Equipements de protection SIPROTEC Compact
publicité
Equipements de protection SIPROTEC Compact Equipements de protection – SIPROTEC Compact 1 2 3 page Tableau de sélection SIPROTEC Compact 2/3 Caractéristiques réseau du SIPROTEC Compact 2/4 Fonctionnement2/6 Construction et matériel 2/7 Fonctions de commande 2/8 Logiciels DIGSI 4 et SIGRA 4 2/9 Communication2/12 4 5 6 7 8 9 10 2/2 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 Equipements de protection – SIPROTEC Compact protection de départ basique optionnel – non disponible 1) en préparation protection tension et fréquence protection générateur et moteur protection differentielle de ligne protection de surintensité et de départ Tableau de sélection SIPROTEC Compact 1 67Ns 67Ns 74TC 79 81 81R 81LR 85 86 87 87N 7SK80 7SK81 7RW80 7SC80 50L 50BF 51C 51/51N 51V 55 59 59N 59R, 27R 60FL 66 67 67N 7SJ81 14 FL 24 25 27 27Q 32 37 38 46 46 47 48 49 50/50N 50Ns Fonctions Siemens (fr) Fonctions de protection pour déclench. triphasé Fonctions de protection pour déclench.monophasé Protection rotor bloqué Localisateur de défaut Protection contre les surexcitations Synchrocheck, fonction de synchronisation Protection de manque tension Protection max. puissance réactive (sur min. de U) Supervision de puissance directionnelle Protection de sous-intensité, sous-puissance Supervision de température Protection de déséquilibre de charge Protection de déséquilibre Supervision de phase-séquence-tension Supervision de l’heure de démarrage Protection de surcharge thermique Protection de surintensité à temps défini Protection de courant à la terre sensible Protect. mise à la terre et contre défaut intermitt. Protection de blocage de charge Protection de défaillance de disjoncteur Permutation dynamique de seuils Protection de surintensité à temps dépendant Protection de surintensité dependant de la tension Facteur de puissance Protection de surtension Protect. de surtension, composante homopolaire Protection de dérivée de tension Détection de défaut de tension de mesure Inhibition de redémarrage Détermin. directionnelle de surintensité phases Protection homopolaire directionnelle Détection de défaut terre directionnelle pour régime de neutre isolé ou compensé Protection de défaut terre intermittent Supervision de circuit de déclenchement Réenclenchement automatique Protection de fréquence Protection de changement d’intervalle fréquence Protection de saut de vecteur Restauration de charge Téléprotection Verrouillage Protection différentielle Protection differentielle de terre Détect. rupture liaison pour protect. différentielle Autres fonctions Mesures Compteurs de nombre de manoeuvres Editeur de logique CFC Détection courant d’inrush (magnétisant) Initiation de déclenchement externe Commande Enregistr de défaut de signaux analog. et binaires Surveillance et supervision Interface série de protection No. groupes de réglages Changement de groupe de réglages Essai disjoncteur 7SJ80 Code ANSI 7SD80 SIPROTEC Compact 3-pole 1-pole I> + V< FL V/f Sync V< Q>, V> P<>, Q<> I<, P< θ> I2> I2>, I2/I1> LA, LB, LC I2start θ, I2t I> INs> Iie> I>L CBFP – – – – – – – – – – – 1) – – – – – – – – – – – – – IP, INP t=f(I)+V< cos j V> V0> dV/dt Abrév. – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – INs ∠ (V,I) – Iie dir> TCS AR f<, f> df/dt ∆φU> LR – ΔI ΔIN – – I 2t I>, IP ∠ (V,I) IN>, INP ∠ (V,I) – – 4 – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – 4 – 4 – 4 – 4 – 4 – 4 – 3 – 2 4 5 6 7 8 9 – – – – – – – – Tableau 2/1 Tableau de sélection du relais SIPROTEC Compact SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 2/3 10 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Caractéristiques réseau du SIPROTEC Compact 1 Dans les systèmes de distribution d’énergie et les applications industrielles, les appareils de terrain doivent pouvoir effectuer des tâches variées et être ajustés facilement et sans délai. Exemples de tâches : • Protection des différents équipements tels que les lignes, les câbles, les moteurs et les jeux de barres 2 • Découplage et déconnexion des composants du réseau d’alimentation • Délestage et relestage • Protection contre les variations de tension et de fréquence • Commande locale ou à distance des disjoncteurs 3 • Acquisition et enregistrement des valeurs mesurées et des événements • Communication avec les équipements voisins ou avec le centre de commande 4 La Figure 2/1 donne un exemple de tâches pouvant être effectuées facilement et en toute sécurité avec des appareils SIPROTEC Compact. Fonctionnement Lors du développement du SIPROTEC Compact, une attention particulière a été accordée aux fonctionnalités - qu‘elles soient puissantes, au fonctionnement - qu‘il soit simple, à ainsi qu’à l‘interface opérateur - qu‘elle soit intuitive. Des LED attribuées librement et un afficheur à 6 lignes permettent d’obtenir une indication claire et non ambigüe des états de fonctionnement. Avec les 9 touches de fonction programmables et les touches de commande de l’équipement opérationnel, le personnel peut faire face rapidement et en toute sécurité à tous types de situations. Cela garantit une grande fiabilité opérationnelle, même en situation de stress, et réduit considérablement les besoins de formation. 5 Alimentation 6 7SJ80 SIEMENS 52 Protection tension/fréquence Délestage Relestage Poste HTA 52 7SD80 SIEMENS 8 52 Protection de jeu de barres possible par verrouillage arrière 9 7SJ80 SIEMENS 52 7SJ80 SIEMENS 52 7SC80 7SD80 7RW80 SIEMENS SIEMENS Protection liaison 52 7SK80 SIEMENS 52 7SJ80 SIEMENS M G 52 10 SIEMENS 7SK80 SIEMENS 52 Générateur Figure 2/1 Domaines d‘application d‘un réseau HTA type 2/4 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 Transformateur Départ ligne Moteur Couplage de barres 1_17_Visio_Compact.pdf 7 7RW80 Protection de transformateur de secours Protection de jeu de barres possible par verrouillage arrière Equipements de protection – SIPROTEC Compact Caractéristiques réseau du SIPROTEC Compact Protection pour départ SIPROTEC 7SC80 Equilibration des charges L’équipement de protection pour départ SIPROTEC 7SC80 a été conçu pour des applications automatisées, qu’elles soient centralisées ou décentralisées. Cette solution permet aux différentes applications d‘allier vitesse et flexibilité. Equilibre la charge d’un départ en déplaçant le point d‘ouverture d‘une boucle HTA. Reconfiguration de boucle (localisation de défaut, isolation et reprise de service) Détecte et localise un défaut au niveau du départ, isole la section en défaut et remet en service les sections saines. Activation de sections de lignes individuelles Isole une section de départ donnée à des fins de maintenance sans que cela affecte d’autres sections. La figure 2/2 montre un exemple type d’application en anneau avec des lignes aériennes et 5 sections. Chacune des sections est protégée par l‘équipement de protection pour départ SIPROTEC 7SC80. 1 2 Transfert de source Détecte et isole la source du défaut puis remet en service les sections non alimentées. 3 4 5 Poste Poste 52 52 A B 50/50N Détection de variation brusque de courant OU Départ isolation de défaut 50/50N Détection de variation brusque de courant OU 6 7 Départ isolation de défaut 8 Réseau de communication 52 52 50/50N Détection de variation brusque de courant OU Départ isolation de défaut 50/50N Détection de variation brusque de courant 50/50N Détection de variation brusque de courant OU Départ isolation de défaut OU Départ isolation de défaut 52 Figure 2/2 Domaines d‘application de l‘équipement de protection pour départ SIPROTEC 7SC80 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 2/5 9 10 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Fonctionnement Fonctionnement local 1 2 Une interface utilisateur intégrée permet gérer l’ensemble des opérations et des informations. 2 LED de fonctionnement. Un afficheur 6 lignes à cristaux liquides présente les informations sur le processus et l’appareil sous forme de texte avec des listes. 4 touches de navigation. 