Mga mahusay na pamamaraan sa pagpapatakbo ng mga circuit breaker at contactor ng switchgear
Mga mahusay na pamamaraan sa operasyon para sa mga circuit breakers at contactors ng switchgear
Paggamit ng LV/MV
Switchgear
Ang layunin ng gabay na ito ay upang magbigay ng inirerekomendang mga pamamaraan para sa paggamit at pagsisiyasat ng mga circuit breakers at contactors ng switchgear na may medium-voltage (2 - 13.8 kV) at low-voltage (200 - 480 V). Ang maayos na reguladong operasyon ay napakahalaga para mapahusay ang performance at serbisyo ng mga kagamitan ng planta, pati na rin ang pagtiyak ng ligtas na kapaligiran para sa mga empleyado ng planta.
Ang artikulong ito ay naglalarawan ng mga tungkulin ng mga taong gumagamit, kasama ang kanilang mga araw-araw na pagsisiyasat ng switchgear. Bukod dito, ito ay magpapaliwanag ng mga pinakamahusay na praktis para sa operasyon at proteksyon ng mga transformers, motors, buses, cables, circuit breakers, at contactors.
Pagsisiyasat ng Operator
Ito ang tungkulin ng mga taong gumagamit na itakda at isagawa ang regular na routine inspection sa lahat ng switchgear sa planta. Dapat na malinis at tuyo ang mga circuit breakers, contactors, at busbars upang mabawasan ang panganib ng mga pagkabigo ng insulasyon na maaaring humantong sa pagsabog at sunog. Sa pangkalahatan, inirerekomenda ang pagsisiyasat nang isa beses kada araw.
Ang mga sumusunod ang inirerekomendang araw-araw na item ng pagsisiyasat para sa switchgear:
Kung may anumang anomalya ang natuklasan sa nabanggit na proseso ng pagsisiyasat, dapat na isuwaldo ang mga work orders para sa maintenance.
Ito ay sasagisagin ang mga praktis para sa overcurrent at ground fault protection ng load feeder, pati na rin ang source at tie overcurrent protection, at iba pang mahalagang praktis na may kinalaman sa mga transformers. Bukod dito, ito ay susundan ang mga isyu sa switchgear bus transfers at ang mga isyu na lumilitaw sa pag-parallel ng dalawang power sources at sa switch-time transfer schemes.
Proteksyon
Ang mga protective relays ay naka-coordinate na ang mga circuit breakers o contactors lamang na kailangan ng operasyon upang isolahin ang mga fault ang mag-oopen automatic. Ito ay nagbibigay-daan para sa pinakamaraming bilang ng kagamitan na manatili sa operasyon, na binabawasan ang epekto sa mga on-line generating units. Ito din ay nagbibigay ng indikasyon sa lokasyon ng electrical fault.
Ang mga electrical faults sa mga transformers, motors, busbars, cables, circuit breakers, at contactors ay karaniwang permanent. Bago muling energize ang kagamitan, kailangang gawin ang maigting na pagsisiyasat sa operasyon ng mga protective relays.
Ang magnitude ng mga electrical short-circuit currents ay karaniwang nasa 15,000 hanggang 45,000 amperes, depende sa laki at impedance ng source transformer.
Load Feeder Ground Protection
Ang mga disenyo na limitado ang ground fault current (karaniwang nasa 1000 amps) ay gumagamit ng hiwalay na ground relays na mag-ooperate lamang para sa ground faults. Ang mga relays na ito ay nag-oopen nang may napakamahaba na time delays upang isolahin ang grounded feeders bago ang source o tie circuit breaker ground relays makapag-operate.
Source at Tie Overcurrent Protection
Ang mga source breakers at tie breakers ay hindi equipped ng instantaneous tripping elements. Sa halip, sila ay umaasa sa mga time delays upang ma-coordinate ang response sa fault sa downstream buses at loads.
Karaniwan, ang mga relays na ito ay set batay sa maximum three-phase short-circuit current levels, na may operating time na nasa 0.4 hanggang 0.8 segundo.
