Relé diferencial percentual per a la protecció del transformador trifàsic: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

En aquest instructiu, us mostraré com fer un percentatge de relé diferencial mitjançant Arduino, que és una placa de microcontroladors molt comuna. El transformador de potència és l’equip més important per transferir energia al sistema d’alimentació.

El cost de reparar un transformador danyat és molt alt (milions de dòlars). És per això que s’utilitzen relés de protecció per protegir el transformador de potència de que no es faci malbé. És més fàcil fixar un relé en lloc d’un transformador. Per tant, el relé diferencial s’utilitza per protegir el transformador de fallades internes. En alguns casos, no funciona o funciona malament a causa de corrents MI, estacionari per excitació del nucli, falles externes en presència de saturació de CT, desajust de la relació del transformador de potència, funcionament a causa del segon component harmònic alt. En aquest escenari de protecció diferencial percentual, s’utilitza una protecció diferencial restringida per harmònics, respectivament.

Pas 1: simulació (MatLab - Simulink)

La simulació es fa amb el programari MATLB Simulink La figura mostra el diagrama de simulació del sistema en què el transformador està protegit per relé diferencial percentual. Els paràmetres de simulació són els següents:

Paràmetres de simulació:

Tensió primària fase a fase RMS ……………… 400V

Tensió secundària fase a fase RMS ………….220V

Tensió de la font …………………………………………… 400V

Freqüència font …………………………………….50Hz

Valoració del transformador ……………………………………..1,5KVA

Configuració del transformador …………………………… Δ / Y

Resistència ………………………………………………..300 Ohm

Pas 2: model de relés

La figura mostra el model de simulació del relé diferencial dissenyat. Aquest relé pren corrents primaris i secundaris del transformador de potència com a paràmetre d’entrada i dóna sortida lògica en forma de variable booleana.

La sortida de relé s'utilitza com a paràmetre d'entrada per a l'interruptor automàtic a la font. Normalment, l’interruptor automàtic està a prop i s’obre quan rep una entrada lògica de 0.

Pas 3: Muntatge de maquinari

El maquinari necessari per a l’entrenador de relés diferencial és el següent:

• Transformador de potència 3 × (440VA - monofàsic)
• Arduino MEGA328
• LCD de 16x4
• 6 × ACS712 Sensors de corrent
• Connexió de cables
• Mòdul de relé 3 × 5V
• Indicadors

Tot es munta segons el diagrama de simulació.

Pas 4: treballar

"La protecció diferencial basada en el principi que la potència d'entrada al transformador en condicions normals és igual a la sortida de potència"

En aquest esquema de protecció, el corrent de vessament (diferencial) no es compara amb el valor constant, però varia a mesura que varia el corrent d'entrada. Tot i que, es compara amb una fracció de corrent de línia. A mesura que augmenta el corrent, també augmenta el valor fraccionat del corrent. Començar el corrent d’imantació d’entrada és molt alt, però es controla mitjançant un relé diferencial percentual. Perquè quan augmenta el corrent d’entrada, també augmenta el percentatge específic de corrent de línia i el relé resisteix la resposta transitòria d’entrada del transformador.

Hi ha dues anàlisis de fallades:

1. Falla interna
2. Falla externa

Pas 5: resultat

Cas 1 (avaria interna): t Lògica del relé = 1 I = màx

t> 0,5 Lògica de relés = 0 I = Zero

Cas 2 (error extern):

t Lògica de retransmissió = 1 I = Maxt> 0,5 Lògica de retransmissió = 1 I = Infinit

Pas 6: Codi Arduino

Ara és el moment principal: codificar el nostre relé …

Pas 7: model final

A continuació s’adjunta la tesi final per obtenir més informació.