În sensul clasic, protecția arcului electric în Rusia este o protecție la scurtcircuit cu acțiune rapidă, bazată pe înregistrarea spectrului de lumină al unui arc electric deschis într-un aparat de comutație; cea mai comună metodă de înregistrare a spectrului de lumină folosind senzori cu fibră optică este utilizată în principal în sectorul industrial, dar odată cu apariția de noi produse În domeniul protecției arcului în sectorul rezidențial, și anume AFDD-uri modulare care funcționează pe semnal de curent, permițând instalarea de protecție a arcului pe liniile de ieșire, inclusiv cutii de distribuție, cabluri, conexiuni, prize etc., interesul pentru acest subiect este în creștere.
Cu toate acestea, producătorii nu vorbesc prea mult despre designul detaliat al produselor modulare (dacă cineva are astfel de informații, voi fi doar bucuros să vă ofer link-uri către surse de astfel de informații), o altă problemă este sistemele de protecție a arcului electric pentru sectorul industrial, cu o informație detaliată. manual de utilizare de 122 de pagini, unde principiul de funcționare este descris în detaliu.
Luați în considerare, de exemplu, sistemul de protecție împotriva arcului VAMP 321 de la Schneider Electric, care include toate funcțiile de protecție a arcului, cum ar fi supracurent și detectarea arcului.
funcțional
- Controlul curentului în trei faze.
- Curent de ordine zero.
- Jurnalele evenimentelor, înregistrarea condițiilor de urgență.
- Declanșarea fie simultan de curent și lumină, fie numai de lumină, fie numai de curent.
- Timpul de răspuns al ieșirii cu releu mecanic este mai mic de 7 ms, cu cardul opțional IGBT timpul de răspuns este redus la 1 ms.
- Zone de declanșare personalizabile.
- Sistem continuu de automonitorizare.
- Aparatul poate fi utilizat în diferite sisteme de protecție a arcului electric al rețelelor de distribuție de joasă și medie tensiune.
- Sistemul de detectare și protecție a arcului electric măsoară curentul de defect și semnalul prin canalele senzorului de arc și, dacă apare o defecțiune, minimizează timpul de ardere prin oprirea rapidă a curentului care alimentează arcul.
Principiul corelației matriceale
Când se stabilesc condițiile de activare pentru o anumită etapă de protecție a arcului, se aplică suma logică la ieșirile matricelor de lumină și curent.
Dacă o etapă de protecție este selectată într-o singură matrice, aceasta funcționează fie în condiții de curent, fie în condiții de lumină, astfel încât sistemul poate fi configurat să funcționeze numai pe un semnal de curent.
Semnale disponibile pentru monitorizare la programarea etapelor de protecție:
- Curenți în faze.
- Curent de ordine zero.
- Tensiuni de linie.
- Tensiuni de fază.
- Tensiune zero secvență.
- Frecvență.
- Suma curenților de fază.
- Curent de secvență pozitivă.
- Curent de secvență negativă.
- Valoarea relativă a curentului de secvență negativă.
- Raportul dintre curenții negativi și zero.
- Tensiune secvență pozitivă.
- Tensiune secvență negativă.
- Valoarea relativă a tensiunii de secvență negativă.
- Valoarea medie a curentului în faze (IL1+IL2+IL3)/3.
- Valoarea medie a tensiunii UL1,UL2,UL3.
- Valoarea medie a tensiunii U12,U23,U32.
- Coeficientul de distorsiune neliniară IL1.
- Coeficientul de distorsiune neliniară IL2.
- Coeficientul de distorsiune neliniară IL3.
- Coeficientul de distorsiune neliniară Ua.
- Valoarea RMS a IL1.
- Valoarea RMS a IL2.
- Valoarea RMS a IL3.
- Valoarea minimă IL1,IL2,IL3.
- Valoarea maximă IL1,IL2,IL3.
- Valoarea minimă U12,U23,U32.
- Valoarea maximă U12,U23,U32.
- Valoarea minimă UL1,UL2,UL3.
- Valoarea maximă UL1,UL2,UL3.
- Valoarea de fundal Uo.
- Valoarea RMS I®.
Înregistrarea modurilor de urgență
Înregistrarea de urgență poate fi utilizată pentru a salva toate semnalele de măsurare (curenți, tensiuni, informații despre stările intrărilor și ieșirilor digitale). Intrările digitale includ, de asemenea, semnale de protecție la arc.
Începe să înregistrezi
Înregistrarea poate fi începută prin declanșarea sau declanșarea oricărei etape de protecție sau a oricărei intrări digitale. Semnalul de declanșare este selectat în matricea semnalului de ieșire (semnal vertical DR). Înregistrarea poate fi începută și manual.
