Μόνο τιμές αναφοράς — όχι για θέση σε λειτουργία
Το εργαλείο παρουσιάζει ενδεικτικούς υπολογισμούς ρεύματος και χρόνου για την προστασία μετασχηματιστή από την πλευρά ΜΤ. Δεν μπορεί να καθορίσει εγκεκριμένες ρυθμίσεις ηλεκτρονόμου ούτε να αντικαταστήσει τη μελέτη συντονισμού και επιλεκτικότητας προστασιών και τις απαιτήσεις του διαχειριστή δικτύου.
1. Γιατί προστατεύουμε έναν μετασχηματιστή από τη ΜΤ;
Ο μετασχηματιστής απορροφά το ονομαστικό του ρεύμα από τον ΜΤ τροφοδότη, ενώ στην πλευρά ΧΤ τροφοδοτεί πολύ μεγαλύτερο ρεύμα. Οι Μ/Σ έντασης της ΜΤ τροφοδοτούν έναν ηλεκτρονόμο προστασίας, ο οποίος μπορεί να ανιχνεύει υπερένταση φάσεων και ορισμένα σφάλματα γης και να προκαλεί το άνοιγμα του διακόπτη. Οι ρυθμίσεις του πρέπει να είναι ευαίσθητες στα σφάλματα που προορίζονται να ανιχνεύουν, επιλεκτικές ως προς τις προστασίες ανάντη και κατάντη και σταθερές στην κανονική λειτουργία και στη ζεύξη. Στο εργαλείο αυτό η 50 είναι στιγμιαία υπερένταση φάσεων, η 51 υπερένταση με χρονική καθυστέρηση, η 50N στιγμιαίο σφάλμα γης και η 51N σφάλμα γης με χρονική καθυστέρηση· ορισμένες εγκαταστάσεις χρειάζονται κατευθυντικές λειτουργίες 67/67N ή άλλες λειτουργίες.
2. Ονομαστικό ρεύμα ΜΤ
Με τρεις Μ/Σ έντασης 100/5 A, τα 46,19 A πρωτεύοντος αντιστοιχούν σε 46,19 × 5/100 ≈ 2,309 A δευτερεύοντος. Ο λόγος Μ/Σ έντασης μετατρέπει το πρωτεύον ρεύμα σε δευτερεύον, ενώ οι συμβάσεις ABB εκφράζουν τις ρυθμίσεις σε πολλαπλάσια του In, του διαμορφωμένου ονομαστικού πρωτεύοντος ρεύματος του Μ/Σ έντασης.
3. Εκτιμώμενο ρεύμα ΜΤ κατά βραχυκύκλωμα στη ΧΤ
Πρόκειται για θεωρητικό ρεύμα στην πλευρά ΜΤ ενός τριφασικού βραχυκυκλώματος στους ακροδέκτες ΧΤ του μετασχηματιστή, λαμβάνοντας μόνο τη σύνθετη αντίστασή του και ιδανικά άκαμπτη τροφοδοσία ΜΤ. Δεν είναι η ισχύς βραχυκύκλωσης του δικτύου: η σύνθετη αντίσταση πηγής, η θέση λήψης, η τάση, οι ανοχές σύνθετης αντίστασης και ο τύπος σφάλματος μεταβάλλουν τα πραγματικά ρεύματα.
4. Τέσσερα ενδεικτικά κατώφλια
| Στοιχείο | Κανόνας επίδειξης | Παράδειγμα (1600 kVA, 20 kV, 100/5 A) |
|---|---|---|
| 51 | 1,25 × ονομαστικό ρεύμα ΜΤ | 57,74 A |
| 50 | 1,30 × ρεύμα βραχυκυκλώματος ΧΤ αναγόμενο στη ΜΤ | 1000,74 A |
| 51N | 0,20 × πρωτεύον ρεύμα Μ/Σ έντασης γης | 20 A |
| 50N | 1,00 × πρωτεύον ρεύμα Μ/Σ έντασης γης | 100 A |
Οι πολλαπλασιαστές του εργαλείου είναι παραδείγματα που μπορείτε να αλλάξετε, όχι προκαθορισμένες ρυθμίσεις IEC. Το ρεύμα σφάλματος γης δεν προκύπτει μόνο από τα kVA και το uk%: εξαρτάται από τη γείωση και τη σύνθετη αντίσταση μηδενικής ακολουθίας του δικτύου. Αν το κατώφλι 50 είναι υπερβολικά υψηλό, ενδέχεται να μην ανιχνεύει ορισμένα σφάλματα στην προστατευόμενη ζώνη. Επιπλέον, οι Μ/Σ έντασης μπορεί να κορεστούν σε υψηλά ρεύματα σφάλματος.
