🥇Båge skyddssystem med aktivering via strömsignal

I den klassiska förståelsen av bågskydd i Ryssland är detta en snabb skyddsåtgärd mot kortslutningar, baserad på registrering av ljusspektrumet från en öppen elektrisk båge i KRU. Den mest utbredda metoden för registrering av ljusspektrumet är genom fibernätssensorer, som främst används inom industrisektorn. Men med framväxten av nya produkter inom området för bågskydd inom bostadssektorn, specifikt modulära AFDD, som arbetar med strömsignaler och möjliggör installation av bågskydd på avledande ledningar, inklusive distributionslådor, kablar, anslutningar, uttag, osv., ökar intresset för detta ämne.

Men producenterna sprider sig inte så mycket om den detaljerade och specifika konstruktionen av modulära produkter (om någon har sådan information, skulle jag uppskatta länkar till källor för sådan information). Å andra sidan är bågskyddssystem för industrisektorn föremål för detaljerade användarmanualer på 122 sidor, som beskriver principen för drift i detalj.

Låt oss ta VAMP 321-bågskyddssystemet från Schneider Electric som exempel, som innehåller alla funktioner för bågskydd, såsom överbelastning av ström och kontroll av närvaron av en båge.

Funktionalitet

Strömmens kontroll i tre faser.
Strömmen av nollsekvens.
Händelseloggar, registrering av nödsituationer.
Utlösning antingen samtidigt för ström och ljus, eller endast genom ljus, eller endast genom ström.
Utlösningstid för utgången med mekanisk relä är mindre än 7 ms, med valfri IGBT-kort minskar utlösningstiden till 1 ms.
Anpassningsbara utlösningszoner.
Kontinuerligt system för självkontroll.
Enheten kan användas i olika bågskyddssystem för låg- och mellanspänningsdistributionsnät.
Bågbloss upptäckts- och skyddssystem mäter kortslutningsströmmen och signalen via kanalerna för bågsensorn och minimerar brinntiden i händelse av en kortslutning genom att snabbt bryta strömmen som matar bågen.

Matrixkorrelationsprincipen

Vid fastställande av aktiveringsvillkor för den specifika nivån av bågskydd tillämpas logisk summering på ljus- och strömavlopp.

Om skyddsnivån endast väljs i en matris fungerar den antingen enligt strömsignalen eller ljussignalen, vilket gör att systemet kan ställas in för att endast fungera enligt strömsignalen.

Signaler som är tillgängliga för övervakning vid programmering av skyddsnivåer:

Strömmar i faser.
Strömmen av nollsekvens.
Linjära spänningar.
Fas-spänningar.
Spänning för nollsekvens.
Frekvens.
Summan av fasströmmarna.
Ström för direkt sekvens.
Ström för omvänd sekvens.
Relativt värde av den omvända sekvensens ström.
Förhållandet mellan strömmar för omvänd och noll-sekvens.
Spänning för direkt sekvens.
Spänning för omvänd sekvens.
Relativt värde av den omvända sekvensens spänning.
Medelvärde av strömmen i faserna (IL1+IL2+IL3)/3.
Medelvärde av spänningen UL1, UL2, UL3.
Medelvärde av spänningen U12, U23, U32.
Koeficient för icke-linjära distorsioner IL1.
Koeficient för icke-linjära distorsioner IL2.
Koeficient för icke-linjära distorsioner IL3.
Koeficient för icke-linjära distorsioner Ua.
Effektivvärde av IL1.
Effektivvärde av IL2.
Effektivvärde av IL3.
Minimi värde IL1, IL2, IL3.
Maximi värde IL1, IL2, IL3.
Minimi värde U12, U23, U32.
Maximi värde U12, U23, U32.
Minimi värde UL1, UL2, UL3.
Maximi värde UL1, UL2, UL3.
Bakgrundsvärde Uo.
Effektivvärde av Iо.

Registrering av nödsituationer.

Registrering av nödsituationer kan användas för att spara alla mät-signaler (strömmar, spänningar, information om tillstånd från digitala ingångar och utgångar). Digitala ingångar inkluderar också signaler för ljusbågs-skydd.

Starta registrering.

