units from a remote control center and to transmit data from the units to said control center remote. In these types of installations, they can be used data hubs and drive controllers conventionally used, only modified so that they can communicate with the respective units through the means of common communication, rather than by point-to-point wiring Traditionally used in this technological sector.
El control de la instalación se puede hacer desde el sistema de control remoto o directamente desde el concentrador de datos y controlador de unidades.Installation control can be done from the remote control system or directly from the data concentrator and unit controller.
Para complementar la descripción y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con unos ejemplos preferentes de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en el que con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:To complement the description and in order to help a better understanding of the characteristics of the invention, according to preferred embodiments practice thereof, is accompanied as an integral part of said description, a set of drawings in which with illustrative character and not limiting, the following has been represented:
Figura 1.- Representa esquemáticamente una instalación según el estado de la técnica.Figure 1.- Schematically represents a installation according to the state of the art.
Figura 2.- Representa una unidad de las que forman parte de una instalación de acuerdo con una realización preferente de la invención.Figure 2.- Represents a unit of which they are part of an installation according to an embodiment Preferred of the invention.
Figura 3.- Representa los sensores de intensidad conectados en correspondencia con los pasatapas a los que se conectan los cables de la red de distribución.Figure 3.- Represents the intensity sensors connected in correspondence with the bushings to which connect the cables of the distribution network.
Figuras 4A-4C.- Representan el esquema unifilar de una instalación de acuerdo con tres realizaciones preferentes de la invención.Figures 4A-4C.- Represent the single-line scheme of an installation according to three preferred embodiments of the invention.
Figura 5.- Representa un sistema de interconexión en cadena de las unidades.Figure 5.- Represents a system of chain interconnection of the units.
Figura 6.- Representa un captador de tensión integrado en un pasatapas.Figure 6.- Represents a voltage sensor integrated in a bushing.
Figuras 7-8.- Representan diferentes modalidades de incorporación de los medios de medida de tensión.Figures 7-8.- Represent different modalities of incorporation of the means of measurement of tension.
La instalación de acuerdo con la invención comprende un conjunto de equipos eléctricos que constituyen unidades (4) conocidas como "celdas". Cada unidad (4) está dotada de un dispositivo de control/protección (3), con un puerto de comunicaciones frontal (10) (véase la figura 2) para la configuración de parámetros mediante un programa de ajuste y monitorización. En la figura 2 se puede ver como los cables (11) de la red de distribución de energía eléctrica están conectados a la unidad (4).The installation according to the invention comprises a set of electrical equipment that constitute units (4) known as "cells". Each unit (4) is equipped with a control / protection device (3), with a port front communications (10) (see figure 2) for the parameter setting through an adjustment program and monitoring In figure 2 you can see how the cables (11) of the electricity distribution network are connected to the unit 4).
En las figuras 4A-4C se puede observar como la instalación, en adición a las unidades (4), comprende un sistema de control local (2), denominado también como concentrador de datos y controlador de unidades, que permite automatizar la instalación tanto de forma local como remota, configurado en éste último caso para la comunicación con un sistema de control remoto (no ilustrado) por radio o por otra vía de comunicación, lo cual permite ejecutar aplicaciones de telecontrol. Las figuras 4A-4C reflejan como el sistema de control local (2) está comunicado con los dispositivos de control/protección (3) a través de un medio de comunicación común a todas las unidades (4), y que puede comprender un bus (1A) (figura 4A), una conexión en cadena (1B) (figura 4B) o una conexión en anillo (1C) (figura 4C). En los dos últimos casos, la conexión se realiza a través de unos puertos de comunicación (5) que pueden estar instalados en la parte trasera de las unidades (4). Las figuras 4A-4C también ilustran, de forma esquemática, como las propias unidades (4) incluyen, de forma integrada, medios de medida de intensidad (6) y medios de medida de tensión (7), así como la conexión de los cables (11) en la parte frontal de las unidades (4). El sistema de control local (2) puede estar tanto integrado en una de las unidades (4), denominado como sistema de control integrado local, como montado sobre las propias unidades (4) o separado de las mismas, denominándolo en éste último caso como sistema de control externo local.In Figures 4A-4C you can observe how the installation, in addition to the units (4), it comprises a local control system (2), also referred to as data hub and unit controller, which allows automate installation both locally and remotely, configured in the latter case for communication with a system remote control (not illustrated) by radio or other communication, which allows to run remote control applications. Figures 4A-4C reflect as the system of local control (2) is communicated with the devices of control / protection (3) through a means of communication common to all units (4), and which a bus (1A) can comprise (figure 4A), a chain connection (1B) (figure 4B) or a connection in ring (1C) (figure 4C). In the last two cases, the connection is performs through communication ports (5) that can be installed on the back of the units (4). The Figures 4A-4C also illustrate, so schematic, as the units themselves (4) include, so integrated, intensity measurement means (6) and measurement means of voltage (7), as well as the connection of the cables (11) in the part front of the units (4). The local control system (2) can be both integrated in one of the units (4), called as local integrated control system, as mounted on the own units (4) or separated from them, naming it in the latter Case as local external control system.
