🥇Ívvédelmi rendszer áramjel alapján történő működéssel

Klasszikus értelemben az ívvédelem Oroszországban egy gyors működésű rövidzárlatvédelmi rendszer, amely a kapcsolóberendezésekben lévő nyitott elektromos ív fényspektrumának rögzítésén alapul. A fényspektrum rögzítésének leggyakoribb módja a száloptikai érzékelők használata, amelyeket elsősorban az ipari szektorban használnak. Azonban az új ívvédelmi termékek megjelenésével a lakossági szektorban, nevezetesen az áramjelen működő moduláris AFDD-k, amelyek lehetővé teszik az ívvédelem kimenő vezetékekre, beleértve az elosztódobozokat, kábeleket, csatlakozókat, aljzatokat stb. történő telepítését, egyre nagyobb az érdeklődés e téma iránt.

A gyártók azonban nem igazán beszélnek moduláris termékeik részletes kialakításáról (ha valaki rendelkezik ilyen információval, szívesen fogadom a forrásokra mutató linkeket). Az ipari szektor ívvédelmi rendszerei más tészta, a működési elveket egy részletes, 122 oldalas felhasználói kézikönyv ismerteti.

Vegyük példaként a Schneider Electric VAMP 321 ívvédelmi rendszerét, amely magában foglalja az összes ívvédelmi funkciót, például a túláram- és az ívérzékelést.

funkcionális

Áramszabályozás három fázisban.
Nulla sorrendű áram.
Eseménynaplók, vészhelyzeti üzemmódok rögzítése.
Áram és fény egyidejű kiváltása, vagy csak fény, vagy csak áram.
A kimenet válaszideje mechanikus relével kevesebb, mint 7 ms, opcionális IGBT kártyával pedig 1 ms-ra csökken.
Testreszabható válaszzónák.
Folyamatos önellenőrző rendszer.
A készülék különféle ívvédelmi rendszerekben használható kis- és középfeszültségű elosztóhálózatokban.
Az ívkisülés-érzékelő és -védelmi rendszer méri a rövidzárlati áramot és a jelet az ívérzékelő csatornáin keresztül, és rövidzárlat esetén minimalizálja az égési időt az ívet tápláló áram gyors lekapcsolásával.

A mátrixkorreláció elve

Egy adott ívvédelmi fokozat aktiválási feltételeinek beállításakor logikai összegzést alkalmaznak a fény- és árammátrixok kimeneteire.

Ha egy védelmi fokozat csak egy mátrixban van kiválasztva, akkor az vagy áramerősség, vagy gyenge jel esetén működik, így a rendszer konfigurálható úgy, hogy csak áramerősség esetén működjön.

A védelmi fokozatok programozásakor monitorozásra rendelkezésre álló jelek:

Fázisos áramok.
Nulla sorrendű áram.
Lineáris feszültségek.
Fázisfeszültségek.
Nulla sorrendű feszültség.
Frekvencia.
Fázisáramok összege.
Pozitív sorrendű áram.
Negatív sorrendű áram.
A negatív sorrendű áram relatív értéke.
A negatív és nulla sorrendű áramok aránya.
Pozitív szekvenciafeszültség.
Negatív sorrendű feszültség.
A negatív sorrendű feszültség relatív értéke.
Átlagos áramérték fázisokban (IL1+IL2+IL3)/3.
Átlagos feszültségérték UL1, UL2, UL3.
U12, U23, U32 átlagos feszültségérték.
Nemlineáris torzítási együttható IL1.
Nemlineáris torzítási együttható IL2.
Nemlineáris torzítási együttható IL3.
Nemlineáris torzítási együttható Ua.
Az IL1 négyzetes középértéke.
Az IL2 négyzetes középértéke.
Az IL3 négyzetes középértéke.
Az IL1, IL2 és IL3 minimális értéke.
Az IL1, IL2 és IL3 maximális értéke.
Minimumérték: U12, U23, U32.
Maximális érték: U12, U23, U32.
Az UL1, UL2 és UL3 minimális értéke.
Az UL1, UL2 és UL3 maximális értéke.
Háttérérték Uo.
Az Io négyzetes középértéke.

Vészhelyzeti üzemmódok rögzítése

A hibarögzítő funkció az összes mérési jel (áramok, feszültségek, valamint a digitális bemeneti és kimeneti állapotinformációk) tárolására használható. A digitális bemenetek ívvédelmi jeleket is tartalmaznak.

Felvétel indítása

A felvételt bármely védelmi fokozat aktiválása vagy működtetése, illetve bármely digitális bemenet elindíthatja. A triggerjelet a kimeneti jelmátrixban (függőleges DR jel) lehet kiválasztani. A felvétel manuálisan is elindítható.

