Student : Georgian -Marius TUDOR Conducător Științific : Șef lucrari Florin -Ciprian… [616523]
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
1
PROIECT DE DIPLOMĂ
<IMPLEMENTAREA SISTEMULUI SCADA
ÎNTR -UN POST DE TRANSFORMARE >
Student: [anonimizat] : Șef lucrari Florin -Ciprian ARGATU
București
<luna și anul susținerii examenului de licență>
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
2
Cuprins
Introducere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 4
CAPITOLUL 1
Sisteme SCADA prezentare generală ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 7
Generalități ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 7
1.1 Scopul sistemelor SCADA și obiectivele acestora în monitorizarea posturilor de
transformare. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 9
Capitolul 2
Sistemul SCADA ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 11
2.1 De scriere ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 11
2.2 Funcțiile principale ale sistemelor SCADA ………………………….. ………………………….. …………. 12
Cap. 3 Componente și metode utilizate
3.1 Componenetele sistemului SCADA: ………………………….. ………………………….. …………………… 15
3.2 Materiale utilizate: ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 16
3.3 Desc rierea materialelor utilizate ………………………….. ………………………….. ………………………… 18
3.3.1 Switch industrial FL SWITCH SFNB 8TX ………………………….. ………………………….. …… 18
3.3.2 PLC și sistem I/O cu adaptor bus IL ETH BK DI8 DO4 2TX ………………………….. ……. 18
3.3.3 Sursă de tensiune produsă de Omron, modelul S8VK -C12024 ………………………….. …… 20
3.3.4 RTU ES200 ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 21
3.3.5 Întreruptor automat ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 22
3.3.6 Antena Access Point Cisco AIR -ANT2524DW -R ………………………….. ………………………. 22
3.3.7 Cablul UTP ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 23
3.3.8 Dulap SISTEM SCADA ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 23
Capitolul 4
Integrarea echipamentelor din postul de transformare în sistemul SCADA ………………………….. . 25
4.1 Semnalizările SCADA primite/transmise de la componentele circuitelor primare
(transformatorul 20/0,4 kV, separatorul de rețea etc) ………………………….. ………………………….. . 25
4.1.1 Semnalizăari separator medie tensiune ………………………….. ………………………….. ………… 26
4.1.2 Semnalizări TSI cu separator manual și fuzibil. ………………………….. ……………………….. 28
4.2. Schema bloc a postului de transformare integrat în SCADA HMI ………………………….. ….. 29
Capitolul 5
Partea practica ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 33
Dulapul de teste ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 33
5.1 Conceptul dulapului de teste ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 33
5.2 Crearea configurației ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 36
5.2.1 Configurarea Inteligent Electronic Device ………………………….. ………………………….. ……….. 36
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
3
5.2.2 Configuratea Multi Data Master ………………………….. ………………………….. …………………. 38
5.2.3 Configurarea Command Center ………………………….. ………………………….. ………………….. 38
5.2.4 Încărcarea și descărcarea bazelor de date din ES200 ………………………….. ………………… 39
5.2.5 Meniul Entity Viewer ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 40
Capitolul 6
Configurarea echipamentelor și testele de probă ………………………….. ………………………….. …………. 42
6.1 Configurarea echipamentelor și a rețelei ………………………….. ………………………….. ……………. 42
6.2 Testele cu dispeceratul ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 43
Capito lul 7
Norme de securitate și sănătate în muncă ………………………….. ………………………….. ……………………. 44
în instalațiile electrice ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………….. 44
7.1. Autorizarea electricienilor din punct de vedere al securității și sănătății în muncă, pentru
desfășurarea activității în instalațiile electrice ………………………….. ………………………….. ………….. 44
7.2 Măsuri tehnice de securitate în muncă, în executarea lucrărilor în instalațiile electrice din
exploatare, cu scoaterea acest ora de sub tensiune ………………………….. ………………………….. …….. 44
7.3 Separarea electică ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………. 45
Capitolul 8
Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 48
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 49
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
4
Introducere
Energia este capacitate unui sistem fizic de a efectua un lucru mecanic când trece, printr –
o transformare, dintr -o stare de referință în altă stare. Energia acumulată în natură, în diverși
purtători de energie se numește energie primară .
Energia primară poate fi:
– energie chimică
– energie nucleară
– energie hidraulică
– energia eoliană
– energie solară
Transformarea energiei primare chimice în energie secundară este ireversibilă și se realizează
conform schemei :
Fig. 1 .1 Lanțul de transformare al energiei primare
Dintre formele sub care se consumă energia, un loc deosebit îl ocupă energia electrică,
fapt dovedit și de creșterea continuă a ponderii energiei primare transformată în e nergie
electrică (peste 40%).
In nicio țară din lume , indiferent de specificul său, de stadiul său, de dezvoltare, nu se
observă încă vreun fenomen de saturație sau de stagnare a co nsumului de energie electrică .
În țara noastră în ceea ce privește consumul de energie electrică, industria are o pondere
importantă față de restul consumatorilor, reprezentând peste 50% din produc ția totală de energie
electrică .
Producerea, transportul și distribuția energiei electrice s -au dezvoltat foarte rapid,
ajungând în prezent la o mare perfecționare. D ezvoltarea rapidă a corespuns unor necesități
tehni ce și economice ale industriei .
Deoarece energia electrică solicitată de consumatori nu poate fi stocată, ea trebuie utilizată chiar
în momentul producerii sale. Această condiție este îndeplinită întrucât producerea, transportul, ENERGIE
PRIMARA
(CHIMICA) ENERGIE
TERMICA ENERGIE
MECANICA ENERGIE
ELECTRICA
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
5
distribuția și utilizarea energiei electrice sunt legate una de alta și decurg în cadrul unui
ansamblu de instalații.
Prin instalație electrică se înțelege ansamblul de echipamente electrice interconectate,
situat într -un anumit spațiu, care are o funcționalitate bine determinată.
Echipamentele instalațiilor electrice sunt constituite din totalitatea mașinilor, aparatelor
dispozitivelor și receptoarelor electrice interconectate între ele.
Receptoarele electrice sunt acele eleme nte ale echipamentelor electrice care transformă
energia electrică în altă formă de energie (mecanică, termică, luminoasă, etc.)
Ansamblul instalațiilor electrice de producere, transport, distribuție și consum de
energie electrică, care au în comun un sist em continuu de producere și consum, formează un
sistem electroenerget ic, reprezentat în figura 1.2 .
Fig. 1.2 Schema simplificată a unui sistem electroenergetic
Legătura dintre sursele de energie electrică (generatoare) și consumatori este asigurată
de instalațiile de transport și distribuție a energiei electrice, adică de rețeaua electrică (RE) .
Rețeaua electrică este alcătuită din urmă toarele elemente principale: linii electrice aeriene
(LEA) și în cabluri (LEC), stații și posturi de transformare, la care se adaugă: baterii de
compensare a puterii reactive, bobine de reactanță, rezistoare de li mitare, elemente secundare
etc.
Clasificarea rețelelor electrice :
1. După tensiunea nominală:
– de joasă tensiune (JT)
– de medie tensiune (MT)
– de înaltă tensiune (IT)
– de foarte înaltă tensiune (FIT)
PT
GS
ST1
LEA
ST2
LES
R1
R2
20 kV
110 kV
220 kV
400 kV
20 kV
0,4 kV
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
6
2. După destinație:
– de transport
– de distribuție
– de utilizare (casnice; industriale)
3. După extinderea geografică:
– rețele naționale
– rețele zonale
– rețele locale
4. După configurație:
– radiale
– buclate
– complex buclate
5. După situația tratării neutrului:
– prin legarea direct la pământ
– prin bobină de stingere
– prin rezistență de limitare
6. După curentul de lucru:
– curent continuu
– curent alternativ
Avantajele deosebite pe care le prezintă energia electrică în raport cu alte forme de
energie :
– poate fi obținută, cu randamente bune, din oricare altă formă de energie,
– poate fi transmisă rapid și economic la distanțe mari,
– se poate distribui la un număr mare de consumatori de puteri diverse,
– se poate transforma în alte forme de energie, în condiții avantajoase,
– este "curată", adică odată produsă nu este poluantă,
– se pretează bine la automatizări,
– se poate măsura cu precizie
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
7
CAPITOLUL 1
Sisteme SCADA prezentare generală
Generalități
Există mai multe procese care se desfășoară în marile unități industrial. Aceste procese sunt
complexe și necesită o monitorizare foarte precisă, deoarece fiecare mașină diferă in semnalele
rezultate. Sistemul de control si achizitii de date ajută la o mai bună gestionare a proceselor
tehnologice.
SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) este tehnologia care of eră operatorului
posibilitate de a primi informații de la echipamente situate la distanță și de a transmite un set
limitat de instrucțiuni către acestea. SCADA este un sistem bidirecțional care permite nu numai
monitorizarea unei instalații ci și efectuare a unei acțiuni asupra acesteia. Sistem deschis dispune
de posibilități care permit implementarea aplicațiilor astfel ca:
să poată fi executate pe sisteme provenind de la mai mulți furnizori;
să poată conlucra cu alte aplicații realizate pe sisteme deschise (inclusiv la distanță);
să prezinte un stil consistent de interacțiune cu utilizatorul.
În urma cerințelor de continuitate și siguranță în alimentare cu energie electrică a
consumatorilor, s -a dezvoltat necesitatea de îmbunătățire a fiabilității și siguranței în
funcționare a echipamentelor.
Un potențial ridicat în rezolvarea acestei cerințe este implementarea sistemelor de
monitorizare și utilizare a tehnicilor de diagnoza automată a echipamentelor primare dintr -o
centrală de producere a energiei el ectrice.
