C M S Centrales digitales de medidas

Transcripción

1 P R O C O M C M S Centrales digitales de medidas

2 CENTRAL DE MEDIDA PARA REDES TRIFASICAS, COMUNICABLE CON TRATAMIENTO DIGITAL DE LA SEÑAL CMS P R O C O M La gestión óptima de las redes de energía eléctrica, está basada principalmente en la fiabilidad, la disponibilidad y la aptitud para la comunicación de los dispositivos de protección, de medida y de automatismo. PROCOM, el nuevo sistema de equipos modulares C.E.E., responde a estos criterios ofreciendo la posibilidad de utilizar, de forma separada o integrada, el conjunto de funciones inteligentes de una celda eléctrica : Protección, medida, automatismo, comunicación. La excepcional experiencia que posée C.E.E. en el campo de la protección de las redes por medio de relés estáticos, (más de unidades instaladas en todo el mundo), ha permitido la definición y la realización de PROCOM, según las normas de calidad y los conceptos de innovaciones tecnológicas, que han dado lugar al prestigio de C.E.E. durante estos últimos 30 años. PRINCIPIOS Y APLICACIONES DE LAS CMS 7000 Los equipos de la serie CMS 7000, cumplen la función "Medida" del sistema PROCOM. Instalados en la sala de control o directamente en una celda eléctrica, tienen como misión medir y elaborar alrededor de 90 magnitudes eléctricas, necesarias para la explotación racional de redes de energía trifásica. Se proponen dos modelos de equipamiento según el número de reductores de tensión disponibles : La CMS 7004, cuando son accesibles las 3 tensiones simples de la red, La CMS 7003, cuando sólo son accesibles de las 3 tensiones compuestas de la red. Utilizando tecnología digital por microprocesador, las CMS 7000 emplean el principio de muestreo de las señales aplicadas, corrientes y tensiones, para calcular sus espectros armónicos hasta el rango 7, con ayuda de una transformación rápida de Fourier (F.F.T.) Este potente principio de medida, permite apreciar las perturbaciones de una red eléctrica y conocer el verdadero valor eficaz de cualquier magnitud fundamental armónica o global. El conjunto de magnitudes eléctricas elaboradas por la CMS 7000 está definido en el cuadro 1.

3 Los equipos CMS 7000 presentan 3 series de ventajas principales : - Fiabilidad y disponibilidad La concepción y la construcción de los equipos, responde a las normas de fiabilidad y seguridad utilizadas por C.E.E. para la fabricación de relés de protección estáticos clásicos.. Conformidad con las recomendaciones y normas C.E.I. 55,. Enclavamiento mecánico exclusivo de los equipos,. Envejecimiento y control unitario de ciertos componentes,. Dimensionado de los componentes, tanto para la sobrecarga térmica de corta duración, como para resistencia contra sobretensiones, etc..... Resistencia contra condiciones ambientales severas = calor húmedo, 56 días, 40ºC, 93% Humedad Relativa. Como complemento a tales disposiciones constructivas de base, los equipos CMS 7000 están provistos de un sistema de autovigilancia que, unido a la facultad de ser desenchufables, permiten optimizar su disponibilidad. El sistema de autovigilancia actúa según 3 niveles :. Detección de pérdida de tensión auxiliar. Detección de fallos microprocesador por "perro guardián". Detección de avería de un periférico del microprocesador (RAM, EEPROM, etc.) mediante ejecución de programas de microdiagnóstico. El usuario es avisado del funcionamiento del sistema de autovigilancia, mediante el cierre de un contacto libre de potencial a bornas, y/ó en su caso, por interrupción de la comunicación digital. - Adaptabilidad y autonomía Gracias a su presentación en cajas metálicas, modulares y desenchufables de tipo R, los equipos CMS 7000 pueden ser utilizados indiferentemente: - como módulos independientes, - como módulos integrados en un panel Rack, conteniendo relés estáticos clásicos de la serie 7000, - como módulos integrados en un panel Rack, como elemento de la arquitectura PROCOM. Esta flexibilidad de presentación permite adaptar la utilización de las CMS 7000 a las necesidades reales, tanto técnicas como económicas de los usuarios ofreciendo, por ejemplo, la posibilidad de inserción en una instalación ya existente. Este carácter autónomo y adaptable de las CMS 7000, está reforzado por la facultad de poder conectarlos sin dispositivos especiales, a una fuente de tensión auxiliar contínua o alterna, con dos amplias gamas : 0V 66V ó 38V 50V.

