Rozdzielnica MNS iS (2009), Elektryka, Katalogi, ABB

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
Rozdzielnica MNS
i
S
Rozdzielnica inteligentna – najdroższa, czyli najtańsza
Jako producent rozdzielnic obserwujemy w ostatnich latach
zwiększające się zainteresowanie instalacjami, w których
konieczna jest wizualizacja stanu rozdzielnicy niskich
napięć oraz możliwość jej zdalnego sterowania. Wiąże się
to z większymi wymaganiami dotyczącymi wyposażenia
tak instalacji, jak i rozdzielnicy. Zadania takie realizować
można opierając się na klasycznych rozdzielnicach, których
zastosowanie na pierwszy rzut oka wydaje się rozwiązaniem
najrozsądniejszym i najtańszym. Alternatywą wobec nich są
rozwiązania wykorzystujące rozdzielnice określane mianem
inteligentnych (np. MNS
i
S prod. ABB), które powszechnie
uznane są za drogie. Jednak po zsumowaniu wszystkich
kosztów związanych z uruchomieniem okaże się,
że – jak pokazuje nasza analiza – przeświadczenie to
jest zupełnie niesłuszne.
Klasyczna w porównaniu z inteligentną
Aby dokonać porównania instalacji opartej na klasycznej rozdzielnicy
(MNS 3.0 irmy ABB) a opartej na rozdzielnicy inteligentnej
MNS
i
S, stworzyliśmy przykładową listę modułów i wytycznych
do zaprojektowania tych rozdzielnic. Dane te potraktowaliśmy
jako zapytanie ofertowe od potencjalnego Klienta i podjęliśmy
próbę zrealizowania projektu w sposób możliwie najefektywniejszy
z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia. Dla obu
porównywanych rozwiązań przyjęliśmy jednakowe założenia związane
z liczbą i rodzajem odpływów oraz określiliśmy minimalny poziom
funkcjonalności, jakie obie rozdzielnice mają spełniać. Założenia te
wskazano w
tabeli nr 1.
padku zastosowania rozdzielnic MNS
i
S, co w dalszej analizie będzie
miało kluczowe znaczenie dla porównania obu rozwiązań. W naszej
wycenie pominęliśmy koszty, które dla obu przypadków są identycz-
ne, takie jak np. koszt posadowienia, czy koszt testów końcowych
po montażu. Wszystkie użyte tu wyceny robót związanych z ułoże-
niem tras kablowych określone zostały zgodnie z aktualnym KNR.
Wytyczne do projektowania i lista modułów użytych
do zaprojektowania rozdzielnic we wszystkich opisanych
w opracowaniu wariantach.
Wymagania dotyczące rozdzielnicy
Użyto w porównaniu
Rozdzielnica nn; stopień ochrony IP30,
technologia modułów wysuwnych
Rozdzielnica MNS 3.0 w dwóch warian‑
tach A lub B i rozdzielnica MNS
i
S
Według tych wytycznych zaprojektowane zostały dwie różne
rozdzielnice:
– pierwsza jako klasyczna rozdzielnica MNS 3.0 (dalej „MNS 3.0
wariant A”),
–
druga wykonana jako rozdzielnica inteligentna MNS
i
S (dalej
MNS
i
S).
Następnie oba warianty zostały wycenione przy użyciu standardo-
wych parametrów wyceny rozdzielnic używanych w ABB Sp. z o.o.