5. Δύο μέθοδοι μέτρησης σφάλματος γης
Υπολογισμένο υπολειμματικό ρεύμα: ο ηλεκτρονόμος σχηματίζει το διανυσματικό άθροισμα Ia + Ib + Ic από τους τρεις Μ/Σ έντασης φάσεων (όχι το αριθμητικό άθροισμα των μέτρων των ενεργών τιμών (RMS)). Ασυμφωνία των Μ/Σ έντασης και κορεσμός μπορούν να δημιουργήσουν ψευδές υπολειμματικό ρεύμα σε ισχυρά εξωτερικά σφάλματα. Ξεχωριστός δακτυλιοειδής Μ/Σ έντασης μηδενικής ακολουθίας (CBCT): περιβάλλει και τους τρεις αγωγούς φάσης, έχει δικό του λόγο, π.χ. 100/1 A, και πρέπει να είναι συμβατός με την είσοδο του ηλεκτρονόμου. Σημασία έχουν η θέση του και η γείωση των μεταλλικών οθονών καλωδίων. Με Μ/Σ έντασης φάσεων 100/5 A, 20 A πρωτεύοντος σφάλματος γης δίνουν 1,0 A δευτερεύοντος· με CBCT 100/1 A δίνουν 0,2 A. Σε ορισμένα συστήματα γείωσης οι λειτουργίες 50N/51N δεν εξασφαλίζουν μόνες τους επαρκή επιλεκτικότητα ή ευαισθησία.
6. Τέσσερις επιλογές καμπυλών IEC
| Καμπύλη IEC | k | α | Κωδικός REF615 |
|---|---|---|---|
| Standard/Normal Inverse (SI) | 0,14 | 0,02 | 9 |
| Very Inverse (VI) | 13,5 | 1 | 10 |
| Extremely Inverse (EI) | 80 | 2 | 12 |
| Definite Time (DT) | — | — | 15 |
Στο κατώφλι ή κάτω από αυτό δεν προκύπτει πεπερασμένος χρόνος λειτουργίας: εμφανίζεται «Δεν ενεργοποιείται» και όχι αρνητικός ή άπειρος χρόνος. Οι 50 και 50N είναι βαθμίδες σταθερού χρόνου με δικές τους καθυστερήσεις. Ο ηλεκτρονόμος έχει και ελάχιστο χρόνο λειτουργίας (προεπιλογή 20 ms). Δεν πρέπει να συγχέονται δύο όρια. Το σημείο ισοπέδωσης της καμπύλης IDMT είναι ρύθμιση πολλαπλασίου της τιμής Start (10–50, προεπιλογή 50): πάνω από αυτό η καμπύλη παύει να μειώνεται περαιτέρω. Το εύρος μέτρησης του ηλεκτρονόμου είναι ξεχωριστό όριο σε πολλαπλάσια του In, του πρωτεύοντος ονομαστικού ρεύματος του Μ/Σ έντασης: πάνω από 50 × In δεν εγγυώνται τα δηλωμένα χαρακτηριστικά χρόνου και ακρίβειας. Το KiloVolt εφαρμόζει το πρώτο στον ενδεικτικό χρόνο και επισημαίνει ξεχωριστά το δεύτερο.
