Voorschriften ontkoppeling V3

Transcriptie

1 Voorschriften ontkoppeling V3 VERSIE HISTORIE Versie Datum Auteur Opmerkingen V1.0 09/01/2013 Stijn Adam Eerste versie document V2.0 08/07/2013 Yves Guanella Aanpassing document op basis van de nieuwe Telecontrolekast. V2.1 08/10/2013 Yves Guanella Aanpassing document op basis van de nieuwe Telecontrolekast. V3.0 09/10/2013 Stijn Adam Aanpassing V3.1 04/11/2013 Yves Guanella Bijplaatsen extra duiding V3.2 20/08/2014 Stijn Adam Correctie te gebruiken spanning voor primaire van TP s 1.1 Algemeen Elke productie-installatie met een vermogen groter dan 10kVA aangesloten op het distributienet moet, conform Synergrid voorschrift C10/11, uitgerust zijn met een aantal beveiligingen en veiligheidsprincipes geïntegreerd in een zogenaamd ontkoppelbord. Deze moeten er voor zorgen dat de installatie in specifieke gevallen steeds gegarandeerd ontkoppelt van het net. Dit is onder andere noodzakelijk voor het beschermen van personen tegen het aanraken van onverwacht onder spanning staande geleiders. 1.2 Onderdelen ontkoppelbord Het ontkoppelbord bevat minstens volgende componenten: Ontkoppelbeveiliging De ontkoppelbeveiliging is een meettoestel dat individueel per fase de spanning en frequentie meet. Op basis van deze metingen en de in het toestel ingestelde drempelwaarden en vertragingstijden, zal de ontkoppelbeveiliging beslissen of de spanning en frequentie al dan niet binnen de toegelaten marges vallen. Zo niet, wordt er een van de uitgangscontacten geopend en zal de installatie onvertraagd ontkoppelen van het distributienet. Het contact zal nadien terug sluiten zodra de netparameters ok zijn. Merk en type De keuze van de ontkoppelbeveiliging wordt beperkt tot diegene die door de DNB erkend zijn. Een opsomming van alle goedgekeurde toestellen is terug te vinden in de desbetreffende lijst met erkende materialen op de Synergrid website. Zoals in onderstaande tabel te zien is, bepaalt de aanwezigheid van een telecontrolekast uit welke toestellen gekozen moet worden. Telecontrolekast nee Type ontkoppelbeveiliging Zie Synergrid Lijst van erkende ontkoppelingrelais voor de toepassing van de C10/11 Siemens 7SJ641, geleverd door de DNB

2 De DNB heeft als IED het type Siemens 7SJ641 vastgelegd voor projecten met een Telecontrolekast. Het IED zal samen met de Telecontrolekast door Eandis worden besteld en aan de klant worden geleverd. De klant heeft bij gebruik van een telecontrolekast niet het recht om zelf het type IED te kiezen. Meetspanning Aan de ontkoppelbeveiliging wordt steeds een driefasige meetspanning aangeleverd die bestaat uit fasen L1, L2, L3 en een nulgeleider, behalve indien gemeten wordt in een netsysteem 3,230V zonder nulgeleider. In dit laatste geval valt de nulgeleider weg. Alle fasespanningen moeten beveiligd worden met smeltveiligheden van 4A of een automaat van 6A met C-curve. Verder is iedere geleider van de meetspanning (fasespanningen + nulgeleider) individueel uitgerust met schuif-onderbrekingscontacten. Op al deze contacten is ook een aansluitbus voor banaanstekkers met diameter 4mm voorzien (bvb: Phoenix Contact URTK/S-BEN) aan de kant van de ontkoppelbeveiliging. Dankzij deze contacten is elke spanning individueel te onderbreken en kan de beveiliging volledig gescheiden worden van de rest van de installatie (bijvoorbeeld om secundaire testapparatuur aan te sluiten). Voor sites met een totaal opgesteld productie-vermogen van 1MVA of groter, dient de meetspanning steeds, via TP s, rechtstreeks uit de middenspanningsinstallatie afkomstig te zijn. Deze TP s zijn steeds opgesteld volgens een 3-wattmeetprincipe en zijn geaard aan het secundair sterpunt. Enkel op deze manier is de homopolaire component van de spanning meetbaar. Dit laatste impliceert dat de gekozen ontkoppelbeveiliging een beveiligingsdrempel moet bevatten voor de homopolaire component, Uo. Niet elke ontkoppelbeveiliging heeft deze functie! Verder mag de bedrading van de meetspanning geen enkele andere component bevatten dan de onderbrekingsklemmen en zekeringen en mag deze spanning de cabine niet verlaten. Onderstaande tabel geeft de verschillende keuzemogelijkheden weer: Totaal productievermogen Meetspanning sec. (fase-nul)* Oorsprong meetspanning Uo drempel in ontkoppelbeveiliging <1MVA 100/ 3 laagspanning of 110/ 3 middenspanning optioneel >=1MVA 400/ 3 middenspanning verplicht * wanneer gemeten wordt op een netsysteem 3,230V zonder nulgeleider is de enige toegelaten meetspanning 230V fasespanning Wanneer de primaire meetspanning middenspanning betreft, zijn de hieronder beschreven primaire meetspanningen toegelaten: Uc (fase-fase) Meetspanning prim. (fase-fase) 10,5kV 11kV 11,4 kv 11kV 12,4 kv 12,1kV 15,6 kv 15,4kV 29,9 kv 29,7kV Voedingsspanning De ontkoppelbeveiliging wordt steeds gevoed via een UPS of batterij. Deze zorgt voor een gewaarborgde voeding gedurende minimaal 1u. Instelling De programmatie (en eventuele herprogrammatie) van de ontkoppelbeveiliging is exclusief voorbehouden aan de door de DNB erkende organisaties. Deze zijn terug te vinden in Synergrid voorschrift FAQ betreffende de toepassing van het voorschrift C10/11.

