Áramváltó szimulációs módszerek pontos relévizsgálatokhoz

Áramváltó szimulációs módszerek pontos relévizsgálatokhoz

Az áramváltók (CT-k) szimulációja elengedhetetlen a relék teljesítményének ellenőrzéséhez, a telítődési kockázatok értékeléséhez és a védelmi rendszerek optimalizálásához. A pontos modellek leképezik az áramváltók viselkedését normál és zavarüzemben egyaránt, így biztosítva, hogy a védelmi rendszerek a tervezett módon reagáljanak.

Gyors definíció: Az áramváltó szimuláció matematikai és szoftveres modellezést jelent az áramváltó mágneses jellemzőinek, terhelési hatásainak és másodlagos áramainak előrejelzésére védelmi és mérési alkalmazásokban.

A projekt legfontosabb tanulságai

• Az áramváltó szimulációhoz pontos mágnesezési görbék és terhelési adatok szükségesek, amelyek összhangban vannak az IEC 61869 vagy az IEEE C57.13 szabványokkal.
• A PSCAD, az EMTP-RV és a MATLAB/Simulink szoftvereszközök segítenek a áramváltó (CT) telítődésének és tranziens válaszának modellezésében.
• Az Enwei Electric adatlaphoz és gerjesztési görbékhez juttatja a CT-ket, hogy támogassa a digitális tanulmányokat.
• A mezőalapú tesztelés vagy hardver a hurokban történő ellenőrzés megerősíti a szimuláció pontosságát.

Szimulációs célok

A mérnökök akkor szimulálják a CT-ket, amikor relébeállításokat ellenőriznek, telítődési küszöbértékeket azonosítanak, és értékelik a hálózati változások hatását. A szimulációk támogatják a digitális alállomásokat is, ahol virtuális modellek érvényesítik a védelmi logikát a terepi üzembe helyezés előtt.

A megfelelő modellezés azonosítja, hogy képesek-e a CT-k pontos jeleket szolgáltatni nagy rövidzárlati áramok esetén, megelőzve ezzel a relék helytelen működését és biztosítva a rendszer stabilitását.

Áramváltó modellezés alapjai

Az áramváltó modellek általában tartalmaznak egy gerjesztő ágat, amely a mag viselkedését reprezentálja, valamint egy soros ágat, amely a szivárgási impedanciát és terhelést reprezentálja. A nemlineáris mágnesezési görbék rögzítik a telítődési jellemzőket. Hosszabb ideig tartó hibák esetén termikus hatások is beépíthetők.

Átmeneti szimulációk során a fluxuskiegyensúlyozó egyenletek modellezik a maradó mágneses tér- és DC-elcsúszást. Mérési alkalmazásoknál az állapotállandósult pontosság elegendő lehet, míg védelmi vizsgálatokhoz átmeneti jellegű hűségre van szükség.

Szabványok és adatbemenetek

• IEC 61869-2 — Gerjesztési adatokat, pontossági osztályokat és termikus határértékeket biztosít az áramváltókhoz. Forrás: IEC
• IEEE C57.13 — Amerikai szabványokat kínál az áramváltó paramétereihez és tesztelésükhöz. Forrás: IEEE
• IEC 60909 — Rövidzárlati számításokhoz nyújt útmutatást, amelyek táplálják az áramváltó szimulációkat. Forrás: IEC

A pontos szimuláció az áramváltó gerjesztési görbéjétől, áttételtől, terhelhetőségi értékétől és másodlagos ellenállásától függ. Az Enwei Electric ezeket az adatpontokat a termékdokumentációban biztosítja.

Szimulációs munkafolyamat

1. Adatgyűjtés: Gyűjtse össze a CT paramétereket—áttétel, térdponti feszültség, mágnesezési adatok, tekercsellenállás.

2. Modellalkotás: Hozzon létre ekvivalens kapcsolási modelleket a kiválasztott szoftverben, beleértve a nemlineáris mágnesezési jellemzőket.

3. Forgatókönyv meghatározása: Határozza meg a zárlati áramokat, terheléseket és a rendszer dinamikáját (pl. DC eltolódás, maradékfluxus).

4. Szimuláció: Futtasson tranziens és állando állapotú analíziseket a másodlagos áram és fluxus viselkedésének megfigyelésére.

5. Értékelés: Hasonlítsa össze a másodlagos áramot a relé követelményeivel, és győződjön meg arról, hogy az pontosság a osztályhatárokon belül van.

Szoftvereszközök CT szimulációhoz

PSCAD/EMTDC: Részletes elektromágneses tranziens modellezést kínál nemlineáris elemekkel áramváltó telítődési vizsgálatokhoz.

EMTP-RV: Rugalmas modellezést biztosít villamosenergia-rendszeri tranziensekhez, beleértve az áramváltó modulokat és egyéni komponenseket.