Atenta supraveghere a principalilor parametri ai echipamentelor, conduce la identificarea
precoce a tendinței de defectare, identificare și izolare rapida a componentelor defecte,
prevenind o cădere a întregului echipament, sau a unei instalații. Introducerea sistemului
SCADA a reprezentat o revolutie în sistem, majoritatea operațiilor putând fi monitorizate și
controlate în timp real. Deoarece SCADA este centrul declanșării, transmiterii și a distribuției
de operații, toți cei care folosesc informațiile sistemului pot beneficia de o vedere de ansamblu
a amplasamentului, instalarea și funcționarea sistemului. Sistemul SCADA trebuie însă privit
în ansamblul evoluției tehnologiilor și echipamentelor.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
8
În momentul de față producția și distribuția energiei electrice se află în fața unei schimbări
fundamentale: trecerea de la rețelele construite pe baza unui sistem de producție centralizată, la
noile rețele bazate pe o producție distribuită a energiei electrice .
Figura 1.1. Schema simplificata a unui sistem SCADA
Înainte de apariția suportului tehnic și tehnologic necesar sistemelor SCADA, monitorizarea
, controlul și întreținerea liniilor de transport și distribuție a energiei elctrice, s-a realizat prin
amplasarea în punctele ch eie ale rețelei a unor instrumente de măsură și prin implicarea unui
număr semnificativ de specialiști organizați în echipe ce erau distribuite pe teren. Echipele de
teren erau menite să citească valorile instrumentelor amplasate în rețea sau să facă măsur ători
cu aparate le de măsură portabile, să comunice valorile citite persoanelor responsabile de
administrarea rețelelor și să execute operațiile cerute de aceștia. Comunicarea valorilor citite
către administratorii de rețele, precum și în sens invers se fă cea ori prin telefon, ori prin stații
de emisie -recepție. Procedeul era foarte lent și necesita un numar impresionant de lucrători
calificați, inclusiv mijlo ace de transport (pentru echipamente, scule, etc ), dată fiind necesitatea
deplasării între diferite le puncte de măsură, respectiv elemente de execuție. Pentru
eficientizarea citirii valorilor și a efectuării unor operații la distanță gradual au fost introduse
modernizări precum : telemăsurători le, respectiv comandă la distanță [6].
Introducerea sistemului SCADA a reprezentat o revolutie în sistem, majoritatea operațiilor
putând fi monitorizate și controlate în timp real. Deoarece SCADA este centrul declanșării,
transmiterii și a distribuției de operații, toți cei care folosesc informațiile sistemului pot
beneficia de o vedere de ansamblu a amplasamentului, instalarea și funcționarea sistemului.
Schimbările de paradigmă în arhitectura sistemelor de transport și distribuție a energiei
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
9
electrice vor avea cel mai mare impact în cadrul rețelelor de distribuție și al sistemului
SCADA la nivelul posturilor de transformare. Aici vor trebui reconfigurate protecțiile pentru
a evita rămânerea cuplată a consumatorilor/ producătorilor în cazul defectelor de linie, aici va
trebui controlată cuplarea sincronizată a celulelor de linie și toate aceste informații și comenzi
vor trebui configurate software și hardware în sistemul SCADA.
Fig 1.2. Sistem de producție distribuită
1.1 Scopul sistemelor SCADA și obiectivele acestora în
monitorizarea posturilor de transformare .
Un post de transformare este o stație de transformare coborâtoare, mică, cu o putere de până
la 2500 kVA, destinată alimentării în joasă tensiune (până la 1 Kv inclusiv) a consumatorilor.
Rolul funcțional al unui post de transformare este cel de asigurare a tranzitului de putere
din rețeaua electrică de medie tensiune, către cea de joasă tensiune .
La un post de transformare :
– energia electrică intră într -o instalație electrică de distrib uție de medie tensiune
prin unul sau mai multe circuite de medie tensiune;
– din instalația de distribuție, prin unul sau mai multe alte circuite de medie tensiune
(obișnuit cel mult două), energia electrică este trimisă la transformatoare
coborâtoare de m edie pe joasă tensiune;
– din trafo, prin circuite de joasă tensiune, energia electrică este trimisă la instalația
electrică de distribuție de joasă tensiune numită și tablou de distribuție de joasă
tensiune.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
10
În cazul posturilor clasice ce echipează rețelele cu producția energiei centralizată,
principalele obiective ale monitărizării posturilor de transformare sunt urmatoarele:
identificarea echipamentelor supuse monitorizării ( întreruptoare , separatoare, transformatoare
de măsură de curent și de tens iune ), analiza căderilor și a stărilor anormale (identificarea
stărilor anormale, analiza defectelor, analiza parametrilor de fiabilitate), identificarea
principalilor parametrii care trebuie supravegheați, mentenață (evoluția principalilor parametrii
ai echipamentelor, adaptarea metodelor de mentenanță la starea reală a echipamentelor,
îmbunătățirea procedurilor de mentenanță).
În cazul rețelelelor distribuite există câteva funcții suplimentare ce trebuiesc înd eplinite:
evitarea funcționării insularizate a producătorilor /consumatorilor, sincronizarea cuplării
celulelor de linie de joasă tensiune ( în cazul în care o celulă are consumatori /generatori ce
funcționează , trebuie avut în vedere faptul că la cuplarea acesteia, tensiunea generată trebuie
să fie în fază cu tensiunea de linie a ieșirii transformatorului). Identificarea parametrilor supuși
monitorizării este una din cele mai importante etape în proiectarea unui sistem de monitorizare.
Apare drept justificata dorința de a colecta cât mai multe date, în scopul reconstituirii unei
imagini complete a stării de sănătate a unui echipament. Aportul datelor colectate este însă
foarte diferit în calitatea analizei efectuate. Totodată trebuie avut în vedere și necesitatea de a
pastra în SCADA o interfață om-mașină suficient de simplă, astfel încât să poată fi operată cu
celeritate de dispeceri.
Prin funcția de achiziție de date a sistemului, dispecerii au în permanență imaginea de
ansamblu asupra stării de funcționare a instalațiilor de distribuție, iar în caz ul unor abateri de la
funcționarea normală, sistemul SCADA emite avertizări. Prin funcția de teleconducere,
dispecerii au posibilitatea de intervenție rapidă prin comanda de la distanță a unor echipamente
pentru corectarea abaterilor de la funcționarea nor mală a rețelei de distribuție.
Adițional, sistemul SCADA oferă dispecerilor posibilitatea de a gestiona eficient
evenimentele ce se produc în rețelele de distribuție și ulterior, de analiză a acestora pe baza
informațiilor disponibile în arhiva sistemului.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
11
Capitolul 2
Sistemul SCADA
2.1 Descriere
SCADA este un acronim care vine de la denumirea în limba engleză (Supervisory Control
And Data Aquisition) și este cel mai modern instrument utilizat pentru supravegherea controlul
și monitorizarea proceselor tehnologice. SCADA ofer ă control în timp real permițând
optimizarea explotării sistemului tehnologic .
Structu ra sistemelor SCADA poate fi ierarhizată pe patru niveluri funcționale:
– nivelul I – nivelul de proces – nivel la care se află echipamentele primare;
– nivelul II – nivelul de celulă electrică – la care se realizează achiziția de date,
protecția echipamentelor, monitorizarea și sincronizarea de timp;
– nivelul III – nivelul stației – la care se află echipamentele de conducere a
procesului, reprezentate de calculatorul central, imprimante pentru printarea
evenimentelor și centrul de control al rețelei de comunicare.
– nivelul IV – nivelul dispecerat central este un nivel superior, care permite
operatorilor să conducă întreg procesul prin echipamentele softwar e și hardware
pe care le au la dispoziție.
Energy Management System (EMS), Distribution Management System (DMS) și Supervisory
Control And Data Aquisition (SCADA) reprezintă instrumente bazate pe calculator, utilizate
de dispecerii energetici pentru a -i asista în controlul funcțonării sistemelor energetice
complexe.
Sistemul de funcții DMS este aplicat distribuției energiei electrice. Acest sistem se ocupă
cu prelucrarea topologiei rețelei, estimarea stării rețelei, reglajul automat de tensiune -putere,
prognoza consumului pe termen scurt etc.
Sistemul de funcții EMS cuprinde atât programarea și reglarea generării, cât și aplicații
pentru rețelele de transport. În concluzie, acesta cuprinde atât funcțiile SCADA cât și DMS.
Un sistem de tip SCADA este destin at monitorizării și achiziției de date dintr -un proces
tehnologic.
Instrumentele menționate mai sus sunt într -o strânsă colaborare, astfel că nu putem
implementa funcțiuni EMS sau DMS fără a pune la dispoziție și un sistem SCADA care să ne
ofere informații din procesul tehnologic urmărit cât și posibilitatea comenzii de la distanță a
acestul proces.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
12
Legătura dintre echipamentele electrice din stațiile vizate pornind de la schema de principiu
a lanțului funcțional de conducere este explicat în schema de mai jos.
Fig. 2.1 Schemă de principiu a lanțului funcțional de conducere a sistemelor EMS, DMS și
SCADA
2.2 Funcțiile principale ale sistemelor SCADA
Pentru implementarea sistemelor SCADA ce deservesc instalațiile, rețelele sau sistemele
electroenergetice vizate, avem următoarele funcții de bază:
●Supravegherea și controlul de la distanță al instalațiilor și rețelelor electroenergetice.