3 8 LED programmables donnent des indications sur le processus et sur l’appareil. Elles peuvent être munies d’étiquettes. La touche « Reset LED » remet les LED à zéro. 4 6 7 Touches de fonction numériques. LSP2899.eps 5 9 touches de fonction configurables permettent à l’utilisateur de reproduire des actions courantes, facilement et sans effort. Figure 2/3 SIPROTEC Compact à clavier numérique apparent Interface utilisateur USB (type B) pour une communication rapide et moderne avec le logiciel DIGSI. Touches « O » et « I » de commande directe de l‘appareillage. 8 LSP2900.eps 9 10 Cache batterie accessible en face avant 2/6 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 Fig. 2/4 SIPROTEC Compact à clavier numérique masqué et cache batterie apparent Equipements de protection – SIPROTEC Compact Construction et matériel Avantages des différents types de branchements et de boîtiers Les borniers de tension et de courant enfichables permettent un pré-câblage et simplifient l‘échange d‘appareils dans le cas de service après-vente. La mise en courtcircuit s‘effectue dans le bornier de courant amovible, de sorte qu‘il est impossible d‘interrompre un circuit secondaire de transformateur de courant. Borniers de courant – embouts à oeillet Raccordement Wmax = 9.5 mm Embouts à oeillet d1 = 5.0 mm Calibre de fils 2.0 – 5.2 mm2 (AWG 14 – 10) Borniers de courant – câbles simples Section de câble 2.0 – 5.2 mm2 (AWG 14 – 10) Embout de câblage pré-isolé L = 10 mm (0.39 in) ou L = 12 mm (0.47 in) LSP3.01-0034.eps LSP3.01-0008.eps Fig. 2/5 Face arrière de 7SK80, 7SJ80 et 7SD80 3 Fig. 2/7 Bornier de courant 4 5 LSP3.01-0016.eps Le SIPROTEC 7SJ81, appareil de protection contre les surtensions, prend aussi en charge les applications de transformateur de courant basse puissance. 2 Fig. 2/6 Bornier de tension LSP3.01-0015.eps Les entrées binaires sont toutes indépendantes et les seuils de démarrage sont réglables par logiciel, en 3 étapes. Les prises de transformateur des relais (1 A / 5 A) font l‘objet de nouveaux réglages logiciel. Il est possible de programmer jusqu‘à 9 touches de fonction pour les entrées de menus prédéfinies, les séquences commande, etc. Les choix d‘affectation des touches de fonction sont visualisables sur l‘afficheur de l‘appareil. 1 LSP3.01-0033.eps Le boîtier de l‘équipement, de taille 1/6 sur châssis 19", remplace aisément les modèles précédents. Sa hauteur est de 244 mm (9.61"). Figure 2/8 Face arrière de 7SJ81 et 7SK81 Figure 2/9 Face arrière du 7RW80 Longueur à dénuder 15 mm (0.59 in) (utilisation sans embout N’utiliser que des de câblage) conducteurs pleins en cuivre. Embout de câblage pré-isolé L = 10 mm (0.39 in) ou L = 12 mm (0.47 in) Longueur à dénuder 12 mm (0.347 in) (utilisation sans embout N’utiliser que des de câblage) conducteurs pleins en cuivre Figure 2/11 Embout à oeillet LSP2901.eps Tableau 2/2 Spécifications de connexion des types de fonctionnement 8 SIP C-0002.ai 0.5 – 2.0 mm2 (AWG 20 – 14) d1 Section de câble 7 9 w Borniers de tension – câbles simples 6 10 Figure 2/10 F ace avant, montage en saillie SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 2/7 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Fonctions de commande 1 2 3 Commande Affectation des acquits de commande En plus de l‘aspect protection, le SIPROTEC Compact supporte l‘ensemble des fonctions de commande et de surveillance nécessaires au fonctionnement des postes moyenne tension et haute tension. La validation des retours de position est effectuée par acquisition de la position des contacts auxiliaires des organes de manoeuvre via les entrées binaires de l‘appareil. Les positions OUVERT et FERME ainsi que les positions des défauts (des disjoncteurs intermédiaires, des contacts auxiliaires, etc.) peuvent être détectées et signalées. Les positions du disjoncteur ou des organes de manoeuvre et des prises de transformateur sont acquittées. Ces entrées de messages sont affectées de façon logique aux sorties de commandes correspondantes. L‘appareil est capable de distinguer si le changement de message est le resultat d‘une opération de conduite ou s‘il s‘agit d‘un changement d‘état spontané non désiré. L‘organe de manoeuvre ou le disjoncteur peut être commandé par : –– une IHM (Interface Homme Machine) intégrée –– des entrées binaires –– un système de contrôle-commande et de protection 4 5 –– DIGSI 4 