pobierz - Elester PKP

Maj 2007

Informacje o firmie
Przedsiębiorstwo Produkcyjno – Handlowo – Usługowe ELESTER-PKP Sp. z o.o.
powstało w 1992 roku w wyniku porozumienia pomiędzy Dyrekcją Generalną PKP
(obecnie PKP S.A.) a Zakładami Aparatury Elektrycznej „ELESTER” S.A. w Łodzi
(obecnie GE Power Controls S.A.) Podstawowy zakres działalności firmy obejmuje:
• budowę i serwis systemów zdalnego sterowania;
• budowę i serwis systemów automatyki trakcyjnej 3,3 kV oraz 660 V;
• budowę i modernizację obiektów elektroenergetycznych;
• budowę komputerowych urządzeń SRK;
• oprogramowanie specjalistyczne;
• produkcję elektroniczną.
Siedziba firmy ELESTER-PKP w Łodzi
Polityka jakości
Od samego początku działalności w firmie ELESTER-PKP kładziono szczególny
nacisk na jakość świadczonych usług i produkowanych wyrobów, a nadrzędnym
celem podejmowanych działań było zawsze zadowolenie klienta i spełnianie jego
oczekiwań. Efektem tej polityki było uzyskanie w 1997 roku certyfikatu jakości
EN ISO 9001, a w sierpniu 2003 – po recertyfikacji:
Firma dba takŜe o wymaganą certyfikację produkowanych systemów i urządzeń
przez uprawnione urzędy i placówki naukowe, a w szczególności:
• Urząd Transportu Kolejowego / GIK;
• Urząd Dozoru Technicznego;
• Instytut Elektrotechniki.
- 2 -

Nowe potrzeby w zakresie transmisji danych
W przeciągu ostatnich kilku lat obserwowany jest intensywny rozwój sieci SN w
energetyce kolejowej. Wynika on zasadniczo z dwóch czynników. Pierwszym z nich
jest konieczność zapewnienia duŜej niezawodności zasilania odbiorów nietrakcyjnych,
a w szczególności urządzeń sterowania ruchem na liniach duŜych prędkości.
Drugim czynnikiem jest systematyczne przyłączanie do sieci „PKP Energetyka”
nowych, zewnętrznych odbiorców energii elektrycznej. W celu zapewnienia jak
największej konkurencyjności w stosunku do oferty innych spółek dystrybucyjnych
„PKP Energetyka” dąŜy do zachowania porównywalnej, a nawet wyŜszej
niezawodności zasilania odbiorców, przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej
jakości napięcia zasilającego. WaŜnym czynnikiem, sprzyjającym rozwojowi sieci
potrzeb nietrakcyjnych jest takŜe dąŜenie do włączenia do sieci „PKP Energetyka”
odbiorów kolejowych, które do tej pory były zasilane z zakładów energetycznych.
W szczególności dotyczy to obiektów i urządzeń na liniach zelektryfikowanych, ale
nie posiadających linii potrzeb nietrakcyjnych (LPN).
Dynamiczna rozbudowa sieci SN potrzeb nietrakcyjnych pociąga za sobą
konieczność sukcesywnego włączania do systemów zdalnego sterowania
nowych urządzeń i obiektów. Wynika to bezpośrednio z potrzeby zapewnienia
jak największej operatywności dyspozytorów zasilania elektroenergetycznego,
którzy dzięki systemom telemechaniki są w stanie w sytuacjach awaryjnych
szybko i sprawnie przywrócić zasilanie w najwaŜniejszych węzłach sieci bądź
u najwaŜniejszych odbiorców. Nie bez znaczenia są równieŜ oszczędności wynikające
z moŜliwej redukcji zapotrzebowania na personel pogotowia energetycznego
i obsługi ruchowej obiektów.
Rozbudowa systemów zdalnego sterowania stwarza konieczność poszukiwania
alternatywy dla najbardziej rozpowszechnionej łączności przewodowej, a zwłaszcza
przestarzałej telegrafii wielokrotnej TgFM. W przypadku duŜych obiektów, takich
jak podstacje trakcyjne, ze względu na ciągły wzrost ilości przekazywanych informacji,
a co z tym związane – coraz większe wymagania co do przepustowości
torów transmisyjnych, uzasadniona jest budowa nowoczesnych sieci Ethernet, z
warstwą sprzętową opartą na technice światłowodowej. Z kolei w przypadku
mniejszych obiektów, nierzadko rozproszonych na znacznym obszarze i odległych
od innych obiektów włączonych do systemu zdalnego sterowania, uzasadnione
jest zastosowanie łączności bezprzewodowej. Z uwagi na liczne zalety proponowana
do niedawna łączność radiowa wyparta zostaje przez nowoczesną, pakietową
transmisję danych w sieciach komórkowych GSM / GPRS. W odpowiedzi na wzrastające
wymagania klienta oraz podąŜając za najnowocześniejszą technologią
firma Elester-PKP rozszerzyła swoją ofertę o szereg systemów, wykorzystujących
do przesyłu informacji na potrzeby zdalnego sterowania transmisję danych GPRS.
- 3 -