En el caso de utilizarse un medio de comunicación basado en una configuración en cadena (1B) o en anillo (1C), los puertos de comunicación (5) están preferiblemente configurados de manera que hay dos de tales puertos de comunicación (5) por unidad (4), tal y como se ilustra esquemáticamente en las figuras 4B, 4C y 5, de manera que se pueda realizar la conexión entre unidades adyacentes mediante cables (20) cortos, tal y como se ilustra en la figura 5, en la que se pueden observar los puertos (5) instalados en la parte trasera de las correspondientes unidades (4).In the case of using a means of communication based on a chain (1B) or ring configuration (1C), the communication ports (5) are preferably configured so that there are two such communication ports (5) per unit (4), as schematically illustrated in the Figures 4B, 4C and 5, so that the connection can be made between adjacent units by short cables (20), such as It is illustrated in Figure 5, in which you can see the ports (5) installed on the back of the corresponding units (4).
Cualquiera que sea el medio de comunicación (1A, 1B, 1C) entre el sistema de control externo local (2) y las unidades (4), dicho medio de comunicación permite una comunicación codificada, de acuerdo con el protocolo elegido, entre las unidades (4) y el sistema de control externo local (2) y, a través de dicho sistema, entre las unidades (4) y un centro o sistema de control remoto, por ejemplo, situado en dependencias de la entidad encargada de supervisar la instalación.Whatever the means of communication (1A, 1B, 1C) between the local external control system (2) and the units (4), said means of communication allows communication coded, according to the protocol chosen, between the units (4) and the local external control system (2) and, through said system, between units (4) and a control center or system remote, for example, located in dependencies of the entity responsible for supervising the installation.
Tal y como ya se ha señalado, la figura 2 refleja cómo los medios de medida de intensidad (6) están integrados en la unidad (4), concretamente, en correspondencia con la entrada de los cables (11). La figura 3 refleja con más detalle como los captadores de intensidad (6) están instalados sobre los pasatapas (8) a los que se conectan los cables (11) de la red de distribución de energía eléctrica. Estos captadores, constituidos por sensores de intensidad toroidales, están instalados por el exterior de los pasatapas y en la base de los mismos (véanse las figuras 3, 7 y 8). De esta manera, los sensores de intensidad (6) van integrados en las propias unidades (4), instalados y comprobados en fábrica, eliminando de esta forma errores de instalación de los sensores, quedando la unidad de detección operativa una vez se hayan conectado los cables (11) de la red de distribución en los pasatapas (8). Estos sensores de intensidad (6) están provistos de una conexión de pruebas (12) (figura 3) para realizar las operaciones de mantenimiento de un modo más cómodo y sencillo, sin tener que desmontar los sensores (6).As already noted, Figure 2 reflects how the intensity measurement means (6) are integrated into the unit (4), specifically, in correspondence with the cable entry (11). Figure 3 reflects in more detail as the intensity sensors (6) are installed on the bushing (8) to which the cables (11) of the mains network are connected Electricity distribution These collectors, constituted by toroidal intensity sensors, are installed by the outside of the bushings and at the base of them (see the Figures 3, 7 and 8). In this way, the intensity sensors (6) they are integrated in the units (4), installed and factory tested, eliminating errors of installation of the sensors, leaving the detection unit operational once the cables (11) of the power supply network have been connected distribution in the bushings (8). These intensity sensors (6) they are provided with a test connection (12) (figure 3) to perform maintenance operations in a more comfortable way and simple, without having to disassemble the sensors (6).