În acest scop, se realizează:
– Culegerea de informații asupra stă rii sistemului ener getic, prin intermediul interfețelor de
achiziț ie corespunzatoare;
-Transferul informațiilor către punctele de comandă și control;
-Comanda de la distanță a proceselor electroenergetice; înregistrarea modificarilor
semnificative ale procesului controlat. Operaț iunile de comutare (conectare / deconectare) ale
echipamentelor primare pot fi comandate de la distanță de la un centru de control (dispecer
energetic) .
-Stările întreruptoarelor și separatoarelor, valorile măsurilor de tensiuni, curenti etc. sunt
perman ent cunoscute la centrul de control, fiind la îndemâna dispecerului energetic. Acest lucru
face sa creasca eficiența operatională la postul de dispecer, prin creșterea numărului de
informații disponibile și prin reducerea timpilor de actualizare a acestor informații.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
13
-Informațiile provenite de la instalațiile electroenergetice pot fi grupate și dirijate către
postul de comandă sub autoritatea căruia se găsesc aceste instalații, de asemenea ele pot fi
utilizate pentru analize globale ale rețelelor electrice .
●Alarmarea.
Sistemul recunoaște stările de funcționare necorespunzatoare ale echipamentelor și rețelelor
electrice (suprasarcini, nivele de tensiune în afara limitelor, actionarea sistemelor de protectie,
modificarea nedorita a starii întreruptoarelor si separatoarelor, etc. ) și avertizează optic / acustic
dispecerul asupra celor întâmplate.
Alarmele de sistem sunt prelucrate astfel încat acestea sa fie prezentate dispecerului înt -o
manieră concisă, clară, în timp util și numai la operatorii care au n evoie de aceste informații.
Modul în care o alarmă este anunțată depinde de aria sa de interes cât și de nivelul său de
prioritate. Sistemele moderne conțin funcții de alarmare performante, proiectate cu elemente de
inteligență artificială, astfel încât s ă identifice cauza primară a unui set de evenimente și să
prezinte astfel dispecerului o sițuatie cât mai clară avariei.
Funcția de alarmare presupune și memorarea tuturor evenimentelor eferente alarmelor
inclusiv momentele de timp ale producerii acestora , în fișiere de date pe discuri magnetice,
pentru a putea fi analizate ulterior.
●Analiza post avarie.
Sistemul va întreține un istoric al modificării stărilor echipamentelor și rețelelor electrice,
punând la dispozitia dispecerului informațiile nec esare unei analize pertinente a evenimentelor
petrecute. Toate evenimentele sunt memorate alături de localizarea lor în timp și spațiu, fiind
prezentate dispecerului, în general, în ordine cronologică, grupate pe categorii de instalații.
Totodată, aceste informații pot constitui "materia primă" pentru sistemele expert de analiza post
avarie asistata de calculator precum și pentru sisteme expert de restaurare a sistemelor electrice
după căderi (care pot asista dispecerul sau pot intra în funcțiune în mod au tomat) . Informarea
de ansamblu a dispecerului asupra topologiei și stării sistemului energetic condus, prin
intermediul interfețelor om -masină (MMI: Man -Machine Interface).
Funcția de interfațare cu operatorul uman este considerată cea mai importantă legă tură dintre
dispecer și sistem. În principiu sunt urmărite: claritatea și conciziunea prezentării informațiilor
despre procesul tehnologic condus (evitarea confuziilor), comoditatea în obținerea informațiilor
dorite, ușurința si inconfundabilitatea comenzi i către proces. Toate aceste avantaje sunt bazate
pe utilizarea unei interfete grafice puternice la postul de lucru dispecer.
Urmărirea încarcarii rețelelor.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
14
În scopul optimizării funcționării rețelelor electrice, este memorată evoluția circulațiilor de
puteri. Aceste informații pot asista la o mai buna planificare a resurselor, precum și a schemelor
rețelei și a reglajelor tensiunii transformatoarelor.
Planificarea și urmărirea reviziilor și reparațiilor în scopul evitării căderilor.
Monitorizarea evol uției functionării diferitelor echipamente oferă informații care, analizate
corespunzator pot duce la necesitatea reviziilor/reparatiilor acestor echipamente sau instalatii.
Aceasta analiza poate fi asistata de sisteme expert.
Sistemele SCADA sunt alcătui te din componente de natură diferită, acestea fiind conectate între
ele.Schema principala a unui sistem SCADA este prezentată în figura 1.1
Fig. 2.2 Reprezentare generala sistem scada
În continuare, vor fi enumerate principalele componente după natura lor :
a) componente de măsurare (în cazul rețelelor de transport și distribuție fluide se măsoară
presiunea, temperature și debitul, iar pentru retelele electrice se măsoară tensiunea,curentul și
frecvența);
b) componente de acționare și automatizare (exem ple pentru rețele de transport și/sau
distributie de fluide: vane și robinete comandate, pompe prevăzute cu comandă, etc; pentru
rețele electrice: comutatoare, întrerupatoare, disjunctoare comandate);
c) componente hardware (calculatoare, imprimante, plott ere, monitoare, afișaje sinoptice,
module de conducere a proceselor inteligente, module de comandă cu logică programată, unități
de stocare, discuri sau benzi magnetice, etc);
d) componente de comunicații (comunicațiile se pot efectua pe diferite cai și di feră de la
caz la caz);
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
15
Cap. 3 Componente și metode
utilizate
3.1 Componenetele sistemului
SCADA:
Interfața om -mașină (HMI) – este interfata care
prezinta procesele de date către operatorul uman și prin
aceasta operatorul monitorizează și controleză
procesul. Acesta este un dispozitiv intrări/ieșiri (I/O)
care permite unui operator uman sa controleze datele
procesului. Acest lucru se realizeaza prin conectarea bazelor de date și programelor software
ale sistemului SCADA pentru furnizarea in formațiilor de gestionare precum scheme detaliate,
întreținere programată, diagnosticare de date si informații logistic. Personalul de operare poate
vedea , de asemenea , reprezentarea grafica a datelor.
Sistemul de supraveghere – este ca un server de comunicare între software -ul HMI din
stațiile de transformare, dispeceratul furnizorului si echipamentele sale precum PLC -uri, RTU,
senzori, etc. Sistemele mici de Supraveghere, control și achiziții de date au un singur PC ca
server , ce se foloseste pentru supreveghere sau master -ul sistemului. Sistemele mari de SCADA
au servere multiple, site -uri de recuperare a datelor in cazul defectiunilor de proportii. Serverele
sunt configurate in formal dual -redundant sau in format always stan dby pentru a monitoriza
continuu serverele in vedere identificarii erorilor.
Remote Terminal Units (RTU) – unități terminale la distanță, acest sistem contin
dispozitive care au interfata directa cu unitățile RTU. Aceste dispozitive electronice sunt
controlate pe baza microprocesoarelor și sunt utilizate pentru trasnsmiterea datelor înregistrate
către dispeceratul care se preocupa cu supravegherea proceselor tehnologice. De asemenea
dispeceratul primesc date de la sistemul principal pentru a controla echipamentele conectate la
sistemul SCADA.
Programmable Logic Controllers (PLC) – Controler logic programabil sunt urilizate în
sistemul de supraveghere, control si achizitii de date prin sensori. Aceste PLC -uri sunt conectate
la senzori pentru a c onverti semnalul de ieșire al senzorului in date digitale.
Infrastructur ă în comunicații – în general se utilizeaza conexiunea direcă pe fir , dar
și cea radio este utilizate , in sistemele de supraveghere , control si achiziții de date. Cu toate
acestea se mai utilizeaza și SDH (Synchronous Digital Hierarchy) sau SONET în sistemele
SCADA utilizate in stațiile de transformare și în sistemul de căi ferate.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
16
Sistemul SCADA are nevoie de o plaja mare de ip -uri pentru setarea rețelelor, dar și
de protocoale standardizate, pe baza cărora RTU -urile dai informațiile către dispecer.
Programarea SCADA în HMI sau în stația master, acesta este utilizat pentru crearea
diagramelor și hărților care furnizează informații vitale în timpul executării comenzil or sau in
cazul unui eveniment nedorit.
3.2 Materiale utilizate:
Am utilizat materialele necesare obținerii unui sistem de automatizare SCADA. Am
avut nevoie de un element care să poată face transferul de date de intrare și de ieșire între
echipamente și pentru acestea am utilizat un SWITCH industrial fabricat de către producătorul
PHOENIX CONTACT mode lul FL SWITCH SFNB 8TX. Pentru realizarea acestui proiect am
mai avut nevoie de un PLC cu adaptor bus , necesar pentru realizare părții logice din sistemul
scada, pentru acesta am ales varianta produsă de către producătorul Phoenix Contact , modelul
IL ETH BK DI8 DO4 2TX
Pentru alimentarea tuturor echipamentelor din dulapul RTU, avem nevoie de o sursa care
produce o tensiune de 24V C.C. si un curent de 4A , pentru acesta am ales varianta produsa de
Omron modelul S8VK -C12024.
CISCO IR809 împreuna cu sof tware -ul ES200 – este o dispozitiv IoT (Internet of
Things) RT U/Gateway cu multiple întrebuințări pe piața utilitaților, în special în distribuția
energiei electrice. Cu implementarea utilizării a mai multor protocoale pe un singur dispozitiv,
cum ar fi, I EC 61850, DNP 3.0, Modbus, este un furnizor de calitate care pemite conectivitatea
SCADA pentru orice furnizor la sistemul central, folosind IEC 60870 -5-104. Având un
SCADA RTU/Gateway implementat pe un IR809 sau pe alte dispozitive IOX, se permite
impleme ntarea rapidă și gestionarea ușoară pe termen lung permițând un TCO ( Cost total al
proprității) scăzut.
