Postotni diferencijalni relej za zaštitu trofaznog transformatora: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

U ovom Instructableu pokazat ću vam kako napraviti postotni diferencijalni relej pomoću Arduina, koji je vrlo česta ploča mikrokontrolera. Energetski transformator najvažnija je oprema za prijenos energije u elektroenergetskom sustavu.

Troškovi popravka oštećenog transformatora vrlo su visoki (milijuni dolara). Zato se zaštitni releji koriste za zaštitu energetskog transformatora od oštećenja. Lakše je popraviti relej nego transformator. Dakle, diferencijalni relej koristi se za zaštitu transformatora od unutarnje greške. U nekim slučajevima ne radi ili ne radi zbog MI struja, stacionarnih zbog pobude jezgre, vanjskih grešaka u prisutnosti CT zasićenja, neusklađenosti omjera transformatora snage, rada zbog komponente visokog drugog harmonika. U ovom scenariju postotna diferencijalna zaštita koristi se, odnosno, diferencijalnu zaštitu ograničenu harmonikom.

Korak 1: Simulacija (MatLab - Simulink)

Simulacija je izvedena na softveru MATLB Simulink Na slici je prikazan simulacijski dijagram sustava u kojem je transformator zaštićen postotnim diferencijalnim relejem. Simulacijski parametri su sljedeći:

Parametri simulacije:

Primarni napon od faze do faze ……………… 400V

RMS sekundarnog napona u fazu ………….220V

Izvorni napon …………………………………………… 400V

Frekvencija izvora ……………………………………….50Hz

Ocjena transformatora ……………………………………..1.5KVA

Konfiguracija transformatora …………………………… Δ/Y

Otpor ………………………………………………..300 Ohm

Korak 2: Relejni model

Na slici je prikazan simulacijski model projektiranog diferencijalnog releja. Ovaj relej uzima primarni i sekundarni tok strujnog transformatora kao ulazni parametar i daje logički izlaz u obliku Boolean varijable.

Relejni izlaz koristi se kao ulazni parametar za prekidač na strani izvora. Prekidač je obično zatvoren i otvara se kada primi logički ulaz 0.

Korak 3: Sklapanje hardvera

Hardver potreban za treniranje diferencijalnog releja je sljedeći:

• 3 × energetski transformator (440VA - jednofazni)
• Arduino MEGA328
• 16x4 LCD
• 6 × ACS712 osjetnici struje
• Spajanje žica
• 3 × 5V relejni modul
• Pokazatelji

Sve je sastavljeno prema simulacijskom dijagramu.

Korak 4: Rad

"Diferencijalna zaštita temeljena na principu da je ulazna snaga transformatora u normalnim uvjetima jednaka isključenom napajanju"

U ovoj se shemi zaštite struja izlijevanja (diferencijalna) ne uspoređuje s konstantnom vrijednošću, ali varira ovisno o promjeni ulazne struje. Iako se uspoređuje s dijelom linijske struje. Kako se struja povećava, tako se povećava i diona vrijednost struje. Početna početna struja magnetiziranja iako je vrlo velika, ali se njome upravlja pomoću postotnog diferencijalnog releja. Budući da se s povećanjem ulazne struje povećava i određeni postotak linijske struje, a relej podnosi ulazni prijelazni odziv transformatora.

Postoje dvije analize grešaka:

1. Unutarnja greška
2. Vanjska greška

Korak 5: Rezultat

Slučaj 1 (Interna greška): t Logika releja = 1 I = Maks

t> 0,5 Logika releja = 0 I = Nula

Slučaj 2 (vanjska greška):

t Logika releja = 1 I = Maxt> 0,5 Logika releja = 1 I = Beskonačnost

Korak 6: Arduino kod

Sada je vrijeme za glavnu stvar- kodiranje našeg releja …

Korak 7: Završni model

Završni rad za više detalja nalazi se u nastavku.