Zakres stosowalności GPRS w energetyce kolejowej
Firma Elester-PKP proponuje zastosowanie transmisji danych GSM/GPRS jako
podstawowego kanału łączności dla potrzeb zdalnego sterowania następującymi
urządzeniami i obiektami elektroenergetycznymi:
• odłączniki lub rozłączniki na liniach średniego napięcia (RSO-CZAT/GPRS);
• stacje transformatorowe i złącza kablowe bez pomiarów (SEN-CZAT/GRPS);
• pojedyncze odłączniki lub grupy odłączników na sieci trakcyjnej (GSO-CZAT);
• zdalny odczyt danych z liczników energii prądu stałego (LE 3000plus);
Jednocześnie istnieje moŜliwość wykorzystania transmisji GSM/GPRS jako
rezerwowego toru komunikacyjnego dla następujących obiektów:
• podstacje trakcyjne (BUSZ-CZAT/GPRS);
• duŜe stacje transformatorowe SN/nn z pomiarami (SEN-CZAT/GPRS);
• planowane w przyszłości główne punkty zasilania 110 kV / SN energetyki
kolejowej (BUSZ-CZAT/GPRS);
Obiekty sterowane w systemach RSO-CZAT/GPRS, SEN-CZAT/GPRS oraz
GSO-CZAT mogą zostać włączone do istniejącego w centrum zdalnego sterowania
systemu BUSZ (zobrazowanie na stanowiskach dyspozytorskich, tablica synoptyczna).
Istnieje równieŜ moŜliwość dostawienia oddzielnego stanowiska dyspozytorskiego
(komputera PC) do obsługi urządzeń sterowanych przez GPRS (rozwiązanie
oszczędnościowe).
ZALETY:
Zalety i wady transmisji danych GSM / GPRS
• niskie koszty i krótki czas wdroŜenia;
• dowolna odległość pomiędzy obiektami;
• niewraŜliwość na ukształtowanie terenu i przeszkody terenowe (lasy itp.);
• brak konieczności stosowania rozbudowanych systemów antenowych;
• moŜliwość realizacji trybu transmisji zdarzeniowej;
• moŜliwość natychmiastowego powiadamiania o sytuacjach awaryjnych na
telefony komórkowe odkreślonych pracowników (np. naczelników sekcji);
WADY:
• wymagana bliskość stacji bazowej określonej sieci GSM (zasięg);
• występujące w czasie transmisji opóźnienia około 4 s z jednego obiektu;
• trudny do określenia koszt eksploatacji (zaleŜny od ilości danych);
• podobnie jak w systemie radiowym konieczność optymalnego dobru ilości
danych ze względu na opóźnienia (brak sensu przesyłania pomiarów wielkości
szybkozmiennych, takich jak prądy zasilaczy trakcyjnych 3,3 kV);
- 4 -