Önuralom

A készülék nem felejtő memóriáját nagy kapacitású kondenzátor és alacsony fogyasztású RAM segítségével valósítják meg.

Amikor a segédtápegység engedélyezve van, a kondenzátort és a RAM-ot a belső tápegység táplálja. Amikor a tápegység le van tiltva, a RAM-ot a kondenzátor táplálja. Az adatokat mindaddig megőrzi, amíg a kondenzátor képes fenntartani a megadott feszültséget. 25°C (77°F) szobahőmérsékleten a működési idő 7 nap (a magas páratartalom csökkenti ezt a paramétert).

A nem felejtő RAM a vészhelyzeti üzemmódok rekordjainak és az eseménynapló tárolására szolgál.

A mikrovezérlő funkcióit és a hozzá tartozó vezetékek integritását, valamint a szoftver működőképességét egy különálló önellenőrző hálózat figyeli. A felügyelet mellett ez a hálózat meghibásodás esetén megkísérli a mikrovezérlő alaphelyzetbe állítását. Ha a visszaállítás sikertelen, az önellenőrző eszköz jelzi egy állandó belső hibajelzés kezdetét.

Ha az önellenőrző eszköz állandó hibát észlel, blokkolja a többi kimeneti relét (kivéve az önellenőrző funkció kimeneti reléjét és az ívvédelem által használt kimeneti reléket).

A belső tápegységet is felügyeli a rendszer. Ha a segédtápegység kiesik, automatikusan riasztás generálódik. Ez azt jelenti, hogy a belső hiba kimeneti relé meghúz, ha a segédtápegység be van kapcsolva, és nem észlelhető belső hiba.

A központi egység, a bemeneti/kimeneti eszközök és az érzékelők felügyelete folyamatban van.

Az ívvédelmi funkció által használt mérések

Az ívvédelemhez szükséges háromfázisú áram és földzárlati áram mérését elektronika végzi. Az elektronika összehasonlítja az áramszinteket a kioldási küszöbértékekkel, és bináris "I>>" vagy "Io>>" jeleket generál az ívvédelmi funkció számára, ha a küszöbértéket túllépik. Minden áramkomponenst figyelembe vesz.

Az „I>>” és az „Io>>” jelek az FPGA chipre csatlakoznak, amely az ívvédelmi funkciót valósítja meg. Az ívvédelem mérési pontossága ±15% 50 Hz-en.

Harmonikusok és teljes harmonikus torzítás (THD)

A készülék a THD-t az alapfrekvencián mért áramok és feszültségek százalékában számítja ki.

A 2. és 15. harmonikus közötti felharmonikusokat figyelembe veszik a fázisáramok és feszültségek meghatározásakor. (A 17. felharmonikus részben beleszámít a 15. felharmonikus értékébe. Ez a digitális mérés alapelveinek köszönhető.)

Feszültségmérési módok

Az alkalmazás típusától és a rendelkezésre álló áramváltóktól függően a készülék nulla sorrendű, vonali vagy fázis-nulla feszültségre csatlakoztatható. A "Feszültségmérési mód" paramétert a használt csatlakozásnak megfelelően kell beállítani.

Elérhető módok:

"U0"

A készülék nulla sorrendű feszültségre van csatlakoztatva. Irányított földzárlatvédelem áll rendelkezésre. Hálózati feszültségmérés, energiamérés, valamint túlfeszültség- és alulfeszültségvédelem nem áll rendelkezésre.

„1LL”

A készülék hálózati feszültségre van csatlakoztatva. Egyfázisú feszültségmérés, valamint alul- és túlfeszültségvédelem áll rendelkezésre. Irányított földzárlatvédelem nem áll rendelkezésre.

„1LN”

A készülék egyfázisú feszültségre van csatlakoztatva. Feszültségmérések egy fázisban lehetségesek. Alulfeszültség- és túlfeszültségvédelem szilárdan földelt és kompenzált nullavezetővel rendelkező hálózatokban érhető el. Irányított földzárlatvédelem nem áll rendelkezésre.

Szimmetrikus alkatrészek

Egy háromfázisú rendszerben a feszültségek és áramok szimmetrikus komponensekre bonthatók fel, Fortescue szerint.

A szimmetrikus komponensek a következők:

Közvetlen sorrend.
Fordított sorrend.
Nulla szekvencia.

Ellenőrzött objektumok

Ez az eszköz akár hat objektum, például kapcsoló, leválasztó kapcsoló vagy földelőkapcsoló vezérlését teszi lehetővé. A vezérlés a „szelektív cselekvés” vagy a közvetlen vezérlés elve alapján történhet.