Dobre prakse za delovanje preklopnikov in stikal v napravah za prekidanje tokov
Dobra praksa pri delovanju preklopnikov in kontaktorjev v napajalnikih
Delovanje NIZ/NIS napajalnikov
Napajalnikov
Cilj tega navodila je ponuditi priporočene prakse za delovanje in pregledovanje srednjeg (2 - 13,8 kV) in nizkega (200 - 480 V) napetosti izvlečnih preklopnikov in kontaktorjev v napajalnikih. Dobro regulirano delovanje je ključnega pomena za maksimalno izkoriščanje zmogljivosti in dolžine življenja opreme, kot tudi za zagotavljanje varnega delovnega okolja za osebje.
Ta članek opisuje odgovornosti delovnega osebja, skupaj z njihovimi dnevnimi preverjanji in pregledi napajalnikov. Poleg tega bo razjasnil najboljše prakse za delovanje in zaščito transformatorjev, motorjev, busov, kabelov, preklopnikov in kontaktorjev.
Pregledi operatorjev
Odgovornost delovnega osebja je, da vzpostavi in izvaja redna običajna pregledovanja vseh napajalnikov v postaji. Preklopniki, kontaktorji in busovi morajo biti čisti in suhi, da se zmanjša tveganje za izpad insulacije, ki bi lahko vodilo do eksplozij in požarov. Splošno se priporoča, da se pregledi izvajajo enkrat na dan.
Sledijo priporočeni dnevni pregledi napajalnikov:
Če med zgornjim pregledovalnim procesom odkrijete kakršne koli anomalije, izdajte naročila za vzdrževanje.
Tukaj bodo obravnavane prakse za preveličen tok in zaščito proti pretokom v optrebilih, zaščito proti pretokom iz virov in vezav, ter druge ključne prakse, povezane z transformatorji. Poleg tega bodo obravnavane prenosi busov in razpravljali o problemih, ki nastopajo med vzporednim povezovanjem dveh virov energije in pri shemah prenosa v času preklopa.
Zaščita
Zaščitni releji so koordinirani tako, da avtomatsko odpnejo samo tiste preklopnike ali kontaktorje, ki jih potrebujemo za izolacijo kršitev. To omogoča, da ostane v delovanju največ opreme, kar zmanjša vpliv na enote, ki so v delovanju. Prav tako daje kazalo lokacije električne kršitve.
Električne kršitve v transformatorjih, motorjih, busovih, kabelih, preklopnikih in kontaktorjih so običajno trajne. Pred ponovnim napajanjem opreme je treba temeljito preveriti delovanje zaščitnih relejev.
Velikost električnih strmihtov običajno sega od 15.000 do 45.000 amperov, glede na velikost in impedanco virskih transformatorjev.
Zaščita proti pretokom v optrebilih
Sheme, ki omejujejo tok pretoka (običajno okoli 1000 ampere), uporabljajo ločene releje za pretok, ki se aktivirajo le za pretoke. Ti releji odpnejo z zelo kratkimi zamiki, da izolirajo pretokoptrebile preden se lahko releji za pretok vira ali vezave aktivirajo.
Zaščita proti preveličenemu toku v virovih in vezavah
Preklopniki virov in vezave niso opremljeni z elementi za trenutno odpoved. Namesto tega se navezujejo na zamike, da koordinirajo odzive na kršitve z donjimi busi in optrebili.
Običajno so ti releji nastavljeni glede na največje ravni trifaznega strmihota, z operativnim časom od 0,4 do 0,8 sekund.
Običajno imajo ti releji obrnjenokazalno karakteristiko. To pomeni, da manjši toki povzročajo sorazmerno daljše zamike za vse releje. Specifično, vezava, povezana z drugim busom, je nastavljena, da se aktivira približno v 0,4 sekundah, medtem ko je spodnji preklopnik vira nastavljen, da se aktivira približno v 0,8 sekundah.
Zaščita proti preveličenemu toku visokonaponskega vira transformatorja
Releji za preveličen tok na visokonaponski strani vira transformatorja so običajno nastavljeni, da se aktivirajo približno 1,2 sekunde po največjem trifaznem strmihotu na spodnji strani. Ta zamik omogoča pravilno koordinacijo z releji za preveličen tok na spodnji ali sekundarni strani.
Ti releji običajno imajo obrnjenokazalno karakteristiko, kar pomeni, da manjši toki povzročajo daljše operativne čase. Releji za preveličen tok na visokonaponski strani vira transformatorja predpostavljajo, da se lahko kršitev pojavi v samem transformatorju, na povezavah busov ali kabelov na spodnji strani, ali v spodnjem preklopniku. Odpnejo vse potrebno opremo, da izolirajo kršitev.
Za automatizirane preklopne preklopnike (UAT), ki so običajno opremljeni z diferencialno zaščito, lahko releji za preveličen tok na visokonaponski strani povzročijo popoln prekid enote in glavnega stopnjevalnega transformatorja. Poleg tega, če spodnji preklopnik ne uspe prekiniti kršitve, pružajo releji za preveličen tok na visokonaponski strani zaščito proti zapestitvi preklopnika.
Residualna zaščita proti pretokom v virovih in vezavah
Za sheme, ki omejujejo tok pretoka (običajno okoli 1000 ampere), se uporabljajo ločeni releji za pretok, ki se aktivirajo le za pretoke. Releji za pretok v virovih in vezavah niso opremljeni z elementi za trenutno odpoved. Namesto tega se navezujejo na zamike, da koordinirajo odzive na kršitve z donjimi busi in optrebili. Običajno so ti releji nastavljeni glede na največje ravni toka pretoka, z operativnim časom od 0,7 do 1,1 sekund.
