Ποσοστό διαφορικού ρελέ για προστασία τριφασικού μετασχηματιστή: 7 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Σε αυτό το Instructable, θα σας δείξω πώς να κάνετε Ποσοστό διαφορικού ρελέ χρησιμοποιώντας το Arduino, το οποίο είναι ένας πολύ συνηθισμένος πίνακας μικροελεγκτών. Ο μετασχηματιστής ισχύος είναι ο πιο σημαντικός εξοπλισμός για τη μεταφορά ισχύος στο σύστημα ισχύος.

Το κόστος επισκευής ενός κατεστραμμένου μετασχηματιστή είναι πολύ υψηλό (εκατομμύρια δολάρια). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα προστατευτικά ρελέ χρησιμοποιούνται για την προστασία του μετασχηματιστή ισχύος από βλάβη. Είναι εύκολο να στερεώσετε ένα ρελέ παρά σε έναν μετασχηματιστή. Έτσι, το διαφορικό ρελέ χρησιμοποιείται για την προστασία του μετασχηματιστή από εσωτερική βλάβη. Σε ορισμένες περιπτώσεις αποτυγχάνει να λειτουργήσει ή να υπολειτουργήσει λόγω ρευμάτων MI, στάσιμης υπερδιέγερσης του πυρήνα, εξωτερικών βλαβών παρουσία κορεσμού CT, αναντιστοιχίας λόγου μετασχηματιστή ισχύος, λειτουργίας λόγω υψηλού δεύτερου αρμονικού εξαρτήματος. Σε αυτό το σενάριο ποσοστιαία διαφορική προστασία, χρησιμοποιείται αρμονικά περιορισμένη διαφορική προστασία, αντίστοιχα.

Βήμα 1: Προσομοίωση (MatLab - Simulink)

Η προσομοίωση γίνεται στο λογισμικό MATLB Simulink Το σχήμα δείχνει το διάγραμμα προσομοίωσης του συστήματος στο οποίο ο μετασχηματιστής προστατεύεται από το ποσοστό διαφορικού ρελέ. Οι παράμετροι προσομοίωσης έχουν ως εξής:

Παράμετροι προσομοίωσης:

Κύρια τάση φάσης σε φάση rms ……………… 400V

Δευτερεύουσα τάση φάσης σε φάση rms ………….220V

Τάση πηγής …………………………………………… 400V

Συχνότητα πηγής ……………………………………….50Hz

Αξιολόγηση μετασχηματιστή ……………………………………..1.5KVA

Διαμόρφωση μετασχηματιστή …………………………… Δ/Υ

Αντίσταση ………………………………………………..300 Ohm

Βήμα 2: Μοντέλο ρελέ

Το σχήμα δείχνει μοντέλο προσομοίωσης σχεδιασμένου διαφορικού ρελέ. Αυτός ο ρελέ λαμβάνει τα κύρια και δευτερεύοντα ρεύματα του μετασχηματιστή ισχύος ως παράμετρο εισόδου και δίνει λογική έξοδο σε μορφή Boolean μεταβλητής.

Η έξοδος ρελέ χρησιμοποιείται ως παράμετρος εισόδου για τον διακόπτη κυκλώματος στην πλευρά της πηγής. Ο διακόπτης κυκλώματος είναι κανονικά κλειστός και ανοίγει όταν λάβει λογική είσοδο 0.

Βήμα 3: Συναρμολόγηση υλικού

Το υλικό που απαιτείται για το Differential Relay Trainer είναι το ακόλουθο:

• 3 × Μετασχηματιστής ισχύος (440VA - μονής φάσης)
• Arduino MEGA328
• LCD 16x4
• 6 × Αισθητήρες ρεύματος ACS712
• Σύνδεση καλωδίων
• Μονάδα ρελέ 3 × 5V
• Δείκτες

Όλα συναρμολογούνται σύμφωνα με το διάγραμμα προσομοίωσης.

Βήμα 4: Εργασία

"Η διαφορική προστασία που βασίζεται στην αρχή της εισόδου ισχύος στον μετασχηματιστή υπό κανονικές συνθήκες ισούται με διακοπή ρεύματος"

Σε αυτό το σχήμα προστασίας το ρεύμα διαρροής (διαφορικό) δεν συγκρίνεται με τη σταθερή τιμή αλλά αλλάζει καθώς το ρεύμα εισόδου ποικίλλει. Αν και, συγκρίνεται με το κλάσμα του ρεύματος γραμμής. Καθώς αυξάνεται το ρεύμα, αυξάνεται και η κλασματική τιμή του ρεύματος. Η εκκίνηση του ρεύματος μαγνήτισης εισβολής είναι αν και πολύ υψηλή, αλλά ελέγχεται από το ποσοστό διαφορικού ρελέ. Επειδή όταν αυξάνεται το ρεύμα εισόδου, αυξάνεται επίσης ένα συγκεκριμένο ποσοστό ρεύματος γραμμής και το ρελέ αντέχει στην παροδική απόκριση εισόδου του μετασχηματιστή.

Υπάρχουν δύο ανάλυση βλαβών:

1. Εσωτερικό Βλάβη
2. Εξωτερικό Βλάβη

Βήμα 5: Αποτέλεσμα

Περίπτωση 1 (Εσωτερική βλάβη): t Λογική αναμετάδοσης = 1 I = Μέγ

t> 0,5 Relay Logic = 0 I = Zero

Υπόθεση 2 (Εξωτερικό σφάλμα):

t Λογική αναμετάδοσης = 1 I = Maxt> 0,5 Λογική ρελέ = 1 I = Άπειρο

Βήμα 6: Κωδικός Arduino

Τώρα ήρθε η ώρα για το κύριο πράγμα- κωδικοποίηση του ρελέ μας…

Βήμα 7: Τελικό μοντέλο

Η τελική διατριβή για περισσότερες λεπτομέρειες επισυνάπτεται παρακάτω.