Procent differentialrelä för skydd av trefas transformator: 7 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:11

I den här instruktionsboken kommer jag att visa dig hur du gör procentuell differensrelä med Arduino, som är ett mycket vanligt mikrokontrollkort. Strömtransformator är den viktigaste utrustningen för att överföra kraft i kraftsystemet.

Kostnaden för att reparera en skadad transformator är mycket hög (miljoner dollar). Därför används skyddsreläer för att skydda transformatorn från att skadas. Det är lätt att fixa ett relä snarare än till en transformator. Så, differentialrelä används för att skydda transformatorn från internt fel. I vissa fall misslyckas den med att fungera eller fungerar inte på grund av MI-strömmar, stationär över excitation av kärnan, externa fel i närvaro av CT-mättnad, effekttransformatorförhållandefel, drift på grund av hög andra harmoniska komponent. I detta scenario används procentuellt differentialskydd, harmoniskt begränsat differentialskydd.

Steg 1: Simulering (MatLab - Simulink)

Simulering görs på programvara MATLB Simulink Figur visar simuleringsdiagram över system där transformatorn skyddas av procentuellt differentialrelä. Simuleringsparametrar är följande:

Simuleringsparametrar:

Primär spänning fas till fas rms ……………… 400V

Sekundär spänning fas till fas rms ………….220V

Källspänning …………………………………………… 400 V

Källfrekvens ……………………………………….50 Hz

Transformatorbetyg ……………………………………..1.5KVA

Transformatorns konfiguration …………………………… Δ/Y

Motstånd ………………………………………………….. 300 Ohm

Steg 2: Relämodell

Figuren visar en simuleringsmodell för konstruerat differentialrelä. Detta relä tar primära och sekundära strömmar för effekttransformatorn som ingångsparameter och ger logisk utgång i form av en boolsk variabel.

Reläutgång används som ingångsparameter för effektbrytare på källsidan. Kretsbrytaren är normalt nära och öppnas när den mottar logisk 0 -ingång.

Steg 3: Montering av hårdvara

Hårdvara som krävs för Differential Relay Trainer är följande:

• 3 × Power Transformer (440VA - enfas)
• Arduino MEGA328
• 16x4 LCD
• 6 × ACS712 strömgivare
• Anslutningskablar
• 3 × 5V relämodul
• Indikatorer

Allt är monterat enligt simuleringsschema.

Steg 4: Arbeta

"Differentialskydd baserat på principen om att strömförsörjningen till transformatorn under normala förhållanden är lika med strömmen"

I detta skyddssystem jämförs spill (differential) ström inte med konstant värde men det varierar när ingångsström varierar. Även om det jämförs med en bråkdel av linjeströmmen. När strömmen ökar, ökar också bråkvärdet av strömmen. Starta startmagnetiseringsström är visserligen mycket hög men styrs av procentuellt differentialrelä. För när ingångsströmmen ökar, ökar också den specifika procentandelen av linjeströmmen och reläet tål transformatorns ingående transienta svar.

Det finns två felanalyser:

1. Internt fel
2. Externt fel

Steg 5: Resultat

Fall 1 (internt fel): t Relälogik = 1 I = Max

t> 0,5 Relälogik = 0 I = Noll

Fall 2 (externt fel):

t Relälogik = 1 I = Maxt> 0,5 Relälogik = 1 I = Infinity

Steg 6: Arduino -kod

Nu är det dags för det viktigaste- att koda vårt stafett …

Steg 7: Slutlig modell

Slutuppsats för mer information bifogas nedan.