Zaštita DC i baterijskih konvertora │ SYMAP®

NN i SN zaštita baterijskih konvertorskih sistema

SYMAP^® BAT obezbeđuje NN i SN zaštitu izlaza baterijskog konvertora kao deo funkcionalnosti hibridnog Power Management sistema.

Za detalje zaštitne šeme, uključujući razliku između DC i AC strane, karakteristike struje kvara i interfejs prema BMS sistemu, zatražite SYMAP^® BAT tehnički katalog.

Jedna platforma, konfiguracija prema aplikaciji

SYMAP^® ima širok osnovni funkcionalni paket za DC nadzor i baterijske sisteme. Kod SYMAP^® Compact+ AC&DC konfiguracija obuhvata hardverske opcije (DC merni ulazi, shunt/transducer, analogni 4–20 mA, DI/DO) i softverske/aplikativne opcije u Order Code-u; napredne funkcije kao baterijski monitoring, BMS interfejs ili specijalni alarmi biraju se kao posebne stavke. Kod klasične SYMAP^® serije (DC, BAT) raspoložive funkcije proizilaze iz izabrane hardverske i varijantne izvedbe.

Kada je funkcija dostupna u izabranoj konfiguraciji, korisnik je može koristiti istovremeno sa ostalim dostupnim funkcijama, bez ograničenja po broju aktivnih zaštita, zaštitnih „poena” ili simultanom korišćenju.

Dovoljno je da opišete DC jednopolnu šemu, način merenja i listu alarma, predlažemo odgovarajuću SYMAP^® konfiguraciju kroz hardver, varijantu i opcije.

Tipične DC aplikacije

Sistemi gde se SYMAP^® DC zaštita i monitoring najčešće koriste

Stanični baterijski sistemi

Stanične baterije za zaštitne releje, prekidače i SCADA u trafostanicama. Nadzor DC napona, struje punjača, alarmi za pad i izolaciju.

UPS i ATS sistemi

Nadzor UPS izlaznog DC kruga, koordinacija sa AC stranom, automatsko prebacivanje (ATS), alarmiranje pada i pre-fail.

Brodski DC sistemi

Hibridni brodovi sa DC sabirnicom, brodske baterije, navigacioni DC sistemi. Klasifikacioni zahtevi (DNV, BV, LR) za DC arhitekturu.

BESS i skladištenje energije

Baterijski sistemi za skladištenje energije (utility scale i mikromreže). Interfejs prema BMS, koordinacija sa AC stranom kroz konvertor.

Solarni i hibridni objekti

DC strana solarnih elektrana sa BESS-om, mikromreže sa DC bus-om. Koordinacija sa grid-side invertorom i SCADA sistemom.

Industrijski DC sistemi

DC pogoni, ispravljači za elektrolize, telekom DC napajanja (48V). Specifične potrebe za izolacijsko-nadzorne funkcije.

Relevantne DC funkcije

DC zaštita koristi specijalizovanu SYMAP^®-DC varijantu sa eksternim LEM transducerima za napon i struju. Mereni opseg pokriva do 3×nominalne struje, sa preciznošću od približno 1% full-range ispod nominalne i 1% actual-value iznad nominalne vrednosti (bez greške samog transducera).

Status kolona označava kako se funkcija dobija u konfiguraciji. Legenda statusa je ispod tabele.

Dostupne DC zaštitne funkcije

ANSI funkcije koje SYMAP^®-DC platforma podržava na DC merenju (1 napon + 1 struja), bazirane na RMS vrednostima.