7. Πώς αναπαριστά μια ρύθμιση το REF615
Στον ηλεκτρονόμο, Start value είναι πολλαπλάσιο του In, δηλαδή του ρυθμισμένου πρωτεύοντος ονομαστικού ρεύματος του Μ/Σ έντασης. Ρεύμα 57,735 A σε Μ/Σ έντασης 100/5 A είναι 0,57735 × In. Με βήμα 0,01 του PHLPTOC γίνεται 0,58 × In, δηλαδή 58 A πρωτεύοντος και 2,90 A δευτερεύοντος. Το παράδειγμα 50 γίνεται 10,01 × In, 1001 A πρωτεύοντος και 50,05 A δευτερεύοντος· αυτό ΔΕΝ σημαίνει ότι ένας Μ/Σ έντασης 100/5 A αποδίδει με ακρίβεια 50 A στο δευτερεύον κατά το σφάλμα. Βαθμίδες: 51 PHLPTOC (0,05–5,00 × In, βήμα 0,01), 50 PHIPTOC (1,00–40,00, βήμα 0,01), 51N EFLPTOC (0,010–5,000, βήμα 0,005), 50N EFIPTOC (1,00–40,00, βήμα 0,01). Μια τιμή εκτός εύρους εμφανίζεται ως μη αναπαραστάσιμη και δεν περιορίζεται αυτόματα στα όρια.
Η παράμετρος Start value Mult (0,8–10,0, προεπιλογή 1,0) πολλαπλασιάζει την τιμή εκκίνησης μόνο όσο η είσοδος ENA_MULT είναι ενεργή, συνήθως κατά τον αποκλεισμό εισροής μαγνήτισης. Ο ηλεκτρονόμος απορρίπτει συνδυασμό του οποίου το γινόμενο υπερβαίνει το εύρος της βαθμίδας. Η παράμετρος Io signal Sel επιλέγει 1 = Measured Io (ξεχωριστός Μ/Σ έντασης, με δικό του In) ή 2 = Calculated Io (λόγος των Μ/Σ έντασης φάσεων). Πηγή: ABB 615 series Technical Manual 1MRS756887 rev Q, έκδοση 5.0 FP1. Ελέγξτε πραγματικό firmware και παραμετροποίηση PCM600.
8. Παράδειγμα χρόνου λειτουργίας
Ο χρόνος αυτός προκύπτει μόνο από τη θεωρητική καμπύλη για 500 A, με στρογγυλοποιημένο κατώφλι 58 A και TMS 0,10. Δεν περιλαμβάνει την ανοχή του ηλεκτρονόμου (περίπου ±5% ή ±20 ms για αντίστροφους χρόνους), την καθυστέρηση επαφών εξόδου ή τον μηχανικό χρόνο διακοπής. Επίσης, δεν αποδεικνύει επιλεκτικότητα.
9. Τι δεν μπορεί να τεκμηριώσει το εργαλείο
- Τα πραγματικά μέγιστα και ελάχιστα ρεύματα σφάλματος ΜΤ ή την κυματομορφή εισροής μαγνήτισης.
- Την ευαισθησία της 50 και την επιλεκτικότητα μεταξύ ζώνης του μετασχηματιστή και σφαλμάτων ΧΤ.
- Σωστά κατώφλια 50N/51N σε δίκτυα μονωμένου ουδετέρου, συντονισμένης γείωσης ή γείωσης μέσω σύνθετης αντίστασης.
- Τη μεταβατική ακρίβεια, το φορτίο και τον κορεσμό Μ/Σ έντασης σε ρεύμα σφάλματος.
- Τη συνεργασία με ασφάλειες διαχειριστή δικτύου ή άλλους ηλεκτρονόμους.
- Την πραγματική εφαρμογή IED, την κλιμάκωση αναλογικών εισόδων και τις αλληλεπιδράσεις όλων των ρυθμίσεων.
Οι τελικές ρυθμίσεις πρέπει να προκύπτουν από μελέτη προστασιών με πραγματικά δεδομένα του δικτύου, των Μ/Σ έντασης, του ηλεκτρονόμου και του διακόπτη, καθώς και από τις απαιτήσεις του διαχειριστή δικτύου. Μην αντιγράφετε ποτέ αυτά τα παραδείγματα σε ηλεκτρονόμο σε λειτουργία. Για την επιλογή Μ/Σ έντασης και τάσης, δείτε και τον οδηγό για τους Μ/Σ έντασης και τάσης.
Οδηγός διαστασιολόγησης Μ/Σ έντασης και τάσης · Οδηγός βραχυκυκλωμάτων ΧΤ