V tradičním pojetí je ochrana proti obloukovému výboji v Rusku rychlá ochrana proti zkratům, která se zakládá na registraci spektra světla otevřeného elektrického oblouku v KRU. Nejrozšířenější metodou registrace spektra světla jsou optické vlákna, které se převážně používají v průmyslovém sektoru. S příchodem nových produktů v oblasti obloukové ochrany v obytném sektoru, konkrétně modulárních AFDD, fungujících na základě proudového signálu, které umožňují instalaci obloukové ochrany na odbočných liniích včetně rozvodných skříní, kabelů, spojení, zásuvek atd., roste zájem o toto téma.
Avšak výrobci se o podrobnosti a detaily modulárních výrobků příliš nezmiňují (pokud někdo má takové informace, budu velmi rád za odkazy na zdroje informací). Jiná věc jsou systémy obloukové ochrany pro průmyslový sektor, které mají podrobný uživatelský manuál na 122 stranách, kde jsou detailně vysvětleny principy fungování.
Zvažme například systém obloukové ochrany VAMP 321 od Schneider Electric, který zahrnuje všechny funkce ochrany proti oblouku, jako je přetížení a kontrola přítomnosti oblouku.
Funkčnost
- Kontrola proudu ve třech fázích.
- Nulová sekvence proudu.
- Zápisy událostí, záznamy poruchových režimů.
- Spuštění buď současně podle proudu a světla, nebo pouze podle světla, nebo pouze podle proudu.
- Doba spuštění výstupu s mechanickým relé je méně než 7 ms, s volitelnou IGBT deskou se doba spuštění zkracuje na 1 ms.
- Nastavitelné zóny spuštění.
- Nepřetržitý systém sebekontroly.
- Zařízení může být použito v různých systémech obloukové ochrany nízkonapěťových a středněnapěťových distribučních sítí.
- Systém detekce obloukových záblesků a obloukové ochrany měří zkratový proud a signál přes kanály snímače oblouku a v případě zkratu minimalizuje dobu hoření rychlým odpojením napájení oblouku.
Princip korelace matic.
Při určování podmínek aktivace konkrétní úrovně obloukové ochrany se na výstupy matic světla a proudu aplikuje logické součtování.
Pokud je úroveň ochrany zvolena pouze v jedné matici, funguje buď na základě proudového podmínek, nebo na základě světelného, čímž je možné nastavit systém pouze na proudový signál.
Signály dostupné pro kontrolu při programování úrovní ochrany:
- Proudy ve fázích.
- Nulová sekvence proudu.
- Lineární napětí.
- Fázová napětí.
- Napětí nulové sekvence.
- Frekvence.
- Součet fázových proudů.
- Proud přímé sekvence.
- Proud zpětné sekvence.
- Relativní hodnota proudu zpětné sekvence.
- Poměr proudů zpětné a nulové sekvence.
- Napětí přímé sekvence.
- Napětí zpětné sekvence.
- Relativní hodnota napětí zpětné sekvence.
- Průměrná hodnota proudu ve fázích (IL1+IL2+IL3)/3.
- Průměrná hodnota napětí UL1,UL2,UL3.
- Průměrná hodnota napětí U12,U23,U32.
- Koeficient nelineárních zkreslení IL1.
- Koeficient nelineárních zkreslení IL2.
- Koeficient nelineárních zkreslení IL3.
- Koeficient nelineárních zkreslení Ua.
- Účinná hodnota IL1.
- Účinná hodnota IL2.
- Účinná hodnota IL3.
- Minimální hodnota IL1,IL2,IL3.
- Maximální hodnota IL1,IL2,IL3.
- Minimální hodnota U12,U23,U32.
- Maximální hodnota U12,U23,U32.
- Minimální hodnota UL1,UL2,UL3.
- Maximální hodnota UL1,UL2,UL3.
- Pozadí hodnoty Uo.
- Účinná hodnota Io.
Záznam havarijních režimů
Záznam havarijních režimů může být použit k uložení všech měřicích signálů (proudy, napětí, informace o stavech digitálních vstupů a výstupů). Digitální vstupy také zahrnují signály obloukové ochrany.
Zahájení záznamu
Záznam může být spuštěn zahájením nebo aktivací jakékoliv úrovně ochrany nebo jakýmkoliv digitálním vstupem. Spouštěcí signál je vybrán v matici výstupních signálů (vertikální signál DR). Také záznam může být zahájen ručně.
