🥇ระบบป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรพร้อมความสามารถในการทำงานบนสัญญาณกระแสไฟฟ้า

ในความหมายคลาสสิกการป้องกันส่วนโค้งในรัสเซียเป็นการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรที่ออกฤทธิ์เร็วโดยอาศัยการบันทึกสเปกตรัมแสงของส่วนโค้งไฟฟ้าแบบเปิดในสวิตช์เกียร์ วิธีการทั่วไปในการบันทึกสเปกตรัมแสงโดยใช้เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกส่วนใหญ่จะใช้ ในภาคอุตสาหกรรมแต่ด้วยการกำเนิดผลิตภัณฑ์ใหม่ ในด้านการป้องกันอาร์กในภาคที่อยู่อาศัย ได้แก่ AFDD แบบโมดูลาร์ที่ทำงานบนสัญญาณปัจจุบัน ทำให้สามารถติดตั้งการป้องกันอาร์คบนสายขาออก รวมถึงกล่องกระจาย สายเคเบิล การเชื่อมต่อ ซ็อกเก็ต ฯลฯ ความสนใจในหัวข้อนี้เพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตไม่ค่อยพูดถึงรายละเอียดการออกแบบผลิตภัณฑ์โมดูลาร์มากนัก (หากใครมีข้อมูลดังกล่าว ผมยินดีให้ลิงก์ไปยังแหล่งข้อมูลดังกล่าวเท่านั้น) อีกเรื่องหนึ่งคือระบบป้องกันส่วนโค้งสำหรับภาคอุตสาหกรรม โดยมีรายละเอียด คู่มือการใช้งานจำนวน 122 หน้า โดยมีการอธิบายหลักการทำงานโดยละเอียด

ลองพิจารณาตัวอย่างระบบป้องกันส่วนโค้ง VAMP 321 จาก Schneider Electric ซึ่งมีฟังก์ชันการป้องกันส่วนโค้งทั้งหมด เช่น กระแสไฟเกินและการตรวจจับส่วนโค้ง

การทำงาน

การควบคุมปัจจุบันในสามเฟส
กระแสลำดับเป็นศูนย์
บันทึกเหตุการณ์ บันทึกสภาวะฉุกเฉิน
ทริกเกอร์พร้อมกันโดยกระแสและแสง หรือเฉพาะแสง หรือเฉพาะกระแสเท่านั้น
เวลาตอบสนองของเอาท์พุตที่มีรีเลย์เชิงกลน้อยกว่า 7 มิลลิวินาที เมื่อใช้การ์ด IGBT ที่เป็นอุปกรณ์เสริม เวลาตอบสนองจะลดลงเหลือ 1 มิลลิวินาที
โซนทริกเกอร์ที่ปรับแต่งได้
ระบบตรวจสอบตนเองอย่างต่อเนื่อง
อุปกรณ์นี้สามารถใช้กับระบบป้องกันส่วนโค้งต่างๆ ของเครือข่ายการกระจายแรงดันไฟฟ้าต่ำและปานกลาง
ระบบการตรวจจับอาร์กแฟลชและการป้องกันอาร์คจะวัดกระแสฟอลต์และสัญญาณผ่านช่องเซ็นเซอร์อาร์ก และหากเกิดฟอลต์ จะช่วยลดเวลาในการเผาไหม้ให้เหลือน้อยที่สุดโดยการปิดกระแสที่ป้อนอาร์กอย่างรวดเร็ว

หลักความสัมพันธ์ของเมทริกซ์

เมื่อตั้งค่าเงื่อนไขการเปิดใช้งานสำหรับระยะการป้องกันส่วนโค้งเฉพาะ การสรุปเชิงตรรกะจะถูกนำไปใช้กับเอาท์พุตของเมทริกซ์แสงและกระแส

หากเลือกระยะการป้องกันในเมทริกซ์เดียว จะดำเนินการในสภาพปัจจุบันหรือสภาพแสง ดังนั้นระบบจึงสามารถกำหนดค่าให้ทำงานกับสัญญาณปัจจุบันเท่านั้น

สัญญาณที่พร้อมใช้งานสำหรับการตรวจสอบเมื่อขั้นตอนการป้องกันการตั้งโปรแกรม:

