Prosentuaalinen differentiaalirele kolmivaiheisen muuntajan suojaamiseksi: 7 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:42

Tässä Instructable -ohjelmassa näytän sinulle, kuinka voit tehdä prosenttiosuuden differentiaalireleen Arduinolla, joka on hyvin yleinen mikrokortti. Tehomuuntaja on tärkein laite virran siirtämiseksi sähköjärjestelmässä.

Vaurioituneen muuntajan korjauskustannukset ovat erittäin korkeat (miljoonia dollareita). Siksi suojareleitä käytetään suojaamaan muuntajaa vaurioilta. Se on helppo kiinnittää rele muuntajan sijasta. Joten differentiaalirelettä käytetään suojaamaan muuntajaa sisäiseltä vialta. Joissakin tapauksissa se ei toimi tai toimintahäiriö johtuu MI-virroista, sydämen paikallaan olevasta yliherätyksestä, ulkoisista vikoista CT-kylläisyyden läsnä ollessa, tehomuuntajan suhteen epäsuhta, toiminta johtuen suuresta toisesta harmonisesta komponentista. Tässä skenaariossa käytetään prosentuaalista differentiaalisuojausta, harmonista pidätettyä differentiaalisuojausta.

Vaihe 1: Simulaatio (MatLab - Simulink)

Simulointi tehdään ohjelmistolla MATLB Simulink. Simulaatioparametrit ovat seuraavat:

Simulaatioparametrit:

Ensisijainen jännite vaihe vaiheelta rms ……………… 400V

Toissijainen jännite vaihe vaiheelta tehollisarvo ………….220V

Lähdejännite …………………………………………… 400V

Lähteen taajuus ……………………………………….50Hz

Muuntajan luokitus ……………………………………. 1.5KVA

Muuntajan kokoonpano …………………………… Δ/Y

Vastus ……………………………………………….. 300 ohmia

Vaihe 2: Relemalli

Kuvassa on suunniteltu differentiaalireleen simulointimalli. Tämä rele ottaa tehomuuntajan ensiö- ja toisiovirrat tuloparametriksi ja antaa loogisen lähdön Boolen muuttujan muodossa.

Relelähtöä käytetään tuloparametrina katkaisijalle lähteen puolella. Katkaisija on normaalisti lähellä ja avautuu, kun se vastaanottaa loogisen 0 -tulon.

Vaihe 3: Laitteiston kokoaminen

Differentiaalirelekouluttajalle vaadittavat laitteet ovat seuraavat:

• 3 × tehomuuntaja (440VA - yksivaiheinen)
• Arduino MEGA328
• 16x4 LCD
• 6 × ACS712 virta -anturit
• Johtojen yhdistäminen
• 3 × 5V relemoduuli
• Indikaattorit

Kaikki on koottu simulointikaavion mukaan.

Vaihe 4: Työskentely

"Ero -suojaus, joka perustuu siihen periaatteeseen, että muuntajalle syötetty teho syötetään normaalitilassa, on yhtä suuri kuin virran katkaisu"

Tässä suojausjärjestelmässä vuotovirtaa (differentiaalivirtaa) ei verrata vakioarvoon, mutta se vaihtelee tulovirran muuttuessa. Vaikka sitä verrataan murto -osaan virtaa. Virran kasvaessa myös virran murto -osa kasvaa. Käynnistysmagneettivirran käynnistäminen on tosin erittäin suurta, mutta sitä ohjataan prosenttilukulla. Koska kun tulovirta kasvaa, tietty prosenttiosuus linjavirrasta kasvaa myös ja rele kestää muuntajan tulon ohimenevän vasteen.

Vika -analyysiä on kaksi:

1. Sisäinen vika
2. Ulkoinen vika

Vaihe 5: Tulos

Tapaus 1 (sisäinen vika): t Relelogiikka = 1 I = maks

t> 0.5 Releen logiikka = 0 I = nolla

Tapaus 2 (ulkoinen vika):

t Välityslogiikka = 1 I = Maxt> 0,5 Välityslogiikka = 1 I = Ääretön

Vaihe 6: Arduino -koodi

Nyt on aika tärkeimmälle- koodata releemme…

Vaihe 7: Lopullinen malli

Lopputyö lisätietojen saamiseksi on liitteenä alla.