Normal na ang mga relays na ito ay may inverse-time characteristic. Ito ang ibig sabihin, ang mas mababang current levels ay magresulta ng proporsyonal na mas mahabang time delays para sa lahat ng relays. Partikular, ang tie breaker na konektado sa ibang bus ay set na mag-operate nang humigit-kumulang 0.4 segundo, habang ang low-side breaker ng source transformer ay set na mag-operate nang humigit-kumulang 0.8 segundo.
High Side Source Transformer Overcurrent Protection
Ang mga overcurrent relays sa high-voltage side ng source transformer ay karaniwang set na mag-operate humigit-kumulang 1.2 segundo pagkatapos ng maximum three-phase short-circuit sa low-voltage side. Ang time delay na ito ay nagbibigay ng maayos na coordination sa mga overcurrent relays sa low-voltage o secondary side.
Ang mga relays na ito ay karaniwang may inverse-time characteristic, na ang mas mababang current levels ay nagresulta ng mas mahabang operating times. Ang high-voltage-side overcurrent relays ng source transformer ay nagsasang-ayon na maaaring mangyari ang fault sa mismo ng transformer, sa low-voltage-side connecting buses o cables, o sa low-voltage circuit breaker. Sila ay mag-oopen ng lahat ng kinakailangang kagamitan upang isolahin ang fault.
Para sa Unitized Automatic Transfer Switches (UATs), na karaniwang equipped ng differential protection, ang high-voltage-side overcurrent relays ay maaari ring mag-cause ng unit at main step-up transformer na completely trip. Bukod dito, kung ang low-voltage-side breaker ay hindi nag-interrupt ng fault, ang high-voltage-side overcurrent relays ay nagbibigay ng breaker-sticking protection.
Source at Tie Residual Ground Protection
Para sa mga disenyo na limitado ang ground-fault current (karaniwang nasa 1000 amps), ginagamit ang hiwalay na ground relays, na mag-ooperate lamang sa pagkakaroon ng ground fault. Ang ground relays ng source at tie breakers ay hindi equipped ng instantaneous tripping elements. Sa halip, sila ay umaasa sa time delays upang ma-coordinate ang response sa fault sa downstream buses at loads. Karaniwan, ang mga relays na ito ay set batay sa maximum ground-fault current levels, na may operating time na nasa 0.7 hanggang 1.1 segundo.
Normal na ang mga relays na ito ay may inverse-time characteristic. Ito ang ibig sabihin, ang mas mababang current levels ay nagresulta ng proporsyonal na mas mahabang time delays para sa lahat ng relays. Partikular, ang tie breaker na konektado sa ibang bus ay set na mag-operate nang humigit-kumulang 0.7 segundo para sa 100% ground faults, habang ang low-side breaker ng source transformer ay set na mag-operate nang humigit-kumulang 1.1 segundo.
Source Transformer Neutral Ground Protection
Sa mga disenyo na may layuning limitahan ang ground-fault current (karaniwang nasa 1000 amps), ginagamit ang dedicated ground relays. Ang mga relays na ito ay espesyal na disenyo upang accurate na masensya ang ground current na dumadaan sa neutral point ng transformer. Sila ay highly targeted at mag-ooperate lamang kapag may ground fault.
Normal na ang source transformer neutral-ground relay ay set na mag-operate humigit-kumulang 1.5 segundo pagkatapos ng pinakamalubhang ground fault. Ang setting na ito ng time-delay ay mahalaga sapagkat ito ay nagbibigay ng maayos na coordination sa mga ground relays ng source breakers at tie breakers.
Ang neutral-ground relay ay may mahalagang misyon. Ang pangunahing tungkulin nito ay upang isolahin ang mga ground faults na nangyayari sa low-voltage side (secondary side) ng source transformer. Ang mga potensyal na lokasyon ng fault ay kinabibilangan ng mga low-voltage windings ng transformer, low-voltage circuit breakers, at ang mga buses at cables na konektado dito. Mas mahalaga pa, ito ay nagbibigay din ng backup protection. Kung ang low-side breaker ay hindi gumagana nang maayos sa harap ng ground fault, ang neutral-ground relay ay agad na magtitiyak na matutugunan ang faulty circuit, upang tiyak na ligtas at stable ang operasyon ng power system.