Sterowanie zdalne łącznikami na liniach średniego napięcia
Do sterowania zdalnego odłącznikami lub rozłącznikami średniego napięcia
wykorzystywany jest system RSO-CZAT produkcji Elester-PKP. Podstawowym
zastosowaniem tego systemu, a w szczególności jego odmiany wykorzystującej
transmisję GPRS, jest zdalne sterowanie odłącznikami bądź rozłącznikami na
liniach potrzeb nietrakcyjnych (LPN). Zastosowanie jednego stanowiska RSO na
odcinku międzypodstacyjnym umoŜliwia w przypadku zwarcia w LPN szybkie
przywrócenie zasilania na 50% jej długości. Wraz ze wzrostem liczby stanowisk
RSO ograniczamy odcinek trwale pozbawiony zasilania do:
• 33 % długości LPN w przypadku 2 stanowisk RSO;
• 25 % długości LPN w przypadku 3 stanowisk RSO;
• 20 % długości LPN w przypadku 4 stanowisk RSO;
• 17 % długości LPN w przypadku 5 stanowisk RSO;
Jednocześnie naleŜy mieć na uwadze, Ŝe nadmierne zwiększanie liczby sterowanych
zdalnie odłączników na jednej LPN wydłuŜa czas niezbędny do lokalizacji
zwartego odcinka LPN przez dyspozytora zasilania, a takŜe zwiększa liczbę ewentualnych
załączeń wyłącznika LPN na zwarcie. Z tego względu firma Elester-PKP
uznaje za najbardziej optymalne zastosowanie dwóch zdalnie sterowanych odłączników
/ rozłączników zlokalizowanych w 1/3 i 2/3 długości LPN. Rozwiązanie
to przedstawia poniŜszy rysunek (odłączniki nr 4 i 5):
Innym zastosowaniem systemu RSO-CZAT / GPRS jest moŜliwość przyłączenia
odbiorcy zewnętrznego (komercyjnego) do napowietrznej linii zasilającej podstację
trakcyjną, poprzez odłączniki nr 1, 2 i 3. Rozwiązanie to jest odpowiednikiem 3-
polowego złącza kablowego dla linii napowietrznej. W przedstawionym układzie
istnieje moŜliwość szybkiej, zdalnej zmiany układu zasilania pomiędzy następującymi
wariantami:
• zasilanie odbiorcy zewnętrznego z podstacji trakcyjnej, mimo awarii w GPZ;
• zasilanie odbiorcy zewnętrznego z GPZ, mimo awarii w podstacji trakcyjnej;
• zasilanie podstacji trakcyjnej z GPZ, mimo awarii po stronie odbiorcy;
• zasilanie podstacji trakcyjnej i odbiorcy zewnętrznego z GPZ;
- 5 -

System RSO-CZAT / GPRS składa się z dwóch zasadniczych elementów:
• punktu nadzoru;
• lokalnego urządzenia sterującego;
Punktem nadzoru jest najczęściej centrum zdalnego sterowania (nastawnia
centralna), ale moŜe nim być dowolny inny obiekt posiadający stałą obsługę.
W pierwszym przypadku stanowisko nadzoru RSO-CZAT/GPRS moŜe zostać
zintegrowane z istniejącym w centrum systemem nadzoru dyspozytorskiego
(zobrazowanie na terminalach dyspozytorskich, tablica synoptyczna). MoŜliwe jest
równieŜ zastosowanie oddzielnego terminala tylko i wyłącznie do obsługi urządzeń
sterowanych przez GPRS. Rozwiązanie to jest jednak dedykowane punktom
nadzoru innym niŜ nastawnie centralne (np. podstacja trakcyjna, nastawnia
słuŜby ruchu). Na poniŜszym rysunku przedstawiona została idea działania
systemu RSO-CZAT / GPRS:
Lokalne urządzenie sterujące, wykonane w postaci szafy z tworzywa sztucznego,
umieszczone jest bezpośrednio na słupie odłącznikowym linii SN. Jest ono
przystosowane do współpracy z dowolnym napędem odłącznika / rozłącznika o
napięciu znamionowym 24 V DC. Szafa jest przeznaczona do sterowania jednego
lub dwóch odłączników / rozłączników umieszczonych na jednym słupie. Lokalne
urządzenie sterujące jest zasilane z transformatora jednofazowego 15 kV / 230 V
AC poprzez bezpieczniki umieszczone w oddzielnej obudowie, wykonanej z
tworzywa sztucznego i zamocowanej równieŜ na konstrukcji słupa. W przypadku
zaniku napięcia 15 kV zasilanie napędu łącznika oraz urządzeń teletransmisji jest
gwarantowane przez baterię akumulatorów 24 V DC, która w stanie normalnej
pracy jest ładowana poprzez przetwornicę 230 V AC / 24 V DC. Energia zgromadzona
w akumulatorach wystarcza na około 30 przestawień odłącznika / rozłącznika.
Głównym elementem wykonawczym szafy jest moduł CZAT 3000plus
DIOU (12 wejść cyfrowych i 8 wyjść przekaźnikowych). Moduł DIOU współpracuje
za pośrednictwem portu RS-232 z modemem GPRS typu Telit EZ-10, realizującym
komunikację z punktem nadzoru. PoniŜej zdjęcie wnętrza szafki lokalnego
urządzenia sterującego.
- 6 -

