132-400 kv AC Station Kontrolanlæg Egenforsyning Ensrettere, konvertere og vekselrettere ETS-52-04-03 Rev. 0e teknisk standard Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03
REVISIONSOVERSIGT Dokumentnummer: 13/50592-50 Version Forfatter Dokument status/ændring Reviewer Godkender Dato 0 SGH TAN, PHL, APN HRI 11/11/2010 0a 0b SGH SGH Alarmer til fjernkontrol ændret fra via Modbus eller IEC 61850 til via potentialfri kontakt til fjernkontrol, samt alarmomfang revideret. Temperaturkompensering på ensretter for batteritemperatur 02/10/2012 23/10/2012 0c SGH Alarm settings tilføjet 03/11/2014 0d 0e SGH SGH Alarm settings ændret, samt temperatur kompenseret tilføjet. Der refereres til generel standard for kontrolanlæg vedr. temperaturområde. Ensrettere for 48 V DC og 110 V DC er tilføjet samt fordeling med automatsikringer i konverter og vekselretter. Vekselrettere forsynes med 110 V DC er tilføjet under 3.3. JSL, SLM JSO 03/12/2014 AHM HPD 12/07/2016 Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 2/9
Indholdsfortegnelse 1. Indledning 4 2. Referencer 4 3. Funktionelle krav 4 3.1 Ensrettere 4 3.2 Konvertere 5 3.3 Vekselrettere 6 4. Tekniske krav 6 4.1 Ensrettere 6 4.2 Konvertere 8 4.3 Vekselrettere 8 4.4 Fordeling med automatsikringer 9 5. Designkrav 9 Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 3/9
1. Indledning Denne standard specificerer generelle krav til egenforsyningsanlæg for stationer med spændingsområdet 132-400 kv AC. Krav anført i den tekniske specifikation for det konkrete anlæg har præference frem for krav angivet i denne standard. 2. Referencer ETS-52-00 Kontrolanlæg. Generelt ETS-52-04-01 Egenforsyning. Generelt DS/EN 55022 Informationsteknologisk udstyr Radiostøjkarakteristikker Grænseværdier og målemetoder DS/EN 60529 Kapslingsklasser (IP-kode) DS/EN 60950-1 Informationsteknologiskudstyr sikkerhed del 1 DS/EN 62040 UPS-anlæg 3. Funktionelle krav Dette afsnit beskriver funktionelle krav til ensrettere, konvertere og vekselrettere. 3.1 Ensrettere Ensrettere forsynes med 3x400/230 V AC + N, 50 Hz med TN-S systemjording. Ensrettermoduler fordeles ud på alle tre indkommende faser. DC-spænding: 48 V DC nominel (24 celler, 4 blokke), driftsspænding 54 V DC. 110 V DC nominel (54 celler, 9 eller 18 blokke), driftsspænding 120 V DC 220 V DC nominel (108 celler, 18 blokke), driftsspænding 240 V DC. Disse enheder har til formål konstant at lade og opretholde spændingen i batterianlægget. Ensretterne skal være modulopbyggede, så ladekapaciteten er fordelt over flere lademoduler. Ensrettere skal have kapacitet nok til fortsat at kunne fungere med et defekt lademodul (n-1). Lademoduler skal være hot-plugmoduler, så de kan udskiftes under drift. Ledige/disponible slot for effektmoduler skal forsynes/fortrådes op til foransiddende automatsikring. På ensretteren skal det være muligt at aflæse strøm og spænding for DC-siden. Det skal være muligt at benytte boost på batterierne. Ved en forøgelse af batteriets omgivelsestemperatur over 20 C skal ladespændingen reduceres med ca. 0,35 volt pr. grad. Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 4/9