Sebe-testování
Energeticky nezávislá paměť zařízení je realizována použitím kondenzátoru velké kapacity a paměti s nízkou spotřebou energie.
Když je zapnut další zdroj napájení, kondenzátor a operační paměť jsou napájeny z vnitřního zdroje. Jakmile je zdroj napájení vypnut, operační paměť začíná dostávat energii z kondenzátoru. Bude uchovávat informace, dokud je kondenzátor schopen udržovat přijatelný napětí. Pro místnost s teplotou +25°C činí doba provozu 7 dní (vysoká vlhkost tento parametr snižuje).
Energie-nezávislá operační paměť slouží k uchovávání záznamů o havarijních režimech a protokolu událostí.
Funkce mikrokontroléru a celistvost připojených vodičů spolu s funkčností softwaru jsou kontrolovány samostatnou sítí sebezapojení. Kromě kontroly se tato síť pokouší restartovat mikrokontrolér v případě poruchy. Pokud se restart nezdaří, zařízení sebezapojení podá signál k zahájení indikace trvalého vnitřního poškození.
Pokud zařízení sebezapojení zjistí trvalé poškození, zablokuje ostatní výstupní relé (kromě výstupního relé funkce sebezapojení a výstupních relé používaných obloukovou ochranou).
Také je kontrolován vnitřní zdroj napájení. V případě nedostatku dalšího napájení automaticky přichází signál o poplachu. To znamená, že výstupní relé vnitřního poškození je pod napětím, pokud je zapnut další zdroj napájení a nebyla zjištěna žádná vnitřní poškození.
Probíhá kontrola centrálního bloku, vstupních/výstupních zařízení a senzorů.
Měření používaná funkcí obloukové ochrany.
Měření proudu ve třech fázích a zkratového proudu na zem pro obloukovou ochranu provádí elektronika. Elektronika porovnává úrovně proudu s hodnotami prahů a vydává binární signály “I>>” nebo “Io>>” pro funkci obloukové ochrany v případě překročení limitu. Do výpočtu se zahrnují všechny části proudů.
Signály “I>>” a “Io>>” jsou spojené s čipem FPGA, který provádí funkci obloukové ochrany. Přesnost měření pro obloukovou ochranu činí ± 15% při 50Hz.
Harmonic and overall non-sinusoidal characteristic (THD)
Zařízení počítá THD jako procento z proudů a napětí na základní frekvenci.
Zohledňují se harmonické složky od 2. do 15. pro fázové proudy a napětí. (17. harmonická bude částečně zohledněna v hodnotě 15. harmonické. To je způsobeno principy digitálního měření.)
Režimy měření napětí
V závislosti na typu použití a dostupných proudových transformátorech může být zařízení připojeno buď k nule, k lineárnímu nebo fázovému napětí. Nastavitelný parametr „Režim měření napětí“ by měl být nastaven podle používaného připojení.
Dostupné režimy:
„U0“
Zařízení je připojeno k nulovému napětí. Je dostupná směrová ochrana proti zemi. Měření lineárního napětí, měření energie a ochrany proti přepětí a podpětí nejsou dostupné.
„1LL“
Zařízení je připojeno k lineárnímu napětí. Je dostupné měření napětí v jedné fázi a ochrany proti podpětí a přepětí. Směrová ochrana proti zemi není dostupná.
„1LN“
Zařízení je připojeno k jednomu fázovému napětí. Je dostupné měření napětí v jedné fázi. V sítích s uzemněnou a kompenzovanou neutrální dostupné ochrany proti podpětí a přepětí. Směrová ochrana proti zemi není dostupná.
Symetrické složky
V trojfázovém systému mohou být napětí a proudy rozloženy na symetrické složky podle Fortescue.
Symetrickými složkami jsou:
- Přímá sekvence.
- Obrácená sekvence.
- Nulová sekvence.
Řízené objekty
Toto zařízení umožňuje řídit až šest objektů, jako jsou spínač, odpojovač nebo uzemňovací nůž. Řízení může probíhat podle principu „výběr-akce“ nebo „přímé řízení“.
Logické funkce
Zařízení podporuje programovou logiku uživatele pro logické výrazy signálů.
Dostupnými funkcemi jsou:
- A.
- NEBO.
- Exkluzivní NEBO.
- NE.
- ČÍTÁNÍ.
- RS & D flip-flopy.
Zdroj: habr.com
