Dobre praktične procedure za upravljanje prekidacičnim uređajima i kontaktorima

Dobri praktični saveti za rukovanje prekidačima i kontaktorima u sklopovima

Funkcija N/SS

 Sklopova

Cilj ove smernice je da nudi preporučene prakse za rad i inspekciju srednje-naponskih (2 - 13.8 kV) i niskonaponskih (200 - 480 V) izvlačnih prekidača i kontaktora u sklopovima. Dobro regulisani rad je od najveće važnosti za maksimizaciju performansi i vremena službe opreme u objektu, kao i za osiguranje sigurnog radnog okruženja za osoblje u objektu.

Ovaj članak definiše odgovornosti operativnog osoblja, zajedno sa njihovim dnevnim proverama i inspekcijama sklopova. Takođe će se detaljnije razmotriti optimalne prakse za rad i zaštitu transformatora, motora, šina, kabela, prekidača i kontaktora.

Inspekcije operatera

Operativno osoblje ima dužnost da postavi i obavlja redovne rutinske inspekcije svih sklopova u objektu. Prekidači, kontaktori i šine treba da budu čisti i suvi kako bi se smanjio rizik od propada izolacije koji može dovesti do eksplozija i požara. Opšte se preporučuje da se inspekcije obavljaju jednom dnevno.

Evo preporučenih stavki za dnevnu inspekciju sklopova:

• Proverite da li su ciljevi zaštita padali ili aktivirani. Ako se neki anomalije pronađu, resetujte ih i zabeležite u dnevniku kontrolne sobe.

• Poslušajte za zvučne signale nastale električnim lukom.

• Detektujte bilo kakav neobičan miris pregrejanja ili gorenja izolacije.

• Potražite znake penetracije vlage, poput curenja sa krova ili vode na podu.

• Osigurajte da statusne lampice i semafori rade ispravno.

• Verifikujte da ventilatori i zastupi u prostoriji za pritiskanje rade dobro kako bi se spriječila penetracija vlage i drugih kontaminanata.

• Potvrdite da su vrata sobe sa sklopovima zatvorena kako bi se smanjila penetracija kontaminanata.

• Osigurajte da su vrata kućišta sklopova zatvorena kako bi se smanjila penetracija kontaminanata.

• Proverite da li su panele za pristup mehanizmima pomeranja prekidača, terminalima kabela i drugim namenama zatvoreni kako bi se smanjila penetracija kontaminanata.

• Osigurajte da su prekidači i kontaktori smešteni u svojim kućištima ili posebnim oklopima (obično opremljenim grejalicama) kako bi se oprema održavala čista i suva.

• Proverite da li osvetljenje u prostoriji sa sklopovima radi ispravno.

• Potvrdite da označavanje kućišta u skladu je sa propisima objekta i tačno pokazuje položaje izvora, vezne linije i ishoda.

• Osigurajte da alati za ubacivanje i zaštitna oprema za bezbednost pravilno skladišteni i održavani.

• Redovno obavljajte posao čišćenja kako bi se prostorija održavala čista i uređena.

Ako se tokom gore navedenog procesa inspekcije otkriju bilo kakve anomalije, treba izdati narudžbenice za održavanje.

Uključići će prakse za zaštitu od prekomernog struja i zemljišta u ishodnim provodnicima, kao i za zaštitu od prekomernog struja na izvoru i veznoj liniji, kao i druge ključne prakse vezane za transformatore. Takođe će se obraditi prenosi šina u sklopovima i istražiti problemini koji se javljaju prilikom paralelnog spoja dva izvora struje i u shemama prenosa u vremenu.

 Zaštita

Relé za zaštitu su koordinirana tako da automatski otvore samo one prekidače ili kontaktore koji su potrebni za izolaciju grešaka. To omogućava da što više opreme ostane u radu, minimizirajući uticaj na on-line generatorske agregate. Takođe daje indikaciju o lokaciji električne greške.

Električne greške u transformatorima, motorima, šinama, kabelima, prekidačima i kontaktorima obično su trajne. Pre ponovnog energiziranja opreme mora se izvršiti temeljito istraživanje rada relé za zaštitu.

Intenzitet struje kratkog spoja obično se kreće od 15.000 do 45.000 ampera, u zavisnosti od veličine i impedancije izvora transformatora.

Zaštita od zemljišta u ishodnim provodnicima

Dizajni koji ograničavaju struju zemljišta (obično oko 1000 ampera) koriste odvojene relé za zemljište koje se aktiviraju samo za greške zemljišta. Ovi relé tripuju sa veoma kratkim vremenom kašnjenja kako bi izolovali zemljenje ishodnih provodnika pre nego što mogu delovati relé za zemljište prekidača izvora ili vezne linije.

