در مفهوم کلاسیک، حفاظت قوس در روسیه یک حفاظت اتصال کوتاه سریع است که بر اساس ثبت طیف نور یک قوس الکتریکی باز در یک تابلو برق است؛ رایج‌ترین روش ثبت طیف نور با استفاده از سنسورهای فیبر نوری عمدتاً استفاده می‌شود. در بخش صنعتی، اما با ظهور محصولات جدید در زمینه حفاظت قوس الکتریکی در بخش مسکونی، یعنی AFDD های مدولار که بر روی سیگنال جریان کار می کنند، امکان نصب حفاظت قوس الکتریکی در خطوط خروجی، از جمله جعبه های توزیع، کابل ها، اتصالات، سوکت و غیره، علاقه به این موضوع در حال افزایش است.
با این حال، تولید کنندگان در مورد طراحی دقیق محصولات مدولار زیاد صحبت نمی کنند (اگر کسی چنین اطلاعاتی داشته باشد، من فقط خوشحال می شوم پیوندهایی به منابع چنین اطلاعاتی ارائه دهم)، موضوع دیگر سیستم های حفاظت از قوس الکتریکی برای بخش صنعتی است، با جزئیات دقیق. کتابچه راهنمای کاربر 122 صفحه، که در آن اصل عملیات به طور مفصل توضیح داده شده است.
به عنوان مثال سیستم حفاظت قوس VAMP 321 از اشنایدر الکتریک را در نظر بگیرید که شامل تمام عملکردهای حفاظت از قوس مانند جریان بیش از حد و تشخیص قوس است.
عملکردی
- کنترل جریان در سه فاز
- جریان توالی صفر
- سیاهههای مربوط به رویدادها، ثبت شرایط اضطراری.
- تحریک همزمان با جریان و نور، یا فقط توسط نور، یا فقط توسط جریان.
- زمان پاسخگویی خروجی با رله مکانیکی کمتر از 7 میلی ثانیه است، با کارت IGBT اختیاری زمان پاسخ به 1 میلی ثانیه کاهش می یابد.
- مناطق ماشه قابل تنظیم
- سیستم خود نظارت مستمر.
- این دستگاه را می توان در انواع سیستم های حفاظت قوس الکتریکی شبکه های توزیع فشار ضعیف و متوسط استفاده کرد.
- سیستم تشخیص فلاش قوس و سیستم حفاظت از قوس جریان خطا و سیگنال را از طریق کانال‌های حسگر قوس اندازه‌گیری می‌کند و در صورت بروز خطا، با قطع سریع جریان تغذیه کننده قوس، زمان سوختن را به حداقل می‌رساند.
اصل همبستگی ماتریسی
هنگام تنظیم شرایط فعال سازی برای یک مرحله حفاظت قوس خاص، جمع منطقی به خروجی های ماتریس های نور و جریان اعمال می شود.
اگر یک مرحله حفاظتی فقط در یک ماتریس انتخاب شود، در شرایط فعلی یا شرایط نور عمل می‌کند، بنابراین سیستم را می‌توان طوری پیکربندی کرد که فقط بر روی سیگنال جریان کار کند.
سیگنال های موجود برای نظارت در هنگام برنامه ریزی مراحل حفاظت:
- جریان ها در فازها
- جریان توالی صفر
- ولتاژهای خط
- ولتاژهای فاز
- ولتاژ توالی صفر
- فرکانس.
- مجموع جریان های فاز
- جریان توالی مثبت
- جریان توالی منفی
- مقدار نسبی جریان دنباله منفی.
- نسبت جریان های دنباله منفی و صفر.
- ولتاژ توالی مثبت
- ولتاژ دنباله منفی
- مقدار نسبی ولتاژ دنباله منفی.
- مقدار متوسط جریان در فازها (IL1+IL2+IL3)/3.
- مقدار ولتاژ متوسط UL1، UL2، UL3.
- مقدار متوسط ولتاژ U12,U23,U32.
- ضریب اعوجاج غیرخطی IL1.
- ضریب اعوجاج غیرخطی IL2.
- ضریب اعوجاج غیرخطی IL3.
- ضریب اعوجاج غیرخطی Ua.
- مقدار RMS IL1.
- مقدار RMS IL2.
- مقدار RMS IL3.
- حداقل مقدار IL1,IL2,IL3.
- حداکثر مقدار IL1,IL2,IL3.
- حداقل مقدار U12,U23,U32.
- حداکثر مقدار U12,U23,U32.
- حداقل مقدار UL1، UL2، UL3.
- حداکثر مقدار UL1، UL2، UL3.
- مقدار پس زمینه Uo.
- مقدار RMS Iо.
ضبط حالت های اضطراری
از ضبط اضطراری می توان برای ذخیره تمام سیگنال های اندازه گیری (جریان، ولتاژ، اطلاعات مربوط به وضعیت ورودی ها و خروجی های دیجیتال) استفاده کرد. ورودی های دیجیتال شامل سیگنال های حفاظت قوس نیز می شوند.
شروع به ضبط کنید
ضبط را می توان با راه اندازی یا راه اندازی هر مرحله حفاظتی یا هر ورودی دیجیتال شروع کرد. سیگنال ماشه در ماتریس سیگنال خروجی (سیگنال عمودی DR) انتخاب می شود. ضبط را می توان به صورت دستی نیز شروع کرد.