Automatisation / logique programmable Avec l‘interface graphique de la logique programmable (CFC), l‘utilisateur peut créer des fonctions dédiées à l‘automatisation d‘un organe de manœuvre ou d‘un poste. Les fonctions s‘activent à l‘aide des touches fonction, des entrées binaires ou de l‘interface de communication. Mode de conduite 6 7 Le mode de conduite est déterminé par réglage de paramètres ou par communication vers l‘appareil. Chaque opération de conduite et chaque changement de position sera indiqué dans le journal de bord opérationnel. La source de commande, l‘organe de manœuvre, la cause (commande ou changement spontané) ainsi que le résultat de l‘opération de conduite seront enregistrés. Gestion des commandes 8 9 Les fonctions de gestion des commandes sont toutes disponibles, y compris la gestion des commandes simples et doubles, avec ou sans acquit, une surveillance sophistiquée des matériels et logiciels de commande, la vérification des types de fonctionnement externes et des actions de commande (utilisant des fonctions telles que la surveillance du temps d‘exécution et la fin de commande automatique après sortie). Parmi les applications types, on peut citer : • Les commandes simples et doubles à 1, 1 plus 1 commun ou 2 contacts de déclenchement • L‘interverrouillage de baies par l‘utilisateur • Des séquences d‘opérations combinant plusieurs manoeuvres, telles que la commande de disjoncteurs, de sectionneurs et de sectionneurs de terre 10 • L‘initiation de manoeuvres, de signalisation ou d‘alarmes combinées à des informations existantes. 2/8 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 Blocage anti-rebond La fonction de blocage anti-rebond évalue si, dans une période donnée, le nombre de changements d‘acquits d‘entrées de messages dépasse un nombre précis. En cas de dépassement, l‘entrée de messages est bloquée pendant une période donnée, de sorte que la liste d‘événements n‘enregistrera pas les opérations excédentaires. Filtrage et délais de signalisation La signalisation binaire peut être filtrée ou retardée. Le filtrage permet de supprimer des changements brefs de potentiel au niveau de l‘entrée signalée. La signalisation n‘est transmise que si la tension signalée est toujours présente après une période donnée. Le délai de signalisation correspond à une temporisation prédéfinie. L‘information n‘est transmise que si la tension signalée est toujours présente après cette temporisation. Signalisation dérivée La signalisation définie par un utilisateur peut être dérivée d‘une signalisation de groupe ou individuelle. La signalisation de groupe est intéressante car elle permet à l‘utilisateur de limiter le nombre de messages envoyés à l‘interface système. Equipements de protection – SIPROTEC Compact Logiciels DIGSI 4 et SIGRA 4 DIGSI 4, Outil d‘ingénierie de tous les équipements de protection SIPROTEC Moderne et intuitif, DIGSI 4 sur PC est l‘interface utilisateur de toutes les versions d‘équipements SIPROTEC. En charge de la configuration et de l‘évaluation des équipements SIPROTEC, DIGSI 4 est un programme sur mesure, dédié aux réseaux industriels de distribution d‘énergie. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Figure 2/12 Logiciel DIGSI 4 10 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 2/9 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Logiciels DIGSI 4 et SIGRA 4 Réglages simple protection A partir d‘une liste complète de fonctions de protection, sélectionnez uniquement celles dont vous avez vraiment besoin (voir Figure 2/13). Ainsi, les menus seront plus clairs. 