Jednocześnie, aby w rzetelny sposób oddać całkowity koszt instala-
cji, do obu pozycji dodane zostały koszty materiałowe, robocizny, oraz
dodatkowych urządzeń i połączeń, które pozwolą na uruchomienie
rozdzielnic i wpięcie ich do systemu nadrzędnego. Są to: szafa kro-
sowa wyposażona w zaciski i sterownik PLC, połączenia pomiędzy
szafą krosową a rozdzielnicą oraz systemem nadrzędnym. Zwrócić
tu należy uwagę, że część tych elementów nie jest konieczna w przy-
Pole zasilające wyposażone w wyłącznik
powietrzny ACB In=2000 A
Wyłącznik Emax E2 2000A
Pole odpływowe wyposażone w wyłącznik
powietrzny ACB In=1250 A
Wyłącznik Emax E2 1250A
Odpływy o mocach 0,37 kW do 160 kW,
napędy jednokierunkowe i dwukierunkowe;
łączna liczba odpływów 30
Moduły wysuwne wielkości 8E/4, 8E/2
i 8E w przypadku rozdzielnicy MNS
3.0 oraz 6E/4, 6E/2 i 6E w przypadku
rozdzielnicy MNS
i
S
Sygnały wyjściowe z modułów pozwalają
na realizację monitoringu i wizualizacji
stanu modułu (uzyskane informacje: start,
stop, zadziałanie zabezpieczeń, awaria,
gotowość do pracy) oraz na sterowanie
modułami w zakresie: Start, Stop, Reset.
W rozdzielnicy MNS 3.0 użyto prze‑
kaźniki pomocnicze i monitorujące oraz
styki pomocnicze i przyciski. W MNS
i
S
funkcjonalność zapewniona bez użycia
wymienionych aparatów
Wyjście pomiarowe 4‑20 mA
tabela nr 1
Dodatkowo dla celów porównawczych stworzona została symulacja
kosztów oznaczona jako „MNS 3.0 wariant B”. Pamiętając, że rozdziel-
nica MNS
i
S ma znaczną przewagę w możliwościach pomiarów i funk-
cjonalności nad standardowo zaprojektowaną rozdzielnicą klasyczną
MNS 3.0 (patrz informacje na ostatniej stronie i
tabeli nr 3
), postawiliśmy
sobie pytanie – jak musiałaby wyglądać i ile kosztować klasyczna roz-
dzielnica MNS 3.0, gdyby chcieć zapewnić jej zbliżoną funkcjonalność
do rozdzielnicy MNS
i
S. Aby na to pytanie odpowiedzieć „MNS 3.0
wariant A” został uzupełniony w każdym module odpływowym o układ
pomiarowy oparty na przekładnikach mierzących prąd w trzech fazach,
analizatory sieci, styki i przekaźniki pomocnicze oraz przekaźnik kontroli
faz. To w pewnej części pozwoliło, by z technicznego punktu widzenia
MNS 3.0 „dogonił” MNS
i
S.
Widoki elewacji wszystkich trzech wariantów instalacji przedstawio-
ne zostały na
rysunkach nr 1ABC
. Tam też omówione zostały głów-
ne różnice, zalety i ograniczenia poszczególnych rozwiązań.
Nie jest zaskoczeniem, że rozdzielnica inteligentna MNS
i
S sama
w sobie jest droższa od standardowej rozdzielnicy MNS 3.0 o ok. 20%.
W projektach, które realizujemy w Polsce, różnica ta w zależności
od wyposażenia i układu rozdzielnic mieści się w granicach 10-30%.
I jeśli tak tylko rozpatrywać zakup rozdzielnicy (a takie rozumowanie
zdarza się bardzo często), to trzeba powiedzieć otwarcie – MNS
i
S jest
droższy od klasycznych rozdzielnic.
Ograniczenie się jednak do takiego stwierdzenia jest błędem. Instalacja
zawierająca rozdzielnicę MNS
i
S, która może funkcjonować bez
zbędnych przewodów krosowych, sterownika PLC, programu do tego
sterownika oraz szafy krosowej okazuje się kosztować 20% mniej
od klasycznej instalacji, gdzie użyto rozdzielnicę „MNS 3.0 wariant A”,
i aż o blisko 40% mniej od rozdzielnicy rozbudowanej do standardu
„MNS 3.0 wariant B”, który pamiętamy miał technicznie dorównać
MNS
i
S.
Jeżeli więc zastosujemy rozdzielnicę MNS
i
S, pieniądze wydane
na droższą rozdzielnicę inteligentną odzyskamy z nawiązką
po przekalkulowaniu wszystkich kosztów związanych z instalacją.