Zaštita od prekomernog struja na izvoru i veznoj liniji

Prekidači izvora i vezne linije nisu opremljeni elementima za trenutno tripovanje. Umesto toga, ovisi o vremenima kašnjenja za koordinaciju odgovora na greške sa dolaznim šinama i opterećenjima.

Obično, ovi relé su podešeni na osnovu maksimalnih nivoa struje trofaznog kratkog spoja, sa vremenom rada od 0.4 do 0.8 sekundi.

Obično, ovi relé imaju inverznu karakteristiku vremena. To znači da niži nivoi struje rezultiraju proporcionalno dužim vremenima kašnjenja za sve relé. Konkretno, vezni prekidač povezan na drugu šinu je podešen da radi u oko 0.4 sekunde, dok je niskonaponski prekidač izvora transformatora podešen da radi u oko 0.8 sekundi.

 Zaštita od prekomernog struja na visokonaponskoj strani izvora transformatora

Relé za prekomerni struj na visokonaponskoj strani izvora transformatora obično su podešeni da rade oko 1.2 sekundi nakon maksimalnog trofaznog kratkog spoja na niskonaponskoj strani. Ovo vreme kašnjenja omogućava pravilnu koordinaciju sa relé za prekomerni struj na niskonaponskoj ili sekundarnoj strani.

Ovi relé obično imaju inverznu karakteristiku vremena, što znači da niži nivoi struje rezultiraju dužim vremenima rada. Relé za prekomerni struj na visokonaponskoj strani izvora transformatora pretpostavljaju da se greška može dogoditi u samom transformatoru, na niskonaponskim spojnim šinama ili kabelima, ili na niskonaponskom prekidaču. Oni će tripovati sve potrebno opreme kako bi izolovali grešku.

Za automatizovane prekidnike automatskog prebacivanja (UAT), koji su obično opremljeni diferencijalnom zaštitom, relé za prekomerni struj na visokonaponskoj strani mogu takođe uzrokovati potpuno tripovanje jedinice i glavnog step-up transformatora. Takođe, ako niskonaponski prekidač ne uspije prekinuti grešku, relé za prekomerni struj na visokonaponskoj strani nude zaštitu od lepljenja prekidača.

Residualna zaštita od zemljišta na izvoru i veznoj liniji

Za dizajne koji ograničavaju struju zemljišta (obično oko 1000 ampera), koriste se odvojene relé za zemljište, koje se aktiviraju samo u slučaju greške zemljišta. Relé za zemljište izvora i vezne linije nisu opremljeni elementima za trenutno tripovanje. Umesto toga, ovisi o vremenima kašnjenja za koordinaciju odgovora na greške sa dolaznim šinama i opterećenjima. Obično, ovi relé su podešeni na osnovu maksimalnih nivoa struje zemljišta, sa vremenom rada od 0.7 do 1.1 sekundi.

Obično, ovi relé imaju inverznu karakteristiku vremena. To znači da niži nivoi struje rezultiraju proporcionalno dužim vremenima kašnjenja za sve relé. Konkretno, vezni prekidač povezan na drugu šinu je podešen da radi u oko 0.7 sekundi za 100% grešaka zemljišta, dok je niskonaponski prekidač izvora transformatora podešen da radi u oko 1.1 sekundi.

Zaštita neutrala izvora transformatora od zemljišta

U dizajnerskim shemama koje ciljaju da ograniče struju zemljišta (obično oko 1000 ampera), koriste se specifični relé za zemljište. Ovi relé su dizajnirani da precizno detektuju struju zemljišta koja teče kroz neutralnu tačku transformatora. Oni su veoma ciljani i aktiviraju se samo kada se desi greška zemljišta.

Obično, relé za zemljište neutrale izvora transformatora je podešen da radi oko 1.5 sekundi nakon najteže greške zemljišta. Ovo podešenje vremena kašnjenja je ključno jer omogućava da relé dobro koordinira sa relé za zemljište izvora prekidača i veznog prekidača.

Relé za zemljište neutrale ima ključnu misiju. Njegov osnovni zadatak je da izoluje greške zemljišta koje se dešavaju na niskonaponskoj strani (tj. sekundarnoj strani) izvora transformatora. Moguće lokacije grešaka uključuju niskonaponske navije transformatora, niskonaponske prekidače i šine i kable koji ih povezuju. Što je još važnije, služi kao rezervna zaštita. U slučaju da niskonaponski prekidač ne funkcioniše pravilno kada se suoči sa greškom zemljišta, relé za zemljište neutrale će brzo ući u akciju i prekinuti grešnu petlju, time osiguravajući bezbedan i stabilan rad sistema snabdevanja strujom.