1 2 Réglages avec valeurs primaires et secondaires Matrice d‘affectation La matrice DIGSI 4 donne à l‘utilisateur un aperçu de l‘ensemble de sa configuration (voir Figure 2/14). Par exemple, l‘une des vues montre l‘affectation des LED et des relais d‘entrées et de sorties binaires. Changez leur affectation en un seul clic. 4 5 Figure 2/13 Menu principal DIGSI 4, sélection des fonctions de protection LSP3.01-0018.eps 3 LSP3.01-0017.eps Les réglages peuvent être entrés et affichés en tant que valeurs primaires ou secondaires. Pour basculer entre ces deux types de valeurs, cliquez avec la souris sur la barre d‘outils (voir Figure 2/13). Configurateur réseau CEI 61850 6 7 8 9 Figure 2/14 Matrice d’affectation DIGSI 4 System Configurator.tif Le configurateur réseau CEI 61850, qui démarre à partir du System manager, permet de déterminer la structure du réseau CEI 61850 ainsi que la quantité de données échangées entre les abonnés d‘une station CEI 61850. Des sous-réseaux sont ajoutés au réseau de travail, des abonnés sont affectés aux sous-réseaux et un adressage est défini. La zone de travail « affectation » est utilisée pour associer des objets de données entre les participants, c.à.d. le démarrage I> de la fonction de protection de surintensité du départ 1 est transféré à l‘arrivée afin qu‘elle bloque son seuil I>> de la protection de surintensité (sélectivité logique) (voir Figure 2/15). 10 Fig. 2/15 Configurateur réseau CEI 61850 de DIGSI 4 2/10 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Logiciels DIGSI 4 et SIGRA 4 CFC : la configuration graphique plutôt que l‘éditeur de texte 1 Le CFC (continuous function chart) permet de relier et de déduire des informations sans avoir de connaissances logiciel particulières, en dessinant de façon simple des types de fonctionnements, des interverrouillages et des séquences de fonctionnement. 2 Les éléments logiques tels que ET, OU, compteurs, etc., ainsi que les requêtes de valeurs limites des mesures sont disponibles (Figure 2/16). Une attention particulière a été portée à la mise en service. Les entrées et sorties binaires peuvent être réglées et lues de façon ciblée. On peut ainsi faire un essai de branchement très simple. Des messages peuvent être envoyés à l‘interface série pour des essais. 3 LSP2324-afpen.tif Mise en service 4 Figure 2/16 Plan CFC SIGRA 4, analyseur performant de tous les enregistrements des défauts de protection 5 Quand un défaut est signalé sur une ligne, ll est crucial de l‘analyser vite et bien afin de prendre les mesures qui s‘imposent. La ligne peut ainsi être remise rapidement à son état d‘orgine, les temps de non-fonctionnement étant réduits au strict minimum. SIGRA 4 permet aussi d‘afficher les enregistrements des équipements de protection numériques et les enregistreurs de défaut dans différentes vues ainsi que de les mesurer, si nécessaire, en fonction des tâches. 6 LSP2330-afpen.tif 7 FASE et FAST : des outils de développement et de test pratiques pour les Applications « Feeder Automation » FASE est un outil de développement autonome capable de créer des appliFigure 2/17 Diagramme temporel cations « Feeder Automation » simples (reconfiguration de boucle, basculement de source, etc.) grâce aux équipements de protection pour départ 7SC80. Avec S1 A P01 les fichiers de jeux de paramètres prédéfinis dans DIGSI, les ingénieurs « protection »peuvent se servir de modèles pour créer une représentation graphique de la topologie HTA par simple glisser-déposer. S3 P07 F Pour tous les appareils SIPROTEC 7SC80, FASE propose aussi, en aperçu, un tableau éditable de la plupart des réglages de protection et de communication. Avec FASE et son interface graphique, créez, étape par étape, les séquences de plusieurs applications. S5 P13 K 8 9 P02 B P03 C D P05 S2 I P11 S4 P06 E P08 G P04 P09 H P10 10 J P12 P14 L P15 P16 M P17 S6 Figure 2/18 Configuration FASE SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 2/11 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Communication 1 2 Communication Protocoles d‘interfaces réseau évolutifs En termes de communication, les appareils offrent une grande souplesse de branchements aux réseaux de distribution standards. Les modules de communication gérant ces protocoles garantissent échanges et évolutivité. En cas d‘évolution des infrastructures de communication, les appareils s‘adapteront, par exemple dans le contexte du développement à venir des réseaux Ethernet, notamment au niveau des régies de distribution. • CEI 61850 La CEI 61850, dont le protocole est basé sur de l‘Ethernet, est reconnue comme l‘un des standards internationaux en matière de protection et de contrôle-commande. Les