V klasickém slova smyslu je oblouková ochrana v Rusku rychle působící zkratová ochrana založená na záznamu světelného spektra otevřeného elektrického oblouku v rozváděči, nejběžnější způsob záznamu světelného spektra pomocí optických senzorů se používá především v průmyslovém sektoru, ale s nástupem nových produktů V oblasti obloukové ochrany v rezidenčním sektoru, a to modulárních AFDD pracujících na proudový signál, umožňující instalaci obloukové ochrany na odchozích vedeních včetně rozvodných skříní, kabelů, přípojek, zásuvky atd., zájem o toto téma se zvyšuje.
O detailním návrhu modulárních produktů se ale výrobci moc nebaví (pokud někdo takové informace má, jen rád poskytnu odkazy na zdroje takových informací), další věcí jsou systémy obloukové ochrany pro průmyslový sektor, s podrobným uživatelská příručka o 122 stranách, kde je podrobně popsán princip činnosti.
Vezměme si například systém ochrany proti oblouku VAMP 321 od společnosti Schneider Electric, který zahrnuje všechny funkce ochrany proti oblouku, jako je nadproud a detekce oblouku.
Funkčnost
- Řízení proudu ve třech fázích.
- Proud nulové sekvence.
- Záznamy událostí, záznam nouzových podmínek.
- Spouštění buď současně proudem a světlem, nebo pouze světlem, nebo pouze proudem.
- Doba odezvy výstupu s mechanickým relé je kratší než 7 ms, s volitelnou IGBT kartou je doba odezvy zkrácena na 1 ms.
- Přizpůsobitelné spouštěcí zóny.
- Nepřetržitý systém vlastní kontroly.
- Zařízení lze použít v různých systémech obloukové ochrany distribučních sítí nízkého a vysokého napětí.
- Systém Arc Flash Detection a Arc Protection měří poruchový proud a signál prostřednictvím kanálů senzoru oblouku, a pokud dojde k poruše, minimalizuje dobu hoření rychlým vypnutím proudu napájejícího oblouk.
Princip maticové korelace
Při nastavování podmínek aktivace pro konkrétní stupeň zábleskové ochrany je na výstupy světelné a proudové matice aplikována logická sumace.
Pokud je ochranný stupeň vybrán pouze v jedné matici, pracuje buď na aktuálním stavu, nebo na světelném stavu, takže systém lze nakonfigurovat tak, aby fungoval pouze na proudovém signálu.
Signály dostupné pro monitorování při programování ochranných stupňů:
- Proudy ve fázích.
- Proud nulové sekvence.
- Síťová napětí.
- Fázová napětí.
- Napětí nulové sekvence.
- Frekvence.
- Součet fázových proudů.
- Kladná sekvence proudu.
- Proud záporné sekvence.
- Relativní hodnota proudu záporné složky.
- Poměr záporných a nulových proudů.
- Kladná sekvence napětí.
- Napětí záporné sekvence.
- Relativní hodnota napětí záporné složky.
- Průměrná hodnota proudu ve fázích (IL1+IL2+IL3)/3.
- Průměrná hodnota napětí UL1,UL2,UL3.
- Průměrná hodnota napětí U12,U23,U32.
- Koeficient nelineárního zkreslení IL1.
- Koeficient nelineárního zkreslení IL2.
- Koeficient nelineárního zkreslení IL3.
- Koeficient nelineárního zkreslení Ua.
- RMS hodnota IL1.
- RMS hodnota IL2.
- RMS 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.
- Hodnota pozadí Uo.
- RMS hodnota I®.
Nahrávání nouzových režimů
Nouzový záznam lze využít pro uložení všech měřicích signálů (proudy, napětí, informace o stavech digitálních vstupů a výstupů). Digitální vstupy také obsahují signály zábleskové ochrany.
Začít nahrávat
Nahrávání lze spustit spuštěním nebo spuštěním libovolného ochranného stupně nebo libovolného digitálního vstupu. Spouštěcí signál se volí v matici výstupního signálu (vertikální signál DR). Nahrávání lze spustit i ručně.
Sebeovládání
Energeticky nezávislá paměť zařízení je implementována pomocí vysokokapacitního kondenzátoru a nízkoenergetické paměti RAM.