Lokalne urządzenie sterujące RSO-CZAT
Przykładem realizacji systemu RSO-CZAT / GPRS są dwa odłączniki zlokalizowane
na odgałęzieniu linii zasilającej PKP-2 PT Sitkówka – GPZ Morawica dla
„PKP Energetyka” Zakład Świętokrzyski, włączone do NC Kielce.
Stanowisko RSO-CZAT na linii zasilającej PT.
Odłącznik i transformator 15 kV / 230 V AC.
Lokalne urządzenie sterujące i napęd.
Urządzenia na słupie odłącznikowym.
- 7 -

Sterowanie stacji transformatorowych i złącz kablowych
Do sterowania zdalnego stacji transformatorowych i złącz kablowych wykorzystywany
jest system SEN-CZAT / GPRS produkcji Elester-PKP. System ma strukturę
podobną do systemu RSO-CZAT / GPRS i składa się z punktu nadzoru oraz
lokalnego urządzenia sterującego. Idea działania systemu została zilustrowana na
rysunku poniŜej:
W przypadku SEN-CZAT / GPRS punktem nadzoru moŜe być zarówno centrum
zdalnego sterowania (nastawnia centralna), jak równieŜ znajdująca się w pobliŜu
szafa kablowego sterowania odłącznikami KSO-CZAT. Szafa ta moŜe pełnić
funkcję pośrednika pomiędzy NC i odległym obiektem sterowanym, takim jak
złącze kablowe lub stacja transformatorowa. W układzie tym szafa KSO-CZAT
komunikuje się z NC w sposób klasyczny, zazwyczaj poprzez urządzenia telegrafii
wielokrotnej TgFM, natomiast komunikacja pomiędzy szafą KSO-CZAT i odległym
obiektem odbywa się z wykorzystaniem transmisji GPRS. W tym celu w szafie
KSO-CZAT zostaje zabudowany modem, przyłączony do jednostki centralnej
sterownika CZAT 3000plus poprzez interfejs RS-232. Rozwiązanie to ilustruje
poniŜszy rysunek:
- 8 -

W systemie SEN-CZAT lokalne urządzenie sterujące wykonywane jest w dwóch
wariantach:
• dla napędów łączników zasilanych napięciem 230 V AC (wariant I);
• dla napędów łączników zasilanych napięciem 24 V DC (wariant II);
W wariancie I na obiekcie mogą być stosowane dowolne łączniki z przystosowanymi
do nich napędami elektrycznymi zasilanymi napięciem 230 V AC. Lokalne
urządzenie sterujące wykonane jest w postaci szafki obiektowej, wykonanej z
tworzywa sztucznego, montowanej wewnątrz budynku stacji transformatorowej
lub w kontenerze złącza kablowego. W szczególnych przypadkach moŜliwe jest
wykonanie szafki obiektowej SEN-CZAT jako przybudówki do budynku lub
kontenera. W zaleŜności od potrzeb szafka obiektowa moŜe być przystosowana do
obsługi jednego lub kilku łączników. Urządzenie SEN-CZAT zasilane jest z
rozdzielni potrzeb własnych 230 V AC stacji transformatorowej lub jednofazowego
transformatora potrzeb własnych 15 kV / 230 V AC złącza kablowego. Zasilanie
napędu i urządzeń pomocniczych napięciem 230 V AC zapewnione jest poprzez
zasilacz awaryjny UPS, gwarantujący bezprzerwową pracę urządzeń przez okres
30 minut od zaniku napięcia zasilania podstawowego (w zaleŜności od potrzeb
czas ten moŜe zostać wydłuŜony). Jako urządzenie wykonawcze wykorzystywany
jest sterownik mikroprocesorowy CZAT 3000plus składający się z odpowiedniej
liczby modułów wejść cyfrowych (meldunki) i wyjść przekaźnikowych (polecenia).
W wariancie II mogą być stosowane dowolne łączniki z przystosowanymi do nich
napędami elektrycznym o napięciu znamionowym 24 V DC. Wewnątrz szafki
obiektowej SEN-CZAT / GPRS znajduje się modem Telit EZ-10, realizujący komunikację
z punktem nadzoru. PoniŜej zdjęcie wnętrza szafki lokalnego urządzenia
sterującego:
Przykładem realizacji systemu SEN-CZAT / GPRS jest sterowanie zdalne złączem
kablowym ZK Fuji Seal dla „PKP Energetyka” Zakład Łódzki. Zastosowane zostało
tam rozwiązanie z pośrednim punktem nadzoru w postaci szafki KSO-CZAT na
stacji kolejowej Stara Wieś.
- 9 -