Funkcija	ANSI	Status	Kratak opis
Podnaponska zaštita	27	DOSTUPNO DC V SENZOR	Detekcija pada DC napona ispod podešenog praga. Tipično za nadzor baterijskog napona, ispada punjača ili gubitka napajanja kritičnih DC kola.
Prenaponska zaštita	59	DOSTUPNO DC V SENZOR	Detekcija porasta DC napona iznad podešenog praga. Štiti opremu od prekomernog napajanja, neispravnog rada regulatora ili oštećenja izolacije.
Prekostrujna zaštita (trenutna)	50	DOSTUPNO DC I SENZOR	Trenutna prekostrujna za brzu detekciju kratkih spojeva u DC kolu. Vremenska konstanta zavisi od brzine reakcije eksternog transducera.
Prekostrujna zaštita (vremenska)	51	DOSTUPNO DC I SENZOR	Vremenska prekostrujna sa IDMT karakteristikom (6 krivih) za selektivnu zaštitu DC izvoda. Koordinacija sa nadređenim i podređenim DC zaštitama.
Usmerena prekostrujna	67	DOSTUPNO DC V + I SENZOR	Detekcija smera struje u DC kolu (polaritet) za selektivnost u petljastim DC mrežama i sistemima sa više izvora (baterije + ispravljači).
Preopterećenje i povratna snaga	32	DOSTUPNO DC V + I SENZOR	Nadzor DC snage sa detekcijom preopterećenja ili povratne struje (npr. baterija koja prima umesto da napaja). Štiti DC izvore od neispravnog režima rada.
Podstruja (gubitak opterećenja)	37	DOSTUPNO DC I SENZOR	Detekcija pada DC struje ispod podešenog praga. Indicira gubitak opterećenja, ispad potrošača ili otvoren prekidač u DC kolu.
Termička zaštita	49	DOSTUPNO DC I SENZOR	Termička slika prema RMS DC struji opterećenja i konstanti hlađenja. Štiti kablove, baterije i pretvarače od pregrevanja pri produženom preopterećenju.
Blokada starta	66	DOSTUPNO SIGNALNI USLOV	Nadzor broja uključenja DC opterećenja (DC motori, konvertori) po vremenskom intervalu. Sprečava akumulaciju termičke energije pri uzastopnim startovima.
Impedansna zaštita (netestirana)	21B	OPCIJA DC V + I SENZOR	Impedansna zaštita prema ANSI 21 BP algoritmu. Prema SYMAP^® Service Manual v3.31, ova funkcija nije zvanično testirana za DC, ali bi trebalo da radi po istom principu. Projektna provera obavezna pre primene.

Funkcije koje nisu dostupne u DC režimu

Prema SYMAP^® Service Manual v3.31 (sekcija 3.4), sledeće ANSI funkcije fizički nisu primenljive u DC režimu zato što zavise od frekvencije, faznog ugla ili harmonika koji u DC kolima ne postoje.

Frekventno-zavisne: 81 (frekventna), 78 (vector shift, ROCOF), 24 (V/Hz), 81R (RoCoF).
Fazno-zavisne: 25 (sync-check), 25A (auto-sync), 21 (distance), 40/Q (loss of field), reactive power funkcije.
Sa harmonijima: 95i (inrush blocking), SEF (100% stator earth fault), 78 (out-of-step tripping).
Sa zemljospojnim ili višefaznim merenjima: 59N (residual overvoltage), 47 (phase sequence), 87/87N (differential), 87LD (line differential).

Legenda statusa funkcija:

DOSTUPNO U PLATFORMIFunkcija je deo SYMAP^®-DC paketa za DC kola. Aktivira se kada su raspoloživi LEM transducer-i i odgovarajuća konfiguracija. DC V / I SENZOR USLOVFunkcija zahteva eksterni LEM transducer (LF 2005-S za struju, DVL 1000 za napon) ili sličan strujno-izlazni senzor. OPCIJA / PROJEKTNA PROVERAFunkcija zahteva projektnu validaciju pre primene (npr. ANSI 21B u DC režimu nije zvanično testirana).

Šta SYMAP^® zahteva kao ulaz

Konfiguracija polazi od tipa DC sistema i načina merenja, ne od izbora varijante.

DC parametri sistema

Nazivni napon: 24, 48, 110, 220 V DC ili veći (BESS sistemi).

Maksimalna struja: opseg merenja i način (direktno, shunt, transducer).

Topologija: uzemljen DC sistem ili IT (izolovan), redundansa.

Merni i pomoćni signali

Analogni ulazi: 4–20 mA, 0–10 V, RTD za temperaturu baterije.

Statusi prekidača i punjača: DI ulazi za stanje uređaja i alarme.

Baterijski monitoring: stringovi, temperature, SoC ako se prati.

Komunikacija

BMS interfejs: protokol prema postojećem ili planiranom BMS sistemu.

SCADA / DCS: lista signala, alarmne klase, periodi izveštavanja.

Protokoli: IEC 61850, Modbus TCP/RTU, IEC 60870-5-104.

AC strana sistema

Ako postoji AC priključak: mrežni ili lokalni izvor, parametri.

Pretvarač / konvertor: tip, snaga, kontrolni interfejs.

Koordinacija sa AC zaštitom: ako se prati i AC strana u istom uređaju (Compact+ AC&DC).

