Procentuālais diferenciālais relejs trīsfāzu transformatora aizsardzībai: 7 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šajā pamācībā es parādīšu, kā izveidot procentuālo diferenciālo releju, izmantojot Arduino, kas ir ļoti izplatīta mikrokontrolleru plate. Jaudas transformators ir vissvarīgākā iekārta jaudas pārnešanai energosistēmā.

Bojāta transformatora remonta izmaksas ir ļoti augstas (miljoniem dolāru). Tāpēc aizsargreleji tiek izmantoti, lai aizsargātu strāvas transformatoru no bojājumiem. Tas ir vieglāk salabot releju, nevis transformatoru. Tātad diferenciālais relejs tiek izmantots, lai aizsargātu transformatoru no iekšējām kļūdām. Dažos gadījumos tas nedarbojas vai darbojas nepareizi, pateicoties MI strāvām, stacionārai kodola ierosmei, ārējiem defektiem CT piesātinājuma klātbūtnē, jaudas transformatoru attiecību neatbilstībai, darbībai augsta otrā harmoniskā komponenta dēļ. Šajā scenārijā procentuālā diferenciālā aizsardzība tiek izmantota attiecīgi harmoniski ierobežota diferenciālā aizsardzība.

1. darbība: simulācija (MatLab - Simulink)

Simulācija tiek veikta ar programmatūru MATLB Simulink Attēlā parādīta sistēmas simulācijas shēma, kurā transformators ir aizsargāts ar procentuālo diferenciālo releju. Simulācijas parametri ir šādi:

Simulācijas parametri:

Primārā sprieguma fāze līdz fāzes vidējai robežvērtībai ……………… 400V

Sekundārā sprieguma fāze līdz vidējai vidējai robežvērtībai ………….220V

Avota spriegums …………………………………………… 400V

Avota frekvence ……………………………………….50Hz

Transformatora vērtējums ……………………………………. 1.5KVA

Transformatora konfigurācija …………………………… Δ/Y

Pretestība ……………………………………………….. 300 omi

2. darbība: releja modelis

Attēlā parādīts projektētā diferenciālā releja simulācijas modelis. Šis relejs ņem jaudas transformatora primāro un sekundāro strāvu kā ievades parametru un dod loģisku izvadi Būla mainīgā veidā.

Releja izeja tiek izmantota kā ieejas parametrs slēdžim avota pusē. Automātiskais slēdzis parasti ir tuvu un atveras, kad saņem loģisku 0 ievadi.

3. darbība: aparatūras montāža

Diferenciālā releja trenerim nepieciešamā aparatūra ir šāda:

• 3 × jaudas transformators (440VA - viena fāze)
• Arduino MEGA328
• 16x4 LCD
• 6 × ACS712 strāvas sensori
• Savienojumu vadi
• 3 × 5V releja modulis
• Rādītāji

Viss ir salikts saskaņā ar simulācijas shēmu.

4. solis: darbs

“Diferenciālā aizsardzība, kuras pamatā ir princips, ka transformatora ieeja normālos apstākļos ir vienāda ar strāvas padevi”

Šajā aizsardzības shēmā noplūdes (diferenciālā) strāva netiek salīdzināta ar nemainīgu vērtību, bet tā mainās, mainoties ieejas strāvai. Lai gan tas tiek salīdzināts ar līnijas strāvas daļu. Palielinoties strāvai, palielinās arī strāvas daļējā vērtība. Ieslēgšanās magnētizācijas strāva ir ļoti augsta, taču to kontrolē procentuālais diferenciālais relejs. Jo, palielinoties ieejas strāvai, palielinās arī konkrēts līnijas strāvas procents, un relejs iztur transformatora ievades pārejas reakciju.

Ir divas kļūdu analīzes:

1. Iekšējā vaina
2. Ārēja vaina

5. solis: rezultāts

1. gadījums (iekšēja kļūme): t releja loģika = 1 I = maks

t> 0.5 Relay Logic = 0 I = Nulle

2. gadījums (ārēja kļūme):

t Relay Logic = 1 I = Maxt> 0,5 Relay Logic = 1 I = Bezgalība

6. darbība: Arduino kods

Tagad ir pienācis laiks galvenajam- mūsu releja kodēšanai …

7. solis: galīgais modelis

Noslēguma darbs, lai iegūtu sīkāku informāciju, ir pievienots zemāk.