équipements SIPROTEC se comportent comme des serveurs CEI 61850 ; le protocole leur permet d‘échanger de grandes quantités de données avec un maximum de 6 clients (par ex. SICAM PAS ou SICAM TM1703) définis en tant que noeuds logiques dans la norme CEI 61850 sur les fonctions de protection et de contrôle-commande. Les rapports statiques et dynamiques sont acceptés. Il est également possible de transmettre les rapports de défauts stockés dans l‘appareil au format binaire Comtrade. Les commandes de conduite peuvent être exécutées dans la direction de commande. Il suffit de quelques millisecondes pour transmettre les données par des messages GOOSE de la CEI 61850. C‘est un moyen efficace d‘intercommunication entre les appareils, en remplacement du câblage filaire traditionnel, via le réseau Ethernet. Interface USB Une interface USB est située en face avant de l‘appareil. Toutes les fonctions peuvent être paramétrées sur PC au moyen du logiciel DIGSI. Les outils de mise en service et l‘analyse de défauts font partie intégrante du logiciel DIGSI ; ils sont utilisables via cette interface. 3 Interfaces 4 Il est possible d‘installer un certain nombre de modules de communication en partie basse du boîtier, pour différentes applications. Ces modules sont aisément interchangeables par l‘utilisateur. 5 Les modules d‘interface supportent les applications suivantes : • interface réseau / service Il s‘agit de l‘interface qui assure la communication avec un système de contrôle-commande. En étoile ou en anneau, les topologies de bus sont configurées en fonction de l‘interface choisie. Les équipements peuvent également échanger des données au travers de cette interface, via Ethernet et le protocole CEI 61850 ; on peut aussi y accéder par DIGSI. Autrement, il est possible de raccorder 1 ou 2 sondes de température à l‘interface réseau / service et jusqu‘à 12 capteurs de mesure. 6 7 • Interface Ethernet L‘interface Ethernet a été conçue pour permettre un accès rapide à plusieurs équipements de protection via DIGSI. Pour la protection moteur 7SK80, il est possible de raccorder 1 ou 2 sondes de température externes à l‘interface Ethernet et jusqu‘à 12 capteurs de mesure. On y trouve également l‘interface optique de la protection différentielle de ligne. 8 9 10 2/12 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 La CEI 61850 est supportée en Edition 1 et 2. Les appareils sont certifiés individuellement, conformément à la CEI 61850, Partie 10. La synchronisation horaire peut être redondante - réalisée par 2 serveurs NTP conformes à la norme CEI 61850. D‘autres protocoles que le CEI 61850 sont disponibles sur le module Ethernet. Ils peuvent être activés ou désactivés par DIGSI 4 afin de satisfaire aux exigences de sécurité. DIGSI 4 assure un accès total aux appareils via le réseau Ethernet, avec le module Ethernet. Les pages de diagnostic du module sont accessible par un navigateur, par ex. pour le support à la mise en service. L‘appareil peut être intégré à un système de surveillance réseau, via SNMP V2, pour pouvoir surveiller en permanence le comportement de l‘appareil sur le réseau. RSTP et HSR, protocoles de redondance réseau intégrés au module Ethernet, permettent de concevoir une architecture en anneau plus économique. La redondance instantanée peut être réalisée par des réseaux en parallèle avec PRP. Equipements de protection – SIPROTEC Compact Communication • CEI 60870-5-103 Le protocole CEI 60870-5-103 est une norme internationale de transmission de données de protection et d‘enregistrement de défauts. Les messages émis par l‘appareil et le contrôle-commande peuvent être transférés par des extensions Siemens du protocole. Un module CEI 60870-5-103 redondant est disponible en option. Il permet de lire et de modifier des paramètres individuels. • CEI 60870-5-104 Le protocole CEI 60870-5-104 sur l‘automatisation des sousstations et des systèmes d‘alimentation est supporté via le module Ethernet, en électrique et en optique. La signalisation (simple et double), les mesures et les comptages peuvent être transmis à 1 ou 2 maîtres (2 si redondance). Le transfert de