Preporučene SYMAP^® konfiguracije

Tri tipične konfiguracije plus retrofit pristup. Izbor zavisi od tipa DC sistema, broja kola i potrebe za PMS integracijom.

DC zaštita i monitoring

SYMAP^® Y-DC sa LEM transducerima

Tipična primena: DC zaštita i monitoring u modularnoj SYMAP^® seriji, stanične baterije i pomoćni DC sistemi.

Funkcije: nadzor DC napona, struje, alarmi pragova.

Status: osnovna SYMAP^® DC konfiguracija; izbor mernog hardvera (LEM senzori, shunt, naponski razdelnik) definiše se prema opsegu DC struje i napona u primeni.

Baterijski sistemi i BESS

SYMAP^® BAT

Tipična primena: baterijske aplikacije, BESS, hibridni brodovi, peak shaving, load following.

Status: OPCIJA / VARIJANTA sa interfejsom prema BMS.

Tipičan izbor: SYMAP^® BAT uz BCG/ECG za AC stranu.

Nadzor pomoćnog DC napajanja

SYMAP^® Compact+ F4 (DCVM)

Tipična primena: nadzor pomoćnog DC napajanja u AC zaštitnim primenama (trip kola, upravljanje, baterijski rezerve). Detektuje gubitak DC napajanja kritičnog za rad zaštita.

Status: DCVM (DC Voltage Monitor) funkcija preko PT1/PT2/PT3 ulaza, do tri odvojena DC naponska sistema.

Napomena: Compact+ DCVM nije primarna DC zaštita, već nadzor DC napona u sklopu AC zaštitnih primena.

Niste sigurni koja konfiguracija?

Dostavite DC jednopolnu šemu, način merenja i listu alarma. Predlažemo odgovarajuću SYMAP^® konfiguraciju.

Tehnička ponuda

Pitanja koja oblikuju konfiguraciju

Konkretni tehnički podaci koje treba prikupiti uz jednopolnu šemu. Na osnovu njih predlažemo odgovarajuću SYMAP^® Compact+ ili SYMAP^® seriju, sa potrebnim mernim ulazima, I/O, komunikacijom, napajanjem i aplikacionim funkcijama.

Koje je DC napajanje i koji su naponski nivoi DC sistema? 24 V, 48 V, 110 V, 220 V, 400 V, 600 V ili više; struktura DC mreže (radijalna, sa rezervom, sa baterijskim banakom); polaritet i način uzemljenja DC sistema.
Koji eksterni strujni senzori se koriste za DC merenje? SYMAP^®-DC zahteva eksterne LEM transducer-e sa strujnim izlazom (npr. LEM LF 2005-S 200 A / 400 mA za struju, LEM DVL 1000 1000 V / 50 mA za napon). Strujni opseg do 3×nominal. Klasa tačnosti senzora direktno utiče na ukupnu tačnost merenja.
Koliko DC kola treba meriti? SYMAP^®-DC u DC režimu meri samo jedan napon i jednu struju (za razliku od AC verzije sa 3 faze). Za više nezavisnih DC kola potreban je odgovarajući broj SYMAP^®-DC uređaja ili specifična SYMAP^® BAT konfiguracija.
Koje zaštitne funkcije su potrebne za DC kolo? Za DC su dostupne sledeće ANSI funkcije: 27 (podnapon), 32 (preopterećenje i povratna snaga), 37 (podstruja), 49 (termička), 50/51 (prekostrujna trenutna i vremenska), 59 (prenapon), 66 (blokada starta), 67 (usmerena prekostrujna). Frekventne, fazne i diferencijalne zaštite (24, 78, 81, 25, 21, 40, 95i, 87) nisu dostupne u DC režimu.
Koliko DI/DO signala je potrebno? Statusi prekidača, trip/close, lokal/daljinski, blokade, alarmi, spring charged, watchdog, transfer trip. Određuje da li je dovoljna osnovna varijanta ili treba EBS / prošireni I/O.
Da li su potrebni analogni ulazi i izlazi? 4-20 mA, 0-10 V, RTD, temperatura, pritisak, zadate vrednosti P/Q. Utiče na izbor I/O proširenja, monitoring procesa i SCADA signale.
Koja komunikacija je potrebna prema SCADA / BMS sistemu? IEC 61850, IEC 60870-5-104, Modbus TCP/RTU za nadzor DC sistema. Za baterijske sisteme često je potrebna i integracija sa BMS (Battery Management System) preko Modbus ili namenskog protokola.
Da li se traži komunikaciona redundansa i vremenska sinhronizacija? PRP, HSR, RSTP ili dvostruka Ethernet veza za kritične sisteme; NTP, SNTP, IRIG-B ili PTP (IEEE 1588) za precizne event/COMTRADE zapise i forenzičku rekonstrukciju.
Da li je potreban baterijski monitoring i da li je u sklopu PMS arhitekture? SYMAP^® BAT je namenski uređaj za upravljanje baterijskim sistemima u sklopu PMS-a (hibridni sistemi sa generatorima ili autonomne baterije). Nije zamena za pun BMS (Battery Management System); BMS prati pojedinačne ćelije, dok SYMAP^® BAT nadgleda DC paramatre na sistemskom nivou.
Da li je novo postrojenje ili retrofit? Kod retrofit projekata proveravaju se postojeća šema, konektori, I/O, napajanje, CT/VT ožičenje i mehanička ograničenja. HIMAP retrofit pristup zadržava postojeće ožičenje uz minimalne mehaničke izmene.

