แนวทางปฏิบัติที่ดีสำหรับวงจรป้อนและตัวตัดกระแสไฟฟ้ารวมถึงคอนแทคเตอร์
ปฏิบัติการที่ดีสำหรับวงจรป้องกันและคอนแทคเตอร์ในสวิตช์เกียร์
การทำงานของ LV/MV
สวิตช์เกียร์
วัตถุประสงค์ของแนวทางนี้คือเพื่อให้คำแนะนำในการปฏิบัติการและตรวจสอบวงจรป้องกันและคอนแทคเตอร์ในสวิตช์เกียร์แรงดันกลาง (2 - 13.8 kV) และแรงดันต่ำ (200 - 480 V) การปฏิบัติการที่มีระเบียบเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพและการทำงานของอุปกรณ์ในโรงงาน รวมถึงการรับประกันสภาพแวดล้อมการทำงานที่ปลอดภัยสำหรับพนักงานในโรงงาน
บทความนี้บรรยายถึงความรับผิดชอบของพนักงานปฏิบัติการ พร้อมกับการตรวจสอบประจำวันและตรวจสอบสวิตช์เกียร์ นอกจากนี้ยังจะขยายความเกี่ยวกับวิธีปฏิบัติที่เหมาะสมในการทำงานและการป้องกันของหม้อแปลง มอเตอร์ บัส สายเคเบิล วงจรป้องกัน และคอนแทคเตอร์
การตรวจสอบโดยผู้ปฏิบัติการ
เป็นหน้าที่ของพนักงานปฏิบัติการในการตั้งค่าและดำเนินการตรวจสอบประจำวันของสวิตช์เกียร์ทั้งหมดในโรงงาน วงจรป้องกัน คอนแทคเตอร์ และบัสบาร์ควรได้รับการทำความสะอาดและแห้งเพื่อลดความเสี่ยงของการล้มเหลวของฉนวนที่อาจนำไปสู่การระเบิดและไฟไหม้ โดยทั่วไปแล้วควรทำการตรวจสอบทุกวัน
รายการตรวจสอบประจำวันที่แนะนำสำหรับสวิตช์เกียร์มีดังนี้:
หากพบความผิดปกติใด ๆ ในระหว่างกระบวนการตรวจสอบที่กล่าวมา ควรออกคำสั่งงานบำรุงรักษา
บทความนี้จะสำรวจวิธีปฏิบัติสำหรับการป้องกันกระแสเกินและป้องกันการลัดวงจรดินของโหลดเฟดเดอร์ รวมถึงการป้องกันกระแสเกินของแหล่งกำเนิดและความสัมพันธ์อื่น ๆ ที่สำคัญเกี่ยวกับหม้อแปลง นอกจากนี้ยังจะหารือเกี่ยวกับการโอนย้ายบัสสวิตช์เกียร์และสำรวจปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการขนานสองแหล่งกำเนิดและการโอนย้ายแบบสวิตช์เวลา
การป้องกัน
เครื่องวัดป้องกันได้รับการประสานงานเพื่อให้วงจรป้องกันหรือคอนแทคเตอร์ที่จำเป็นต้องทำงานเพื่อแยกความผิดพลาดจะเปิดอัตโนมัติ ซึ่งทำให้อุปกรณ์จำนวนมากที่สุดสามารถทำงานต่อไปได้โดยลดผลกระทบต่อหน่วยกำเนิดไฟฟ้าที่ออนไลน์ นอกจากนี้ยังแสดงตำแหน่งของความผิดพลาดทางไฟฟ้า
ความผิดพลาดทางไฟฟ้าในหม้อแปลง มอเตอร์ บัสบาร์ สายเคเบิล วงจรป้องกัน และคอนแทคเตอร์โดยทั่วไปเป็นความผิดพลาดที่ถาวร ก่อนที่จะนำพลังงานกลับมาใช้งาน ต้องทำการตรวจสอบการทำงานของเครื่องวัดป้องกันอย่างละเอียด
ขนาดของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรทั่วไปอยู่ระหว่าง 15,000 ถึง 45,000 แอมแปร์ ขึ้นอยู่กับขนาดและความต้านทานของหม้อแปลงแหล่งกำเนิด
การป้องกันดินของโหลดเฟดเดอร์
การออกแบบที่จำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรดิน (โดยทั่วไปประมาณ 1,000 แอมแปร์) ใช้เครื่องวัดป้องกันดินแยกต่างหากที่จะทำงานเฉพาะเมื่อมีความผิดพลาดดิน เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้จะเปิดด้วยเวลาที่สั้นมากเพื่อแยกโหลดเฟดเดอร์ที่ถูกดินก่อนที่เครื่องวัดป้องกันดินของวงจรป้องกันแหล่งกำเนิดหรือวงจรป้องกันเชื่อมโยงจะทำงาน
การป้องกันกระแสเกินของแหล่งกำเนิดและเชื่อมโยง