3 Volgende taken zijn hen toevertrouwd: Instelling volgens de vereisten van de DNB, Beproeving van de goede werking van het toestel, Aflevering van een testrapport met daarop de ingestelde en gemeten waarden. Indien omwille van de in paragraaf beschreven keuzebeperking een Siemens 7SJ641 gebruikt moet worden, is de programmatie voorbehouden aan het instellabo van de DNB. Deze instelling en beproeving gebeurt voor aflevering van het toestel. Na instelling en beproeving mogen er aan de programmatie van de ontkoppelbeveiliging onder geen enkele voorwaarde aanpassingen gebeuren. Ook de parameters die geen rechtstreekse impact hebben op de ontkoppeling moeten onveranderd blijven. Elke wijziging zorgt ervoor dat het testrapport ongeldig wordt en het toestel niet meer gebruikt kan worden als ontkoppelbeveiliging Zichtbare, vergrendelbare schakelaar voor ontkoppeling De ontkoppeling zelf gebeurt door het openen van een schakelaar die zich tussen het distributienet en de productie-installatie bevindt. Dit gegarandeerd openen gebeurt door het wegnemen van de spanning over de minimumspanningsspoel van de schakelaar. Aangezien het ontkoppelen van een installatie onvoorspelbaar is, bevindt deze schakelaar zich best zo dicht mogelijk bij de productie-installatie. Op deze manier wordt zo weinig mogelijk intern verbruik afgeschakeld bij ontkoppeling. Deze schakelaar is steeds een vermogenschakelaar, behalve voor installaties waarbij de geproduceerde lijnstroom lager is dan 80A. In dit laatste geval mag de schakelaar ook een contactor zijn. De schakelaar dient steeds zichtbaar en vergrendelbaar onderbroken te kunnen worden. Totale lijnstroom productie <80A >=80A Zichtbaar vergrendelbaar Type schakelaar vermogenschakelaar of contactor vermogenschakelaar

4 1.2.3 Failsafe bedradingskring De bedrading tussen de ontkoppelbeveiliging en de vermogenschakelaar dient steeds failsafe uitgevoerd te worden. Dit houdt in dat elke draadbreuk zorgt voor het openen van de schakelaar. Verder is in deze kring ook nog een vergrendelbare noodstop met sleutel voorzien en bevinden zich voor en na de Trip/WD-kring schuif-onderbrekingscontacten. Op deze contacten is ook een aansluitbus voor banaanstekkers met diameter 4mm voorzien (bvb: Phoenix Contact URTK/S-BEN). Schematisch kan dit als volgt voorgesteld worden: + vergrendelbare noodstop ontkoppelbeveiliging trip + watchdog in serie minimumspanningsspoel VS of contactor - Het onder spanning houden van de minimumspanningsspoel gebeurt altijd via rechtstreekse bedrading vanuit de ontkoppelbeveiliging. Hulprelais in deze kring worden uitzonderlijk toegelaten. Deze laatste moeten evenwel failsafe zijn (normaal open toestand) en mogen niet uitgerust zijn met externe manuele bedieningsknoppen of vergrendelingen. Voor elk type ontkoppelbeveiliging is op de Synergrid website een detailbedradingsschema beschikbaar. Dit schema is terug te vinden in de lijsten met erkende toestellen. De stuurspanning voor deze kring moet voor sites aangesloten op het LS distributienet aangeleverd worden door de directe netspanning. Voor aangesloten op het MS distributienet moet dit echter een gebufferde AC of DC spanning zijn uit een UPS of batterijen. Dit laatste verbetert de dip-bestendigheid van de installatie. Type aansluiting LS distributienet MS distributienet Stuurspanning failsafe kring 230VAC niet-gebufferd AC of DC gebufferd Asymmetrie- of onbalanscontrole Productie-installaties die bestaan uit eenheden die onevenwichtige stromen kunnen produceren (bijvoorbeeld PV-installaties met monofasige omvormers), moeten bij aansluiting op het laagspanningsdistributienet bewaakt worden met een asymmetrie- of onbalanscontrolerelais. Dit toestel meet de nulstroom of 3 fasestromen en zal bij een te grote asymmetrie of onbalans zorgen voor een uitschakeling van de volledige installatie. Dit toestel moet dan ook in de failsafekring van de vorige paragraaf geïntegreerd worden. Voor installaties die rechtstreeks aangesloten zijn op het middenspanningsdistributienet is dergelijke controlemeting niet verplicht maar wel aangeraden.