SYMAP^® proizvodi sa ovom funkcijom

Reference instalacija i pozicija na tržištu:

SYMAP^® BAT za hibridne PMS sisteme (baterije i generatori)

SYMAP^® i Compact+ konfiguracije za DC zaštitu

DC zaštita je specifična aplikacija sa specijalizovanom SYMAP^®-DC varijantom za pojedinačna DC kola, i SYMAP^® BAT za baterijske sisteme u sklopu PMS-a. Compact+ platforma ne pokriva direktno DC merenje, ali Compact+ +F4 ima DCVM funkciju za nadzor pomoćnog DC napajanja u AC zaštitnim primenama.

Aplikacija	Tipičan ulaz u izbor konfiguracije	Moguće SYMAP^® / Compact+ konfiguracije	Korisna napomena
Zaštita pojedinačnog DC kola	1 DC napon (preko LEM DVL 1000) + 1 DC struja (preko LEM LF 2005-S); naponski nivo (24/48/110/220/400/600 V); polaritet i način uzemljenja; eksterni senzori sa strujnim izlazom.	SYMAP^® Y-DC varijanta sa LEM transducer-ima i ANSI 27/32/37/49/50/51/59/66/67 funkcijama.	Specijalizovana varijanta. SYMAP^®-DC zahteva poseban hardver i eksterne LEM transducere. Mereni opseg do 3×nominal sa preciznošću 1% full-range / 1% actual value (bez greške transducera).
Baterijski sistemi u sklopu PMS-a	Baterijski banak (snaga, kapacitet, napon); integracija sa AC izvorima (generatori, mreža) i potrošačima; potreba za hibridnim PMS-om.	SYMAP^® BAT namenski uređaj za baterijske PMS aplikacije.	SYMAP^® BAT nadgleda DC parametre baterijskog sistema na sistemskom nivou i integriše ga u PMS arhitekturu sa generatorima i potrošačima. Nije zamena za pun BMS (Battery Management System koji prati pojedinačne ćelije).
Nadzor pomoćnog DC napajanja u AC zaštitnim primenama	Pomoćno DC napajanje za trip kola i upravljanje (24/110/220 V); broj nezavisnih DC sistema (PT1/PT2/PT3 za do 3 DC sistema); nadzor punjača i baterijskog rezervnog napajanja.	Compact+ F4 sa DCVM (DC Voltage Monitor) funkcijom preko PT1/PT2/PT3 ulaza; nadzor do tri odvojena DC naponska sistema.	Compact+ DCVM nije primarna DC zaštita, već nadzor pomoćnog DC napajanja u AC zaštitnim primenama. Detektuje gubitak DC napajanja kritičnog za trip i upravljanje, ali ne meri DC struju.

DC zaštita je hardverski specifična aplikacija: izbor varijante zavisi od DC naponskog nivoa, broja kola, eksternih senzora i potrebe za PMS integracijom.

Otvori produktnu stranicu sa potpunim tehničkim specifikacijama:

SYMAP^® serija (Y-DC, BAT) SYMAP^® Compact+ (DCVM)

Potrebne su Vam detaljne tehničke specifikacije?

Za tačan pregled zaštitnih funkcija, opsega podešavanja, ANSI oznaka, komunikacionih protokola i mogućnosti konfiguracije, kontaktirajte naš tim radi dostavljanja odgovarajuće tehničke dokumentacije.

Zatražite kataloški list Tehnički upit

Zaštita DC i baterijskih konvertora