Registreringen kan startas genom att aktivera någon skyddsnivå eller genom vilken digital ingång som helst. Start-signalen väljs i matrisen för utgångssignaler (vertikal signal DR). Registrering kan också startas manuellt.

Självkontroll.

Enheten har en energifri minnesfunktion som har realiserats med hjälp av en stor kapacitets-kondensator och låg energiförbrukning RAM.

När den externa strömförsörjningen är påslagen får kondensatorn och RAM-minnet ström från den interna källan. När strömförsörjningen stängs av, börjar RAM-minnet få ström från kondensatorn. Det kommer att lagra information så länge kondensatorn kan upprätthålla en acceptabel spänning. Vid en temperatur på +25 °C är drifttiden 7 dagar (hög luftfuktighet minskar detta värde).

Icke-flyktigt RAM-minne används för att lagra information om nödlägen och händelseloggar.

Funktionerna hos mikrokontrollern och integriteten hos dess anslutna ledningar, tillsammans med mjukvarans korrekthet, övervakas av ett separat självövervakningsnätverk. Förutom övervakning försöker detta nätverk att återstarta mikrokontrollern vid fel. Om återstarten misslyckas, skickar självövervakningsenheten en signal för att påbörja indikationen av konstant inre skada.

Om självövervakningsenheten upptäcker konstant skada blockerar den andra utgångsreläer (utom utgångsrelät för självövervakningsfunktionen och utgångsreläer använda av bågskyddet).

Även den interna strömförsörjningen övervakas. Vid avsaknad av extra ström skickas automatiskt en larm signal. Detta innebär att utgångsreläet för inre skada är under spänning, om den externa strömförsörjningen är påslagen och inga inre skador har upptäckts.

Det centrala blocket, in- och utmatningsenheter och sensorer övervakas.

Mätningar som används av bågskyddsfunktionen

Strömmande mätningar i tre faser och jordfelström för bågskyddet utförs av elektroniken. Elektroniken jämför strömnivåer med inställningsvärdena och ger binära signaler “I>>” eller “Io>>” för bågskyddsfunktionen om gränsen överskrids. Alla ströms komponenter räknas med.

Signalerna “I>>” och “Io>>” är kopplade till FPGA-chippet som utför bågskyddsfunktionen. Mätprecisionen för bågskyddet är ± 15 % vid 50 Hz.

Harmoniska och total harmonisk distorsion (THD)

Enheten beräknar THD som en procentandel av strömmarna och spänningarna vid grundfrekvensen.

Harmoniska komponenter från den andra till den femtonde beaktas för fasströmmar och spänningar. (Den sjuttonde harmoniska komponenten kommer delvis att beaktas i värdet av den femtonde harmoniska komponenten. Detta beror på principerna för digital mätning.)

Mätlägen för spänning

Beroende på typ av användning och befintliga strömtransformatorer kan enheten anslutas antingen till nollsekvensspänning, linjespänning eller fasspänning. Den justerbara parameter "Mätläge för spänning" måste ställas in i enlighet med den använda anslutningen.

Tillgängliga lägen:

"U0"

Enheten är ansluten till nollsekvensspänningen. Riktad skydd mot jordfel är tillgängligt. Mätning av linjespänning, mätning av energi och skydd för över- och undervolt är inte tillgängligt.

"1LL"

Enheten är ansluten till linjespänningen. Mätning av spänning i en fas och skydd för undervolt och övervolt är tillgängligt. Riktad skydd mot jordfel är inte tillgängligt.

"1LN"

Enheten är ansluten till en fas spänning. Mätning av spänning i en fas är tillgänglig. I nät med helt jordad och kompensatorneutral är skydd för undervolt och övervolt tillgängligt. Riktad skydd mot jordfel är inte tillgängligt.

Symmetriska komponenter

I ett trefassystem kan spänningar och strömmar delas upp i symmetriska komponenter enligt Fortescue.

De symmetriska komponenterna är:

Rät följd.
Omvänd följd.
Noll följd.

Kontrollerade objekt

Denna enhet tillåter kontroll av upp till sex objekt, såsom brytare, avskiljare eller jordskålar. Kontroll kan utföras enligt principerna "val-verkan" eller "direkt kontroll".