Pentru transmiterea semnalului GSM de la cutia RTU pe care am construit -o am
uitilizat o antena Access Point Cisco AIR -ANT2524DW -R.
Conexiunea de date între aceste echipamente am facut -o cu cablu UTP Cat 6 23AWG
CCA, iar la capetele cablurilor am ales să utilizez mufe RJ45 UTP/FTP cu 8 pini și cu ecranaj
metalic.
Protejarea dulapului , dar și al persoanelor ce îl utilizeaza am ales să fac protecția cu
două întreruptoare automate, un întreruptor automat ce are curentul nominal 16 A și celălalt de
6A.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
17
Toate dispozitivele enumerate mai sus, împreună cu conductoarele necesare
executării conecticii electrice și a led -urilor care să simuleze e xecutarea comenzilor, sunt
amplasate intr -o cutie metalica. Toate dispozitivele vor fi pozitionate pe șină omega, care
asigură prinderea fixa a acestor dispozitive. Conductoarele împreună cu cablul UTP vor fi
poziționate în canal pvc pentru pozarea cablului.
Componentele hardware oferă suportul de prelucrare, stocare, introducere, afișare și trasare
sau imprimare a datelor. Pentru sistemele SCADA se folosesc diverse echipamente, rolul
fiecăruia este bine determinat. Trebuie reținut îns ă faptul, că din considerente de siguranță se
obișnuiește folosirea unor elemente redundante pentru a preveni pierderea datelor sau
întreruperea funcționării. Unele componente hardware sunt speciale, de exemplu afișajele
sinoptice sunt de construcție speci ală, acestea trebuie să ofere o vedere de ansamblu asupra
dispunerii rețelei. De obicei, sistemul trebuie să ofere disponibilitate totală – 365 de zile din 365
și 24 de ore din 24, din această cauză toate componentele critice trebuie să fie de calitate
corespunzătoare acestei cerințe.
Componentele software oferă pe de o parte suport pentru prelucrare (sisteme de operare,
medii de rulare a programelor și de dezvoltare), iar pe de altă parte asigură mijloace de urmărire,
vizualizare, prelucrare a datelor. Pe baza unor prelucrări, unele di ntre aceste componente pot
iniția operații fizice, cum ar fi comandarea unor elemente de acționare și automatizare. Tot aici
trebuie menționate și programele de comunicații, care pe lângă suportul electronic de
comunicare asigură legăturile între diferitel e elemente ale sistemului. Una dintre componentele
cele mai importante ale sistemelor SCADA sunt sistemele de gestiune a bazelor de date
(SGBD), trebuie să existe o bază de date de timp real pentru a putea înregistra valorile
momentane, care asigură suport ul unor prelucrări de timp real pe de o parte, iar pe de altă parte
aceste date se vor înregistra pentru analize ulterioare în baze de date convenționale.
Componentele de comunicații oferă mijloacele fizice de legături dintre componente. între
diferitele elemente pot exista diferite mijloace de comunicații, de exemplu sistemul central de
prelucrare va fi alcătuit din echipamente ce sunt conectate între ele prin LAN (în condițiile în
care acestea sunt dispuse într -un sediu central), dar legătura dintre sist emul central de prelucrare
și elementele amplasate la distanță (componente de măsurare, componente de acționare și
automatizare, echipamente decizionale locale) se va face prin alte mijloace de comunicații: linii
telefonice (închiriate sau proprietare), mi jloace de comunicații radio terestre, mijloace de
comunicații prin sateliți. Trebuie menționat că pentru sistemul central de prelucrare se va folosi
un sistem de operare în timp real, care să poată oferi serviciile necesa re pentru timp de răspuns
rapid
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
18
3.3 Descrierea materialelor utilizate
3.3.1 Switch industrial FL SWITCH SFNB 8TX
Am utilizat acest echipament pentru a face o retea locală necesara realizării
conexiunilor între echipamentele din postul de transformare. Am ales modelul FL SWITCH
SFNB 8TX produs de către compania Phoenix contact pentru ca are 8 porturi RJ45, ceea ce imi
asigura un numar suf icient de mare de porturi pentru a conec ta toate echipamentele necesare.
Un al doilea motiv pentru care am optat pentru acest model, a fost viteza de transfer de 10/100
Mbps, o viteza care asigura transferul de date optim pentru SCADA. Acest echipament
funcționează in curent continuu si ii este necesar domeniul de alimentare 9V – 32V. Acesta are
un consum minim de 140mA la tensiunea nominala de 24 V si un consum maxim de 380 mA
la 9V. Distanța mxima a conductorului UTP prin care face transferul de date este de 100m.
Rezista la intemperii având un grad de protecție IP20. Temperatura de funcționare optimă este
intervalul -10 – 60 ℃.
Fig. 3 .1 Switch industrial FL SWITCH SFNB 8TX
3.3.2 PLC și sistem I/O cu adaptor bus IL ETH BK DI8 DO4 2TX
Controlerele Inline (ILC) reprezintă standardul confirmat din portofoliul PLC de la
Phoenix Contact. PLC -urile acceptă toate canalele de c omunicații uzuale, cum ar fi Ethernet și
telefonia mobilă. În plus, acestea pot fi extinse în mod simplu cu diverse module I/O Inline și
oferă o comunicație optimă cu un server web integrat, liber programabil. Acest model de sistem
I/O Inline este optim pe ntru posturile de transformare deo arece are un numă r mare de I/O si
terminale fucționale, precum si o deschidere mare la sistemele cu comunicație tip bus cu
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
19
conexiune la internet. Acesta este versatile pentru sistemele I/O , pentru ca are o gamă largă de
module I/O și terminale funcționale disponibile pentru toate sistemele cu comunicatie de tipul
bus și retele de internet. Inițial acesta are 4 digitale pe ies ire si 8 digitale pe intrare, dar datorită
faptului că acest dispozitiv se poate extinde prin adaugarea de cartele, numarul intrarilor și
ieșirilor poate fi adaptat la nevoile fiecarui utilizator.
Acest dispozitiv este alimentat in curent conti nuu la 24V, avand domeniul de
alimentare cuprins intre 19,2V și 30V DC. Pe fiecare intrare a acestuia semnalul are nevoie de
o tensiune de 24V DC pentru a putea fi citit de PLC. Funcționeaza la un curent de 0.8 A și are
un consum de maxim 0.98 A.
Comunica ția are nevoie de un nivel de tensiune UL=7.5V, iar pentru transferul de date
analogice este nevoie de o tensiune UANA=24V. Intrările functionează pe curba caracteristică
IEC 61131 -2 type 1. Ieșirile funcționeaza la o tensiune nominal de 24V DC și un curen t maxim
pe canal de 500 mA, iar curentul maxim pe modul este de 2A.
Datorită conexiunii bus, sistemul inline poate fi conectat la retelele de internet cu
ajutorul unui cablu utp la capetele căruia se montează mufe RJ45 , ceea ce este un avantaj,
pentru că poate fi foarte ușor parametrizat și pus în rețeaua locală.
Acest PLC ofera diverse avantaje, dar si dezavantaje. Ca avantaje avem:
– cost favorabil pentru controlarea sistemelor complexe;
– instrumentele de identificare a probl emelor faciliteaza programarea si reduce timpul
de nefunctionare;
– componentele de incredere face ca sistemul sa functioneze mai multi ani fara
probleme;
– posibilitatea vizualizarii functionarii;
– viteza de functionare;
– metode diferite de programare.
Dezavantajele acestui PLC sunt:
– a utiliza o multime mare de date, date complexe sau functii matematice complicate;
– a citi si scrie baze de date;
– a genera rapoarte;
– a afisa datele si informatiile operatorului.
Metoda uzuala de programare a unui controler PLC este cea care utilizeaza un
PC conectat cu sistemul de control. Exista însa si posibilitatea programarii manuale a
sistemului, utilizând o microtasta tura si un monitor software cu functiuni specifice.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
20
Fig 3 .2 PLC IL ETH BK DI8 DO4 2TX
3.3.3 Sursă de tensiune produsă de Omron, modelul S8VK -C12024
Am ales această sursă de tensiune pentru că este optimă din punct de vedere al
caracteristicilor pe care le are și anume tensiunea pe care o are la ieșire este de 24V și curentul
de 5A neces ara pentru alimentarea PLC -ului și al RTU -ului. Aceasta sursă este rezistentă la un
mediu dur, deoarece are grad de protecție IP20 și funcționeaz ă la temperaturi cuprinse în
intervalul -25 – 65 ℃. Un alt punct forte al acestei surse este modul de instalare rapid, ceea ce
ofera o flexibilitate mare in proiectarea aplicațiilor din care vor face parte.
Fig. 3,3 Sursă de tensiune produsă de Omron
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
21
3.3.4 RTU ES200
Aplicația ES200 alături de hardware -ul CISCO IR809 reprezintă a IV -a generație de RTU
gateway de protocol (Internet of Things), pentru controlul și supervizarea sistemelor de
distribuție de energie electrică. ES20 0 a fost dezvoltat pentru a opera eficient sistemele de
distribuție de energie reprezentate de stații electrice IT/MT sau posturi de transformare, folosind
standardele actuale de securitate și protocoale de comunicații standard în automatizari. În figura
de mai jos este exemplificată utilizarea ES200.
Am ales acest dispozitiv deoarece este soluția ideala pentru automatizare si controlul
transformării puterii cât și pentru sistemele Scada locale. A cest dispozitiv este capabil să ruleze
și opereze in modul Ne twork edge în timp ce nu permite microdispozitivelor SCADA să
desfășoare alte procese. Permite extragerea, concentrarea, procesarea datelor și acționand ca un
gateway SCADA.