Když je pomocné napájení zapnuto, kondenzátor a RAM jsou napájeny interně. Když je napájení vypnuto, RAM začne přijímat energii z kondenzátoru. Uchová informace tak dlouho, dokud je kondenzátor schopen udržet přípustné napětí. Pro místnost s teplotou +25C bude doba provozu 7 dní (vysoká vlhkost tento parametr snižuje).
Energeticky nezávislá paměť RAM se používá k ukládání záznamů o nouzových podmínkách a protokolu událostí.
Funkce mikrokontroléru a integrita s ním spojených vodičů spolu s provozuschopností softwaru jsou monitorovány samostatnou samokontrolní sítí. Kromě monitorování se tato síť snaží v případě poruchy restartovat mikrokontrolér. Pokud je restart neúspěšný, samokontrolní zařízení signalizuje, že začne indikovat trvalou vnitřní poruchu.
Pokud samomonitorovací zařízení detekuje trvalou poruchu, deaktivuje ostatní výstupní relé (kromě výstupního relé samokontroly a výstupních relé používaných zábleskovou ochranou).
Monitorováno je také vnitřní napájení. Při absenci dodatečného napájení se automaticky odešle poplachový signál. To znamená, že výstupní relé vnitřní poruchy je sepnuto, pokud je zapnuto pomocné napájení a není detekována žádná vnitřní porucha.
Monitorována je centrální jednotka, vstupní/výstupní zařízení a senzory.
Měření používaná funkcí obloukové ochrany
Měření proudu ve třech fázích a zemního poruchového proudu pro zábleskovou ochranu se provádějí elektronicky. Elektronika porovnává úrovně proudu s nastavením vypnutí a při překročení limitu poskytuje binární signály „I>>“ nebo „Io>>“ pro funkci zábleskové ochrany. Všechny aktuální komponenty jsou brány v úvahu.
Signály „I>>“ a „Io>>“ jsou připojeny k čipu FPGA, který plní funkci zábleskové ochrany. Přesnost měření pro obloukovou ochranu je ±15% při 50Hz.
Harmonické a totální nesinusoida (THD)
Zařízení vypočítá THD jako procento proudů a napětí na základní frekvenci.
Berou se v úvahu harmonické od 2. do 15. pro fázové proudy a napětí. (17. harmonická bude částečně zahrnuta do hodnoty 15. harmonické. To je způsobeno principy digitálního měření.)
Režimy měření napětí
V závislosti na typu aplikace a dostupných proudových transformátorech lze zařízení připojit buď na zbytkové napětí, sdružené nebo sdružené napětí. Nastavitelný parametr „Režim měření napětí“ musí být nastaven podle použitého připojení.
Dostupné režimy:
"U0"
Zařízení je připojeno k napětí nulové složky. K dispozici je směrová zemní ochrana. Měření síťového napětí, měření energie a přepěťové a podpěťové ochrany nejsou k dispozici.
"1LL"
Zařízení je připojeno k síťovému napětí. K dispozici je jednofázové měření napětí a podpěťová a přepěťová ochrana. Směrová zemní ochrana není k dispozici.
"1LN"
Zařízení je připojeno k jednofázovému napětí. K dispozici jsou jednofázové měření napětí. V sítích s pevně uzemněnými a kompenzovanými neutrály jsou k dispozici podpěťové a přepěťové ochrany. Směrová zemní ochrana není k dispozici.
Symetrické komponenty
V třífázovém systému mohou být napětí a proudy rozděleny do symetrických složek, podle Fortescue.
Symetrické komponenty jsou:
- Přímá sekvence.
- Opačná sekvence.
- Nulová sekvence.
Kontrolované objekty
Toto zařízení umožňuje ovládat až šest objektů, jako je spínač, odpojovač nebo uzemňovací nůž. Řízení může být prováděno podle principu „choice-action“ nebo „přímého řízení“.
Logické funkce
Zařízení podporuje logiku uživatelského programu pro logické výrazy signálu.
Dostupné funkce jsou:
- I.
- NEBO.
- Exkluzivní OR.
- NE.
- POČÍTAČE.
- RS&D žabky.
Zdroj: www.habr.com