Običajno imajo ti releji obrnjenokazalno karakteristiko. To pomeni, da manjši toki povzročajo sorazmerno daljše zamike za vse releje. Specifično, vezava, povezana z drugim busom, je nastavljena, da se aktivira približno v 0,7 sekundah za 100% pretok, medtem ko je spodnji preklopnik vira nastavljen, da se aktivira približno v 1,1 sekundah.
Zaščita neutralnega pretoka vira transformatorja
V shemah, namenjenih omejevanju toka pretoka (običajno okoli 1000 ampere), se uporabljajo posvečeni releji za pretok. Ti releji so specifično oblikovani, da natančno zaznajo tok pretoka, ki teče skozi neutralno točko transformatorja. So ciljno usmerjeni in se aktivirajo le, ko pride do pretoka.
Običajno je relej za pretok na neutralni točki vira transformatorja nastavljen, da se aktivira približno 1,5 sekunde po najhujšem pretoku. Ta nastavitev zamika je ključna, ker omogoča, da se relej pravilno koordinira z releji za pretok v virovih in vezavah.
Relej za pretok na neutralni točki ima ključno nalogo. Njegov osnovni namen je izolirati pretoke, ki se pojavijo na spodnji strani (tj. sekundarni strani) vira transformatorja. Možne lokacije kršitev vključujejo spodnje vinke transformatorja, spodnje preklopnike in busove in kable, ki jih povezujejo. Še pomembneje, služi tudi kot rezervna zaščita. Če spodnji preklopnik ne deluje pravilno ob pretoku, se hitro vključi neutralni relej za pretok, da prekine kršeno vez, s tem zagotavlja varno in stabilno delovanje sistema.
Sheme z alarmom samo za pretok
Sheme z alarmom samo za pretok omejujejo tok pretoka na le nekaj amperov. Tipične vrednosti so 1,1 ampera za sisteme z 480 voltov in 3,4 ampera za sisteme z 4 kV. Za transformatorje z Y povezavo je neutralna točka običajno priključena preko transformatorja za priključevanje. Za transformatorje z delta povezavo je tok pretoka običajno zagotovljen s tremi transformatorji, ki so povezani v Y konfiguracijo z zemljenjem na primarni strani in otvoreno delta konfiguracijo na sekundarni strani.
V obeh primerih so na sekundarnih straneh transformatorjev za priključevanje nameščeni releji za napetost, ki opozarjajo na stanje pretoka. V primeru transformatorjev z delta povezavo lahko tudi prekinitve primarnih fuze transformatorjev za zaznavanje pretoka sprožijo alarm.
Obe shemi relejev sprožita alarm (običajno z občutljivostjo 10% ali več) za vso zemljeno opremo v določenem električnem sistemu. To vključuje spodnje ali sekundarne vinke vira transformatorja, kot tudi vse povezane busove, kable, preklopnike, transformatorje napetosti in optrebile.
Prenosi busov napajalnikov
Vzporedno povezovanje dveh virov
Vzporedno povezovanje dveh različnih virov energije je preferirani pristop za preklop med viri. Ta metoda ne povzroča stresa na motorjih, zagotavlja gladko prehod, in ne predstavlja grožnje za delujočo opremo. Vendar v mnogih shemah prekidi strmihota, ki se pojavijo med vzporednim povezovanjem, presegajo preklopno zmogljivost preklopnikov optrebil.
Preklopniki virov in vezave ostanejo netrpeli, vendar preklopniki optrebil morda ne morejo odstraniti blizušnjih kršitev in celo lahko v tej postopku pride do poškodbe. Zato je treba čas vzporednega povezovanja zmanjšati (približno nekaj sekund), da se zmanjša čas izpostavljenosti in verjetnost kršitev optrebil.
Ta problem je običajno bolj izrazit, ko enota generiranja napaja en sistem, medtem ko je rezervni ali začetni transformator napajan iz drugega sistema. Zmanjšanje moči generatorja običajno približa fazne kote, saj se močni kot generatorja zmanjša z manjšim optrebilom.
Prenosi z odpovedjo in prejemom
Prenosi z odpovedjo in prejemom, tudi znani kot sheme preklopa v času, lahko poškodujejo motorje. Če novi preklopnik vira ne more zapreti po odpovedi prejšnjega preklopnika vira, to lahko povzroči, da se enota ustavi ali da se prekineta delovni proces. Ko bus izgubi napajanje, povezani motorji delujejo kot generatorji in zagotavljajo ostanek napetosti busu.
Ta ostanek napetosti običajno zmanjša v približno eno sekundo.
Vendar se prenosi z odpovedjo in prejemom dogajajo veliko hitreje kot v eno sekundo, in ostanek napetosti se lahko kombinira z napetostjo novega vira. Če se vektorska vsota teh dveh napetosti preseže 133% nominalne napetosti motorja, prenos lahko zmanjša življenjsko dobo vključenih motorjev.
Avtomatske sheme prenosa busov
Avtomatske sheme prenosa busov so običajno oblikovane, da zmanjšajo stres na motorjih med prenosom in se koordinirajo z releji za zaščito. Koordinacija z releji za preveličen tok je dosežena z začetkom prenosa po odpovedi preklopnika vira. Če releji za preveličen tok povzročijo odpoved preklopnika vira (kar kaže na kršitev busa), je avtomatski prenos blokiran.
Poleg tega te sheme običajno uporabljajo releje za ostanek napetosti in/ali hitre releje za preverjanje sinhronizacije. Prenosi so dovoljeni le, če je vektorska vsota ostanek napetosti in napetosti novega vira manjša od 133% nominalne napetosti motorja. Če je prenos blokiran z releji 86, shema običajno isteka.
Vendar, če to ni primer, morajo operatorji preveriti, da je avtomatska shema prenosa onemogočena, preden ponastavijo releje 86 za bus.