Acest sistem permite utilizarea protecțiilor inteligente (semnale IED) , precum și
achiziția direct a semnalului digital. ES200 are o gamă largă de protocoale standard pentru
monitorizarea și transmiterea informațiilor la un nivel superior. De asemenea, ES200 poate
stoca un istoric de până la 500,000 evenimente stocate în mer moria nevolatila, cum ar fi , sursa
evenimentului, starea înainte și după eveniment, eticheta de timp care identifică ora la care a
avut loc evenimentul (precizia 1ms) .
Fig. 3.4 Cisco ES200
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
22
3.3.5 Întreruptor automat
Întreruptoarele automate sunt destinate protecției împotriva curenților de suprasarcină și de
scurtcircuit, pentru comanda și secționarea circuitelor de distribuție electrică terminală terțiare,
agricole si industriale, in sisteme de tratare a neutrului tip TT sau TN -S, care necesită
intreruperea neutrului fară protecția sa. Pentru aplicația pe care o realize am ales o siguranță
modulară, bipolară, ce funcționează la o tensiune de 230V și care are un amperaj de 16A, cu
capacitate de rupere de 4500 A. Celălalt întreruptor este modular, te nsiunea de funcționare de
230V, cu amperaj de 6A, bipolar și are capacitatea de rupere la 4500A.
Fig. 3 .5 Întreruptor automat
3.3.6 Antena Access Point Cisco AIR -ANT2524DW -R
Am ales această antena pentru ca este compacta și are o arie mare de acoperire. Aceasta
funcționează dual -band și operează în doua frecvențe și anume in 2,4 GHz si 5 GHz, are
capabilitatea de a funcționa în modul polaritate inversă TNC. Are o impedanța nominal de 50
ohm și are conector de tip ul RP -TNC plug. Aceasta mai are un avantaj, că poate fi orientate pe
o plaja de la 0 grade pana la 90 de grade și astfel poate fi orientate către o zonă cu câmp deschis
pentru o recepție mai bună a semnalului.
Fig. 2. 6 Access Point Cisco
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
23
3.3.7 Cablul UTP
Cablu torsadat neecranat (Unshielded twisted -pair – UTP) – Cablu format din patru perechi de
fire. Acest tip de cablu se bazează numai pe efectul de anulare obținut prin torsadarea perechilor
de fire care limitează degradarea semnalului cauzată de inte rferențe electromagnetice (EMI) și
interferențe în frecvența radio (RFI). UTP este cel mai folosit tip de cablu în rețele. Lungimea
unui segment poate fi de maxim 100 m.
Fig. 3 .7 Cablu UTP
3.3.8 Dulap SISTEM SCADA
Selecția dulapului pentru sistemul SCADA se execută în funcție de specificul și
complexitatea aplicației. Pentru prezenta aplicație a fost selectat n oul dulap SCADA
PT/PC/PTAb de la SC Electroalfa SA, acesta prezentând o soluție eficientă pentru posturi le de
transformare și puncte le de alimentare (conexiune) .
Figura 3.8 Dulap SCADA Electroalfa
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
24
Caracteristice tehnice :
Putere nominal: 1250÷ 1630 (1250) kVA ;
Curent nominal termic și de utilizare: 360A÷910(1440)A ;
Curentul transformatorilor de cur ent: 400÷1000(1500)/5A, clasa 0,5 ;
Tensiunea nominal de utilizare: 400/230 V c.a ;
Tensiunea de izolare: 690 V c.a ;
Frecventa nominal: 50 Hz ;
Gradul normal de protective: IP 00 (variant deschisa); IP 20 (variant semi inchisa) ;
Acest dulap va avea î n compunere toate echipamentele descrise ma i sus.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
25
Capitolul 4
Integrarea echipamentelor din postul de transformare în
sistemul SCADA
Una dintre cele mai dificile etape în proiectarea unui post de transformare este
integrarea echipamentelor î n sistemul SCADA.
Abordarea propusă în cadrul acestui proiect este de a prezenta elementele de circuit
corespunzatoare circuitului primar ( 20kV) și pe cele ale circuitului secundar și pe baza
cerin țelor impuse sistemului să se determine atâ t senzorii , cât și elementele de acționare ,
precum și modalitatea de integrare a ac estor elemente în sistemul SCADA .
Un element de noutate î n abordarea subiectului este luarea în considerare a postului de
transformare , nu numai în viziunea unui punct de distribuț ie (caracteristic rețelelo r cu puncte
de generare concentrate) , cât și a unui punct de integrare a producă torilor de energie electric ă
(caracteristic rețelelor de producție distribuită ) capabil e să integreze micii pr oducă tori de
energie electrică din resurse regenerabile ( fotovoltaic, eolian, biogas , etc)
4.1 Semnalizările SCADA primite/transmise de la componentele
circuitelor primare (transformatorul 20/0,4 kV, separatorul de
rețea etc)
Schema electric ă al circu itului primar este prezentată în figura 4.1. Pe baza acesteia,
semnalizările ș i comenzile au fost centralizate î n tabelul 4.3.
Figura 4.1. Schema monofilară a circuitului primar dintr -un post de transformare
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
26
Într-un post de transformare, întâlnim urmatoarele grupe de semnale primare, care
trebuiesc considerate atunci când se doreste conducerea de la distanta a procesului:
Semnalizari de pozitie (întreruptoare, separatoare, automatizari, pozitii extreme) .
Semnalizari preventive;
Semnalizari de incident (de avarie)
Comenzi · Masuri (tensiuni, curenti, puteri, frecventa)
Contorizari (energie activa, energie reactiva) .
4.1.1 Semnaliză ri separator medie tensiune
Semnalele ce prezintă interes și reprezintă stă ri ale circuitului ce sunt necesare a fi
prezentate în sistemul SCADA:
a) Comand a “Închidere Separator” este realizată prin aplicarea unei tensiuni continue de 48V
la bornele motorului “M” și este realizată prin comanda transmisă de la RTU ( circuit
prezentat cu culoare roș ie în figura 4.1.1 )
b) Comanda “Deschidere separator” se r ealizează prin schimbarea de polaritate a tensiunii de
acționare a motorului “M” ș i este realiza tă prin anclan șarea releului Q 61 de c ătre RTU (
circuit prezentat cu albastru în figura 4.1.1 )
c) Poziție “cheie selecț ie comenzi”. Este un semnal analogic de 48V g enerat de poziția cheii
de acționare “Automat”/”Manual” când sistemul este pe poziț ia “Automa t” către RTU și
este necesară pentru a semnaliza în dispecerat dacă este activ ă comanda separatorului (
circuit reprezentat cu verde în figura 4.1.1 )
d) Lipsa tensi unii “MT” e ste un semnal analogic de 48V transmis la RTU care se obț ine
printr -un transformator de li nie cuplat la liniile de 20KV. Î n cazul în care tensiunea de
20kV lipseș te, semnalul este 0 , și astfel semnalizează dispeceratului lipsa mediei tensiuni
în cablurile de conexiune linie -transformator ( circuit reprezentat cu magenta în figura
4.1.1 )
e) Defect pe cablurile de tensiune este un semnal analogic, o tensiune de 0,1 -3V generat ă de
un transformator de curent instalat p e cablurile de medie tensiune. În momentul î n care
curentul crește peste valoarea prestabilită ( de exemplu : 2 V), acesta se mnalează către
dispecerat o posibilă avarie î n cablu , reprezentată de creș terea curentului pe una din faz e
sau pe toate cele trei faze că tre dispecerat.( circuit rep rezentat cu roz în figura 4.1.1 )
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
27
f) Reset defect e ste un semnal analogic de 48 V , ce se aplică releului de deconectare a
circuitului în cazul unui defect dup ă ce defectul a fost remediat. Comanda este transmis ă
din dispecerat prin intermediul RTU ( circuit re prezentat cu galben în figura 4.1.1.
4.1.1 Circuit acționare / semnalizare separator telecomandat.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
28
4.1.2 Semnalizări TSI cu separator manual și fuzibil.
Semnalele ce prezintă interes și reprezintă stă ri ale circuitului ce sunt necesare a fi
prezentate î n sistemul SCADA:
a) Ardere siguranță fuzibilă MT este un semnal analo gic de 48 V care se transmite că tre
RTU , obținut printr -un transformator de linie din avalul circuitului siguranț ei fuzibile.
Lipsa ace stei tensiuni semnalizează RTU ș i mai departe dispeceratului că siguranța
fuzibila a TSI este arsă ( circuit reprezenta t cu roșu î n figura 4.1.2 )
b) Lipsa tensiunii cablului MT este un semnal analo gic de 48 V care se transmite că tre RTU ,
obținut printr -un transformator de linie d in amontele circuitului siguranț ei fuzibile. Lip sa
acestei tensiuni semnalizează RTU ș i mai departe di speceratului că nu există tensiune în
cablul de MT și astfel se poate discrimina între defectul în cablu și arderea siguranț ei (
circuit reprezenta t cu albastru î n figura 4.1.2 )
c) Stare MTB (microcircuit braker) a celulei TSI este un s emnal analog de 48 V ce reprezintă
starea circuitului de separare a celulei TSI (circuit reprezentat cu verde î n figura 4.1.2 )
Figura 4.1.2 Schema monofilară semnalizării TSI cu separator manual ș i fuzibil
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
29
4.2. Schema bloc a postului de transformare integrat în SCADA
HMI
În HMI de pe ecranale operatorilor SCADA ( dispeceri) posturile de transformare
nemodernizate sunt figurate conform desenului din figura 4.3.1
Figura 4.2.1 Post de transformare neintegrat în scada
Așa cum se poate vedea, elementele sunt prezentate neoperațional, ele putînd fi activate atunci
când postul va fi modernizat.
