ES GEAR – это технология создания цифровых комплектных распределительных устройств среднего напряжения. КРУ ES GEAR состоит из цифровых ячеек, объединенных между собой шиной подстанции. Основные компоненты ячейки соединяются между собой по «цифре» - посредством резервируемой низкоуровневой шины процесса. Цифровые связи между устройствами внутри ячейки позволяют минимизировать количество клемм и проводов, упростить монтаж, ускорить тестирование ячейки и ввод в работу всей распределительной установки. Важным преимуществом для эксплуатации является полная диагностируемость компонентов электроустановки.

В состав ячейки ES GEAR входят цифровые комбинированные датчики тока и напряжения (DSCV), интеллектуальный выключатель под управлением специализированного контроллера (ENCB) и устройство РЗА (ENBC). Все перечисленные компоненты соединяются между собой низкоуровневой детерминированной шиной процесса FlexRay. Низкоуровневая шина процесса обладаем механизмами резервирования связи, устойчива к сбоям, функционирует в режиме жесткого реального времени и обеспечивает синхронизацию времени устройств. Дополнительно ES GEAR оснащена многофункциональным измерительным устройством (ESM-SV), датчиками дуги (AFS), датчиками температуры (ITS) и панелью отображения информации (ENBC Touch).

DSCV обеспечивают пофазное измерение токов и напряжений. Оцифрованные значения тока и напряжения публикуются в шину FlexRay для контроллеров ячейки и через Ethernet в ESM-SV.

DSCV и ESM-SV являются средствами измерений. При выпуске данные устройства проходят первичную поверку, однако в дальнейшем периодическую поверку рекомендуется проводить только для DSCV, так как метрологические характеристики цифровых средств измерений (правильнее называемых вычислителями) таких как ESM-SV не изменяются со временем.

ENBC реализует типовой набор функций релейной защиты и автоматики ячейки КРУ. ESM-SV используется для учета электроэнергии, расчета параметров режима сети и контроля качества электроэнергии.

ENCB, помимо функций мониторинга и управления выключателем, обеспечивает резервную защиту отключения выключателя при аварии даже при отказе всех остальных компонентов цифровой ячейки.

Цифровая ячейка ES GEAR реализует следующие функции:

ФункцииLNОписание
System Logical NodesLLN0Общая информация об IED
LPHDИнформация об устройстве
Protection functionsPTOCМТЗ
PDOCНаправленная токовая защита – в разработке
PTUVЗащита от понижения напряжения – в разработке
PTOVЗащита от повышения напряжения – в разработке
PTRCПусковой элемент (защита-TRIP)
Protection related functionsRBRFУРОВ
RRECАПВ
RDREАварийный осциллограф
RADRАналоговый осциллограф
RBDRДискретный осциллограф
СontrolCSWIУправление КА (ТУ, АСУ)
CILOБлокировка КА
Generic referencesGGIO1Общий ввод-вывод (DI/DO/AI)
Metering and measurementMMXUосновные измерения
MMTRтехнический учет ЭЭ
MSQIпоследовательности
SwitchgearXSWIРазъединитель/заземляющий нож
XCBRВыключатель
Instrument transformersTCTRТрансформатор тока
TVTRТрансформатор напряжения

В настоящее время в рамках развития функциональности ES GEAR разрабатываются алгоритмы быстродействующих защит шин и присоединений с использованием технологии синхронизированных векторных измерений: благодаря обмену синхровекторами и GOOSE-сообщениями на подстанции появляется возможность распределенной обработки данных между защитами отдельных присоединений и реализации защиты с абсолютной селективностью. Подробнее – в докладе и презентации.

Между собой ячейки КРУ связаны посредством шины подстанции с применением параллельного бесшовного резервирования согласно IEC 62436-3 (PRP). Аналогичным образом либо по RSTP объединяются ESM-SV. Синхронизация времени ESM-SV и ENBC осуществляется по протоколам SNTP, PTPv2.

Персонал может отслеживать параметры и управлять ячейкой ES GEAR через единую информационную панель ENBC-Touch, которая связана с контролером ячейки ENBC и счетчиком ESM-SV по RS-485.