Virtamuuntajasimulointitekniikat tarkkoja relejä koskevia tutkimuksia varten

Virtamuuntajasimulointitekniikat tarkkoja relejä koskevia tutkimuksia varten

Virranmuuntajien (VT:ien) simulointi on olennaisen tärkeää suojauksen toiminnan varmistamiseksi, kytkentävaaran arvioimiseksi ja suojausjärjestelmien optimoimiseksi. Tarkat mallit jäljittelevät VT:n käyttäytymistä normaalitilanteissa ja vikatiloissa, mikä takaa suojauksien toimivan tarkoitetulla tavalla.

Nopea määritelmä: Virranmuuntajasimulointi sisältää matemaattisen ja ohjelmistomallin VT:n magneettisista ominaisuuksista, kuormitustekijöistä ja toisiokursseista suorituskyvyn ennustamiseksi suojaus- ja mittaussovelluksissa.

Projektin keskeiset havainnot

• CT-simulointi edellyttää tarkkoja magnetointikäyriä ja kuormitustietoja, jotka vastaavat IEC 61869- tai IEEE C57.13 -standardeja.
• Ohjelmistotyökalut, kuten PSCAD, EMTP-RV ja MATLAB/Simulink, auttavat mallintamaan virtamuuntimien (CT) kytkentää ja transienttivasteita.
• Enwei Electric tarjoaa virtamuuntimien teknisiä tietolomakkeita ja herkkyyskäyriä digitaalisten tutkimusten tukemiseksi.
• Simuloinnin tarkkuus varmistetaan kenttätestauksella tai laitteistosilmukalla (hardware-in-the-loop).

Simulointitavoitteet

Insinöörit simuloidut virtamuuntimia varmistaakseen releasetukset, tunnistaa kytkentärajoitukset ja arvioida verkkomuutosten vaikutuksia. Simuloinnit tukevat myös digitaalisia sähköasemia, joissa virtuaalimallit vahvistavat suojauksen logiikan ennen kenttäkäyttöönottoa.

Oikea mallinnus määrittää, voivatko virtamuuntimet toimittaa tarkkoja signaaleja suurten oikosulkuvirtojen aikana, estäen releen väärätoiminnan ja taaten järjestelmän vakautta.

Virtamuuntimien mallinnuksen perusteet

Virtamuuntimien malleihin kuuluu yleensä magneettinen haara, joka kuvaa ytimen käyttäytymistä, ja sarjahaara, joka edustaa vuotovastetta ja kuormitusta. Epälineaariset magnetointikäyrät kuvaavat kytkentäominaisuuksia. Lämpövaikutukset voidaan sisällyttää pitkäkestoisille vioille.

Tilavirta-simulaatioissa virran tasapainoyhtälöt mallintavat jäännösmagnetismia ja tasavirtakomponenttia. Mittaussovelluksissa staattinen tarkkuus saattaa riittää, kun taas suojauksen tutkimiseen vaaditaan tilavirtaista uskollisuutta.

Standardit ja syöttötiedot

• IEC 61869-2 — Tarjoaa kytkentävirran tiedot, tarkkuusluokat ja lämpörajat virtamuuntajille. Lähde: IEC
• IEEE C57.13 — Tarjoaa amerikkalaiset standardit virtamuuntajien parametreille ja testaukselle. Lähde: IEEE
• IEC 60909 — Ohjaa oikosulkulaskentaa, joka syöttää virtamuuntajasimulaatioita. Lähde: IEC

Tarkan simuloinnin perustana ovat virtamuuntajan kytkentäkäyrä, käämityssuhde, kuormitusarvo ja toisiokelan resistanssi. Enwei Electric toimittaa nämä tiedot tuotteen dokumentaatiossa.

Simulointityönkulku

1. Tietojen keruu: Kerää CT-parametrit — käämityssuhde, polttokäyrän jännite, magneettisointitiedot, käämityksen resistanssi.

2. Mallin luonti: Luo ekvivalenttipiirimalleja valittuun ohjelmistoon, mukaan lukien epälineaariset magneuttiset ominaisuudet.

3. Skenaarioiden määrittely: Määritä vikavirrat, kuormitukset ja järjestelmän dynamiikka (esim. DC-poikkeama, jälkimagneettisuus).

4. Simulointi: Suorita transientti- ja tasasähköanalyysit havaitsemasi toissijaisen virran ja virran suuntavaikutusten käyttäytymistä.

5. Arviointi: Vertaa toissijaisvirtaa relevaatimuksiin varmistaaksesi tarkkuuden luokkarajojen sisällä.

Ohjelmistotyökalut CT-simulointiin

PSCAD/EMTDC: Tarjoaa yksityiskohtaisen sähkömagneettisen transienttianalyysin epälineaarisilla elementeillä virtamuuntajan kytkentävirtojen tutkimiseen.

EMTP-RV: Mahdollistaa joustavan mallinnuksen sähkönsiirtojärjestelmien transienttianalyysiin, mukaan lukien virtamuuntajamoduulit ja räätälöidyt komponentit.