Așa cum se poate vedea, elementele sunt prezentate neoperațional, ele pu tînd fi activate atunci
când postul va fi modernizat.
Posturile integrate în SCADA sunt reprezentate pe HMI așa cum este prezentat în figura 4.3.2
Fig 4.2.2. Reprezentarea pe HMI a posturilor de transformare integrate în SCADA
Cu roșu sunt reprezentate pozițiile „Normal Închise” ale separatorului SB și ale
Întrerupătorului 20kV
În cazul în care PT prezintă avarii și este deconectat de la rețeaua de alimentare acesta poate
să se gaseasca în starea prezentată în figura 4.3.3.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
30
Fig. 4.2.3. Reprezentarea pe HMI a postului de transformare nealimentat (SCADA)
În cazul în care se va introduce modernizarea propusă, reprezentarea unui post de
transformare va fi cea prezentată în figura 4.2.4.
Fig.4.2.4. Reprezentarea pe HMI a postului de transformare și cu b arele 0,4 kV
Se poate observa că există acum posibilitatea decuplării celulelor de 0,4kV, iar în
figura 4.2.5 se poate observa cum ar trebui să arate pe HMI imaginea unui post în care se pot
decupla automat și liniile de 0,4 kV, evitând astfel funcționăr i insularizate ale unor generatori
din resurse regenerabile.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
31
Fig.4.2.5. Reprezentarea pe HMI a unui post de transformare nealimentat atât pe partea de 20
kV, cât și pe partea de 0,4 Kv
În figura 4.2.6 este prezentat un post în care cele două bare de alimentare de medie tensiune
sunt cuplate, iar plecarea spre consumator nu este alimentată. Schema reprezintă starea
postului atunci când pe circuitul consumatorului se execută o lucrare sau datorită unui defect
pe canalul consumatorului.
Fig. 4.2.6
Post de transformare 20kV/0,4kV alimentat radial. Specific situațiilor în care există
defect pe cablu în partea stangă ( Fig.4.3.7)
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
32
Fig.4.3.7
Exemplu de funcționare insularizată (Fig.4.3.8). Întrerupătorul transformatorului de
20kV este decup lat, întrerupătorul de 0,4kV este decuplat, însă datorită existenței
producătorilor distribuiți de energie din surse regenerabile, linia de 0,4kV rămâne sub
tensiune.
Fig.4.3.8
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
33
Capitolul 5
Partea practica
Dulapul de teste
5.1 Conceptul dulapului de teste
Am ales să proiectez un post de tran sformare cu două celule. Una de linie și una de trafo,
aceasta este o configurație minima pentru un post de transformare, care ar putea alimenta un
cartier de reședințe. Conform noilor reglementări acest post tre buie să aibe separator de linie pe
celula de linie, cuțite legare la pământ (CLP) și semnalele generale, lipsă tensiune MT, lipsă
tensiune de comandă și comanda de local – distanță.
Asemenea celulei de linie și celula de trafo are nevoie de un sepa rator cu armare
motorizată, cuțit e legare la pământ și semnalele necesare funcționării în parametrii optimi;
aceste semnalizări sunt : lipsă tensiune MT, lipsă tensiune comandă, ardere siguranță MT,
supratemperatură trafo treapta I și II, dar și comanda de local -distanță. Pe lânga aceste comenzi
și semnalizări, trebuie să mai existe semnalizările generale pe întreg postul de transformare,
aceste sunt următoarele: lipsă alimentare Sica, siguranță buclă comandă declanșată, atenționare
efracție, atenționare incendiu și avertizare baterie declanșată.
La celula de linie comenzile au câte două stări și anume, separator linie – închis/deschis,
CLP- închis/deschis. Iar semnalele de pe această celulă reprezintă :
lipsă tensiune MT – ne arata lipsa tensiunii de medie;
lipsă tensiune comandă – ne averizează că celulele nu mai au tensiune curent
continuu,necesar pentru efectuarea comenzilor
comanda de local -distanță permite controlul de la distanță a acestei celule.
La celula de trafo avem aceleași comenzi și semnalizări unde se mai adaugă două
semnalizări, supratemperatură treapta I și II. Aceste două semnalizări reprezintă,
supratemperatură traptă I este avertizarea că trasnformatorul a ajuns la o temperatură de 65 ℃
și supratemperatură treaptă II reprezintă semnalizarea de declanșare a transformatorului când
trafo ajunge la temperatura de 85 ℃.
Semnalizările generale a acestui post de transformare reprezintă pozițiile unor
echipamente generale din p ostul de tra nsformare, cu ar fi:
lipsa alimentare Sica – ceea ce reprezintă lipsa alimentării cu tensiune a dulapului
de servicii interne curent alternativ;
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
34
sigurață buclă comandă – reprezintă prezența tensiunii de curent continuu de 48V
pe tot postul de trasnformare , din aceas tă siguranță pleacă în cele două celule din
post ce se ocupă cu comenzile, o dată ce această alimentare dispare nu se mai pot
da comenzi în postul de transformare;
semnalizarea de atenționare efracție apare în momentul în care ușa postului este
deschisă și nu este introdus pin -ul necesar dezactivării alarmei și justificarea
omului de specialitate în post;
atenționare incendiu – apare în momentul in care senzorul de fum este activat în
momentul in care în post apare fum;
semnalizarea baterie declanșată – se activează când întreruptorul automat de pe
acumulatori este declanșat.
Dupa alegerea tuturor semnalizărilor și comenzilor ne putem ocupa de baza de date pentru
ES200, această bază de date se face în aplicaț ia ES200 Dashboard, cu aceasta se realizează
arhitectura aplicației în ES200.
Fig. 3.1 Schemă principală pentru ES200
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
35
Această aplicație suportă mai multe protocoale de comunicație, Modbus, DNP3, IEC
60870 -5-104 și IEC 61850. Aceste protocoale sunt utilizate în prezent de o gamă largă de
echipamente moderne de protectie și IED -uri, prin urmare această aplicație poate fi uș or
implementată cu toate echipamentele existente.
Datele necesare pentru ca aplicația ES200 să funcționeze corect sunt preluate dintr -o bază
de date. Fiecare unitate este livrată cu o aplicație pentru vizualizarea și editarea bazei de date .
Aplicațiile SCA DA sunt realizate pe baza unei arhitecturi software. O arhitectura SCADA
software are cel puțin doua componente:
Aplicația SCADA server
Aplicația SCADA client
Clienții SCADA obișnuiți, rulează aplicații specifice spre deosebire de clienții WEB
SCADA care vizualizează pagini WEB oferite de WEB server. Pentru a reduce cat mai mult
diferența dintre clienții SCADA obișnuiți și clienții WEB SCADA, și pentru a oferi și acestora
HMI -uri cat mai asemănătoare cu cele ale clienților obișnuiți, se utilizează aplicații WEB bazate
pe servicii și instrumente virtuale. Componentele tip de instrument virtual sunt construite pentru
a pune la dispoziția utilizatorilor o interfața care oferă date pentru inițializare, și generarea unui
instrument virtual. Componentele tip de instrument virtual sunt servicii WEB puse la dispoziție
de serverele de servicii web. Pentru a facilita căutarea acestor servicii, sunt necesare broker -ele
de servicii
Fig 3.2 Arhitectura ES200
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
36
5.2 Crearea configurației
Primul pas pe care trebuie să îl face cand realizăm o configurație noua, trebuie să știm de la ce
tip de echipament primim informația, in cele mai multe cazuri Master -ul este de tip Modbus și
se dorește transmiterea datelor către un centru de comandă utilizând protocolul IEC 104. Pentru
a face acest lucru, este necesar să cream cele doua echipamente in Dashboard și să le conectăm
între ele. Înainte de crearea celor două echipamente este necesar selectarea versiunii acestei
configurații.
5.2.1 Configurarea Inteligent Electronic Device
IED-ul este parte din soft care definește echipamentul de tip Modbus și în care se definesc
semnale, comenzi . Aici denumim numele echipamentului pe care dorim să -l cream, selectam
procesul echipamentului și canalul prin care dorim să facem transferul de d ata, unde eu am
folosit SERIAL.
Modbus este un protocol de comunicație situat pe nivelul 7 în Referință OSI, nivelul cel
mai apropiat de utilizator, la fel ca Telnet, File Transfer Protocol (FTP), si Simple Mail Transfer
Protocol (SMTP).
Modbus este bazat pe o arhitectura master/slave sau client/server. Protocolul este
conceput pentru a fi folosit la PLC -urile proprii. A devenit un standard de comunicație în
industrie și este în prezent cel mai folosit la conectarea tuturor dispozitivelor industriale.
Motivele cele mai importante pentru utilizarea acestuia atât de raspandită sunt:
este un protocol desch is, cu documentație disponibilă
poate fi implementat într -un timp scurt (zile nu luni)
lucreaza cu biț i sau octeți și în acest fel nu impune c erințe deosebite producătorilor
Modbus permite administrarea unei rețele de dispozitive, spre exemplu un sistem care
măsoară temperatura și umiditatea pe care le comunica unui computer. Modbus este deseori
folosit p entru a conecta un computer de supervizare cu un RTU d intr-un sistem de monitorizare
și achiziț ie de date SCADA. Exista versiuni ale protocolului MODBUS atit pentru portul serial
cit si pentru Ethernet.
MODBUS exista in 2 var iante pentru comunicarea serial ă:
Modbus RTU – datele su nt reprezentate binar într-o form ă compactă .