วงจรป้องกันแหล่งกำเนิดและวงจรป้องกันเชื่อมโยงไม่มีองค์ประกอบการเปิดทันที แต่แทนที่จะพึ่งพาเวลาที่ล่าช้าในการประสานงานการตอบสนองต่อความผิดพลาดกับบัสและโหลดด้านล่าง
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้จะตั้งค่าตามระดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามเฟสสูงสุด โดยมีเวลาทำงานอยู่ระหว่าง 0.4 ถึง 0.8 วินาที
โดยทั่วไป เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้มีลักษณะค่าเวลาที่ผกผัน นั่นคือ ระดับกระแสที่ต่ำลงจะทำให้เวลาที่ล่าช้ายาวขึ้นสำหรับเครื่องวัดป้องกันทั้งหมด โดยเฉพาะ เครื่องวัดป้องกันเชื่อมโยงที่เชื่อมต่อกับบัสอื่น ๆ ถูกตั้งค่าให้ทำงานภายในประมาณ 0.4 วินาที ในขณะที่วงจรป้องกันด้านล่างของหม้อแปลงแหล่งกำเนิดถูกตั้งค่าให้ทำงานภายในประมาณ 0.8 วินาที
การป้องกันกระแสเกินด้านแรงดันสูงของหม้อแปลงแหล่งกำเนิด
เครื่องวัดป้องกันกระแสเกินด้านแรงดันสูงของหม้อแปลงแหล่งกำเนิดโดยทั่วไปถูกตั้งค่าให้ทำงานประมาณ 1.2 วินาทีหลังจากเกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามเฟสสูงสุดบนด้านแรงดันต่ำ ระยะเวลานี้ช่วยให้สามารถประสานงานกับเครื่องวัดป้องกันกระแสเกินด้านแรงดันต่ำหรือด้านรองได้อย่างถูกต้อง
เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้โดยทั่วไปมีลักษณะค่าเวลาที่ผกผัน นั่นคือ ระดับกระแสที่ต่ำลงจะทำให้เวลาทำงานยาวขึ้น เครื่องวัดป้องกันกระแสเกินด้านแรงดันสูงของหม้อแปลงแหล่งกำเนิดถูกตั้งค่าให้คาดการณ์ว่าอาจเกิดความผิดพลาดในหม้อแปลงเอง บัสเชื่อมต่อหรือสายเคเบิลด้านแรงดันต่ำ หรือวงจรป้องกันด้านแรงดันต่ำ เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้จะเปิดอุปกรณ์ที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อแยกความผิดพลาด
สำหรับสวิตช์โอนย้ายอัตโนมัติแบบยูนิต (UATs) ซึ่งโดยทั่วไปมีการป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียล เครื่องวัดป้องกันกระแสเกินด้านแรงดันสูงยังสามารถทำให้ยูนิตและหม้อแปลงขั้นตอนหลักทริปอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ หากวงจรป้องกันด้านแรงดันต่ำไม่สามารถหยุดความผิดพลาดได้ เครื่องวัดป้องกันกระแสเกินด้านแรงดันสูงจะให้การป้องกันการติดของวงจรป้องกัน
การป้องกันดินตกค้างของแหล่งกำเนิดและเชื่อมโยง
สำหรับการออกแบบที่จำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรดิน (โดยทั่วไปประมาณ 1,000 แอมแปร์) จะใช้เครื่องวัดป้องกันดินแยกต่างหากที่จะทำงานเฉพาะเมื่อมีความผิดพลาดดิน เครื่องวัดป้องกันดินของวงจรป้องกันแหล่งกำเนิดและวงจรป้องกันเชื่อมโยงไม่มีองค์ประกอบการเปิดทันที แต่แทนที่จะพึ่งพาเวลาที่ล่าช้าในการประสานงานการตอบสนองต่อความผิดพลาดกับบัสและโหลดด้านล่าง โดยทั่วไป เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้จะตั้งค่าตามระดับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรดินสูงสุด โดยมีเวลาทำงานอยู่ระหว่าง 0.7 ถึง 1.1 วินาที