กระแสเป็นเฟส
กระแสลำดับเป็นศูนย์
แรงดันไฟฟ้าของสาย
แรงดันไฟฟ้าเฟส
แรงดันไฟฟ้าลำดับเป็นศูนย์
ความถี่.
ผลรวมของกระแสเฟส
กระแสลำดับบวก
กระแสลำดับเชิงลบ
ค่าสัมพัทธ์ของกระแสลำดับลบ
อัตราส่วนของกระแสลำดับลบและเป็นศูนย์
แรงดันไฟลำดับบวก
แรงดันไฟฟ้าลำดับลบ
ค่าสัมพัทธ์ของแรงดันลำดับลบ
มูลค่ากระแสไฟฟ้าเฉลี่ยเป็นเฟส (IL1+IL2+IL3)/3
ค่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย UL1,UL2,UL3
ค่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย U12,U23,U32
ค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้น IL1
ค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้น IL2
ค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้น IL3
ค่าสัมประสิทธิ์การบิดเบือนแบบไม่เชิงเส้น Ua
ค่า RMS ของ IL1
ค่า RMS ของ IL2
ค่า RMS ของ IL3
ค่าต่ำสุด IL1, IL2, IL3
ค่าสูงสุด IL1,IL2,IL3
ค่าต่ำสุด U12,U23,U32
ค่าสูงสุด U12,U23,U32
ค่าต่ำสุด UL1,UL2,UL3
ค่าสูงสุด UL1,UL2,UL3
ค่าพื้นหลัง Uo
ค่า RMS Iо

การบันทึกโหมดฉุกเฉิน

การบันทึกฉุกเฉินสามารถใช้เพื่อบันทึกสัญญาณการวัดทั้งหมด (กระแส แรงดันไฟฟ้า ข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของอินพุตและเอาต์พุตดิจิทัล) อินพุตดิจิตอลยังรวมถึงสัญญาณป้องกันส่วนโค้งด้วย

เริ่มการบันทึก

การบันทึกสามารถเริ่มต้นได้โดยการกระตุ้นหรือกระตุ้นขั้นตอนการป้องกันหรืออินพุตดิจิทัลใดๆ สัญญาณทริกเกอร์ถูกเลือกในเมทริกซ์สัญญาณเอาท์พุต (DR สัญญาณแนวตั้ง) การบันทึกสามารถเริ่มได้ด้วยตนเอง

การควบคุมตนเอง

หน่วยความจำถาวรของอุปกรณ์ถูกนำมาใช้โดยใช้ตัวเก็บประจุความจุสูงและ RAM ที่ใช้พลังงานต่ำ

เมื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟเสริม ตัวเก็บประจุและ RAM จะถูกจ่ายไฟจากภายใน เมื่อปิดแหล่งจ่ายไฟ RAM จะเริ่มรับพลังงานจากตัวเก็บประจุ มันจะเก็บข้อมูลไว้ตราบเท่าที่ตัวเก็บประจุสามารถรักษาแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตได้ สำหรับห้องที่มีอุณหภูมิ +25C เวลาใช้งานจะเป็น 7 วัน (ความชื้นสูงจะลดพารามิเตอร์นี้)

RAM แบบไม่ลบเลือนใช้เพื่อจัดเก็บบันทึกเหตุการณ์ฉุกเฉินและบันทึกเหตุการณ์

ฟังก์ชั่นของไมโครคอนโทรลเลอร์และความสมบูรณ์ของสายไฟที่เกี่ยวข้องตลอดจนความสามารถในการให้บริการของซอฟต์แวร์ได้รับการตรวจสอบโดยเครือข่ายตรวจสอบตนเองแยกต่างหาก นอกเหนือจากการตรวจสอบแล้ว เครือข่ายนี้ยังพยายามรีบูตไมโครคอนโทรลเลอร์ในกรณีที่เกิดความผิดปกติ หากการรีบูตไม่สำเร็จ อุปกรณ์ตรวจสอบตัวเองจะส่งสัญญาณให้เริ่มระบุข้อผิดพลาดภายในอย่างถาวร

หากอุปกรณ์ตรวจสอบตัวเองตรวจพบความผิดปกติถาวร อุปกรณ์จะปิดใช้งานรีเลย์เอาท์พุตอื่นๆ (ยกเว้นรีเลย์เอาท์พุตฟังก์ชันการตรวจสอบตัวเองและรีเลย์เอาท์พุตที่ใช้โดยการป้องกันส่วนโค้ง)

มีการตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟภายในด้วย หากไม่มีกำลังไฟเพิ่มเติม สัญญาณเตือนจะถูกส่งโดยอัตโนมัติ ซึ่งหมายความว่ารีเลย์เอาท์พุตข้อผิดพลาดภายในจะถูกเปิดใช้งานหากแหล่งจ่ายไฟเสริมเปิดอยู่และตรวจไม่พบข้อผิดพลาดภายใน

มีการตรวจสอบยูนิตส่วนกลาง อุปกรณ์อินพุต/เอาท์พุต และเซ็นเซอร์

การวัดที่ใช้โดยฟังก์ชันป้องกันส่วนโค้ง

การวัดกระแสไฟฟ้าในสามเฟสและกระแสไฟฟ้าลัดลงดินสำหรับการป้องกันส่วนโค้งจะดำเนินการด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเปรียบเทียบระดับปัจจุบันกับการตั้งค่าทริป และส่งสัญญาณไบนารี “I>>” หรือ “Io>>” สำหรับฟังก์ชันการป้องกันส่วนโค้งหากเกินขีดจำกัด ส่วนประกอบปัจจุบันทั้งหมดจะถูกนำมาพิจารณาด้วย

สัญญาณ “I>>” และ “Io>>” เชื่อมต่อกับชิป FPGA ซึ่งทำหน้าที่ป้องกันส่วนโค้ง ความแม่นยำในการวัดสำหรับการป้องกันส่วนโค้งคือ ±15% ที่ 50Hz

ฮาร์มอนิกและความไม่ไซน์ซอยด์ทั้งหมด (THD)

อุปกรณ์จะคำนวณ THD เป็นเปอร์เซ็นต์ของกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่ความถี่พื้นฐาน

ฮาร์มอนิกตั้งแต่วันที่ 2 ถึง 15 สำหรับกระแสเฟสและแรงดันไฟฟ้าจะถูกนำมาพิจารณาด้วย (ฮาร์มอนิกที่ 17 จะรวมอยู่ในค่าฮาร์มอนิกที่ 15 บางส่วน นี่เป็นเพราะหลักการวัดแบบดิจิทัล)

โหมดการวัดแรงดันไฟฟ้า

ขึ้นอยู่กับประเภทของการใช้งานและหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าที่มีอยู่ อุปกรณ์สามารถเชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าตกค้าง แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟส หรือแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟส ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ที่ปรับได้ "โหมดการวัดแรงดันไฟฟ้า" ตามการเชื่อมต่อที่ใช้

โหมดที่ใช้ได้:

"ยู0"

อุปกรณ์เชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าลำดับเป็นศูนย์ มีการป้องกันข้อผิดพลาดกราวด์แบบทิศทาง การวัดแรงดันไฟฟ้าของสาย การวัดพลังงาน และการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินและแรงดันตกไม่สามารถใช้งานได้

"1LL"

อุปกรณ์เชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าหลัก มีการวัดแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวและการป้องกันแรงดันไฟฟ้าตกและแรงดันไฟฟ้าเกิน ไม่มีการป้องกันฟอลต์ลงดินแบบทิศทาง

“1ล้าน”

อุปกรณ์เชื่อมต่อกับแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียว มีการวัดแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียว ในเครือข่ายที่มีการต่อสายดินอย่างแน่นหนาและมีการชดเชยนิวตรอน มีการป้องกันแรงดันตกและแรงดันไฟเกิน ไม่มีการป้องกันฟอลต์ลงดินแบบทิศทาง

ส่วนประกอบสมมาตร

ในระบบสามเฟส แรงดันและกระแสสามารถแก้ไขได้เป็นส่วนประกอบแบบสมมาตร ตามข้อมูลของ Fortescue

ส่วนประกอบสมมาตรคือ:

ลำดับโดยตรง
ลำดับย้อนกลับ
ลำดับเป็นศูนย์

วัตถุที่ถูกควบคุม

อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณสามารถควบคุมวัตถุได้สูงสุดหกชิ้น เช่น สวิตช์ ตัวตัดการเชื่อมต่อ หรือมีดกราวด์ การควบคุมสามารถดำเนินการได้ตามหลักการของ "การเลือกปฏิบัติ" หรือ "การควบคุมโดยตรง"