Sheme za alarmiranje samo za zemljište

Sheme za alarmiranje samo za zemljište ograničavaju struju zemljišta na samo nekoliko ampera. Tipične vrednosti su 1.1 ampera za sisteme od 480 volt i 3.4 ampera za sisteme od 4 kV. Za transformatore sa izvorom povezanog u Y konfiguraciju, neutralna tačka je obično zemljišta preko transformatora za zemljište. Za transformatore sa izvorom povezanog u delta konfiguraciju, struja zemljišta se obično dobija od tri transformatora, koji su povezani u konfiguraciju zemljenog Y-a na primarnoj strani i otvorene delta na sekundarnoj strani.

U oba scenarija, relé za napon su instalirani na sekundarnim stranama transformatora za zemljište kako bi upozorili na stanje greške zemljišta. U slučaju transformatora sa izvorom povezanog u delta konfiguraciju, prekid primarnih prekidača transformatora za detekciju zemljišta takođe može aktivirati alarm.

Obe sheme za relé emitiraju alarame (obično sa osetljivošću od 10% ili više) za sve zemljenje opreme unutar određenog električnog sistema. To uključuje niskonaponske ili sekundarne navije izvora transformatora, kao i sve povezane šine, kable, prekidače, transformatore potencijale i opterećenja.

Prenos šina sklopova
Paralelni rad dva izvora

Paralelni rad dva različita izvora struje je preferirani pristup za prebacivanje sa jednog izvora na drugi. Ovaj metod ne stavlja stres na motive, obezbeđuje gladak prelaz i ne predstavlja pretnju za radnu opremu. Međutim, u mnogim dizajnima, struja kratkog spoja generisana tokom paralelnog rada premašuje kapacitet prekidanja prekidača ishodnih provodnika.

Prekidači izvora i vezne linije ostaju neizmenjeni, ali prekidači ishodnih provodnika možda neće moći da otkloni greške blizu i čak bi mogli biti oštećeni u tom procesu. Stoga treba minimizirati vreme paralelnog rada (oko nekoliko sekundi) kako bi se smanjilo vreme izlaganja i verovatnoća grešaka ishodnih provodnika.

Obično, ovaj problem je izraženiji kada jedinica generisanja snabdijevaju jedan sistem, dok je rezervni ili pokretac transformator snabdijevan iz drugog sistema. Smanjenje snage generatora obično dovodi fazne uglove bliže zajedno, jer se ugao snage generatora smanjuje sa smanjenim opterećenjem.

 Prenosi tipa "ispust-podigni"

Prenosi tipa "ispust-podigni", takođe poznati kao sheme prebacivanja u vremenu, mogu oštetiti motive. Ako novi prekidač izvora ne uspije da se zatvori nakon što prethodni prekidač izvora otvori, može dovesti do zaustavljanja radne jedinice ili prekida radnog procesa. Kada šina izgubi struju, povezani motori djeluju kao generatori i dostavljaju ostatnu struju šini.

Ova ostatna struja obično opada unutar oko jedne sekunde.

Međutim, prenosi tipa "ispust-podigni" se dešavaju puno brže od jedne sekunde, a ostatna struja se može kombinovati sa strujom novog izvora. Ako vektorski zbir ove dvije struje premaši 133% nominalne struje motora, prenos može smanjiti vreme službe uključenih motora.

Automatske sheme prebacivanja šina

Automatske sheme prebacivanja šina su općenito dizajnirane da umanjavaju stres na motive tijekom prebacivanja i da se koordiniraju s relé za greške. Koordinacija s relé za prekomerni struj ostvaruje se započinjanjem prebacivanja nakon što prekidač izvora otvori. Ako relé za prekomerni struj uzrokuju da prekidač izvora otvori (što ukazuje na grešku šine), automatsko prebacivanje će biti blokirano.

Također, ove sheme obično koriste relé za ostatnu struju i/ili relé za brzu sinkronizaciju. Prenosi su dopušteni samo kada je vektorski zbir ostatne struje i struje novog izvora manji od 133% nominalne struje motora. Ako prebacivanje bude blokirano relé za zaključavanje 86, shema obično ističe.

Međutim, ako to nije slučaj, operatori trebaju potvrditi da je automatska shema prebacivanja deaktivirana prije resetovanja relé za zaključavanje 86 šine.