โดยทั่วไป เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้มีลักษณะค่าเวลาที่ผกผัน นั่นคือ ระดับกระแสที่ต่ำลงจะทำให้เวลาที่ล่าช้ายาวขึ้นสำหรับเครื่องวัดป้องกันทั้งหมด โดยเฉพาะ เครื่องวัดป้องกันเชื่อมโยงที่เชื่อมต่อกับบัสอื่น ๆ ถูกตั้งค่าให้ทำงานภายในประมาณ 0.7 วินาทีสำหรับความผิดพลาดดิน 100% ในขณะที่วงจรป้องกันด้านล่างของหม้อแปลงแหล่งกำเนิดถูกตั้งค่าให้ทำงานภายในประมาณ 1.1 วินาที
การป้องกันดินของจุดกลางของหม้อแปลงแหล่งกำเนิด
ในการออกแบบที่มุ่งหมายเพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรดิน (โดยทั่วไปประมาณ 1,000 แอมแปร์) จะใช้เครื่องวัดป้องกันดินเฉพาะเจาะจง เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อตรวจจับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรดินที่ไหลผ่านจุดกลางของหม้อแปลงอย่างแม่นยำ เครื่องวัดป้องกันเหล่านี้มีเป้าหมายเฉพาะและจะทำงานเฉพาะเมื่อมีความผิดพลาดดินเท่านั้น
โดยทั่วไป เครื่องวัดป้องกันดินของจุดกลางของหม้อแปลงแหล่งกำเนิดถูกตั้งค่าให้ทำงานประมาณ 1.5 วินาทีหลังจากเกิดความผิดพลาดดินที่รุนแรงที่สุด การตั้งค่าเวลาที่ล่าช้านี้เป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากมันช่วยให้เครื่องวัดป้องกันสามารถประสานงานกับเครื่องวัดป้องกันดินของวงจรป้องกันแหล่งกำเนิดและวงจรป้องกันเชื่อมโยงได้อย่างถูกต้อง
เครื่องวัดป้องกันดินของจุดกลางมีภารกิจสำคัญ หน้าที่หลักของมันคือการแยกความผิดพลาดดินที่เกิดขึ้นบนด้านแรงดันต่ำ (ด้านรอง) ของหม้อแปลงแหล่งกำเนิด ตำแหน่งความผิดพลาดที่เป็นไปได้รวมถึงวงจรด้านแรงดันต่ำของหม้อแปลง วงจรป้องกันด้านแรงดันต่ำ และบัสและสายเคเบิลที่เชื่อมต่อ อีกทั้งยังทำหน้าที่เป็นการป้องกันสำรอง หากวงจรป้องกันด้านแรงดันต่ำไม่สามารถทำงานได้อย่างถูกต้องเมื่อเผชิญกับความผิดพลาดดิน เครื่องวัดป้องกันดินของจุดกลางจะเข้ามาทำงานอย่างรวดเร็วเพื่อตัดวงจรที่ผิดพลาด ทำให้ระบบไฟฟ้าทำงานอย่างปลอดภัยและมั่นคง
แผนการป้องกันดินที่เป็นเพียงการแจ้งเตือน
แผนการป้องกันดินที่เป็นเพียงการแจ้งเตือนจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรดินให้เหลือเพียงไม่กี่แอมแปร์ ค่าทั่วไปคือ 1.1 แอมแปร์สำหรับระบบ 480 โวลต์ และ 3.4 แอมแปร์สำหรับระบบ 4 kV สำหรับหม้อแปลงแหล่งกำเนิดที่เชื่อมต่อแบบ Y จุดกลางจะถูกต่อกราวด์ผ่านหม้อแปลงกราวด์ ส่วนสำหรับหม้อแปลงแหล่งกำเนิดที่เชื่อมต่อแบบ Delta กระแสไฟฟ้าลัดวงจรดินโดยทั่วไปจะมาจากหม้อแปลงสามตัวที่เชื่อมต่อในรูปแบบกราวด์ Y บนด้านหลักและรูปแบบ Open-Delta บนด้านรอง
ในทั้งสองกรณี ได้ติดตั้งเครื่องวัดแรงดันบนด้านรองของหม้อแปลงกราวด์เพื่อแจ้งเตือนเมื่อมีความผิดพลาดดิน ในกรณีของหม้อแปลงแหล่งกำเนิดที่เชื่อมต่อแบบ Delta ฟิวส์หลักที่ขาดของหม้อแปลงตรวจจับดินยังสามารถกระตุ้นการแจ้งเตือนได้
ทั้งสองแผนการป้องกันจะแจ้งเตือน (โดยทั่วไปมีความไว 10% หรือมากกว่า) สำหรับอุปกรณ์ที่ต่อกราวด์ทั้งหมดภายในระบบไฟฟ้าเฉพาะ รวมถึงวงจรด้านแรงดันต่ำหรือด้านรองของหม้อแปลงแหล่งกำเนิด บัส สายเคเบิล วงจรป้องกัน หม้อแปลงศักย์ และโหลดที่เชื่อมต่อ
