بالمعنى الكلاسيكي، حماية القوس في روسيا هي حماية سريعة المفعول للدائرة القصيرة تعتمد على تسجيل طيف الضوء لقوس كهربائي مفتوح في مجموعة المفاتيح الكهربائية؛ الطريقة الأكثر شيوعًا لتسجيل طيف الضوء باستخدام مستشعرات الألياف الضوئية تستخدم بشكل أساسي في القطاع الصناعي، ولكن مع ظهور منتجات جديدة في مجال حماية القوس في القطاع السكني، وهي وحدات AFDD المعيارية التي تعمل على الإشارة الحالية، مما يسمح بتركيب حماية القوس على الخطوط الصادرة، بما في ذلك صناديق التوزيع والكابلات والتوصيلات، مآخذ، وما إلى ذلك، الاهتمام بهذا الموضوع يتزايد.
ومع ذلك، لا يتحدث المصنعون كثيرًا عن التصميم التفصيلي للمنتجات المعيارية (إذا كان لدى شخص ما مثل هذه المعلومات، فسأكون سعيدًا فقط بتقديم روابط لمصادر هذه المعلومات)، والأمر الآخر هو أنظمة حماية القوس للقطاع الصناعي، مع تفاصيل مفصلة دليل المستخدم المكون من 122 صفحة، حيث يتم وصف مبدأ التشغيل بالتفصيل.
لنأخذ على سبيل المثال نظام حماية القوس الكهربائي VAMP 321 من شنايدر إلكتريك، والذي يتضمن جميع وظائف حماية القوس الكهربائي مثل التيار الزائد واكتشاف القوس الكهربائي.
وظيفي
- السيطرة الحالية على ثلاث مراحل.
- تيار تسلسل صفر.
- سجلات الأحداث، وتسجيل حالات الطوارئ.
- يتم التشغيل إما بالتيار والضوء في وقت واحد، أو بالضوء فقط، أو بالتيار فقط.
- زمن استجابة الإخراج مع مرحل ميكانيكي أقل من 7 مللي ثانية، مع بطاقة IGBT الاختيارية يتم تقليل وقت الاستجابة إلى 1 مللي ثانية.
- مناطق الزناد للتخصيص.
- نظام المراقبة الذاتية المستمرة.
- يمكن استخدام الجهاز في أنظمة حماية القوس المختلفة لشبكات توزيع الجهد المنخفض والمتوسط.
- يقوم نظام اكتشاف فلاش القوس وحماية القوس بقياس تيار العطل والإشارة من خلال قنوات مستشعر القوس، وفي حالة حدوث خطأ، يقلل من وقت الاحتراق عن طريق إيقاف تشغيل التيار الذي يغذي القوس بسرعة.
مبدأ ارتباط المصفوفة
عند ضبط شروط التنشيط لمرحلة معينة من حماية القوس، يتم تطبيق الجمع المنطقي على مخرجات مصفوفات الضوء والتيار.
إذا تم اختيار مرحلة الحماية في مصفوفة واحدة فقط، فإنها تعمل إما على حالة حالية أو على حالة إضاءة، لذلك يمكن تكوين النظام للعمل على إشارة حالية فقط.
الإشارات المتوفرة للمراقبة عند برمجة مراحل الحماية:
- التيارات على مراحل.
- تيار تسلسل صفر.
- الفولتية الخطية.
- الفولتية المرحلة.
- جهد تسلسلي صفر.
- تكرر.
- مجموع التيارات المرحلة.
- تيار التسلسل الإيجابي.
- التسلسل السلبي الحالي.
- القيمة النسبية للتسلسل السلبي الحالي.
- نسبة التيارات التسلسلية السلبية والصفرية.
- الجهد التسلسلي الإيجابي.
- الجهد التسلسلي السلبي.
- القيمة النسبية للجهد التسلسلي السلبي.
- متوسط القيمة الحالية في المراحل (IL1+IL2+IL3)/3.
- متوسط قيمة الجهد UL1، UL2، UL3.
- متوسط قيمة الجهد U12، U23، U32.
- معامل التشوه اللاخطي IL1.
- معامل التشوه اللاخطي IL2.
- معامل التشوه اللاخطي IL3.
- معامل التشوه غير الخطي Ua.
- قيمة RMS لـ IL1.
- قيمة RMS لـ IL2.
- قيمة RMS لـ IL3.
- الحد الأدنى للقيمة IL1، IL2، IL3.
- الحد الأقصى للقيمة IL1، IL2، IL3.
- الحد الأدنى للقيمة U12، U23، U32.
- الحد الأقصى للقيمة U12، U23، U32.
- الحد الأدنى للقيمة UL1، UL2، UL3.
- الحد الأقصى للقيمة UL1، UL2، UL3.
- قيمة الخلفية Uo.
- قيمة RMS Iо.
تسجيل أوضاع الطوارئ
يمكن استخدام التسجيل في حالات الطوارئ لحفظ جميع إشارات القياس (التيارات، الفولتية، معلومات حول حالات المدخلات والمخرجات الرقمية). تتضمن المدخلات الرقمية أيضًا إشارات حماية القوس.
ابدأ التسجيل
يمكن بدء التسجيل عن طريق تشغيل أو تشغيل أي مرحلة حماية أو أي إدخال رقمي. يتم تحديد إشارة الزناد في مصفوفة إشارة الخرج (الإشارة العمودية DR). يمكن أيضًا بدء التسجيل يدويًا.
