Zeitschrift für Elektrotechnik und Elektronik

Ein mikrocontrollerbasierter Schutz eines Transformators vor vorübergehenden und dauerhaften Fehlern mit Matlab/Simulink

Ezennaya SO und Enemuoh FO

In dieser Arbeit wurde ein mikrocontrollerbasiertes System vorgestellt, das zum Schutz von Verteiltransformatoren eingesetzt werden kann. Das System überprüfte die Betriebsparameter des Transformators (Strom und Spannung) und meldete die durch den Transformator fließende Menge. Das System wurde so konzipiert, dass es Ströme über den normalen Betriebsgrenzen (Überstrom) erkennen und den Leistungstransformator von der Verteilleitung isolieren konnte. Dieser Isolierungsprozess sollte sicherstellen, dass der Transformator vor Überstrom (externen Fehlern) geschützt ist. Überstrom führt zu einer Überhitzung von Transformatoren und Geräten, die infolgedessen beschädigt werden, wenn sie nicht kontrolliert werden. Das in dieser Arbeit erörterte Schema bot daher eine Lösung für dieses Problem. Es berücksichtigte auch die Notwendigkeit, die Wartungskosten zu senken und sicherzustellen, dass die Stromversorgung der Verbraucher nicht für längere Zeit unterbrochen wird. Ein SET-RESET-Flipflop (SR) wurde als Schnittstelleninstrument zwischen dem Leistungstransformator und dem Leistungsschalter verwendet, der den Betrieb des Mikrocontrollers PIC16F690 emulierte. Dies war das Ergebnis der Unfähigkeit der verwendeten Software,
den Controller in das Hauptmodell zu integrieren. Ein Leistungsschalter wurde als Schaltvorrichtung verwendet, um den Transformator im Fehlerfall vom Stromnetz zu isolieren. Der Scope und der Floating Scope des Simulink-Modells zeigten Stromwellenformen und zeigten die Fehlerströme an. Es wurde beobachtet, dass bei einem Fehler von 1,5 MVA der Leistungsschalter in zwei Einstellungen der automatischen Wiedereinschaltung in einem Intervall von jeweils 0,05 Sekunden aktiviert wurde. Während das System nach zwei Wiedereinschaltungen für einen vorübergehenden Fehler wieder in den Normalzustand zurückkehrte. Die automatische Wiedereinschaltung wurde nach Ablauf der beiden Einstellzeiten für einen dauerhaften Fehler gesperrt. Das angestrebte Ziel dieses Projekts war der effektive Betrieb der automatischen Wiedereinschaltung während eines Fehlers und wurde als ausgezeichnet bestätigt.