Odstotni diferencialni rele za zaščito trifaznega transformatorja: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

V tem navodilu vam bom pokazal, kako narediti odstotni diferencialni rele z uporabo Arduina, ki je zelo pogosta plošča mikrokrmilnika. Močni transformator je najpomembnejša oprema za prenos energije v elektroenergetskem sistemu.

Stroški popravila poškodovanega transformatorja so zelo visoki (milijoni dolarjev). Zato se zaščitni releji uporabljajo za zaščito transformatorja pred poškodbami. Lažje je namestiti rele namesto transformatorja. Tako se diferencialni rele uporablja za zaščito transformatorja pred notranjo napako. V nekaterih primerih ne deluje ali ne deluje zaradi tokov MI, mirovanja pri vzbujanju jedra, zunanjih motenj ob prisotnosti nasičenosti CT, neusklajenosti razmerja močnostnega transformatorja, delovanja zaradi visoke komponente drugega harmonika. V tem scenariju se uporablja odstotna diferencialna zaščita, ki je omejena z harmoniki.

1. korak: Simulacija (MatLab - Simulink)

Simulacija je izvedena na programski opremi MATLB Simulink Slika prikazuje simulacijski diagram sistema, v katerem je transformator zaščiten z odstotnim diferencialnim relejem. Simulacijski parametri so naslednji:

Simulacijski parametri:

Faza primarne napetosti do faze ……………… 400V

Sekundarna napetost med fazo in efektivno vrednostjo ………….220V

Napetost vira …………………………………………… 400V

Frekvenca vira ……………………………………….50Hz

Ocena transformatorja ……………………………………..1.5KVA

Konfiguracija transformatorja …………………………… Δ/Y

Odpornost ………………………………………………..300 Ohm

2. korak: Model releja

Slika prikazuje simulacijski model konstruiranega diferencialnega releja. Ta rele vzame primarni in sekundarni tok močnostnega transformatorja kot vhodni parameter in daje logični izhod v obliki logične spremenljivke.

Relejni izhod se uporablja kot vhodni parameter za odklopnik na strani vira. Odklopnik je običajno blizu in se odpre, ko prejme logični vhod 0.

3. korak: Sestavljanje strojne opreme

Strojna oprema, ki je potrebna za vadbo diferencialnih relejev, je naslednja:

• 3 × Močnostni transformator (440VA - enofazni)
• Arduino MEGA328
• 16x4 LCD
• 6 × ACS712 tokovni senzorji
• Priključitev žic
• 3 × 5V relejni modul
• Kazalniki

Vse je sestavljeno po simulacijski shemi.

4. korak: Delo

"Diferencialna zaščita, ki temelji na načelu, da je vhodna moč transformatorja v normalnih pogojih enaka izhodu"

V tej zaščitni shemi se razlivni (diferencialni) tok ne primerja s konstantno vrednostjo, vendar se spreminja, ko se spreminja vhodni tok. Čeprav je v primerjavi z deležem linijskega toka. Ko se tok poveča, se poveča tudi delna vrednost toka. Začetni zagonski tok magnetiziranja je sicer zelo visok, vendar ga nadzira odstotni diferencialni rele. Ker se ob povečanju vhodnega toka poveča tudi določen odstotek linijskega toka in rele prenese vhodni prehodni odziv transformatorja.

Obstajata dve analizi napak:

1. Notranja napaka
2. Zunanja napaka

5. korak: Rezultat

Primer 1 (notranja napaka): t Logika releja = 1 I = maks

t> 0,5 Logika releja = 0 I = nič

Primer 2 (zunanja napaka):

t Relejna logika = 1 I = Maxt> 0,5 Relejna logika = 1 I = Neskončnost

6. korak: Arduino koda

Zdaj je čas za glavno stvar- kodiranje našega releja …

7. korak: Končni model

Za več podrobnosti je zaključna naloga priložena spodaj.