5 Type klantaansluiting Type net Asymmetrie- of Goedgekeurd onbalanscontrole toestel Schneider 3N400V RM35JA Laagspanning verplicht 3,230V SEG XS2 3,400V SEG XS2 Middenspanning NVT optioneel Schneider RM35JA of SEG XS2* * keuze van type toestel hangt af van de opbouw van het eigen interne laagspanningsnet Alle bovenstaande toestellen dienen ingesteld te worden door de klant. De instellingen worden in volgende tabel beschreven en zijn afhankelijk van de lijnstroom die door de productie-installatie geleverd wordt. Lijnstroom Onbalans- of asymmetriestroom Tijdvertraging <100A 20A 20 sec >=100A 20% van I lijn 20 sec 1.3 Exportbegrenzing In bepaalde gevallen is het technisch niet mogelijk om het volledige geproduceerde vermogen af te leveren aan het distributienet. In onderling overleg met de DNB wordt dan beslist om te installatie uit te rusten met een exportbegrenzing. De controle van de grenswaarde gebeurt steeds ter hoogte van het aansluitpunt met het distributienet, net na de facturatietelling. Van zodra de afgesproken waarde dreigt bereikt te worden, dienen in de achterliggende installaties van de site de nodige acties genomen te worden: inschakelen van extra afname of uitschakelen van een gedeelte van de productie-installatie. Dit wordt gesignaleerd door een of meerdere alarmcontacten op het relais. Er moet steeds een finaal uitschakelcontact voorzien worden dat zich in de failsafekring van de ontkoppelbeveiliging bevindt. Dit principe wordt eveneens beschreven in Synergrid voorschrift C10/11. Voor zowel installaties aangesloten op het laagspannings- als het middenspanningsdistributienet, moet de klant zelf voorzien in respectievelijk LS of MS spannings- en stroomtransformatoren of aftakkingen specifiek voor de vermogenmeting. Deze spanningen en stromen worden dan aangeleverd aan de exportbegrenzing. Uitzonderingen Indien in de MS-installatie reeds een meetcel voorzien is, kan de meetspanning hieruit afgetakt worden wanneer de meetspanning een eigen wikkeling heeft op de TP of indien de spanning onttrokken wordt aan de meetspanning van de facturatieteller via een apart zekeringkastje. Beschikt de installatie al over een meetcel met stroomtransformatoren, dan kan de meetstroom eventueel afgetakt worden via een afzonderlijke wikkeling op de TI s.