Wykonanie potencjalnie najdroższe okazuje się więc najtańsze.
Wydatek 20% więcej to w efekcie oszczędność.
Dane z wycen, które przeprowadziliśmy, zostały zebrane w
tabeli nr 2.
Układ instalacji dla obu wariantów rozdzielnicy MNS 3.0 oraz MNS
i
S
„MNS 3.0 wariant A”
– cztery celki;
łączna długość 2800 mm; niewielka
przestrzeń rezerwy; ewentualne
dodanie modułów skutkuje potrzebą
dołożenia celki odpływowej, przedział
kablowy siłowy i sterowniczy wspólny;
konieczne użycie szafy krosowej wraz
ze sterownikiem PLC i połączeniem
do rozdzielnicy głównej i systemu
nadrzędnego. Koszt łączny instalacji:
298 400 zł.
10 m trasy
kablowej
300 m trasy
kablowej
do systemu
nadrzędnego
(sterownia etc).
rysunek nr 1A
„MNS 3.0 wariant B”
– pięć celek;
łączna długość 3800 mm; z powodu
dołożenia do każdego modułu
przekładników i analizatora sieci część
modułów musiała zostać powiększona,
co zaskutkowało koniecznością
dołożenia dodatkowej celki odpływowej;
tak jak w „MNS 3.0 wariant A” przedział
kablowy siłowy i sterowniczy wspólny;
konieczne użycie szafy krosowej wraz
ze sterownikiem PLC i połączeniem
do rozdzielnicy głównej i systemu
nadrzędnego. Koszt łączny instalacji:
340 400 zł.
10 m
trasy
kablowej
300 m trasy
kablowej
do systemu
nadrzędnego
(sterownia
etc).
rysunek nr 1B
MNS
i
S
– cztery celki; łączna długość
3200 mm; moduły o mniejszych
rozmiarach niż w MNS 3.0, co pozwoliło
na wygospodarowanie dodatkowej
przestrzeni rezerwowej; przedział
kablowy siłowy i sterowniczy oddzielnie;
nie ma potrzeby użycia szafy
krosowej wraz ze sterownikiem PLC
i połączeniem do rozdzielnicy głównej.
Koszt łączny instalacji:
247 950 zł.
310 m trasy kablowej
do systemu nadrzędnego
(sterownia etc).
rysunek nr 1C
2 Rozdzielnica MNS
i
S
Dodatkowo na korzyść użycia rozdzielnicy MNS
i
S przemawiają
kolejne względy:
– prostsza instalacja oparta na MNS
i
S pozwala skrócić czas
realizacji inwestycji (nie ma potrzeby planowania czasu
na wykonanie połączeń pomiędzy rozdzielnica a szafą krosową),
– zalety rozdzielnicy MNS
i
S i nowatorskie rozwiązania w niej
zastosowane ze szczególnym uwzględnieniem bezpieczeństwa
pracy rozdzielnicy (pomiar temperatury na stykach siłowych
modułów) oraz uniikacji i elastyczności we wprowadzaniu zmian
w modułach.