ضبط النفس
يتم تنفيذ الذاكرة غير المتطايرة للجهاز باستخدام مكثف عالي السعة وذاكرة وصول عشوائي منخفضة الطاقة.
عند تشغيل مصدر الطاقة الإضافي، يتم تشغيل المكثف وذاكرة الوصول العشوائي داخليًا. عند إيقاف تشغيل مصدر الطاقة، تبدأ ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) في تلقي الطاقة من المكثف. وسوف يحتفظ بالمعلومات طالما أن المكثف قادر على الحفاظ على الجهد المسموح به. بالنسبة للغرفة ذات درجة حرارة +25C، سيكون وقت التشغيل 7 أيام (الرطوبة العالية تقلل من هذه المعلمة).
يتم استخدام ذاكرة الوصول العشوائي غير المتطايرة لتخزين سجلات حالات الطوارئ وسجل الأحداث.
تتم مراقبة وظائف وحدة التحكم الدقيقة وسلامة الأسلاك المرتبطة بها، بالإضافة إلى إمكانية خدمة البرنامج، بواسطة شبكة مراقبة ذاتية منفصلة. بالإضافة إلى المراقبة، تحاول هذه الشبكة إعادة تشغيل وحدة التحكم الدقيقة في حالة حدوث خلل. إذا لم تنجح عملية إعادة التشغيل، يرسل جهاز المراقبة الذاتية إشارة لبدء الإشارة إلى وجود خطأ داخلي دائم.
إذا اكتشف جهاز المراقبة الذاتية وجود خطأ دائم، فسوف يقوم بتعطيل مرحلات الإخراج الأخرى (باستثناء مرحل إخراج وظيفة المراقبة الذاتية ومرحلات الإخراج التي تستخدمها حماية القوس).
يتم أيضًا مراقبة مصدر الطاقة الداخلي. في حالة عدم وجود طاقة إضافية، يتم إرسال إشارة إنذار تلقائيًا. وهذا يعني أنه يتم تنشيط مرحل إخراج الخطأ الداخلي إذا تم تشغيل مصدر الطاقة الإضافي ولم يتم اكتشاف أي خطأ داخلي.
تتم مراقبة الوحدة المركزية وأجهزة الإدخال والإخراج وأجهزة الاستشعار.
القياسات المستخدمة بواسطة وظيفة حماية القوس
يتم إجراء قياسات التيار على ثلاث مراحل وتيار الصدع الأرضي لحماية القوس إلكترونيًا. تقوم الإلكترونيات بمقارنة المستويات الحالية مع إعدادات الرحلة وتوفر إشارات ثنائية "I>>" أو "Io>>" لوظيفة حماية القوس في حالة تجاوز الحد. يتم أخذ جميع المكونات الحالية في الاعتبار.
ترتبط الإشارات "I >>" و"Io >>" بشريحة FPGA، التي تؤدي وظيفة حماية القوس. دقة القياس لحماية القوس هي ±15% عند 50 هرتز.
التوافقيات واللاجيبية الكاملة (THD)
يقوم الجهاز بحساب THD كنسبة مئوية من التيارات والفولتية عند التردد الأساسي.
تؤخذ في الاعتبار التوافقيات من الثاني إلى الخامس عشر لتيارات الطور والفولتية. (سيتم تضمين التوافقي السابع عشر جزئيًا في القيمة التوافقية الخامسة عشرة. وذلك بسبب مبادئ القياس الرقمي.)
أوضاع قياس الجهد
اعتمادًا على نوع التطبيق ومحولات التيار المتاحة، يمكن توصيل الجهاز إما بالجهد المتبقي أو جهد خط إلى طور أو جهد طور إلى طور. يجب ضبط المعلمة القابلة للتعديل "وضع قياس الجهد" وفقًا للاتصال المستخدم.
الأوضاع المتاحة:
"U0"
الجهاز متصل بجهد تسلسلي صفر. تتوفر حماية من الأخطاء الأرضية الاتجاهية. لا يتوفر قياس جهد الخط وقياس الطاقة وحماية الجهد الزائد والجهد المنخفض.
"1 ليرة لبنانية"
الجهاز متصل بجهد الخط. يتوفر قياس الجهد أحادي الطور وحماية الجهد المنخفض والجهد الزائد. الحماية من خطأ الأرض الاتجاهي غير متوفرة.
"1LN"
يتم توصيل الجهاز بجهد مرحلة واحدة. تتوفر قياسات الجهد أحادي الطور. في الشبكات ذات الأساس المتين والمحايد المعوض، تتوفر حماية من الجهد المنخفض والجهد الزائد. الحماية من خطأ الأرض الاتجاهي غير متوفرة.
مكونات متناظرة
في نظام ثلاثي الطور، يمكن تحليل الفولتية والتيارات إلى مكونات متناظرة، وفقًا لـ Fortescue.
المكونات المتماثلة هي:
- التسلسل المباشر.
- تسلسل عكسي.
- تسلسل صفر.
الكائنات التي تسيطر عليها
يتيح لك هذا الجهاز التحكم في ما يصل إلى ستة أشياء، مثل المفتاح أو أداة الفصل أو سكين التأريض. يمكن إجراء التحكم وفقًا لمبدأ "الإجراء الاختياري" أو "التحكم المباشر".
وظائف المنطق
يدعم الجهاز منطق برنامج المستخدم لتعبيرات الإشارة المنطقية.
الوظائف المتاحة هي:
- I.
- أو.
- حصري أو.
- لا.
- عدادات.
- شبشب RS&D.
المصدر: www.habr.com