fichier CEI 104 est également supporté et les enregistrements de défauts, au format Comtrade, peuvent être lus depuis l‘appareil. Dans le passage de commande, le protocole permet aussi la conduite sécurisée d‘objets de commutation. La synchronisation horaire peut être supportée par le maître CEI 60870-5-104 ou via le SNTP sur réseau. Les serveurs de temps redondants sont acceptés. Il est possible d‘activer tous les services auxiliaires sur Ethernet en même temps que la CEI 60870-5-104 : protocole DIGSI 5, redondance réseau ou SNMP pour la surveillance réseau. Les messages GOOSE de la CEI 61850 peuvent également être échangés entre les appareils. • PROFIBUS-DP PROFIBUS-DP est un protocole très répandu dans l‘automatisation industrielle. Via PROFIBUS-DP, les informations provenant des appareils SIPROTEC sont mis a disposition des automates programmable de la gamme SIMATIC ou d‘un autre API. Les grandeurs mesurées peuvent aussi être transférées vers un PLC maître. • MODBUS RTU Assez simple, ce protocole série est surtout utilisé dans l‘industrie et la distribution d‘électricité ; il est supporté par un certain nombre de fabricants de relais. Les appareils SIPROTEC fonctionnent comme des esclaves MODBUS : ils reçoivent des informations du maître et lui communiquent les leurs. Une liste d‘événements horodatés est disponible. • Protocole DNP 3.0 Les fournisseurs d‘électricité utilisent le protocole série DNP 3.0 (Distributed Network Protocol) pour les niveaux de contrôle des postes et des réseaux. Les équipements SIPROTEC fonctionnent comme des esclaves DNP : ils reçoivent des informations du maître et lui communiquent les leurs. • DNP3 TCP manoeuvres peuvent être exécutées dans la direction de commande. Les enregistrements des défauts de l‘appareil sont stockés au format Comtrade ; ils peuvent être extraits par transfert de fichier DNP 3. La synchronisation horaire est effectuée via le client DNPi ou SNTP. L‘équipement peut aussi être intégré à un système de surveillance réseau via le protocole SNMP V2. 1 2 En parallèle avec le protocole DNP3 TCP, le protocole CEI 61850 (où l‘appareil fait office de serveur) et les messages GOOSE de la CEI 61850 sont disponibles pour que les appareils communiquent entre eux. • PROFINET Successeur déclaré de Profibus DP, basé sur de l‘Ethernet, PROFINET est supporté dans la variante PROFINET IO. Ce protocole, utilisé dans l‘industrie avec les automates programmables SIMATIC, est réalisé sur des modules Ethernet Plus optiques et électriques disponibles depuis novembre 2012. Les procédures de redondance réseau des modules Ethernet, telles que RSTP, PRP ou HSR, sont toutes disponibles avec PROFINET. La synchronisation s‘effectue via SNTP. La surveillance réseau est possible via le SNMP V2 avec des fichiers MIB spéciaux pour PROFINET. Le protocole LLDP de l‘appareil permet également la surveillance de la topologie du réseau. La signalisation simple et double, les mesures et les comptages peuvent être sélectionnés par l‘utilisateur avec DIGSI 4 et transmis de façon cyclique dans la direction de surveillance via le protocole. Les événements importants sont également transmis spontanément via des messages personnalisables. Les manoeuvres peuvent être exécutées par commande, via l‘appareil, dans la direction de commande. 3 4 5 6 L‘implémentation de PROFINET est certifiée. 7 En plus du protocole PROFINET, l‘appareil supporte le protocole CEI 61850 en tant que serveur sur le même module Ethernet. Les connexions client-serveur sont possibles pour que les appareils communiquent entre eux, notamment pour transmettre des enregistrements de défauts et des messages GOOSE. 8 • Protocole de redondance pour Ethernet (RSTP, PRP et HSR) SIPROTEC Compact supporte les protocoles de redondance RSTP, PRP et HSR. Ces protocoles peuvent être chargés et activés facilement par logiciel sur les modules optiques Ethernet existants. PRP et HSR garantissent un tranfert de données redondant, ininterrompu et transparent sur le réseau Ethernet, sans avoir trop de paramètres à régler dans les switchs Ethernet. 