Hyvät käytännöt kytkentälaatikoiden sulakkeille ja yhteydenottimille

Pienten ja keskisten järjestelmien kytkentävaihtojen ja yhteydenottimien hyvät käytännöt

LV/MV:n toiminta

 Kytkentävaihde

Tämän ohjeen tavoitteena on tarjota suositeltuja käytäntöjä keskivolttilaisten (2 - 13,8 kV) ja alavolttilaisten (200 - 480 V) vetokappaleiden kytkentävaihtojen ja yhteydenottimien toiminnalle ja valvonnalle. Hyvin säännöllinen toiminta on ensiarvoisen tärkeää laitosten laitteiston suorituskyvyn ja käyttöajan maksimoimiseksi sekä työpaikan henkilöstön turvallisen työympäristön varmistamiseksi.

Tässä artikkelissa määritellään toimintahenkilöstön vastuut, heidän päivittäiset tarkastukset ja kytkentävaihtojen valvonta. Lisäksi se selventää optimaalisia käytäntöjä transformatorien, moottorien, bussejen, kaapelien, kytkentävaihtojen ja yhteydenottimien toiminnalle ja suojaamiselle.

Toimintahenkilöstön tarkastukset

On toimintahenkilöstön velvollisuus asettaa ja toteuttaa säännöllisiä päivittäisiä tarkastuksia kaikista laitoksen kytkentävaihdosta. Kytkentävaihtoja, yhteydenottimia ja virtajohtoja tulisi pitää siistinä ja kuivana vähentääkseen eristyksen epäonnistumisen riskiä, joka voi johtaa räjäyksiin ja paloihin. Yleensä on suositeltavaa tehdä tarkastuksia päivittäin.

Seuraavat ovat suositellut päivittäiset tarkastuskohdat kytkentävaihdolle:

• Tarkista, oliko suojarelin täsmäys pudonnut tai aktivoitu. Jos poikkeamia havaitaan, nollaa ne ja kirjaa ne hallintahuoneen lokitietokirjaan.

• Kuuntele sähköarvon ääniä.

• Havaitse mahdollisia epätavallisia hajua ylikuumenevasta tai polttautuvasta eristyksistä.

• Etsi merkkejä kosteuden pääsystä, kuten katokuljetuksesta tai vedestä lattialla.

• Varmista, että tila-valot ja semaforimerkit toimivat oikein.

• Varmista, että paineistamishuoneen tuuletin- ja puristimet toimivat hyvin kosteuden ja muiden saasteiden pääsyn estämiseksi.

• Vahvista, että kytkentävaihtohuoneen ovet on tiiviisti suljettu saasteiden pääsyn vähentämiseksi.

• Varmista, että kytkentävaihtoluukun ovet on suljettu saasteiden pääsyn vähentämiseksi.

• Tarkista, että paneelit kytkentävaihtojen liikutusmekanismien, kaapelipäätteiden ja muiden tarkoituksiin pääsyyn on suljettu saasteiden pääsyn vähentämiseksi.

• Varmista, että kytkentävaihtoja ja yhteydenottimia tallennetaan niiden omiin luukkuun tai erityisiin upotuksiin (yleensä varustettu lämmityslaitteilla) pitääkseen laitteet siisteinä ja kuivina.

• Tarkista, että kytkentävaihtohuoneen valaistus toimii oikein.

• Vahvista, että luukun merkintä noudattaa laitoksen sääntöjä ja ilmaisee tarkan lähteen, yhteyslinjan ja syöttölaitteen sijainnin.

• Varmista, että lisätyökalut ja suoja-työkalut on tallennettu ja ylläpidetty oikein.

• Suorita säännöllisesti puhdistustyötehtäviä pitääksemme huoneen siistinä ja järjestyksessä.

Jos poikkeamia havaitaan edellä mainitussa tarkastusprosessissa, tulisi antaa huolto-työsuunnitelmat.