Ensrettere skal kunne afgive alarm for overspænding, underspænding, fejl i kredsløb, manglende forsyningsspænding og manglende batteritilslutning. Der skal være display, evt. med LED, for indikering af status og alarmer. Batteriet skal overvåges automatisk, og mindst én gang i døgnet (kl. 12.00) skal ensretteren udføre en batterikredstest uden at afbryde for batteri eller slukke for belastningen. Alarmtiden skal kunne stilles for hver alarm. For 110 V DC- og 220 V DC-ensrettere skal ensretteren kunne overvåge DCanlægget kontinuerligt for isolationsfejl og skal afgive alarm for lavt isolationsniveau. Ensrettere skal kunne foretage symmetriovervågning af batteriblokkene og afgive alarm for det. Alarmer skal afgives med optisk alarm samt via potentialfri kontakt til fjernkontrol. Det skal være muligt at overvåge ensretteren via IP/Web interface. 3.2 Konvertere Konverter forsynes med 110 V DC eller 220 V DC med IT-systemjording. DC-spænding: 24 V DC nominel med driftsspænding 26,4 V DC (24 V +10 %) 48 V DC nominel med driftsspænding 52,8 V DC (48 V +10 %) Disse enheder har til formål konstant at opretholde spændingen i hhv. 24 V DCog 48 V DC-fordelingsanlægget. Konverterne skal være modulopbyggede, så kapaciteten er fordelt over flere effektmoduler. Konverterne skal have kapacitet nok til fortsat at kunne fungere med et defekt effektmodul (n-1). Effektmoduler skal være hot-plug-moduler, så de kan udskiftes under drift. Ledige/disponible slot for effektmoduler skal forsynes/fortrådes op til foransiddende automatsikring. På konverteren skal det være muligt at aflæse afgangsstrøm og -spænding. Konvertere skal kunne afgive alarm for overspænding, underspænding, fejl i kredsløb og manglende forsyningsspænding. Der skal være display, evt. med LED, for indikering af status og alarmer. Alarmtiden skal kunne stilles for hver alarm. Alarmer skal afgives med optisk alarm ved første fejl samt via potentialfri kontakt til fjernkontrol. Konverteren skal indeholde fordeling med automatsikringer, minimum 10 stk., samt automatsikring for tilkobling til anden konverter/fordeling. Automatsikringer skal have meldekontakt for udkobling. Automatsikringerne skal være placeret bag en transparent låge i fronten af konverteren og opmærkes med pos. nr. og navn på forbruger. Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 5/9
3.3 Vekselrettere Vekselrettere forsynes med 110 V DC eller 220 V DC og 230 V AC + N, 50 Hz, med TN-S systemjording. Vekselrettere har til formål at forsyne AC-forbrugere med 230 V sikret AC. Vekselretteren skal have indgangstransformer for opnåelse af IT-jordingssystem på afgangssiden af UPS. Vekselrettere skal være modulopbygget, så inverterdelen er opbygget af effektmoduler. Vekselrettere skal have kapacitet til at kunne fungere med et defekt effektmodul (n-1). Effektmoduler skal være hot-plug-moduler, så de kan udskiftes under drift. På vekselretteren skal det være muligt at aflæse strøm og spænding for ACsiden. Vekselrettere skal have statisk og manuel bypass-funktion. Vekselretteren må ikke på noget tidspunkt afbryde strømmen på udgangssiden. Vekselrettere skal kunne afgive alarm for overspænding, underspænding, fejl i kredsløb, manglende forsyningsspænding, manglende batteritilslutning, normal/batteridrift. Alarmtiden skal kunne stilles for hver alarm. Alarmer skal afgives med optisk alarm ved første fejl samt via potentialfri kontakt til fjernkontrol. Vekselretteren skal indeholde fordeling med automatsikringer, minimum 10 stk. Automatsikringer skal have meldekontakt for udkobling. Automatsikringerne skal være placeret bag en transparent låge i fronten af vekselretteren og opmærkes med pos. nr. og navn på forbruger. Vekselrettere leveres uden batterier, idet de forsynes hhv. fra stationens 110 V DC- eller 220 V DC-batteri, BAT1.1. 