Rơ le vi sai phần trăm để bảo vệ máy biến áp ba pha: 7 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Trong phần Có thể hướng dẫn này, tôi sẽ chỉ cho bạn cách tạo Rơ le chênh lệch phần trăm bằng Arduino, một bảng vi điều khiển rất phổ biến. Máy biến áp là thiết bị quan trọng nhất để truyền tải điện năng trong hệ thống điện.

Chi phí để sửa chữa một máy biến áp bị hỏng là rất cao (hàng triệu đô la). Đó là lý do tại sao rơ le bảo vệ được sử dụng để bảo vệ máy biến áp nguồn không bị hỏng. Việc sửa chữa một rơ le dễ dàng hơn là một máy biến áp. Vì vậy, rơ le so lệch được sử dụng để bảo vệ máy biến áp khỏi sự cố bên trong. Trong một số trường hợp, nó không hoạt động hoặc hoạt động sai do dòng MI, cố định trên kích thích lõi, lỗi bên ngoài khi có bão hòa CT, tỷ lệ biến áp công suất không phù hợp, hoạt động do thành phần sóng hài thứ hai cao. Trong trường hợp này, bảo vệ chênh lệch tỷ lệ phần trăm, bảo vệ vi sai hạn chế sóng hài được sử dụng tương ứng.

Bước 1: Mô phỏng (MatLab - Simulink)

Mô phỏng được thực hiện trên phần mềm MATLB Simulink Hình thể hiện sơ đồ mô phỏng hệ thống trong đó máy biến áp được bảo vệ bằng rơ le vi sai tỷ lệ phần trăm. Các thông số mô phỏng như sau:

Thông số mô phỏng:

Điện áp sơ cấp pha sang pha rms ……………… 400V

Điện áp thứ cấp pha với pha rms ………….220V

Điện áp nguồn …………………………………………… 400V

Tần số nguồn ……………………………………….50Hz

Đánh giá máy biến áp ……………………………………..1.5KVA

Cấu hình máy biến áp …………………………… Δ / Y

Điện trở ………………………………………………..300 Ohm

Bước 2: Mô hình chuyển tiếp

Hình thể hiện mô hình mô phỏng của rơle vi sai đã thiết kế. Rơ le này lấy dòng điện sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp làm tham số đầu vào và đưa ra đầu ra logic ở dạng biến Boolean.

Đầu ra rơle được sử dụng làm thông số đầu vào cho bộ ngắt mạch ở phía nguồn. Bộ ngắt mạch thường đóng và mở khi nó nhận được đầu vào 0 logic.

Bước 3: Lắp ráp phần cứng

Phần cứng cần thiết cho Trình huấn luyện chuyển tiếp vi sai như sau:

• Biến áp 3 × Công suất (440VA - Một pha)
• Arduino MEGA328
• 16x4 LCD
• Cảm biến dòng điện 6 × ACS712
• Kết nối dây
• Mô-đun chuyển tiếp 3 × 5V
• Các chỉ số

Mọi thứ được lắp ráp theo sơ đồ mô phỏng.

Bước 4: Làm việc

“Bảo vệ so lệch dựa trên nguyên tắc nguồn điện vào máy biến áp ở điều kiện bình thường ngang bằng với mất điện”

Trong sơ đồ bảo vệ này, dòng điện tràn (vi sai) không được so sánh với giá trị không đổi nhưng nó thay đổi khi dòng điện đầu vào thay đổi. Mặc dù, nó được so sánh với một phần nhỏ của dòng điện. Khi dòng điện tăng lên, giá trị phân đoạn của dòng điện cũng tăng lên. Dòng điện từ hóa khởi động mặc dù rất cao nhưng nó được điều khiển bởi rơle vi sai tỷ lệ phần trăm. Bởi vì khi dòng điện đầu vào tăng, tỷ lệ phần trăm cụ thể của dòng điện đường dây cũng tăng và rơle chịu được phản ứng quá độ đầu vào của máy biến áp.

Có hai phân tích lỗi:

1. Lỗi nội bộ
2. Lỗi bên ngoài

Bước 5: Kết quả

Trường hợp 1 (Lỗi bên trong): t Logic chuyển tiếp = 1 I = Max

t> 0,5 Logic chuyển tiếp = 0 I = Zero

Trường hợp 2 (Lỗi bên ngoài):

t Logic chuyển tiếp = 1 I = Maxt> 0.5 Logic chuyển tiếp = 1 I = Infinity

Bước 6: Mã Arduino

Bây giờ là lúc cho việc chính - mã hóa Relay của chúng ta…

Bước 7: Mô hình cuối cùng

Luận văn cuối cùng để biết thêm chi tiết được đính kèm dưới đây.