Siitä käsitellään käytänteitä syöttölaitteen virran ylittymissuojalle ja maasulkuvaraukselle, sekä lähteen ja yhteyslinjan virran ylittymissuojalle, ja muista tärkeistä käytännöistä, jotka liittyvät transformatorien toimintaan. Lisäksi se käsittelee kytkentävaihtobusseja ja tutkii ongelmia, jotka ilmenevät kahden voimalähdeparin yhdensuuntaisessa yhdistämisessä ja kytkentävaihtoissa.

 Suojaus

Suojarelit koordinoidaan siten, että vain ne kytkentävaihtoja tai yhteydenottimia, jotka tarvitsevat toimimaan vikaisten komponenttien eristämiseksi, avautuvat automaattisesti. Tämä mahdollistaa suurimman määrän laitteiston jatkuvan toiminnan, vähentäen vaikutusta verkon yhteydessä oleviin tuotantoyksiköihin. Se myös antaa viitetiedon sähkövirheen sijainnista.

Transformatorien, moottorien, virtajohtojen, kaapelistojen, kytkentävaihtojen ja yhteydenottimien sähkövirheet ovat yleensä pysyviä. Ennen laitteen uudelleenenergoitua, on tehtävä perusteellinen tutkimus suojarelitin toiminnasta.

Sähköisen lyhytsulun virran suuruus vaihtelee yleensä 15 000:sta 45 000 amperiin, riippuen lähtevirta-transformatorin koon ja impedanssin mukaan.

Syöttölaitteen maasulkuvaraus

Suunnitelmat, jotka rajoittavat maasulkuvirran (yleensä noin 1000 amperin) käyttävät erillisiä maasulkuvarauksia, jotka aktivoituvat vain maasulkuvirheissä. Nämä relit avautuvat hyvin lyhyillä aikaviiveillä eristääkseen maanjäristetyt syöttölaitteet ennen kuin lähtevirta- tai yhteyslinjan kytkentävaihtojen maasulkuvaraukset voivat toimia.

Lähtevirta- ja yhteyslinjan virran ylittymissuojaus

Lähtevirta- ja yhteyslinjan kytkentävaihtoja ei ole varustettu välittömällä avaamiselementillä. Sen sijaan ne luottavat aikaviiveisiin koordinoidakseen virhetapahtumat alapuolella olevien bussien ja latausten kanssa.

Yleensä nämä relit asetetaan kolmenfaseisen lyhytsulun suurimmille virran tasoille, toiminta-aika vaihtelee 0,4-0,8 sekuntia.

Normaalisti nämä relit ovat inversio-aikomuotoisia. Tämä tarkoittaa, että pienemmät virrat johtavat suhteessa pidempiin aikaviiveisiin kaikille relieille. Erityisesti yhteyslinjan kytkentävaihto, joka on yhdistetty toiseen bussiin, asetetaan toimimaan noin 0,4 sekunnissa, kun taas lähtevirta-transformatorin alapuolen kytkentävaihto asetetaan toimimaan noin 0,8 sekunnissa.

 Lähtevirta-transformatorin korkeanpuolen virran ylittymissuojaus

Lähtevirta-transformatorin korkeanpuolen virran ylittymissuojausrelit asetetaan yleensä toimimaan noin 1,2 sekunnin kuluttua kolmenfaseisen lyhytsulun tapahtumasta alapuolella. Tämä aikaviive mahdollistaa asianmukaisen koordinoinnin alapuolella olevien virran ylittymissuojausrelitien kanssa.

Nämä relit ovat yleensä inversio-aikomuotoisia, mikä tarkoittaa, että pienemmät virrat johtavat pidempiin toiminta-aikoihin. Lähtevirta-transformatorin korkeanpuolen virran ylittymissuojausrelit olettavat, että vika voi tapahtua itse transformatorissa, alapuolella olevissa yhdistämissijoissa tai kaapeleissa, tai alapuolella olevassa kytkentävaihdossa. Ne avautuvat kaikki tarvittavat laitteet vian eristämiseksi.

Yksikkökohtaisissa automaattisissa siirtosulkuissa (UAT), jotka on yleensä varustettu differentiaalisuojalla, lähtevirta-transformatorin korkeanpuolen virran ylittymissuojausrelit voivat myös aiheuttaa yksikön ja päästep-up-transformatorin kokonaismuuntujan avautumisen. Lisäksi, jos alapuolella oleva kytkentävaihto epäonnistuu katkaisemaan vian, lähtevirta-transformatorin korkeanpuolen virran ylittymissuojausrelit tarjoavat kytkentävaihtojen kiinnittymissuojan.