6 Type klantaansluiting Grootheden Oorsprong grootheden Goedgekeurd toestel Laagspanning eigen spanningsaftakking 3 spanningen en stroomtransformatoren Zie lijst* op website Middenspanning 3 stromen eigen stroom- en spanningstransformatoren Synergrid * Lijst van erkende nullwatt- en exportbegrenzingsrelais voor de toepassing van de C10/11. Instelling De instelling en programmatie van de vermogenmeter gebeurt door de klant of zijn afgevaardigde. Het staat hem vrij om de verschillende uitgangscontacten naar eigen keuze te programmeren om zo bijvoorbeeld getrapte vermogenreductie te realiseren. Na instelling dient het relais beproefd te worden door een erkend organisme. Deze laatste zal ook een goedkeuringsattest voorzien. Dit zijn dezelfde partners dan diegene die de ontkoppelbeveiligingen instellen en beproeven. 1.4 Nulwatt beveiliging In bepaalde gevallen is het technisch niet mogelijk om het geproduceerde vermogen af te leveren aan het distributienet of kiest de klant er bewust voor om geen energie te injecteren op het distributienet. In onderling overleg met de DNB wordt dan beslist om te installatie uit te rusten met een nulwattbeveiliging. De controle van de vermogenrichting gebeurt steeds ter hoogte van het aansluitpunt met het distributienet, net na de facturatietelling. Van zodra er injectie dreigt te gebeuren, dienen in de achterliggende installaties van de site de nodige acties genomen te worden: inschakelen van extra afname of uitschakelen van een gedeelte van de productie-installatie. Dit wordt gesignaleerd door een of meerdere alarmcontacten op het relais. Er moet steeds een finaal uitschakelcontact voorzien worden dat zich in de failsafekring van de ontkoppelbeveiliging bevindt. Dit principe wordt eveneens beschreven in Synergrid voorschrift C10/11. Omwille van de mogelijke fase-onbalans bij installaties aangesloten op het laagspanningsdistributienet, moet de klant zelf voorzien in 3 meetspanningen en 3 meetstromen voor de richtingsmeting (via eigen stroomtransformatoren en eventueel spanningstransformatoren). Installaties aangesloten op het MS distributienet worden vanuit de facturatieteller 3 meetstromen (5A) en 3 meetspanningen (110/ 3 fase-nul) ter beschikking gesteld. Meetmethode Afhankelijk van het type klantaansluiting gebeurt de nul- of terugwattcontrole met een specifiek meetprincipe: Type klantaansluiting Grootheden Oorsprong grootheden Goedgekeurd toestel Laagspanning 3 meetspanningen 3 meetstromen eigen spanningsaftakking en stroomtransformatoren Middenspanning facturatieteller * Lijst van erkende nullwatt- en exportbegrenzingsrelais voor de toepassing van de C10/11. Zie lijst* op website Synergrid

7 Bij eindoplevering worden de door de klant of zijn afgevaardigde voorziene bedradingen aangesloten op de facturatietelling door de DNB. Na controle van de goede werking door deze laatste, wordt de 25S60 kast met deze componenten verzegeld. Montage MS aansluiting Ter hoogte van de facturatieteller wordt door de klant een bijkomende 25S60 kast geplaatst, naast de facturatietelling. Hierin dienen volgende toestellen voorzien te worden: 1 stroomtransformator 25/5A of 40/5A, met een nauwkeurigheidsklasse afhankelijk van het aansluitingsvermogen conform het TRDE, Nulwattrelais, Voeding 230VAC voor het nulwattrelais, Aansluitklemmen voor de alarmcontacten, Bedrading (type LIYY) van meetstroom en meetspanning tot aan de facturatietelling met volgende karakteristieken: o Spanningsmeting: 2,5mm² o Stroommeting: 4mm² en 5 of 8 wikkelingen door de stroomtransformator in de kast Facturatie-teller Nulwattbeveiliging alarmcontacten 25S60 25S60 3 doorvoer TI s wikkelingen door TI 25/5A: 5 wikkelingen 40/5A: 8 wikkelingen Bedrading voorbereid door klant 3xU+N+3xI Instelling De instelling en programmatie van het nulwattrelais gebeurt door de klant of zijn afgevaardigde. Het staat hem vrij om de verschillende uitgangscontacten naar eigen keuze te programmeren om zo bijvoorbeeld getrapte vermogenreductie te realiseren. Na instelling dient het relais beproefd te worden door een erkend organisme. Deze laatste zal ook een goedkeuringsattest voorzien. Dit zijn dezelfde partners dan diegene die de ontkoppelbeveiligingen instellen en beproeven. De instelling gebeurt steeds op basis van het draadbreukveilig concept. Dit houdt in dat elke onderbreking van de stuurkring of voedingsspanning zorgt voor het openen van de ontkoppelschakelaar. De alarmcontacten dienen dus aangesloten te worden in de failsafe bedradingskring samen met het trip en watchdog contact van de ontkoppelbeveiliging.