Modbus ASCII – datele s unt reprezentate ASCII într -o formă uș or interpretabil ă direct.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
37
Varianta RTU folose ște ca suma de control pentru mesaje CRC
(Cyclic_redundancy_check) , iar varianta ASCII foloseste LRC
(Longitudinal_redundancy_check).
Versiunea pentru Et hernet, Modbus/TCP este similară cu Modbus RTU, dar datele sunt
transmise î n pachete TCP/IP
Diversele implementă ri ale Modbus folosesc fie f ire pentru transmisie, comunicații, fie
fără fire, SMS sau GPRS.
În continuare trebuie ales numarul de intrări de care acest dispozitiv are nevoie, în
conseciță am ales 10 intrări simple și tot aici trebuie ales de la al câta intrare să înceapă
numaratoarea.
Fig 3. 3 Introducerea a 10 intrări
Tot aici este necesar să introducem intenet protocol, care asigură serviciul de transmitere
a datelor fără conexiune permanent , acesta identifică fiecare interfață logică a echipamentelor
conectate la intenet prin acest IP. Se utilizează IP -ul versiunea st andard, IPv4, care este
reprezentatăpe 32 de biți, de exemplu 192.168.0.1, acest IP este din clasa C și folosește 16 biți
pentru rețea și 16 pentru stație.
În această configurație a IED -ului trebuie să definim numarul semnalelor , să denumim
numele acestor semnale din fiecare celulă de distribuție și pentru fiecare semnal în parte trebuie
să creăm un tag unic, pentru ca baza de date să știe de la ce echipament trebuie să trimită
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
38
comanda sau să primească comanda respectivă. În acest meniu trebuie aleasă și a dresa pe care
echipamentul să se identifice.
Un exemplu al tag -urilor este pentru separator și anume:
S1I – separator celula linie inchis.
S1D – separator celula linie deschis
1FXXXXFS1ST – starea separatorului
Fig. 3.4 Configurarea IED -ului
5.2.2 Configuratea Multi Data Master
În acest meniu se atribuie atribuit funcțion alitatea comenzilor cât și rolul acestora. Un
exemplu este separatorul, care deține două comenzi și în aceleași timp și două stăriș separator
închis si separator deschis. Pentru a face aceste comenzi trebuie să facem formula după care,
RTU -ul va transmite impulsul de comanda și durata impulsului pentru aceasta comanda trebuie
setat, deoarece în funcție de această setare, comanda va funcționa sau nu.
5.2.3 Configurarea Command Center
În meniul Command center se va crea legatura cu serverul central, cu ajutorul c ăruia se
face legatura dintre RTU și dispeceratul. Pentru a face acest lucru tag -ul fiecarui semnal se
adaugă în acest meniu, iar pe langă acest luc ru, aici se mai adauga și adresa semnalului
respectiv. În coloana Master Equipment ne va aparea echipamentul master care va da semnalul
sau comanda pe adresa și echipamentul respectiv.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
39
Fig. 3. 5 Command center
În acest meniu se pot schimba și proprietațile Command Center -ului, cum ar fi informațiile
unitații (Numele, Canalul de comunicație, descrierea), Proprietațile echipamentului și
proprietațile canalului de comunicații.
5.2.4 Încărcarea și descă rcarea bazelor de date din ES200
După ce am făcut baza de date, aceasta trebuie încărcată în RTU ES200 pentru a putea fi
utilizată în postul de transformare și a face operațiunile cu echipametul din postul de
transformare. Pentru a face această După editarea unei baze de date, pentru a o folosi cu
aplicația ES200, trebuie să o încărcați în sistemul care rulează ES200. Puteți face acest lucru
din aplicația Dashboard utilizând meniul File -> Export Project. La fel ca atunci când importați
o bază de date, vi se vor solicita informațiile necesare pe ntru a stabili o conexiune.
După introducerea informațiilor solicitate, vi se va solicita să selectați ce fișier local doriți să
încărcați în sistem. Locația în care este actualizată este standard, de aceea este inutil să o
selectați.
Descărcarea bazei de date: î n unele cazuri de utilizare, baza de date care este în prezent utilizată
pe ES200 va trebui să fie modificată. Pentru a face acest lucru, trebuie să -l importați local și
să-l editați cu aplicația Dashboard. Pentru aceasta, utilizați meniul File -> Import Project.
Aceasta va deschide o fereastră în care puteți introduce informațiile de conectare necesare.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
40
Fig. 3.7 Descărcarea bazei de date de pe ES200
După ce ai introdus datele de acreditare, vi se va cere să navigați prin propriul computer și să
selectați unde doriți să fie salvată baza de date la distanță și ce nume doriți să aibă.â
După ce am creat baza de date și am verificat -o, aceasta trebuie încă rcată p e ES200, vom face
acest lucru cum am scris mai sus.
5.2.5 Meniul Entity Viewe r
După toate etapele scrise mai sus, se fac verificările necesare confirmării funcționării bazei de
date. Pentru a face verificarile este nevoie să intrăm in meniul Entity Viewer.
În acest meniu ni se oferă posibilitatea verificării digitalelor din baza de date și observarea
funcționalității acesteia. Aici avem 6 câmpuri , descriere, tipul, adresa, digitala pe care o are
semnalul, comanda ș i statusul semnalului respectiv. În câmpul descriere se afișează numele
semnalelor , la tipul semnalului – analog sau binar. Lângă tipul semnalului găsim câmpul cu
adresa semnalelor cu ajutorul căruia verific ăm dacă adresele corespund. La câmpul value
vedem bitul pe care este semnalul/comanda respectivă, în general se utilizează doi biți, 1 sau 1,
care reprezintă 0 – comanda de deschidere/a apărut și 2 – comanda închidere/a dispărut. Mai
există și cazuri în care se utilizează al treilea bit , 0 care simboliz ează poziția în mișcare/defect.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
41
În câmpul command se pot da comenzi locale pentru verificare funcționalității bazei de date.
În momentul în care baza de date este online, în meniul Entity Viewer putem observa câteva
informații despre starea acesteia, cum ar fi, ora ultimei actualizări și starea conexiunii online
sau offline, tot aici putem face câteva operațiuni cu baza de date, putem da refresh pentru a
observa dacă s -a blocat baza de date și dacă apar modificări în urma comenzii. Mai putem da
comanda de Stop sau Start pentru a opri și porni operațiunile din baza de date.
Fig. 3.6 Meniul Entity Viewer
După finalizarea configurației de ES200, executăm postul de transformare prin montarea în
acesta a tuturor echipamentelor necesare sistemului SCADA. În urma instalării va trebuie să
configurăm restul echipamentelor și în cele din urmă sa facem testele necesare confirmării
funcționalității întregului sistem SCADA.
Toate acestea le veți găsi în următoarele capitole.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
42
Capitolul 6
Configurarea echipamentelor și testele de probă
6.1 Configurarea echipamentelor și a rețelei
După finalizarea tuturor operațiunilor din capitolele de mai sus, urmeaza instalarea
sistemului SCADA în postul de transformare.
Presupunem o instalare obișnuită într -un post de transformare al unuia din distribuitorii
de energie electrică, care este pus în funcționare. În continuare voi scie despre modul de operare
pe care trebuie să îl respectăm când ajungem în post.
Primul pas pe care trebuie să il facem când ajungem este să ne asigurăm că postul este
scos parțial de sub tensiune, partea în care noi vom lucra și c ă zona de lucru este delimitată cu
banda roșu -alb.
Al doilea pas pe care îl facem, este să montăm RTU ES200 în dulapul Remote Terminal
Unit (RTU) și să facem legaturile între SWITCH – RTU din dulap și să îl conectăm la rețeaua
de curent continuu a postului pe circuitul de 48V.
Cel de -al treilea pas este să facem conexiunea de date dintre SWITCH – PLC. Toate
aceste conexiuni vor fi făcute. După executarea tuturor conexiunilor , trebuie să punem IP -ul la
PLC. Această operațiune poate fi facută în două moduri, fie utilizăm aplicația IpAssign,
aplicația ce este utilă pentru echipamentele de la Phoenix Contact. Fi e utilizăm ip -ul default al
echipamentelor, aceasta metoda este cea -a mai sigură, pentru ca astfel se va pune ip -ul direct in
bios-ul aparatului și doi la mână dispar erorile datorate versiunii de software.
După ce am pus ip -ul correct la PLC va trebui să observăm dacă conexiunea este facută
corect. Vom da câte un ping pe ip -ul fiecarui echipament în parte. Dacă ne răspunde toate
echipamentele atunci conexiunea este corect executată. În cazul în care nu ne raspunde un
echipament la ping atunci vom fi nevoiț i să reluăm executarea rețelei, de la echipament spre
switch.
După ce am făcut rețeaua corespunzător schemei, atunci putem verifica în Entity Viewer
dacă rețeaua este online și dacă ne apar echipamentele conform proiectului.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
43
6.2 Testele cu dispeceratul
După executarea corectă a rețelei și configurarea echipamentelor din postul de
transformare, trebuie să facem testele cu dispeceratul de la distribuitorul de energie electrică
pentru a ne asigura că funcționează totul conform proiectului.
La aceste teste noi verificăm funcționalitatea comenzilor din post, cum ar fi
deschiderea/închidera separatorului. În cazul în care acesta nu funcționează corect suntem
nevoiți să verificăm toate conexiunile, începând de la switch -ul situat in dulapul RTU până in
celula de li nie/trafo. Prima data se i -a la verificat conexiunile de date, dacă acestea sunt corecte,
verificăm dacă în rigleta de conexiuni sunt respectate adresele. În cazul în care acestea nu sunt
respectate, atunci luăm legătura cu constructorul, pentru că nu mai este sarcina noastră.