Lähtevirta- ja yhteyslinjan residuaalimaasulkuvaraus

Rajoittavissa maasulkuvarausrakenteissa (yleensä noin 1000 amperin) käytetään erillisissä maasulkuvarauksia, jotka aktivoituvat vain maasulkuvirheissä. Lähtevirta- ja yhteyslinjan kytkentävaihtojen maasulkuvarauksia ei ole varustettu välittömällä avaamiselementillä. Sen sijaan ne luottavat aikaviiveisiin koordinoidakseen virhetapahtumat alapuolella olevien bussien ja latausten kanssa. Yleensä nämä relit asetetaan suurimmille maasulkuvirran tasolle, toiminta-aika vaihtelee 0,7-1,1 sekuntia.

Normaalisti nämä relit ovat inversio-aikomuotoisia. Tämä tarkoittaa, että pienemmät virrat johtavat suhteessa pidempiin aikaviiveisiin kaikille relieille. Erityisesti yhteyslinjan kytkentävaihto, joka on yhdistetty toiseen bussiin, asetetaan toimimaan noin 0,7 sekunnissa 100 %:n maasulkuvirheissä, kun taas lähtevirta-transformatorin alapuolen kytkentävaihto asetetaan toimimaan noin 1,1 sekunnissa.

Lähtevirta-transformatorin neutraalin maasulkuvaraus

Maasulkuvarausrakenteissa, jotka rajoittavat maasulkuvirran (yleensä noin 1000 amperin), käytetään erityisiä maasulkuvarauksia. Nämä relit on erityisesti suunniteltu mittamaan tarkasti maasulkuvirran, joka kulkee transformatorin neutraalipisteen kautta. Ne ovat erittäin kohdennettuja ja aktivoituvat vain maasulkuvirheissä.

Yleensä lähtevirta-transformatorin neutraali-maasulkuvarausasetetaan toimimaan noin 1,5 sekunnin kuluttua vakavimmasta maasulkuvirheestä. Tämä aikaviive on olennainen, sillä se varmistaa, että relit voidaan koordinoida hyvin lähtevirta- ja yhteyslinjan maasulkuvarauksien kanssa.

Neutraali-maasulkuvaraus on tärkeässä tehtävässä. Sen ydinosa on eristää maasulkuvirheet, jotka tapahtuvat lähtevirta-transformatorin alapuolella (eli toisella puolella). Mahdolliset vian sijainnit sisältävät transformatorin alapuolella olevat piirit, alapuolella olevat kytkentävaihtot ja ne yhdistävät bussit ja kaapelit. Lisäksi se toimii varasuojana. Jos alapuolella oleva kytkentävaihto epäonnistuu toimimaan oikein maasulkuvirheessä, neutraali-maasulkuvaraus astuu nopeasti toimiakseen katkaisemalla viallinen piiri, varmistamalla sähköverkon turvallisen ja vakavan toiminnan.

Vain hälytysmaasulkuvarausrakenteet

Vain hälytysmaasulkuvarausrakenteet rajoittavat maasulkuvirran vain muutamaan amperiin. Perinteiset arvot ovat 1,1 ampere 480-voltti-järjestelmissä ja 3,4 ampere 4 kV-järjestelmissä. Wye-yhdistettyjen lähtevirta-transformatorien neutraalipiste on yleensä maanjäristetty maanjäristysohjauspistorauta kautta. Delta-yhdistettyjen lähtevirta-transformatorien maasulkuvirran toimittavat yleensä kolme transformaattoria, jotka on yhdistetty maanjäristetty wye-konfiguraatiolla ensimmäisellä puolella ja avoimella delta-konfiguraatiolla toisella puolella.

Molemmissa skenaarioissa on asennettu jännite-relit maanjäristysohjauspistorautien toisella puolella hälyttämään maasulkuoloista. Delta-yhdistettyjen lähtevirta-transformatorien tapauksessa maanjäristysohjauspistorautien ensimmäisen puolen puhaltavat fuusit voivat myös hälyttää.