4 - Potencia y flexibilidad de la comunicación Las CMS 7000 se comunican con el exterior según las 4 vías principales siguientes:. Comunicación local El diálogo con el equipo se realiza por medio de un teclado existente en el aparato, que permite fijar parámetros o leer todas las magnitudes registradas, elaboradas o medidas por los CMS Un display de excelente visibilidad, permite la lectura de las magnitudes eléctricas en valores primarios reales. Existen 4 modelos de visualización programables disponibles para el usuario: modos "fijos" para la lectura de un parámetro o de una magnitud eléctrica cualquiera,y modos de "desfile automático" para una lectura sucesiva de 4 ó 6 magnitudes eléctricas. La consulta de los diferentes datos se efectúa por medio del teclado de las CMS 7000 o bien a distancia, con ayuda de un telemando, evitando manipular la carátula por un operador no autorizado.. Comunicación a través de vías digitales La CMS 7000 está equipada de vías de comunicación digital, tipo RS-3-C/DB5 o bucle de corriente (0-0 ma), seleccionables por medio de un conmutador a disposición del usuario. La toma RS-3-C/DB5, permite la conexión directa (galvánica o por fibra óptica) del aparato, a un microordenador de tipo P.C. Las tomas bucle de corriente (0-0 ma), permiten el acoplamiento del aparato a una red de comunicación controlada por un P.C. u otro equipo*. Todas las informaciones disponibles localmente, medidas ó parámetros, pueden ser transmitidas a distancia.. Comunicación por vías Todo o Nada (T o N) Las CMS 7000 están equipadas con unidades electromagnéticas de salida, asegurando así las funciones de disparo o desacoplo, de registro y de alarma : - Disparo o desacoplo = Existe una unidad de salida que permite dar una orden de disparo o desacoplo, al sobrepasar un

5 umbral de intensidad media I o de potencia activa P ± programable por el usuario. * consultarnos - Registro a distancia = La energía activa MWh, puede ser registrada a distancia gracias a un relé emisor de impulsos a un ritmo definido en el cuadro "CARACTERISTICAS GENERALES" - Registro local = Por pulsaciones de la tecla "TRACE" o por cierre de un contacto exterior, se puede "congelar" el conjunto de las 6 magnitudes eléctricas principales: intensidad y tensión eficaces medias, (I y U), potencia activa P y reactiva Q, factor de potencia cos fi y frecuencia f, durante 3 segundos, incluyendo el evento ( segundos antes, 1 segundo después). El conjunto de estas magnitudes puede enviarse por las vías de comunicación digital. - Alarma = El sistema de autovigilancia, dispone de un contacto para dar alarma de anomalía, "Perro guardián". Comunicación por vías analógicas La CMS 7000 posee dos convertidores digital-analógicos (bucle de corriente de 4-0 ma) para enviar dos de las magnitudes principales ya indicadas en el apartado de Registro Local. FUNCIONAMIENTO (Ver Figura 1 ) Ejemplo de esquema de funcionamiento simplificado y de conexión

6 MAGNITUDES ELECTRICAS ELABORADAS. TABLA 1 1. Tensiones : Tecla U Símbolos CMS 7003 CMS 7004 Display - Media : / U1 / + / U3 / + / U31 U M E A N k V 3 - Simples eficaces V1' V' V3 V - k V - Compuestos eficaces U13' U3' U31 U - - k V - Armónicos de H1 a H7 : V - H - k V de tensión de tensión sobre cada fase o U - - H k V compuesta simple Componentes simétricas : directa V P O S k V inversa V N E G k V homopolar V Z E R k V NO.- Corrientes : Tecla I - Media : / I1 / + / I / + / I3 / I M E A N A 3 Demanda integrada s/corriente eficaz media (Nota ) < I > A - Máximo sobre la demanda integrada < I > A (salvaguarda permanente cada 1 horas) M - De líneas eficaces I1, I, I3 I - A - Armónicos del H1 al H7 sobre cada fase I - H - A - Componentes simétricas : directa I P O S A inversa I N E G A homopolar I Z E R A opcional 3.- Factor de potencia : Tecla cos _ - Sobre fundamental por fase C O S P H I NO - Sobre armónicos por fase (equilibrado) K - NO - Sobre fundamental trifásico (desequilibrado) C O S P H I 4.- Potencia activa : Tecla P - Eficaz total trifásica P M W Demanda integrada s/potencia total trifásica (Nota ) < P > M W - Máxima sobre demanda integrada < P > M W (salvaguarda permanente cada 1 horas) M - Sobre fundamental en trifásica P H 1 M W - Componentes simétricas : directa P P O S M W inversa P N E G M W