8 1.5 Weigersequentie In de hieronder omschreven gevallen moet er, naast de ontkoppelschakelaar, nog een bijkomende hoger gelegen schakelaar voorzien worden. Deze schakelaar zorgt voor een laatste zekerheid tot ontkoppelen wanneer de ontkoppelschakelaar om welke reden dan ook zou weigeren om te openen (probleem bedrading, defect schakeltoestel, etc). De weigerschakelaar mag nooit gebruikt worden voor automatische herinschakeling! Opgelet: bij projecten met een Telecontrolekast zit de weigersequentie voorzien in het Siemens 7SJ6411 IED. Een detailbeschrijving van dit principe is terug te vinden in de betreffende bijlage rond de Telecontrolekast Aansluiting op laagspanningsdistributienet Algemeen kan men stellen dat het plaatsen van een bijkomende schakelaar voor installaties op het LS-net niet nodig is. Enkel in de volgende gevallen is een bijkomende hoger gelegen vermogenschakelaar vereist: Productie-installatie is een draaiende synchrone of asynchrone generator Deze installaties moeten uitgerust worden met een bedrade weigersequentie. Dit houdt in dat men via logica het 2 e trip-signaal van de ontkoppelbeveiliging vergelijkt met de positie van de ontkoppelschakelaar. Staat 300ms na het openen van het 2 e trip-contact de ontkoppelschakelaar niet in zijn uit positie, dan wordt een uitschakelbevel gegeven op de uitschakelspoel van de bovenliggende vermogenschakelaar. Concreet kan dit eenvoudig gerealiseerd worden met een discrete timer die gestart wordt door het 2 e trip-contact. Deze timer wordt gestopt en gereset op basis van de standmelding uit van de ontkoppelschakelaar. Het uitgangscontact van de timer wordt tenslotte doorverbonden met de uitschakelspoel van de bovenliggende vermogenschakelaar. Ontkoppelschakelaar bevindt zich niet in het zelfde lokaal dan de telinrichting Wanneer de ontkoppelschakelaar zich in een andere ruimte bevindt dan de facturatietelinrichting, kan deze laatste niet op een veilige manier, zichtbaar en vergrendelbaar spanningsloos gesteld worden in de richting van de klantinstallatie. Er dient dan bijkomend een vermogenschakelaar met niet-vertraagde miniumspanningsspoel (gevoed door een nietgebufferde AC spanning) voorzien te worden op het productie-vertrek van het ALSB. Deze schakelaar moet ook zichtbaar en vergrendelbaar onderbroken kunnen worden Aansluiting op middenspanningsdistributienet Elke productie-installatie aangesloten (al dan niet via een eigen transformator) op het middenspanningsdistributienet, moet uitgerust worden met een weigersequentie. Voor alle soorten productie-methoden is dit een (bijkomende) bovenliggende vermogenschakelaar met vertraagde minimumspanningsspoel. Deze spoel wordt steeds gevoed door een niet-gebufferde AC spanning en mag maximaal 3 seconden vertraagd worden. Wanneer er reeds een bovenliggende vermogenschakelaar uitgerust is met vertraagde minima, bijvoorbeeld voor het automatisch ontkoppelen van transformatoren conform Synergrid voorschrift C2/112, is deze laatste geldig als weigersequentie en zijn bijkomende schakeltoestellen niet nodig. Onderstaande uitzonderingen zijn echter wel van toepassing. Productie-installatie is een draaiende synchrone of asynchrone generator OF totaal opgesteld productie-vermogen is >=1MVA Deze installaties moeten uitgerust worden met een bedrade weigersequentie.

9 Dit houdt in dat men via logica het 2 e trip-signaal van de ontkoppelbeveiliging gaat vergelijken met de positie van de ontkoppelschakelaar. Staat 300ms na het openen van het 2 e tripcontact de ontkoppelschakelaar niet in zijn uit positie, dan wordt een uitschakelbevel gegeven op de uitschakelspoel van de bovenliggende vermogenschakelaar. Concreet kan dit eenvoudig gerealiseerd worden met een discrete timer die gestart wordt door het 2 e trip-contact. Deze timer wordt gestopt en gereset op basis van de standmelding uit van de ontkoppelschakelaar. Het uitgangscontact van de timer wordt tenslotte doorverbonden met de uitschakelspoel van de bovenliggende vermogenschakelaar. Wanneer de klant een Telecontrolekast met bijhorende Siemens 7SJ641 dient te plaatsen, zit de tijdsvertraging ter aansturing van de weigerschakelaar ingebouwd in de configuratie van de ontkoppelbeveiliging. De vereisten rond weigersequentie worden samengevat in onderstaande tabel: Type klantaansluiting Laagspanning Locatie ontkoppelschakelaar zelfde lokaal facturatietelling ander lokaal facturatietelling Type installatie geen draaiende draaiende geen draaiende draaiende Weigersequentie Vereist Type nee NVT gedwongen weigersequentie bovenliggende VS met vertraagde AC minima gedwongen weigersequentie Type klantaansluiting Middenspanning Type installatie geen draaiende draaiende Totaal opgesteld productievermogen <1MVA >=1MVA NVT Vereist Weigersequentie Type bovenliggende VS met vertraagde AC minima gedwongen weigersequentie gedwongen weigersequentie