Molemmat relirakenteet lähettävät hälytyksiä (yleensä herkkyydellä 10 % tai suuremmalla) kaikille maanjäristetyille laitteille tietyssä sähköjärjestelmässä. Tämä sisältää lähtevirta-transformatorin alapuolella olevat tai toisella puolella olevat piirit, sekä kaikki yhdistetyt bussit, kaapelit, kytkentävaihtot, potentiaalitransformatorit ja lataukset.

Kytkentävaihtobussejen siirtot
Kahden lähteen yhdensuuntaisessa yhdistäminen

Kahden eri energianlähteen yhdensuuntaista yhdistämistä suositellaan käytettäväksi siirtymiseen toisesta lähteestä toiseen. Tämä menetelmä ei aiheuta stressiä moottoreille, takaa sileän siirtymisen ja ei uhkaa toimivaa laitetta. Kuitenkin monissa suunnitelmissa lyhytsulun virran, joka syntyy yhdensuuntaisen yhdistämisen aikana, ylittää syöttölaitteiden katkaisukapasiteetin.

Lähtevirta- ja yhteyslinjan kytkentävaihtoja ei vaikuteta, mutta syöttölaitteet eivät ehkä pysty selvittämään lähellä olevia vikoja ja voivat jopa vaurioitua prosessissa. Siksi yhdensuuntaisen yhdistämisen kesto tulisi minimoida (noin muutama sekunti) vähentääkseen altistumisaikaa ja syöttölaitteiden vian todennäköisyyttä.

Yleensä tämä ongelma on huomattavampi, kun tuotantoyksikkö toimittaa sähköä yhteen järjestelmään, kun taas varavarasto- tai käynnistysmuuntaja on yhdistetty eri järjestelmään. Generaattorin tuotannon vähentäminen yleensä tuo vaihekulmat lähemmäs toisiaan, koska generaattorin tuotanto kulma pienenee pienentyvän latauksen myötä.

 Pudotus-siirtot

Pudotus-siirtot, myös tiedettyjen aikasiirtomenetelmät, voivat vahingoittaa moottoreita. Jos uusi lähtevirta-kytkentä ei sulje, kun vanha lähtevirta-kytkentä avautuu, se voi aiheuttaa toimivan yksikön sammutumisen tai toimivan prosessin keskeytyksen. Kun bussi menettää sähkönsä, yhdistetty moottori toimii generaatoreina ja toimittaa jäännösjohtoa bussiin.

Tämä jäännösjohto yleensä heikkenee noin yhden sekunnin kuluessa.

Kuitenkin pudotus-siirtot tapahtuvat nopeammin kuin yksi sekunti, ja jäännösjohto voi yhdistyä uuden lähteen johtoon. Jos näiden kahden johteen vektorisumma ylittää moottorin nominomin ratavoltin 133 %, siirto voi vähentää mukana olevien moottorien käyttöikää.

Automaattiset bussi-siirtomenetelmät

Automaattiset bussi-siirtomenetelmät on yleensä suunniteltu lievittämään moottoreiden stressiä siirrossa ja koordinoimaan virheen suojareleiden kanssa. Koordinaatio virran ylittymissuojausreleiden kanssa saavutetaan aloittamalla siirto, kun lähtevirta-kytkentä avautuu. Jos virran ylittymissuojausreleit ovat aiheuttaneet lähtevirta-kytkentän avautumisen (mitä tulkitaan bussivirheeksi), automaattinen siirto estetään.

Lisäksi nämä menetelmät yleensä käyttävät jäännösjohto-releitä ja/tai nopeaa synkronointitarkistusreleitä. Siirrot sallitaan vain, kun jäännösjohto- ja uuden lähteen johto-vektorin summa on alle moottorin nominomin ratavoltin 133 %. Jos siirto estetään 86 lukitusreleillä, menetelmä yleensä aikakatkaistaan.

Kuitenkin, jos tämä ei ole tilanne, operaattorit tulisi varmistaa, että automaattinen siirto-menetelmä on deaktivoidu ennen bussi-86 lukitusreleiden nollaus.