MATLAB/Simulink: Egyedi áramváltó modellek létrehozását teszi lehetővé a Simscape Electrical használatával, alkalmas digitális ikon fejlesztéséhez.

DIgSILENT PowerFactory: Műszerezési transzformátor modelleket tartalmaz védelmi vizsgálatokhoz rövidzárlati és dinamikus szimulációk során.

Alkalmazási forgatókönyvek

Differenciális védelem: Ellenőrizze, hogy az áramváltók, amelyek a differenciálrelékhez szolgáltatnak jelet, lineárisak maradjanak belső és külső zárlati körülmények között is.

Távolsági védelem: Értékelje a CT teljesítményét hosszú vonalas hibák esetén magas DC-eltéréssel, hogy biztosítsa a megfelelő reléidőzítést.

Megújuló energiaforrások csatlakoztatása: Modellezze a CT válaszát inverter által vezérelt zárlati áramokra, amelyek korlátozott nagyságúak lehetnek, de magas harmonikus tartalommal rendelkezhetnek.

Digitális alállomások: Szimulálja az IEC 61850 mintavételezett értékeit CT modellekből származtatva, hogy érvényesítse az egyesítő egységek algoritmusait.

Érvényesítés és tesztelés

A szimulációs eredményeket keresztellenőrizni kell laboratóriumi tesztekkel vagy terepmérésekkel. A másodlagos befecskendezéses tesztek megerősítik a relék válaszát, míg az elsődleges befecskendezés érvényesíti a CT viselkedését terhelés alatt. A hardveres hurokbeállítások valódi reléket kombinálnak szimulált CT jelekkel a teljes körű érvényesítéshez.

A szimulációs modellek és a tényleges CT-jellemzők összhangjának fenntartása időszakos frissítéseket igényel a legfrissebb teszteredményekkel és állapotfigyelési adatokkal.

Mérnöki ellenőrzőlista

• Szerezze be a pontos CT gerjesztési görbéket, arányt, terhelést és ellenállásértékeket.
• Válasszon olyan szimulációs eszközöket, amelyek képesek nemlineáris mágnesezés modellezésére.
• Határozza meg a legrosszabb esetben fellépő hibáramokat és terheléseket elemzés céljából.
• Érvényesítse az eredményeket a szabványelőírások és védőrelék specifikációinak megfelelően.
• Dokumentálja az alkalmazott feltételezéseket, modellparamétereket és tesztösszefüggéseket könyvelési célra.

Enwei Electric CT adatforrások

Az Enwei Electric részletes CT-adatlapokat, gerjesztési görbéket és hőmérsékleti adatokat biztosít a szimulációs munkák támogatásához. Fedezze fel a CT kínálatot itt: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers. A CT-adatok integrálása az Enwei Electric kapcsolóberendezésekkel ( https://www.enweielectric.com/products/switchgear) és transzformátorok ( https://www.enweielectric.com/products/transformers) koherens modellezést biztosít.

Mérnöki GYIK áramváltó szimulációval kapcsolatban

Miért érdemes CT-ket szimulálni, ahelyett, hogy csak a típustábla adataira hagyatkoznánk?

A szimuláció rögzíti a nemlineáris viselkedést és tranziens hatásokat, így olyan telítődési vagy helytelen működési kockázatokat tárhat fel, amelyekre a típustábla adatai önmagukban nem képesek figyelmeztetni.

Milyen adatok szükségesek pontos CT modellezéshez?

Az gerjesztési görbék, arány, terhelési osztály, másodlagos ellenállás és hőmérsékleti határhatárok kritikus bemeneti adatok.

Hogyan támogatja az Enwei Electric a szimulációs csapatokat?

Az Enwei Electric részletes CT-adatokat, műszaki tanácsadást és terméktestreszabást biztosít a védelmi vizsgálatok követelményeinek teljesítéséhez.

Hívás a cselekvésre: Fejlessze CT-szimulációit az Enwei Electric segítségével

A pontos áramváltó-szimuláció védi a védelmi rendszereket, és optimalizálja a hálózati teljesítményt. Dolgozzon együtt az Enwei Electriccal részletes CT-adatokért, műszaki támogatásért és integrált berendezésekért. Lépjen kapcsolatba az Enwei Electriccal még ma, hogy erősítse szimulációs folyamatait.

Projektalkalmazások

Tekintse meg a valós alkalmazási példákat és kiemelt galériaképeket az Enwei Electric termékközpontjain keresztül:

• Transzformátor megoldások elosztási és ipari projektekhez.
• Kapcsolóberendezések kínálata közepes- és alacsonyfeszültségű vezérlőhelyiségek fedésére.
• Áramváltó készletek pontos mérési és védelmi funkciók támogatására.
• Előregyártott alállomások amelyek transzformátorokat, kapcsolóberendezéseket és táblákat integrálnak.