4. Tekniske krav I dette afsnit beskrives tekniske krav til ensrettere, konvertere og vekselrettere samt fordelingsskinner med automatsikringer. 4.1 Ensrettere Såfremt batteriet er afbrudt, skal ensretteren alene kunne køre videre med belastningen. Spændingskvaliteten skal være så god, at den ikke skader elektronisk udstyr i belastningen. Tekniske krav: Input: 3x1x230 V AC + N ±10 % Output: 48 V DC ±1 % (24x2,23 = 53,52 V DC) 120 V DC ±1 % (54x2,23 = 120,42 V DC) Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 6/9
240 V DC ±1 % (108x2,23 = 240,84 V DC) DC rippelspænding: <2 % Modulopbygget, så ladekapaciteten kan udvides med hot-plug-moduler Modulplads til 50 % ekstra ladekapacitet Strømbegrænsende (pr. modul) Selvbeskyttende mod kortslutninger på DC-siden Batteriovervågning uden afbrydelse af batteriet Temperaturkompensering af ladespænding (3 mv/cell/k) Potentialfri alarmkontakter skal være designet til 220 V DC Overvågning af ensretter via IP/Web. Kapaciteter: 48 V DC-ensretter, ENS2.1: Typisk 30-50 A ved 48 V DC 110 V DC-ensretter 1, ENS1.1: Typisk 40-50 A ved 110 V DC 110 V DC-ensretter 2, ENS1.2: Typisk 40-50 A ved 110 V DC 220 V DC-ensretter 1, ENS1.1: Typisk 20-30 A ved 220 V DC 220 V DC-ensretter 2, ENS1.2: Typisk 20-30 A ved 220 V DC. 1. Display for alarmer og udlæsning af udgangsspænding og -strøm 2. Daglig automatisk test af batterikreds, kl. 12.00 3. Overvågning af indgangs- og udgangsspænding 4. Udgangsspænding justeret til konstant 240 V DC (boost-ladning afbrudt) 5. Overvågning af isolationsfejl på positiv og negativ leder med valgfri følsomhed* 6. Sikringsovervågning på tilgangssiden af moduler 7. Potentialfri kontakter for alarmer skal indeholde følgende: Alarm 1 Ensretter vital fejl (urgent alarm) Lade/modul fejl Manglende AC-forsyning Lav DC-spænding, alarmgrænse 216,0 V (108x2,0 = 216 V DC)** Høj DC-spænding, alarmgrænse 261,0 V** Alarm 2 Ensretterbegrænset fejl (non-urgent alarm) Manglende AC-forsyning på et lademodul Batterisymmetrifejl Negativ batteritest Ventilatorfejl Alarm 3 Batterifejl Batterispænding lav, alarmgrænse 235,0 V (Float/vedligeholdsspænding lav)** Batterispænding høj, alarmgrænse 247,0 V (Float/vedligeholdsspænding høj)** Alarm 4 Isolationsfejl* Jordfejl + Jordfejl - *Gælder ikke for 48 V DC-ensretter. Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 7/9
**Alarmgrænser for 110 V DC-ensretter er 110/220-dele af settings for 220 V DC-ensretter **Alarmgrænser for 48 V DC-ensretter er 24/108-dele af settings for 220 V DCensretter. 