Zestawienie funkcjonalności inteligentnej MNS
i
S
i klasycznej rozdzielnicy MNS 3.0
Funkcje
uwagi
jednokierunkowy
✔ ✔
jednokierunkowy
współpraujący z Softstartem
✔ ✔
nawrotny
✔ ✔
Gwiazda – trójkąt
✔ ✔
Zawieradło
✔ ✔
Rozruch ciężki
✔ ✔
✔
Autorestart
Zestawienie kosztów instalacji opartych na trzech różnych
wariantach rozdzielnic MNS 3.0 i MNS
i
S
✔ ✔
Kontrola dostępu
✔ ✔
Przycisk wyłącznika
bezpieczeństwa
Koszty
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
dodatkowego styku w obwodzie
cewki stycznika
Błędy zewnętrzne
(kontrola stanu zabezpiecza‑
nych urządzeń)
Elementy wchodzące
w skład instalacji
MNS 3.0
wariant A
MNS 3.0
wariant B
MNS
i
S
Rozdzielnica
193 900 zł
237 800 zł
235 900 zł
✔ ✔
7 wejść cyfrowych,
4 wyjścia przekaźnikowe
Koszt ułożenia trasy kablowej 10 m
pomiędzy MNS 3.0 a szafą krosową
(około 600 przewodów)
30 200 zł
brak
30 200 zł
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
przekaźników, układu logicznego
i przekładnika
dodatkowe wejście i wyjście
analogowe (Ext IO Analog
1AI1AO)
Szafa krosowa (konstrukcja + złączki)
6 100 zł
6 100 zł
brak
6 100 zł
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
przekaźników
dodatkowe 7 wejść
na napięcie 110‑250VAC
(Ext. ‑IO AC – 7DI)
Sterownik PLC (PM582‑ETH)
29 400 zł
brak
29 400 zł
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
przekaźników
dodatkowe 4 wejścia i 2
wyjścia przekaźnikowe 24V
(Ext. ‑IO DC‑4DI2DO)
Oprogramowanie do Sterownika PLC
(PM582‑ETH) – stworzenie aplikacji
29 000 zł
brak
29 000 zł
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
przekaźników
dodatkowe 4 wejścia i 2
wyjścia przekaźnikowe 230V
(Ext. ‑IO AC‑4DI2DO)
Koszt ułożenia trasy kablowej 300 m
pomiędzy szafą krosową a sterownią
9 800 zł
10 150 zł
9 800 zł
RAZEM:
298 400 zł
247 950 zł
340 400 zł
✔
Bloki logiczne
tabela nr 2
✔ ✔
Kontrola wyłącznika
głównego
Dla instalacji, gdzie konieczne jest zastosowanie technologii
wizualizacji i monitoringu oraz zdalne sterowanie rozdzielnicą,
MNS
i
S jest rozwiązaniem najlepszym tak z technicznego,
jak i ekonomicznego punktu widzenia.
✔
Możliwość przenoszenia
sygnałów do systemu
nadrzędnego
Ograniczenie liczby startów
✔
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dołożeniu
przekaźników i przekładników
mierzących doziemienie
Doziemienie
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dołożeniu
przekaźnika podnapięciowego
lub z wykorzystaniem analizatora
parametrów sieci
Brak obciążenia
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
przekaźnika kontrolo faz
Zanik fazy
Nierównomierne obciążenie
✔
O
Kontrola PTC
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
przekaźników monitorujących
✔
O
Utyk
✔
O
Niedociążenie
✔ ✔
Przeciążenie
✔
Kontrola temperatury styków
głównych modułu
✔
Kontrola nierównomiernej
temperatury w trzech fazach
styków głównych modułu
✔
Kontrola napięcia
sterowniczego
✔ ✔
Kontrola wkładek
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
przekaźników moniturojacych
Kontrola ilości załączenia
styczników K1, K2, K3
✔ ✔
Kontrola położenia modułu
w celce
✔
Liczba wsunięć i wysunięć
modułu
✔
O
W MNS 3.0 możliwe po dodaniu
licznika godzin pracy
Kontrola czasu pracy
modułu
tabela nr 3
✔– funkcja dostępna
O
– dostępne w MNS 3.0
po spełnieniu warunków jak w kolumnie „Uwagi”
Rozdzielnica MNS
i
S 3
Rozdzielnice systemu MNS
i
S opracowane w ABB pojawiły się w Europie Zachodniej w roku 2005, a rok
później pierwsza instalacja została pozytywnie zrealizowana w Polsce. System rozdzielnic inteligentnych
MNS
i
S powstał w oparciu o rozdzielnicę MNS 3.0, ale ma kilka cech wyróżniających je spośród
wszystkich innych rozdzielnic niskich napięć i biorąc pod uwagę te rozwiązania, praktycznie nie ma swoich
odpowiedników na rynku.
Cechą wyróżniającą system MNS
i
S
jest nowatorskie podejście do metod pomiarowych. Tradycyjny
pomiar oparty na przekładnikach prądowych i napięciowych został
zastąpiony nowoczesną technologią. Sensory oraz bocznik prądowy
wsparte układem mikroprocesorowym pozwoliły stworzyć dokładny
układ pomiarowy o niewielkich wymiarach.