การโอนย้ายบัสสวิตช์เกียร์
การขนานสองแหล่งกำเนิด
การขนานสองแหล่งกำเนิดที่แตกต่างกันเป็นวิธีที่ได้รับความนิยมในการเปลี่ยนจากแหล่งกำเนิดหนึ่งไปยังอีกแหล่งกำเนิดหนึ่ง วิธีนี้ไม่สร้างความเครียดให้กับมอเตอร์ ทำให้การเปลี่ยนแปลงราบรื่น และไม่เป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ที่กำลังทำงาน อย่างไรก็ตาม ในหลายการออกแบบ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่เกิดขึ้นระหว่างการขนานเกินความสามารถในการตัดวงจรของวงจรป้องกันโหลด
วงจรป้องกันแหล่งกำเนิดและวงจรป้องกันเชื่อมโยงไม่ได้รับผลกระทบ แต่วงจรป้องกันโหลดอาจไม่สามารถตัดวงจรความผิดพลาดที่ใกล้เคียงและอาจถูกทำลายในกระบวนการ ดังนั้น ระยะเวลาของการขนานควรลดลง (ประมาณไม่กี่วินาที) เพื่อลดเวลาที่สัมผัสและโอกาสที่จะเกิดความผิดพลาดของโหลด
โดยทั่วไป ปัญหานี้จะเห็นได้ชัดเจนมากขึ้นเมื่อหน่วยกำเนิดไฟฟ้ากำลังจ่ายไฟฟ้าให้กับระบบหนึ่ง ในขณะที่หม้อแปลงสำรองหรือหม้อแปลงสตาร์ทกำลังรับไฟฟ้าจากระบบอื่น การลดกำลังผลิตของหม้อแปลงกำเนิดไฟฟ้าโดยทั่วไปจะทำให้มุมเฟสใกล้เคียงกัน เนื่องจากมุมกำลังของหม้อแปลงกำเนิดไฟฟ้าลดลงเมื่อมีโหลดน้อยลง
การโอนย้ายแบบ Drop-Pickup
การโอนย้ายแบบ Drop-Pickup หรือแผนการโอนย้ายแบบสวิตช์เวลา อาจทำให้มอเตอร์เสียหาย หากวงจรป้องกันแหล่งกำเนิดใหม่ไม่สามารถปิดหลังจากวงจรป้องกันแหล่งกำเนิดก่อนหน้านี้เปิด อาจทำให้หน่วยที่กำลังทำงานหยุดหรือกระบวนการที่กำลังดำเนินการถูกขัดจังหวะ เมื่อบัสบาร์สูญเสียไฟฟ้า มอเตอร์ที่เชื่อมต่อจะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่ให้กับบัสบาร์
แรงดันไฟฟ้าคงที่นี้โดยทั่วไปจะลดลงภายในประมาณหนึ่งวินาที
อย่างไรก็ตาม การโอนย้ายแบบ Drop-Pickup เกิดขึ้นเร็วกว่าหนึ่งวินาที และแรงดันไฟฟ้าคงที่สามารถรวมกับแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งกำเนิดใหม่ หากผลรวมเวกเตอร์ของแรงดันไฟฟ้าทั้งสองเกิน 133% ของแรงดันไฟฟ้ากำหนดของมอเตอร์ การโอนย้ายสามารถลดอายุการใช้งานของมอเตอร์ที่เกี่ยวข้องได้
แผนการโอนย้ายบัสอัตโนมัติ
แผนการโอนย้ายบัสอัตโนมัติโดยทั่วไปถูกออกแบบมาเพื่อลดความเครียดให้กับมอเตอร์ระหว่างการโอนย้ายและการประสานงานกับเครื่องวัดป้องกันความผิดพลาด การประสานงานกับเครื่องวัดป้องกันกระแสเกินทำได้โดยการเริ่มการโอนย้ายหลังจากวงจรป้องกันแหล่งกำเนิดเปิด หากเครื่องวัดป้องกันกระแสเกินทำให้วงจรป้องกันแหล่งกำเนิดเปิด (แสดงถึงความผิดพลาดของบัส) การโอนย้ายอัตโนมัติจะถูกปิดกั้น
นอกจากนี้ แผนการเหล่านี้โดยทั่วไปจะใช้เครื่องวัดแรงดันคงที่และ/หรือเครื่องวัดการตรวจสอบความสอดคล้องความเร็วสูง การโอนย้ายจะได้รับอนุญาตเฉพาะเมื่อผลรวมเวกเตอร์ของแรงดันคงที่และแรงดันจากแหล่งกำเนิดใหม่น้อยกว่า 133% ของแรงดันไฟฟ้ากำหนดของมอเตอร์ หากการโอนย้ายถูกปิดกั้นโดยเครื่องวัดป้องกัน 86 แผนการโดยทั่วไปจะหมดเวลา
อย่างไรก็ตาม ถ้าไม่เป็นเช่นนั้น พนักงานปฏิบัติการควรตรวจสอบว่าแผนการโอนย้ายอัตโนมัติถูกปิดก่อนที่จะรีเซ็ตเครื่องวัดป้องกัน 86 ของบัส