ZK Fuji Seal włączone do NC Łódź.
Wnętrze złącza i szafka SEN-CZAT.
Sterowanie zdalne podstacji trakcyjnych
Z punktu widzenia niezawodności zasilania sieci trakcyjnej i odbiorów nietrakcyjnych
zdecydowanie najwaŜniejszym obiektem jest podstacja trakcyjna. Uszkodzenie
kabla teletechnicznego pomiędzy centrum zdalnego sterowania i podstacjami
trakcyjnymi moŜe spowodować utratę sterowania i nadzoru nad znaczną
liczbą podstacji trakcyjnych. Sytuacja ta powoduje konieczność obsadzenia
obiektów dyŜurnymi. Z uwagi na znaczne odległości pomiędzy siedzibami sekcji
zasilania elektroenergetycznego i najdalej połoŜonymi PT czas pracy obiektów bez
zdalnego sterowania i nadzoru moŜe wynosić nawet kilka godzin. Rozwiązaniem
tego problemu jest zastosowanie rezerwowego toru komunikacyjnego wykorzystującego
łączność GPRS. Rozwiązanie to łączy zalety łączności przewodowej,
charakteryzującej się brakiem opłat za przesyłane dane, z niezawodnością transmisji
w sieci GPRS.
- 10 -

Opisane powyŜej rozwiązanie zostało zastosowane na podstacjach trakcyjnych
Mszczonów i Tarczyn. Na podstacjach tych transmisja TgFM i GPRS pracują w
układzie gorącej rezerwy. W przypadku uszkodzenia telegrafii wielokrotnej podstacja
trakcyjna i urządzenia w centrum przełączają się automatycznie w tryb
transmisji GPRS, a dyspozytor zasilania zostaje jedynie poinformowany o zaniku
komunikacji torem podstawowym. Rozwiązanie to eliminuje konieczność obsadzenia
podstacji dyŜurnym elektromonterem do czasu zlokalizowania i naprawy
uszkodzenia kabla teletechnicznego, a przede wszystkim pozwala dyspozytorowi
na stwierdzenie poprawnej pracy urządzeń. Urządzenia zdalnego sterowania na
podstacjach trakcyjnych Mszczonów i Tarczyn wykonane zostały w systemie
częściowo rozproszonym, bez modernizacji obwodów wtórnych poszczególnych
rozdzielnic.
Podstacja trakcyjna Tarczyn.
Podstacja trakcyjna Mszczonów.
Szafka obiektowa na PT Mszczonów.
Moduły CZAT 3000plus w rozdzielni 3,3 kV.
- 11 -

Dane kontaktowe
Serdecznie zapraszamy do współpracy. W razie jakichkolwiek pytań odnośnie
produkowanych przez naszą firmę systemów i urządzeń bądź świadczonych usług
prosimy o kontakt z następującymi pracownikami Elester-PKP:
Marcin Kokoszka – 697 044 009 (sprawy handlowe)
Jacek Jastrzębski – 697 044 047 (sprawy techniczne)
W przypadku zainteresowania konkretnym produktem lub usługą sugerujemy
przesłanie zapytania ofertowego na następujący adres:
PPHU Elester-PKP Sp. z o.o.
ul. Pogonowskiego 81
90-569 Łódź
tel. (0-42) 253-46-00
fax. (0-42) 253-46-10
www.elester-pkp.com.pl
biuro@elester-pkp.com.pl
KRS: 0000064040
NIP: 728-013-22-54
REGON: 47-00-60-890
Kapitał zakładowy: 976 000,00 zł
Notatki
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
......................................................................................................................
- 12 -