MATLAB/Simulink: Mahdollistaa räätälöityjen virtamuuntajamallien luomisen Simscape Electrical -työkalulla, sopii digitaalisten kaksosten kehittämiseen.

DIgSILENT PowerFactory: Sisältää instrumenttimuuntajamalleja suojauksen analyysien yhteydessä oikosulkulaskenta- ja dynaamisiin simulointeihin.

Sovellusskenaariot

Erokytkentäsuojaukset: Varmista, että ero-kytkinsuojauksiin syötettävät virtamuuntajat pysyvät lineaarisina sekä sisäisten että ulkoisten vikatilojen aikana.

Etäisyys suojaus: Arvioi virtamuuntajan suorituskykyä pitkissä vioissa, joissa on korkea DC-poikkeama, varmistaaksesi oikean ajoituksen releelle.

Uusiutuvien energialähteiden liitännät: Mallinnna virtamuuntajan reaktio invertoijasta aiheutuviin vikavirtoihin, joiden suuruus saattaa olla rajoittunut mutta harmoninen sisältö korkea.

Digitaaliset sähköasemat: Simuloi IEC 61850 -näytteistettyjä arvoja, jotka perustuvat virtamuuntajamalleihin, ja vahvista yhdistämisyksikön algoritmit.

Vahvistus ja testaus

Simulointitulokset tulisi tarkistaa laboratoriotestien tai kenttämittausten kanssa. Toissijaiset injektiotestit vahvistavat releen toiminnan, kun taas ensisijaiset injektiotestit vahvistavat virtamuuntajan käyttäytymisen kuormitustilanteessa. Laitteisto-silmässä (HIL) -ratkaisut yhdistävät todellisia releitä simuloiduilla virtamuuntajasignaaleilla laajempaa validointia varten.

Simulaatiomallien ja todellisten virtamuuntajaominaisuuksien yhdenmukaisuuden ylläpitämiseksi tarvitaan säännöllisiä päivityksiä käyttäen viimeisimpiä testiraportteja ja kunnonvalvontatietoja.

Insinöörin tarkistuslista

• Hanki tarkat virtamuuntajan herkkyyden käyrät, kääntösuhteet, kuormitukset ja resistanssiarvot.
• Valitse simulaatiotyökalut, jotka pystyvät mallintamaan epälineaarista magneettitummutusta.
• Määritä pahimmat vikavirrat ja kuormitukset analyysia varten.
• Varmista tulokset standardeja ja suojarelejen määrityksiä vasten.
• Dokumentoi oletukset, malliparametrit ja testikorrelaatiot tarkastustarkoituksiin.

Enwei Electricin virtamuuntimetiedot

Enwei Electric tarjoaa yksityiskohtaiset virtamuuntimallien tekniset tiedot, herättämiskäyrät ja lämpötilatiedot simulointityön tueksi. Tutustu virtamuuntimallivalikoimaan osoitteessa https://www.enweielectric.com/products/current-transformers. Virtamuuntimallien tietojen integrointi Enwei Electricin kytkinkalustojen kanssa ( https://www.enweielectric.com/products/switchgear) ja muuntajien ( https://www.enweielectric.com/products/transformers) takaa yhtenäisen mallinnuksen.

Insinööriti FAQ nykyisen muuntajan simuloinnista

Miksi simuloida virtamuuntimia nimenomaan, eikä luottaa vain nimilappuarvoihin?

Simulointi kuvaa epälineaarista käyttäytymistä ja transienttivaikutuksia, paljastaen syttyneisyyden tai virheellisen toiminnan riskit, joita nimilappuarvot eivät yksin voi ennustaa.

Mitä tietoja tarvitaan tarkkaan virtamuuntajamallinnukseen?

Herkkyyskäyrät, kääntösuhteet, kuormitusteho, toisiokelan resistanssi ja lämpörajat ovat keskeisiä syöttötietoja.

Miten Enwei Electric tukee simulointitiimejä?

Enwei Electric toimittaa yksityiskohtaista virtamuuntajatietoa, teknistä konsultointia ja tuotemuokkauksia suojauksen tutkimustarpeisiin.

Kutsu toimiin: Paranna virtamuuntajasimulointeja Enwei Electricin kanssa

Tarkka virtamuuntajasimulointi suojelee suojauksia ja optimoi sähköverkon suorituskykyä. Yhteistyössä Enwei Electricin kanssa saat kattavaa virtamuuntajatietoa, teknistä tukea ja integroitua laitteistoa. Ota yhteyttä Enwei Electriciin tänään parantaaksesi simulointityönkulkuasi.

Projektisovellukset

Katso käytännön toteutusesimerkkejä ja valokuvagallerian korostettuja kohtia Enwei Electricin tuotekeskittymissä:

• Muuntajaratkaisut jakelua ja teollisia projekteja varten.
• Kytkinlaitesarjat keski- ja matalajänniteohjaustiloihin.
• Virtamuuntajasarjat tarkkaa mittaus- ja suojaukseen tarkoitettuja.
• Esivalmistetut sähköasemat jotka sisältävät muuntajia, kytkinlaitteita ja paneleita.