Atunci când toate semnalizările vor funcționa conform proiectului, atunci vom da rețeaua
în regim de dispecer, pentru a putea fi utilizate de către distribuitorul de energie electrică.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
44
Capitolul 7
Norme de securitate și sănătate în muncă
în instalațiile electrice
7.1. Autorizarea electricienilor din punct de vedere al securității
și sănătății în muncă, pentru desfășurarea activității în instalațiile
electrice
Electricienii care își desfășoară activitatea în instalațiile electrice trebuie :
să fie apți din punct de vedere fizic și psihic;
să aibă aptitudini pentru meseria și funcția în care își desfășoară activitatea;
să posede calificarea profesională;
să cunoască și să respecte prevederile de securitate în muncă;
să cunoască procedurile de scoatere de sub tensiune a persoanelor electrocutate și de
acordare al primului ajutor.
Starea sănătății se constată prin examen medical de specialitate, respectiv examen
psihologic.
Examinarea medicală se realizează la angajare, periodic sau ori de câte ori conducerea
apreciază a fi necesar.
Examinarea psihologică se efectuează obligatoriu la angajare.
Nivelul de calificare se constată prin examen la angajare și periodic.
7.2 Măsuri tehnice de securitate în muncă, în executarea
lucrărilor în instalațiile electrice din exploatare, cu scoaterea
acestora de sub tensiune
Măsurile tehnice obligatorii pentru realizarea unei lucrări în instalațiile electrice, cu
scoaterea a cestora de sub tensiune, sunt :
separarea electică a i nstalației respective;
identificarea instalației în care se urmează a se lucra;
verificarea lipsei tensiunii și legarea imediată a instalației la pământ și în scurtcircuit;
delimitarea materială a zonei de lucru;
asigurarea împortiva accidentelor de natură neelectrică;
Separarea electrică a instalației trebuie urmată de închiderea cuțitelor de legare la pământ(
CLP).
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
45
Pentru executarea lucrărilor trebuie scoase de sub tensiune:
părțile active la care urmează a se lucra;
părțile active la care nu se lucrează dar se găsesc la o ditanță mai mică decât limita
admisă.
Marimile limitelor admise a instalațiilor ce rămân sub tensiune sunt prezentate în tabelul
următor:
Tabelul 5.1. Mărimile limitelor admise [9]
TENSIUNE NOMINALĂ [kV] 1-20 27-60 110 220 400 750
Limita admisă la manevre executate
în instalații (m) 0,80 1,00 1,50 2,40 3,70 6,25
Distanța
minimă de
vecinătate la
excutarea
lucrărilor
De
la
sol
In instalațiile
interioare
0,80
1,00
1,50
2,40
3,70
6,25
In instalații
exterioare 2,00 2,50 3,00 4,00 5,00 8,00
Prin urcare pe
stâlpii LEA 1,50 2,00 2,50 3,00 5,00 8,00
În cazul instalațiilor de joasă tensiune , distanța de vecinătate nu se normează, dar se
interzice atingerea directă a părților aflate sub tensiune.
7.3 Separarea electică
1. Întreruperea tensiunii și separarea vizibilă a instalației sau a părții din instalația electrică
Întreruperea tensiunii se face după anularea automatizărilor care conduc la reconectarea
întreruptoarelor ce separă instalația de restul instalațiilor aflate sub tensiune.
După întreruperea tensiunii trebuie să se efectueze separ afață de toate părțile de unde ar
putea să apară tensiune.
Separarea vizibilă se real izează prin deschiderea separatoarelor, scoaterea patroanelor
siguranțelor fuzibile, debroșarea întreruptoarelor.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
46
Pentru a evita tensiuni inverse (din joasă în inaltă tensiune) prin transformatoarele de
măsură, acestea se separă electric și de partea de j oasă tensiune [9].
2. Blocarea în poziții deschis a dispozitivelor de acționare a separatoarelor prin care s -a realizat
separarea vizibilă
Blocarea în poziții deschis a dispozitiveelor de acționare a aparatelor se realizează prin:
a. blocarea directă, fol osind unul din procedeele:
blocarea manuală cu lacăte sau mijloace speciale
blocarea pe poziția ‚scos’ a cărucioarelor întreruptoarelor
montarea unor capace electroizolante
montarea unor plăci sau teci electroizolante rezistente din punct de vedere
mecanic>
b. blocarea indirectă, folosind una din metodele:
scoaterea patroanelor siguranțelor fuzibile
închiderea robinetului de alimentare cu aer comprimat la dispozitivele pneumatice
dezlegarea conductoarelor de la robinetele de acționare prin comandă de la distanță
3. Identificarea instalației sau a părții acesteia la care urmează a se lucra
Identificarea se face de către șeful de lucrare vizual, obligatoriu la fața locului pe baza
următoarelor:
schema electrică a instalației
schema electrică a traseului
schema electrică a fluxurilor
caietul de marcaje și etichetări
inscripții, numerotări, denumiri
planuri, hărți, planșe
aparate sau instalații de detecție
aparate de măsură.
4. Verificarea lipsei de tensiune, urmată imediat de legarea la pământ ș i în scurtcircuit
Aceasta este singura metodă sigură de protecție preventivă a personalului împotriva
riscului electric, la existența sau apariția accidentală a tensiunii în zona de lucru!
Verificarea lipsei tensiunii și legarea la pământ trebuie să se f acă la toate fazele
instalației.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
47
Verificarea tensiunii în instalațiile de JT trebuie să se facă cu ajutorul aparatelor
portabile de măsură, iar în instalațiile de IT se face cu ajutorul detectoarelor de tensiune.
Verificarea lipsei tensiunii cu detectoar ele de tensiunenu este admisă pe timp de
precipitații.
Inainte de utilizarea detectoarelor de tensiune, trebuie să se verifice buna funcționare a
acestora.
Apropierea detectorului de tensiune de instalații se face lent, iar atingerea directă numai
după lipsa avertizării luminoase și sonore a detectorului.
Operațiile de montare a scurtcircuitoarelor:
legarea la pământ a scurtcircuitorului
verificarea lipsei de tensiune
montarea clemelor scurtcircuitorului pe nul și pe fiecare fază.
Alegerea punctului de legare la pământ trebuie făcută cu următoarea prioritate:
priza artificială a instalației sau stâlpului rețelei electrice
priza naturală
țărușul scurtcircuitorului
Verificarea lipsei de tensiune și legarea la pământ se realizează cu respectarea
următoarel or condiții:
cât mai aproape de zona de lucru, de o parte și de alta a acesteia
către derivațiile LEA
cel puțin o legătură la pământ și în scurtcircuit să fie vizibilă din zona de lucru.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
48
Capitolul 8
Concluzii
Sistemele SCADA reprezintă în acest moment un motor al dezvoltării aplicațiilor
industriale complexe, precum rețelele de transport și distribuție a energiei electrice.
Un element esențial în implementarea rețelelor SCADA este menținerea unui caracter
flexibil al acestuia astfel încât în func ție de cerințele sistemului să poată fi facute rapid și fără
cheltuieli adiționale majore.
În sistemele DMS SCADA implementate în sistemele de distribuție a energiei
electrice actuale, așa cum a fost prezentat în capitolele precedente, nu a fost acordată o atentie
deosebită elementelor de circuit de joasă tensiune. Prezența micilor producători de energie din
resurse regenerabile în afără avantajelor majore introduse ( scăderea pierderilor tehnologice
pe rețea, producția de energie „verde” nepoluantă, etc) v ine și cu un dezavantaj substanțial,
posibilitatea apariției funcționarii insularizate a acestora, fenomen ce poate produce accidente
de muncă majore.
Universitatea POLITEHNICA din București
FACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC Ă
49
BIBLIOGRAFIE
SCADA https://www.epg.ro/scada/
PLC Phoenix Contact
https://www.phoenixcontact.com/online/portal/ro?1dmy&urile=wcm%3apath%3a/roro/web/
main/products/subcategory_pages/Inline_the_fine -grained_IO_system_P -21-11-02/9c7e0fcd –
6aad -427a -9ce9 -e326565f7a22
Scada Begginers
https://electrical -engineering -portal.com/an -introduction -to-scada -for-electrical -engineers –
beginners
IR809 https://developer.cisco.com/ecosystem/spp/solutions/147567/
Bloc siguranțe fuzibile http://www.automatica.ro/medie -tensiune/soclu -cu-sigurante -fuzibile –
de-exterior
Delta DIAView Scada System User Manual
Celule de medie tensiune (20 kV) http://electro -sistem .com/ro_RO/category/celule -de-mediu –
tensiune/
Celula distributie 0,4 kV http://energobit.ro/APP_cms/content.asp?contentid=1020
Celulă măsură
http://www.energobit.ro/usr_uploads/ContentCMS/media/Brosuri/EnergoBitProd/energobit%
20prod/EnergoBit%20Prod%20%28RO%29.pdf
Cabina rack 19” http://www.noaa.ro/produs/Cabinete -Rack -19_3/Cabinete -stand –
alone_24/Silence -Rack -19-cabinet -rack-de-podea_568
T.A.Short „ Electr ic power distribution handbook”, Editura CRC PRESS, 2004
[WWW. 1] www.electrica.ro
[WWW. 2] www.transelectrica.ro
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: <IMPLEMENTAREA SISTEMULUI SCADA ÎNTR -UN POST DE TRANSFORMARE > Student : Georgian -Marius TUDOR Conducător Științific : Șef lucrari Florin -Ciprian… [616523] (ID: 616523)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.