4.2 Konvertere Tekniske krav: Input: 110 V DC ±10 % 220 V DC ±10 % Output: 52,8 V DC ±1 % (26,4 V DC ±1 %)* Modulopbygget, så kapaciteten kan udvides, hot-plug-moduler Modulplads til 50 % ekstra kapacitet Selvbeskyttende mod kortslutninger på afgangssiden Potentialfri alarmkontakter skal være designet til 220 V DC Overvågning af konverter via IP/Web. Kapacitet: 48 V DC-konverter 1, KON1.1: Typisk kapacitet 30-50 A ved 48 V DC 48 V DC-konverter 2, KON1.2: Typisk kapacitet 30-50 A ved 48 V DC. 1. Display for alarmer og udlæsning af udgangsspænding og -strøm 2. Overvågning af indgangs- og udgangsspænding 3. Udgangsspænding justeret til konstant 52,8 V DC, (26,4 V DC)* 4. Sikringsovervågning på tilgangssiden af moduler 5. Potentialfri kontakter for alarmer skal indeholde følgende: Alarm 1 Konverter vital fejl (urgent alarm) Konverter-/modulfejl Manglende DC-forsyning på mere end ét lademodul Lav DC-spænding, alarmgrænse 48,0 V Høj DC-spænding, alarmgrænse 58,0 V. Alarm 2 Konverterbegrænset fejl (non-urgent alarm) Manglende DC-forsyning på ét lademodul Ventilatorfejl. * 24 V DC-konvertere anvendes kun, hvis der er et specifikt behov til et givet projekt. Alarmgrænser for 24 V DC-konverter er 24/48-dele af settings for 48 V DCkonverter. **Alarmgrænser for 24 V DC-ensretter er 24/48-dele af settings for 48 V DCkonverter. 4.3 Vekselrettere Tekniske krav: Input: 220 V DC ±10 %, 1 x 230 V AC + N ±10 % Output: 230 V AC ±1 %, 50 Hz Modulopbygget, så kapaciteten kan udvides, hot-plug-moduler Modulplads til 50 % ekstra kapacitet Selvbeskyttende mod kortslutninger på AC-siden Potentialfri alarmkontakter skal være designet til 220 V DC Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 8/9
Overvågning af vekselretter via IP/Web. Kapacitet: 230 V AC-vekselretter 1, UPS1: Typisk 2x1,5 KVA 230/230 V AC-indgangstransformer, TR1: Typisk 3-6 kva. 1. Display for alarmer og udlæsning af udgangsspænding og -strøm 2. Daglig automatisk test af batterikreds 3. Overvågning af indgangs- og udgangsspænding, afvigelser > ± 10 % 4. Udgangsspænding justeret til konstant 230 V AC 5. Sikringsovervågning på AC- og DC-side med separat alarm på potentialfri kontakt 6. Potentialfri kontakter for alarmer skal indeholde følgende: Alarm 1 Vekselretter vital fejl (urgent alarm) Konverter-/modulfejl Statisk bypass-fejl Manglende AC- og DC-forsyningsspænding Manglende DC-forsyning på mere end ét invertermodul Alarm 2 Vekselretter begrænset fejl (non-urgent alarm) Manglende DC-forsyning på et invertermodul Negativ batteritest Ventilatorfejl 4.4 Fordeling med automatsikringer Automatsikringer skal dimensioneres iht. spænding- og kortslutningsniveau samt have en karakteristik der sikrer korrekt udkobling ved fejl. Størrelser vil typisk være 4-10 A, jf. Single Line Diagram for hhv. konverter og vekselretter. Hjælpekontakt for udkobling skal være dimensioneret til 220 V DC. Hjælpekontakter forbindes i serie til en fællesalarm. 5. Designkrav Ensrettere, konvertere og vekselretteres kapslinger må ikke være større, end at de kan gå igennem en almindelig 90 cm indvendig dør. Skabene skal stå på et gulv op ad en væg. Kabeltilgangen kan enten være i bund eller top; det afhænger af det enkelte projekt. Der skal sikres, at der er tilstrækkelig plads til afgangskabler i kabelfeltet samt fastgørelse af kablerne. Kabelfeltet skal indeholde mulighed for tilslutning af jordledere. Ensrettere, konvertere og vekselretteres kapsling skal være lavet af metal, og de skal være malet i RAL 7035. Ensrettere, konvertere og vekselrettere skal være sikret mod indirekte berøring. Dok. 13/90592-50 ETS-52-04-03 9/9