Autocontrol
Memoria nevolatilă a dispozitivului este implementată folosind un condensator de mare capacitate și RAM de putere redusă.
Când sursa de alimentare auxiliară este pornită, condensatorul și RAM sunt alimentate intern. Când sursa de alimentare este oprită, memoria RAM începe să primească energie de la condensator. Acesta va reține informații atâta timp cât condensatorul este capabil să mențină tensiunea admisă. Pentru o cameră cu o temperatură de +25C, timpul de funcționare va fi de 7 zile (umiditatea ridicată reduce acest parametru).
RAM nevolatilă este utilizată pentru a stoca înregistrări ale condițiilor de urgență și un jurnal de evenimente.
Funcțiile microcontrolerului și integritatea firelor asociate cu acesta, împreună cu funcționalitatea software-ului, sunt monitorizate de o rețea separată de auto-monitorizare. Pe lângă monitorizare, această rețea încearcă să repornească microcontrolerul în cazul unei defecțiuni. Dacă repornirea nu reușește, dispozitivul de auto-monitorizare semnalează să înceapă indicând o defecțiune internă permanentă.
Dacă dispozitivul de automonitorizare detectează o defecțiune permanentă, va dezactiva celelalte relee de ieșire (cu excepția releului de ieșire al funcției de automonitorizare și a releelor de ieșire utilizate de protecția arcului electric).
Alimentarea internă este de asemenea monitorizată. În absența puterii suplimentare, un semnal de alarmă este trimis automat. Aceasta înseamnă că releul de ieșire pentru defecțiune internă este alimentat dacă sursa de alimentare auxiliară este pornită și nu este detectată nicio defecțiune internă.
Unitatea centrală, dispozitivele de intrare/ieșire și senzorii sunt monitorizate.
Măsurători utilizate de funcția de protecție a arcului electric
Măsurătorile curentului în trei faze și curentului de eroare la pământ pentru protecția arcului sunt efectuate electronic. Electronica compară nivelurile de curent cu setările de declanșare și furnizează semnale binare „I>>” sau „Io>>” pentru funcția de protecție a arcului dacă limita este depășită. Toate componentele curente sunt luate în considerare.
Semnalele „I>>” și „Io>>” sunt conectate la cipul FPGA, care îndeplinește funcția de protecție a arcului electric. Precizia de măsurare pentru protecția arcului este de ±15% la 50Hz.
Armonice și non-sinusoidalitate totală (THD)
Dispozitivul calculează THD ca procent din curenții și tensiunile la frecvența fundamentală.
Se iau în considerare armonicile de la 2 la 15 pentru curenții și tensiunile de fază. (A 17-a armonică va fi inclusă parțial în valoarea a 15-a armonică. Acest lucru se datorează principiilor de măsurare digitală.)
Moduri de măsurare a tensiunii
În funcție de tipul de aplicație și de transformatoarele de curent disponibile, dispozitivul poate fi conectat fie la tensiune reziduală, fie la tensiune linie la fază, fie la tensiune fază la fază. Parametrul reglabil „Mod de măsurare a tensiunii” trebuie setat în funcție de conexiunea utilizată.
Moduri disponibile:
"U0"
Dispozitivul este conectat la o tensiune de secvență zero. Este disponibilă protecția direcțională împotriva defecțiunii la pământ. Măsurarea tensiunii de linie, măsurarea energiei și protecția la supratensiune și subtensiune nu sunt disponibile.
"1LL"
Dispozitivul este conectat la tensiunea de linie. Sunt disponibile măsurarea tensiunii monofazate și protecția la subtensiune și supratensiune. Protecția direcțională împotriva defecțiunii la pământ nu este disponibilă.
„1LN”
Dispozitivul este conectat la o tensiune de fază. Sunt disponibile măsurători ale tensiunii monofazate. În rețelele cu neutri solid împământați și compensați, sunt disponibile protecție la subtensiune și supratensiune. Protecția direcțională împotriva defecțiunii la pământ nu este disponibilă.
Componente simetrice
Într-un sistem trifazat, tensiunile și curenții pot fi rezolvați în componente simetrice, potrivit Fortescue.
Componentele simetrice sunt:
- Secvență directă.
- Secvență inversă.
- Secvență zero.
Obiecte controlate
Acest dispozitiv vă permite să controlați până la șase obiecte, cum ar fi un întrerupător, un deconectator sau un cuțit de împământare. Controlul poate fi efectuat conform principiului „alecție-acțiune” sau „control direct”.
Funcții logice
Dispozitivul acceptă logica programului utilizator pentru expresii logice de semnal.
Funcțiile disponibile sunt:
- I.
- SAU.
- Exclusiv sau.
- NU.
- CONTORURI.
- Șlapi RS&D.
Sursa: www.habr.com