Предварително истражување на конфигурацијата за заштита на трансформаторот за дистрибуција од 10кВ

1. Конфигурации на поврзувало за прстен - главна единица
1.1 Состав на прстен - главна единица

Прстен - главната единица (RMU) е саставена од компартменти. Обично има барем три компартмента, вклучувајќи два компартмента за влез и излез на кабелот на прстен и еден компартмент за трансформаторскиот кружник.

1.2 Конфигурација на начините на заштита за прстен - главна единица

И компартментите за поднесување на кабелот на прстен и компартментите за поднесување на трансформаторот користат преклопници за натоварување, обично преклопници со три положби со функции за замкнување, отворање и земљење. Компартментите за поднесување на трансформаторот исто така се опремени со резервни ограничителни предизвикани фузи со висока капацитет за прекинување како заштита. Практичната операција ја потврдила дека ова е едноставен, надежен и економски метод на распределба на електрична енергија.

1.3 Карактеристики на конфигурацијата на заштитата за прстен - главна единица

Преклопницата за натоварување се користи за превклучување на номинални стројни струи. Има карактеристики како едноставна структура и ниска цена, но не може да прекине краткосрочни струи. Резервниот ограничителен предизвикани фуз служи како заштитен елемент и може да прекине краткосрочни струи. Со комбинирање на овие две елементи органички, можат да се исполнат оперативните и заштитните потреби на системот за распределба на електрична енергија при различни нормални и аваријски оперативни режими. Одреѓањето на параметрите на преклопницата и дизајнирањето и производството на неговата структура се вршат во строго споредба со стандардите.

Тоа има и оперативни и заштитни функции, па затоа неговата структура е комплексна и неговата цена е висока, што прави масовата употреба неосуществлива. Во прстен-главните единици, се користат голем број на комбинации на преклопници за натоварување и резервни ограничителни фузи со висок капацитет. Оперативните и заштитните функции за електричната опрема, кои не се точно исти, се реализираат со два едноставни и евтини компоненти. Тоа значи, дека преклопницата за натоварување се користи за завршување на голем број на операции за превклучување на натоварување, додека резервниот ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет се користи за заштита на опремата каде што ретко се случуваат краткосрочни струи. Ова добро го решава проблемот, избегнувајќи употребата на комплексни и скапи преклопници, а истовремено задоволувајќи реалните оперативни потреби.

• Преклопниците имаат сите заштитни и оперативни функции, но се скапи.

• Преклопниците за натоварување имаат приближно иста перформанси како преклопниците, но не може да прекинат краткосрочни струи.

• Комбинацијата на преклопница за натоварување и резервен ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет може да прекине краткосрочни струи. Капацитетот за прекинување на некои фузи е дорде и поголем од онаа на преклопниците. Затоа, користејќи ја оваа комбинација, не е помалку ефективно од користењето на преклопница, но цената може да се намали многу.

1.4 Предности на комбинацијата на преклопница за натоварување и резервен ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет

Комбинацијата на преклопница за натоварување и резервен ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет има следниве предности:

1.4.1 Добри перформанси при превклучување на празни трансформатори

Повеќето натоварувања во прстен-главните единици се распределбени трансформатори. Обично капацитетот не е повеќе од 1250 KVA, а во ретки случаи достигнува до 1600 KVA. Празната струја на распределбениот трансформатор обично е околу 2% од номиналната струја, а празната струја на поголемиот распределбени трансформатор е помала. Кога прстен-главната единица превклучува мала струја на празен трансформатор, тоа се одвива добро и не генерира висок надвoltage.

1.4.2 Ефективна заштита на распределбени трансформатори

Сепак за масло-потопените трансформатори, користењето на преклопница за натоварување со резервен ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет е поефективно од користењето на преклопница. Некогаш, втората можеби и да не пружа ефективна заштита. Содржината покажува дека кога масло-потопениот трансформатор има краткосрочна грешка, притисот генериран од дугата се зголемува, а балончетата формирани од пара на масло ќе зафаќаат просторот кој првично принадлежеше на маслото. Маслото ќе пренесе притисот до резервоарот на трансформаторот. Со продолжувањето на краткосрочната грешка, притисот се зголемува, причинувајќи деформација и пукнување на резервоарот.