9 Cette variante TCP du protocole DNP3, basée sur de l‘Ethernet, est proposée avec le module Ethernet électrique et optique. Le support de 2 clients DNP3 TCP est assuré. Des structures en anneau redondantes peuvent être réalisées pour le DNP3 TCP à l‘aide de l‘organe de manœuvre intégré au module. On peut, par exemple, construire un anneau optique Ethernet redondant. La signalisation simple et double, les mesures et les comptages peuvent être configurés avec DIGSI 4 et transmis au client DNPi. Les 10 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 2/13 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Communication Solutions réseau 1 Norme CEI 60870 2 Les interfaces normalisées permettent également aux d‘équipements SIPROTEC d‘être intégrés aux réseaux d‘autres fabricants, ou même à un réseau SIMATIC. L‘interface électrique RS485 ou des interfaces optiques sont disponibles. Les convertisseurs optoélectroniques permettent un choix optimum du support de transmission. Ainsi, le câblage interne en armoire avec le bus RS485 ou encore le raccordement optique au maître sans interférence, peuvent être implémentés à faible coût. 3 4 Norme CEI 61850 L‘interoperabilité s‘applique aux protocoles CEI 61850 comme aux SICAM. Les appareils sont raccordés au PC du poste avec le SICAM via le bus Ethernet 100 MBit/s Ethernet, en électrique ou en optique. L‘interface étant normalisée, les d‘équipements d‘autres fabricants peuvent être raccordés directement au bus Ethernet. 5 Avec la norme CEI 61850, les appareils peuvent aussi être installés sur les réseaux d‘autres fabricants. 6 SIPROTEC 4 SIPROTEC 4 SIPROTEC Compact Figure 2/19 Norme CEI 60870-5-103 : Raccordement radial à fibre optique DIGSI Option : SICAM PAS Centre de conduite switch SIP-0004a-en.ai 7 Contrôle-commande de poste SIP-0003a-en.ai Les appareils utilisant les interfaces CEI 60870-5-103 peuvent se connecter au SICAM en parallèle par le bus RS485 ou en radial par fibre optique. Cette interface rend le système ouvert aux connexions d‘équipements provenant d‘autres fabricants. 8 Figure 2/20 : S tructure de bus pour poste avec protocoles Ethernet et CEI 61850, à anneau en fibre optique 9 LSP3.01-0021.eps 10 Figure 2/21 Module de communication optique Ethernet pour protocole CEI 61850 2/14 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 Equipements de protection – SIPROTEC Compact Communication Solutions réseau (suite) Fonctionnement et surveillance Interface de commande à distance vers centres de conduite (par ex. CEI 60870-5-104) Contrôlecommande de poste 1 Synchronisation horaire DCF77, GPS Capteurs de température 12 max. par ex. 2 RJ45 Bus de poste Boîtier RTD 1) 1) 1) 3 1) 4 7SK80 7SK80 7SK80 7SK80 RNIS Routeur RNIS Modem RNIS DIGSI DIGSI 4 (en local pour la mise en service) DIGSI 4, commande à distance via modem LSA4868b-en.ai DIGSI 5 Figure 2/22 Solution réseau / communication s Port A Capteur de température 12 max. Câble RJ45 Câble en Y 7KE6000-8GD00-0BA2 Câble RJ45 Boitier sondes de T° Câble en Y 7KE6000-8GD00-0BA2 seulement 7SK80 Câble RJ45 Switch Port B SICAM I/O 7XV5673 Port A Switch SICAM I/O 7XV5673 Câble RJ45 Boitier sondes de T° 6 2_23_Visio-SICAM-IO-Unit-02-20120731-us.pdf Vers contrôleur de poste 7 8 7XV5662 Figure 2/24 Branchement de 2 appareils SICAM I/O et d‘1 boîtier de sondes de T° par un câble en Y (2 SICAM I/O verrouillables max.) RJ45 1) 9 Port A DIGSI LSA4825b-en.ai 7SK80 Câble RJ45 DIGSI 4 (En local pour IBS) Câble en Y 7KE6000-8GD00-0BA2 Câble RJ45 7SJ80 ou 7SK80 Switch Figure 2/23 Raccordement au 7SK80 d’un boîtier sondes de T° par une interface Ethernet 1) Sur le SIPROTEC 7SK80, l‘interface RJ45 du port A peut servir à brancher une thermo-box. Sur le SIPROTEC 7SD80, le port A est dédié à l‘interface optique. SICAM I/O 7XV5673 Switch SICAM I/O 7XV5673 Figure 2/25 Branchement de 2 appareils SICAM I/O sur le port A par un câble en Y (2 SICAM I/O verrouillables max.) 2_24_Visio-SICAM-IO-Unit-01-20120731-us.pdf s 10 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3 2/15 Equipements de protection – SIPROTEC Compact 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2/16 SIPROTEC Compact · SIEMENS SIP 3.01 · Edition 3