7 homopolar P Z E R M W NO 5.- Potencia reactiva : Tecla Q - Eficaz total trifásica Q M V A R Demanda integrada s/potencia total trifásica (Nota ) < Q > M V A R - Máxima sobre demanda integrada < Q > M V A R (salvaguarda permanente cada 1 horas) M Símbolos CMS 7003 CMS 7004 Display - Sobre fundamental en trifásica Q H 1 M V A R - Componentes simétricas : directa Q P M V A R inversa Q N M V A R homopolar Q Z M V A R NO 6.- Potencia aparente : Tecla S - Eficaz total trifásica S M V A Demanda integrada s/potencia total trifásica (Nota ) < S > M V A - Máxima sobre demanda integrada < S > M V A (salvaguarda permanente cada 1 horas) M - Potencia deformante por fase P D M V A NO 7.- Energía : Tecla Energ. - Flujo de energía activa en la dirección normal * M W H + - Flujo de energía activa en la dirección inversa * M W H - - Flujo de energía reactiva en direccion normal * M V A R H + - Flujo de energía reactiva en dirección inversa * M V A R H - * Salvaguarda permanente cada 1 horas 8.- Frecuencia : Tecla F F H z Nota 1 : = disponible sobre aparato Nota : Período de integración común a cada magnitud integrada, regulable de 5 a 60mn. por pasos de 1 mn. CARACTERISTICAS GENERALES 1.- MAGNITUDES DE ENTRADA Frecuencia - Frecuencia Nominal FN 50/60 HZ - Margen de funcionamiento 40/70 HZ Tensión - Tensión nominal simple VN 100/ 3-110V/ 3-0VCA CMS Tensión nominal compuesta UN VCA CMS7003

8 - Margen nominal de funcionamiento 0,5 a 1,5 VN/UN - Sobrecarga permanente 1,5 VN/UN - Sobrecarga térmica de corta duración VN/UN - 10s. - Consumo < 0,3 VA por fase a VN/UN Intensidad - Corriente nominal IN 1A ó 5A - Margen nominal de funcionamiento 0 a 1,5 IN - Sobrecarga permanente IN - Sobrecarga térmica de corta duración 80 IN 1s. - 0 IN 3s. - Consumo < 0,3 VA por fase a IN Alimentación auxiliar - Gamas 0 a 66 VCC 38 a 50 VCC ó CA 50/60 HZ - Consumo _ 11 W CC _ 18 VA CA.- MAGNITUDES DE SALIDA Telemedidas TM1 y TM - Corriente de salida Is 4 a 0 ma - Carga de salida 0 a 1 K Ù - Influencia de la resistencia de carga < 0,1% - Tensión de salida máxima ~ 7 V - Tasa de ondulación pico/pico/ a 0mA sobre 1K Ù < 0,5% Magnitudes que pueden ser transmitidas sobre TM1, TM, I MEDIA, U MEDIA, P, Q, COS _, F y S - Correspondencia : Magnitudes/corriente de salida Is. Is + 4 ma + 1 ma + 0 ma Indice clase de precisión I MEAN V MEAN P Q S COS PHI F FN - 50Hz FN - 60Hz 0 0-1,5 PN - 1,5 QN CAP Hz 50 Hz 0,75 IN 0,75 IN 0 0 0,75 SN IND 50 Hz 60 Hz 1,5 IN 1,5 IN + 1,5 PN + 1,5 QN 1,5 SN Hz 70 Hz 0,5 0, ,5 0,5 0,5 Umbral de disparo o desacoplamiento - Magnitudes ajustables s/ el umbral I MEDIA, P+, P- - Tiempos de respuesta 500 a 800 ms. - Gama de ajuste 1 a 10% de nominal - Porcentaje de histeresis 97% del umbral - Indice clase de precisión 0,5% del nominal ó 10% del umbral - Características del contacto 1 NA (ver relés de alarma "perro guardián") Relé de alarma "perro de guardia"