Alarm-Only Ground Schemes
Ang alarm-only ground schemes ay limitado ang ground-fault current sa ilang amperes lang. Ang typical values ay 1.1 amperes para sa 480-volt systems at 3.4 amperes para sa 4 kV systems. Para sa wye-connected source transformers, ang neutral point ay karaniwang grounded via grounding transformer. Para sa delta-connected source transformers, ang ground-fault current ay karaniwang ipinapadala ng tatlong transformers, na konektado sa grounded wye configuration sa primary side at open-delta configuration sa secondary side.
Sa parehong mga scenario, ang mga voltage relays ay nai-install sa secondary sides ng mga grounding transformers upang mag-alert sa ground-fault conditions. Sa kaso ng delta-connected source transformers, ang blown primary fuses ng mga ground-detector transformers ay maaari ring mag-trigger ng alarm.
Ang parehong relay schemes ay nagbibigay ng alarm (karaniwang may sensitivity na 10% o mas mataas) para sa lahat ng grounded equipment sa partikular na electrical system. Ito ay kinabibilangan ng mga low-voltage o secondary windings ng source transformer, at ang lahat ng konektadong buses, cables, circuit breakers, potential transformers, at loads.
Switchgear Bus Transfers
Paralleling Two Sources
Ang paralleling ng dalawang iba't ibang power sources ay ang pinakapaborito na paraan para sa switching mula sa isang source sa isa pa. Ang paraan na ito ay walang stress sa motors, nagbibigay ng smooth transition, at walang banta sa running equipment. Gayunpaman, sa maraming disenyo, ang short-circuit current na ginagawa sa paralleling process ay lumampas sa interrupting capacity ng feeder breakers.
Ang source breakers at tie breakers ay hindi naapektuhan, ngunit ang feeder breakers ay maaaring hindi makapag-clear ng close-in faults at maaaring nasira pa. Kaya, dapat na minima ang duration ng paralleling (humigit-kumulang ilang segundo) upang mabawasan ang exposure time at probability ng feeder faults.
Karaniwan, ang isyu na ito ay mas prominent kapag ang generating unit ay nagbibigay ng power sa isang sistema habang ang standby o startup transformer ay in-feed mula sa ibang sistema. Ang pagbawas ng power output ng generator ay karaniwang nagdudulot ng mas malapit na phase angles, dahil ang power angle ng generator ay bumababa kasama ang reduced load.
Drop-Pickup Transfers
Ang drop-pickup transfers, na kilala rin bilang switch-time transfer schemes, ay maaaring magdulot ng pinsala sa motors. Kung ang bagong source breaker ay hindi nag-close pagkatapos ng previous source breaker trips open, ito ay maaaring sanhi ng pag-shutdown ng running unit o pag-interrupt ng operasyon. Kapag nawalan ng power ang busbar, ang konektadong motors ay gumagana bilang generators at nagbibigay ng residual voltage sa busbar.
Ang residual voltage na ito ay karaniwang nag-decay nang humigit-kumulang isang segundo.
Gayunpaman, ang drop-pickup transfers ay mas mabilis kaysa sa isang segundo, at ang residual voltage ay maaaring mag-combine sa voltage mula sa bagong source. Kung ang vector sum ng dalawang voltages na ito ay lumampas sa 133% ng rated voltage ng motor, ang transfer ay maaaring mabawasan ang service life ng motors involved.
Automatic Bus Transfer Schemes
Ang automatic bus transfer schemes ay karaniwang disenyo upang mabawasan ang stress sa motors sa transfer at ma-coordinate sa fault relays. Ang coordination sa over-current relaying ay natutupad sa pamamagitan ng pag-initiate ng transfer pagkatapos ng source circuit breaker trips open. Kung ang over-current relays ang nag-cause ng source breaker na trip (na nag-indicate ng bus fault), ang automatic transfer ay blocked.
Bukod dito, ang mga scheme na ito ay karaniwang gumagamit ng residual voltage relays at/o high-speed synchronizing check relays. Ang mga transfer ay pinapayagan lamang kapag ang vector sum ng residual voltage at voltage mula sa bagong source ay less than 133% ng rated voltage ng motor. Kung ang transfer ay blocked ng 86 lockout relays, ang scheme ay karaniwang timeout.
Ngunit, kung hindi ito ang kaso, ang mga operator ay dapat siguraduhin na deactivated ang automatic transfer scheme bago ire-set ang bus 86 lockout relays.