За да се избегне повредувањето на резервоарот, грешката мора да се очисти во рамки на 20 ms. Ако се користи преклопница, поради присуството на реле за заштита, плус негово време на операција и време на гасење на дугата, целото време за отварање обично не е помало од 60 ms, што не може ефективно да заштити трансформаторот. Меѓетим, резервниот ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет има функција за брзо прекинување. Со својата функција за ограничување на струјата, тој може да очисти грешката и да ограничи краткосрочната струја во рамки на 10 ms, ефективно заштитувајќи трансформаторот. Затоа, треба колку што е можно да се користат резервни ограничителни предизвикани фузи со висок капацитет за заштита на електрична опрема, наместо преклопници. Дури и ако натоварувањето е сух трансформатор, заштитата со фуз действува брзо и е подобра од користењето на преклопница.

1.4.3 Во однос на координацијата на реле за заштита

Во повеќето случаи, нема потреба да се користи преклопница во прстен-главната единица. Ова е затоа што подесувањата на заштитата на преклопницата на главната страна на мрежата за прстенска распределба (тоест, 10KV преклопница за поднесување во 110KV или 220KV подстанција) обично се следниве: временото за моментална заштита е 0s, временото за заштита против прекомерна струја е 0.5s, а временото за нулта последователност е 0.5s. Ако се користи преклопница во прстен-главната единица, дури и ако подесеното време е 0s за операција, поради дисперзијата на инхерентното време на операција на преклопницата, е тешко да се осигура дека преклопницата во прстен-главната единица, а не преклопницата на горната ниво, ќе действува прво.

1.4.4 Резервниот ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет може да пружи заштита за опремата подолу

Како на пример трансформатори на струја, кабели итн. Опсегот на заштита на резервниот ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет може да се од минималната топлива струја (обично 2-3 пати од номиналната струја на фузот) до максималниот капацитет за прекинување. Характеристиката на струја-време на ограничителниот фуз обично е стрмена обратна времска крива. По појавување на краткосрочна грешка, тој може да се топи и да очисти грешката во многу кратко време. Ако се користи преклопница за заштита, тоа неизбежно ќе зголеми термичките стабилноста на други електрични компоненти како кабели, трансформатори на струја и цеви на трансформаторот, зголемувајќи ја цената на електричната опрема и проектната цена. Тука треба да се напомене дека кога се користи комбинацијата на преклопница за натоварување и резервен ограничителен предизвикани фуз, двата треба да се добре координирани. Кога фузот не се топи во три фази, ударникот на фузот треба веднаш да активира преклопницата за натоварување за да се спречи еднофазна работа.

2. Конфигурации на поврзувало за камерите со високо напон за крајни корисници

Стандардот GB14285 - 1993 "Технички кодекс за реле за заштита и автоматски безбедносни уреди" регламентира дека кога се избира преклопницата за заштита за распределбени трансформатори, кога капацитетот е еднаков или поголем од 800 KVA, треба да се избере преклопница со уред за реле за заштита. Оваа регулација може да се разбере според следниве две аспекти на потребите:

• Кога капацитетот на распределбениот трансформатор достигнува 800 KVA и повеќе, во минатото, повеќето од нив биле масло-потопени трансформатори и биле опремени со гасни реле. Користењето на преклопница може да се кооперира со гасното реле за ефективна заштита на трансформаторот.

• За корисници со капацитет на уредот поголем од 800 KVA, поради различни причини, еднофазна грешка на земја може да предизвика нултата последователност да действува, предизвикувајќи преклопницата да трча и да изолира грешката, така што не ќе предизвика преклопницата за поднесување на главната подстанција да действува и да влијае на нормалната достава на електрична енергија на другите корисници. Повеќе, стандардот исто така ясно регламентира дека дури и ако еден трансформатор не достигнува овој капацитет, но ако тоталниот капацитет на распределбените трансформатори на корисникот достигнува 800 KVA, оваа барање треба да се исполнува. На моментално, шемата на поврзување на повеќето корисници на камерите со високо напон е основна шема на поврзување, и од оваа, може да се изведуваат шеми на поврзување како една главна-една резервна линија за влез или двојна линија за влез со делување на магистралата.

3. Заклучок

Конфигурациите на заштита за 10kV распределбени трансформатори вклучуваат преклопници, преклопници за натоварување или преклопници за натоварување со фузи. Разгледувајќи технички, економски перформанси и фактори за управување со операција, дали во 10kV прстен-главна единица или во јединица за распределба на високо напон за крајни корисници, конфигурацијата на заштита на преклопница за натоварување комбинирана со резервен ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет не само може да пружи номинални струи, туку и може да прекине краткосрочни струи и има перформанси за превклучување на празни трансформатори, што може ефективно да заштити распределбените трансформатори. Затоа, препорачува се конфигурацијата на преклопница за натоварување комбинирана со резервен ограничителен предизвикани фуз со висок капацитет како модел на заштита за заштита на распределбени трансформатори.