خود کنترلی
حافظه غیر فرار دستگاه با استفاده از خازن با ظرفیت بالا و رم کم مصرف پیاده سازی می شود.
هنگامی که منبع تغذیه کمکی روشن می شود، خازن و رم به صورت داخلی تغذیه می شوند. هنگامی که منبع تغذیه خاموش می شود، رم شروع به دریافت برق از خازن می کند. تا زمانی که خازن قادر به حفظ ولتاژ مجاز باشد، اطلاعات را حفظ می کند. برای اتاقی با دمای 25+ درجه سانتیگراد، زمان کار 7 روز خواهد بود (رطوبت بالا این پارامتر را کاهش می دهد).
رم غیر فرار برای ذخیره سوابق شرایط اضطراری و گزارش رویداد استفاده می شود.
عملکرد میکروکنترلر و یکپارچگی سیم های مرتبط با آن، به همراه قابلیت سرویس دهی نرم افزار، توسط یک شبکه خود مانیتورینگ جداگانه نظارت می شود. این شبکه علاوه بر نظارت، سعی در راه اندازی مجدد میکروکنترلر در صورت بروز نقص دارد. اگر راه اندازی مجدد ناموفق باشد، دستگاه خود نظارتی سیگنال می دهد که شروع به نشان دادن یک خطای داخلی دائمی می کند.
اگر دستگاه خود نظارتی خطای دائمی را تشخیص دهد، سایر رله های خروجی را غیرفعال می کند (به جز رله خروجی عملکرد خود نظارت و رله های خروجی که توسط محافظ قوس استفاده می شود).
منبع تغذیه داخلی نیز نظارت می شود. در صورت عدم وجود برق اضافی، یک سیگنال هشدار به طور خودکار ارسال می شود. این به این معنی است که رله خروجی خطای داخلی در صورت روشن شدن منبع تغذیه کمکی و عدم تشخیص عیب داخلی روشن می شود.
واحد مرکزی، دستگاه های ورودی/خروجی و حسگرها نظارت می شوند.
اندازه گیری های مورد استفاده توسط تابع حفاظت قوس
اندازه گیری جریان در سه فاز و جریان خطای زمین برای حفاظت قوس الکتریکی به صورت الکترونیکی انجام می شود. الکترونیک سطوح فعلی را با تنظیمات سفر مقایسه می کند و سیگنال های باینری "I>>" یا "Io>>" را برای عملکرد حفاظت از قوس در صورت تجاوز از حد ارائه می دهد. تمام اجزای فعلی در نظر گرفته شده است.
سیگنال های "I>>" و "Io>>" به تراشه FPGA متصل می شوند که عملکرد حفاظت از قوس را انجام می دهد. دقت اندازه گیری برای حفاظت قوس ± 15٪ در 50 هرتز است.
هارمونیک و غیر سینوسی کل (THD)
این دستگاه THD را به صورت درصدی از جریان و ولتاژ در فرکانس اصلی محاسبه می کند.
هارمونیک از 2 تا 15 برای جریان فاز و ولتاژ در نظر گرفته شده است. (هارمونیک هفدهم تا حدی در مقدار هارمونیک پانزدهم گنجانده می شود. این به دلیل اصول اندازه گیری دیجیتال است.)
حالت های اندازه گیری ولتاژ
بسته به نوع کاربرد و ترانسفورماتورهای جریان موجود، دستگاه را می توان به ولتاژ باقیمانده، خط به فاز یا ولتاژ فاز به فاز متصل کرد. پارامتر قابل تنظیم "حالت اندازه گیری ولتاژ" باید بر اساس اتصال مورد استفاده تنظیم شود.
حالت های موجود:
"U0"
دستگاه به ولتاژ توالی صفر متصل است. حفاظت از خطای زمین جهت دار در دسترس است. اندازه گیری ولتاژ خط، اندازه گیری انرژی و حفاظت از اضافه ولتاژ و ولتاژ در دسترس نیست.
"1LL"
دستگاه به ولتاژ خط متصل است. اندازه گیری ولتاژ تک فاز و حفاظت در برابر ولتاژ و اضافه ولتاژ موجود است. حفاظت از خطای زمین جهت دار در دسترس نیست.
"1LN"
دستگاه به ولتاژ یک فاز متصل است. اندازه گیری ولتاژ تک فاز در دسترس است. در شبکه‌هایی با نول‌های کاملاً زمینی و جبران‌شده، حفاظت در برابر ولتاژ و اضافه ولتاژ موجود است. حفاظت از خطای زمین جهت دار در دسترس نیست.
اجزای متقارن
طبق گفته Fortescue، در یک سیستم سه فاز، ولتاژها و جریان ها را می توان به اجزای متقارن تقسیم کرد.
اجزای متقارن عبارتند از:
- دنباله مستقیم.
- توالی معکوس
- دنباله صفر
اشیاء کنترل شده
این دستگاه به شما اجازه می دهد تا حداکثر شش شی مانند سوئیچ، جدا کننده یا چاقوی زمین را کنترل کنید. کنترل را می توان بر اساس اصل "انتخاب-عمل" یا "کنترل مستقیم" انجام داد.
توابع منطقی
این دستگاه از منطق برنامه کاربر برای عبارات سیگنال منطقی پشتیبانی می کند.
توابع موجود عبارتند از:
- I.
- یا.
- انحصاری OR.
- نه.
- شمارنده ها
- فلیپ فلاپ های RS&D.
منبع: www.habr.com