Kolejną mocną stroną systemu MNS
i
S jest moduł MLink, który
jest jego integralną częścią. MLink umożliwia komunikację oraz
dostarczenie istotnych informacji do systemow wyższego rzędu.
Wymiana informacji odbywa się w standarcie protokołów ieldbus,
takich jak Modbus RTU, Modbus TCP i Proibus DP. Dodatkową
opcją, w jaką możemy wyposażyć MLink, jest Serwer OPC, który
w połączeniu z systemami zarządzającymi aktywami bądź aplikacjami
typu SCADA tworzy doskonałe narzędzie.
Ponadto w rozdzielnicach MNS
i
S bardzo ciekawie i korzystnie
dla użytkownika rozwiązany został problem dużej liczby wariantów
modułów zabezpieczających odpływy i różniących się szczegółami,
przez co niewymiennych miedzy sobą. Wiąże się to również
ze zmianą ilozoii doboru i projektowania modułów wysuwnych
w rozdzielnicy MNS
i
S.
W rozdzielnicy klasycznej
od momentu zaprojektowania modułu należy znać wszystkie jego
parametry i funkcjonalność oraz z góry określić, jakie dane mają być
przesyłane do systemu. Tak dookreślony przez projektanta moduł
jest następnie wytwarzany przez prefabrykanta. Ewentualna zmiana
przeznaczenia, funkcjonalności (np. życzenie dodania pomiaru mocy)
w czasie produkcji lub po dostarczeniu modułu na obiekt oznacza dla
modułu znaczne zmiany (dodanie przekładników, analizatorów sieci,
przekaźników itp.), co w praktyce wiąże się ze znaczną przebudową
lub wręcz stworzeniem modułu od podstaw. W MNS
i
S moduł przed
zmianami i po zmianach to wciąż ten sam element, a rozszerzenie
jego możliwości ogranicza się do wprowadzenia zmian w liście
danych modułu przez wybranie odpowiedniej funkcji na panelu
dotykowym.
Ostatnim wyróżnikiem
o którym tu wspomnimy, jest sposób rozwiązania przedziałów
kablowych rozdzielnicy. Inaczej niż w klasycznych rozdzielnicach
MNS
i
S zawiera dwa osobne przedziały: przedział przeznaczony
na kable siłowe oraz osobny przedział dla przewodów sterowniczych.
Takie odseparowanie obwodów sterowniczych od siłowych znacznie
zwiększa bezpieczeństwo obsługi (rozdział napięć 24 V i 230 V).
Osoby kontaktowe:
Krzysztof Szofer
Product Manager rozdzielnic MNS
tel. 071 34 75 460, fax. 071 34 75 594
kom. 0603 917 356
mail: krzysztof.szofer@pl.abb.com
Tomasz Kowalczyk
Biuro we Wrocławiu
tel. 071 34 75 456, fax. 071 34 75 594
kom. 0601 621 530
mail: tomasz.kowalczyk@pl.abb.com
Grzegorz Ortyl
Biuro w Katowicach
tel. 032 79 09 271, fax. 032 79 09 200
kom. 0723 982 117
mail: grzegorz.ortyl@pl.abb.com
Paweł Gdaniec
Biuro w Gdańsku
tel. 058 30 74 699, fax. 058 30 74 672
kom. 0603 720 883
mail: pawel.gdaniec@pl.abb.com
Zbigniew Korzeniowski
Biuro w Lublinie
tel. 081 44 11 013, fax. 081 44 11 013
kom. 0601 334 497
mail: zbigniew.korzeniowski@pl.abb.com
ABB Sp. z o.o.
Zakład Produkcji Rozdzielnic Niskich Napięć
Oddział we Wrocławiu
ul. Bacciarelliego 54
51-649 Wrocław
www.abb.com/mns
[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Rozdzielnica MNS iS (2009), Elektryka, Katalogi, ABB

Tematy