9 - Relé excitado en estado de vigilancia, desexcitado en caso de anomalía - Características de los contactos : 1 NC Tensión máxima 600 V Corriente permanente máxima 5 A Poder de cierre (0, s.) 10 A Poder de corte :. CC (L/R = 40 ms) 50 W (1A / 48 VCC - 0,5A / 110 VCC). CA (cos _ - 0,4) 150 VA ; I < 3A Relé de impulsos : Transmisión de MWh - Contactos de salida 1 inversor - Poder operacional de contactos 100V / 0,1A máx. CC - Longitud de los impulsos 10 ms. - Correspondencia entre potencia aparente nominal/número de KWh por impulso SN 100 KVA a 1 MVA 1 MVA a 10 MVA 10 MVA a 100 MVA Nº de KWh/impulsos COMUNICACION DIGITAL - Soporte canales conmutables dotados cada uno de tomas propias - bucle de corriente 0-0 ma - DB 5/RS 3 C - Protocolo de cambio de información Maestro/esclavo según demanda norma J.BUS ú otra - Velocidad de transmisión bauds (ajustable) 4.- MARGENES NOMINALES DE LOS FACTORES DE INFLUENCIA - Temperatura -10ºC, +55ºC - Tensión auxiliar 0 a 66 VCC 38 a 50 VCC ó CA 50/60 HZ 5.- MEDIDAS Tensiones - Valor nominal primario VN/UN; regulable de 0,100kV a 1000kV - Resolución (display y ajuste) 1 V de 0,100kV a 10kV 10 V de 10kV a 100kV 100 V de 100kV a 1000kV - Indice de clases de precisión 0,5 (sobre tensiones medidas) Corrientes

10 - Valor nominal primario IN = regulable de 10A a 100kVA - Resolución de display y ajuste 1A de 10A a 10kA 10A desde 10kA a 100kA - Indice de clase de precisión 0,5 - Salvaguardia permanente del máximo Cada 1 horas Factores de potencia - Campo de medida 4 cuadrantes (telemedidas cuadrantes) - Resolución 0,01 - Indice de clase de precisión 1 Potencias P - Q - S - Campo de medida 100K* a 100M* - Resolución 0,1K* desde 100K* a 1M* 1K* desde 1M* a 10M* 10K* desde 10M* a 100M* *W ó VAR ó VA - Márgenes de medida 0 a (1,5UN) x (1,5IN) x 3 - Indice de clase de precisión 1 - Salvaguardia permanente del máximo Cada 1 horas Energía - Valores máximos almacenados 1KWh/impulso : 10 8 KWh 10KWh/impulso : 10 9 KWh 100KWh/impulso : KWh - Indice de clase de precisión 1 - Salvaguardia Cada 1 horas Frecuencia - Campo de medida 40 a 70 HZ para 0,6 UN < U < 1,5 UN - Resolución 0,01 HZ - Indice clase de precisión 0,3 6.- VARIACIONES RELATIVAS EN LOS CAMPOS SIGUIENTES Temperatura -10ºC a +55ºC Tensión auxiliar : - Sobre lecturas < 0,5% - Sobre telemedidas < 0,0% por grado C - Sobre cantidad < 0,5% - Sobre umbral < 0,5% de nominal 7.- AISLAMIENTO (según CEI 55.5) - Rigidez dieléctrico KV 1 minuto

11 toma DB 5/RS 3 C : 500V 1 minuto - Rigidez a onda de choque (salvo toma DB 5/RS-3-C). En modo común 5KV cresta onda 1,/50 _s. En modo diferencial 5KV cresta onda 1,/50 _s - Resistencia de aislamiento sobre 500V > MÙ 8.- INSENSIBILIDAD A PERTURBACIONES DE ALTA FRECUENCIA (según CEI 55--1) salvo toma DB 5/RS-3-C. En modo común,5kv 1 MHz clase III. En modo diferencial 1KV 1MHz clase III 9.- TRANSFORMADORES RECOMENDADOS - TC de medida 5 ó 10 VA precisión 0,5% - TP de medida 5 ó 10 VA precisión 0,5% Nota : las CMS 7003 y 7004 pueden funcionar con TC de protección (capacidad hasta 80 In 1seg.), la precisión de las medidas será en función del índice de clase de precisión de los reductores de medida CAJA Tipo R ESQUEMAS DE IDENTIFICACION - CMS A - CMS A7 1.- PESO 4, KGS TELEMANDO ASOCIADO TLC A6 (en opción)