La medida de la tensión se puede realizar por medio de una toma capacitiva de los pasatapas (8) de los equipos eléctricos (4), tal y como se observa en la figura 6, aprovechando la pantalla eléctrica (7) para el control del campo eléctrico de los pasatapas (8) como divisor capacitivo para extraer la señal de tensión, evitando la necesidad de utilizar los sistemas convencionales de transformadores de tensión o la integración de un dispositivo electrónico adicional que suponga un aumento de las dimensiones del compartimento donde se aloja la electrónica. Además, presenta la ventaja de detectar la tensión en la propia línea y no utilizar la baja tensión de los servicios auxiliares que puede inducir a errores de indicación.The voltage measurement can be performed by means of a capacitive socket of the bushing (8) of the equipment electrical (4), as seen in figure 6, taking advantage of the electric display (7) for the control of the electric field of the bushing (8) as a capacitive divider to extract the signal from tension, avoiding the need to use the systems conventional voltage transformers or the integration of a additional electronic device that implies an increase in dimensions of the compartment where the electronics are housed. In addition, it has the advantage of detecting the tension itself line and not use the low voltage auxiliary services that It can lead to indication errors.
Otra posibilidad de obtener la señal de tensión por medio de una toma capacitiva, tal y como se muestra en la figura 8, consiste en el aprovechamiento de las pantallas (7) para el control del campo eléctrico del condensador (13) del tapón (15) de la borna (16) de cables (11) como divisor capacitivo para extraer la señal de tensión. Por otro lado, es posible obtener la señal de tensión por medio de una toma resistiva, que consiste en la utilización de una resistencia (14) de precisión integrada en la borna de cables (16) como divisor resistivo para extraer la señal de tensión mediante un captador de tensión (9), tal y como se muestra en la figura 7.Another possibility of obtaining the voltage signal by means of a capacitive socket, as shown in the Figure 8, is the use of screens (7) to the control of the electric field of the capacitor (13) of the plug (15) of the cable terminal (16) (11) as a capacitive divider for extract the voltage signal. On the other hand, it is possible to obtain the voltage signal by means of a resistive socket, which consists of the use of a precision resistor (14) integrated in the cable terminal (16) as a resistive splitter to extract the signal voltage by means of a voltage sensor (9), as shown in figure 7.
En este texto, la palabra "comprende" y sus variantes (como "comprendiendo", etc.) no deben interpretarse de forma excluyente, es decir, no excluyen la posibilidad de que lo descrito incluya otros elementos, pasos etc.In this text, the word "understand" and its variants (such as "understanding", etc.) should not be interpreted excluding, that is, they do not exclude the possibility that described include other elements, steps etc.
Por otra parte, la invención no está limitada a las realizaciones concretas que se han descrito sino abarca también, por ejemplo, las variantes que pueden ser realizadas por el experto medio en la materia (por ejemplo, en cuanto a la elección de materiales, dimensiones, componentes, configuración, etc.), dentro de lo que se desprende de las reivindicaciones.On the other hand, the invention is not limited to the specific embodiments that have been described but encompasses also, for example, the variants that can be made by the average expert in the field (for example, in terms of choice of materials, dimensions, components, configuration, etc.), within what follows from the claims.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200502482A ES2302413A1 (en) | 2005-04-07 | 2005-04-07 | Installation for electricity energy distribution, comprises multiple electrical equipment, where each electrical equipment comprises electrical distribution device and control or protection device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| ES2302413A1 true ES2302413A1 (en) | 2008-07-01 |
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ID=39514590
Family Applications (1)
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| ES200502482A Pending ES2302413A1 (en) | 2005-04-07 | 2005-04-07 | Installation for electricity energy distribution, comprises multiple electrical equipment, where each electrical equipment comprises electrical distribution device and control or protection device |
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