Toepassingsinstruksies vir 50kA-stroombeperkende toestelle op see-olieplatforms

1. Operasie van die Stelsel Met en Sonder CLiP (Stroombeperkende Toestel)

Onder normale bedryfsomstandighede werk die skakelbord as volg:

• Al die busverbinderbrekers is toe, wat die drie busse parallel verbind;
• Twee generatiewe is aanlyn en verskaf krag aan die skakelbord.

Onder hierdie konfigurasie is die voorspelde foutstroom by die skakelbord minder as 50kA. Daarom word die stroombeperkende toestel (CLiP) nie in die sirkel ingesluit nie.

Tydens onderhoudsoperasies wat die oopmaak van een generator (neem dit aflyn) en die sluiting van 'n ander (sinchroniseer en verbind) insluit, werk die stelsel as volg:

• Al die busverbinderbrekers bly toe, wat die drie busse verbonden hou;
• Drie generatiewe word tans aan die stelsel gekoppel (vir 'n beperkte tyd tydens die generator-oorname).

Onder hierdie omstandighede neem die kortsluitkapasiteit van die stelsel toe, en die voorspelde foutstroom oorskry die 50kA. Aangesien die kortsluitverdraagskapasiteit van die skakelbord 50kA is, moet die stroombeperkende toestel in die sirkel ingesluit word om die veiligheid van die toerusting te verseker.

Die CLiP moniteer die koers van stroomtoename oor tyd. Wanneer die stroom 'n vooraf ingestelde drempel oorskry, aktiveer die toestel en onderbreek die busverbinding deur 'n interne smeltveer te smelt. Dit beperk die werklike foutstroom tot onder 50kA, wat verseker dat dit binne die veilige ontwerplimiete van die skakelbord bly.

Hierdie proses maak foutisolering moontlik sonder om 'n swartuitval van die hele eHouse-kragverspreidingsstelsel te veroorsaak.

Opsomming:

• Wanneer die voorspelde foutstroom > 50kA (al die busverbinders toe en drie generatiewe aanlyn), moet die CLiP in die sirkel wees. Hierdie toestand kom slegs voor tydens die oorgangsfase van enkel-generator-onderhoud.
• Wanneer die voorspelde foutstroom < 50kA (net twee generatiewe aanlyn of twee van die drie busverbinderbrekers oop), moet die CLiP uit die sirkel geneem word.

2. Bedryf en Onderhoudsvereistes

Die eiendomhouer moet die voorgestelde alternatiewe bedryfsregstellings goedkeur. Besluite moet ook op addisionele data gebaseer word wat verband hou met die stroombeperkende veer, insluitend onderhoudsvereistes, geskatte leeftyd, en die vermoë van personeel om toerustingonderhoud uit te voer. Hierdie aksies moet in die bedryf en onderhoudshandboek ingesluit word.

3. Ontwerp en Toetsing van die Stroombeperkende Veer

Die stroombeperkende veer moet volgens erkenste standaarde soos IEC 60282-1:2009/2014 en IEEE C37.41 reeks ontwerp en getoets word, en moet geskik wees vir die beoogde toepassing en omgewings/bedryfsomstandighede. Slegs een stroombeperkende veer moet gebruik word; enige kombinasie van stroombeperkende toestelle vereis spesiale oorweging en evaluering.

Die CLiP het KEMA-typetoetsverslae verkry wat insluitende breukvermoë, temperatuurstyg, en isolasietoetse, saam met kalibrasieverslae vir meettoerusting. Toetsing is uitgevoer in ooreenstemming met IEC 60282 en ANSI/IEEE C37.40 reeks standaarde.

4. Isolasienivo van die Veerhouer

• Die veerhouer het 'n gerate impulswederverdraagspanning van 110kV BIL;
• Die isolasietransformator het 'n 150kV BIL-toets deurgekom en kan in 27kV-klasstelsels gebruik word;
• Elke isolasietransformator ondergaan 'n 50kV wisselspannings-isolasietoets tydens produksie.

5. Verifikasie van Geskiktheid van die Veer vir Bedryfstemperatuur

Die stroombeperkende veer is vervaardig en getoets in ooreenstemming met IEC 60282-1 of IEEE C37.41 reeks standaarde.

IEC 60282-1 spesifiseer 'n maksimum omgewingstemperatuur van 40°C, terwyl die klassifikasievenootskrifstandaard SVR 4-1-1, Tabel 8, 45°C vereis. Bewyse in ooreenstemming met Bylae E van IEC 60282-1 (of ekwivalente standaarde) moet verskaf word om te wys dat die veer geskik is vir die maksimum verwagte omgewingstemperatuur van 45°C.

Toetsing dek die vereistes van IEC 60282-1 en ANSI/IEEE C37.41. Die Reeks II onderbrekingstoets is strenger as IEC vereistes, aangesien dit 100% toetsspanning (IEC laat 87% toe) vereis. G&W toets Reeks I pligte by 100% spanning en 100% stroom - wat al die standaardvereistes oorskry. Die werklike projek gebruik 'n 4000A-gerate toestel.

Vir 'n 5000A-skakelbord sonder gedwonge afkoeling, is die temperatuurstygspas 5K by 40°C omgewing, wat dit in staat stel om 5000A by 40°C en 4000A by 50°C omgewing te dra.

6. Tyd-Stroom Karakteristieke en Stroombeperkende Prestasie

Hierdie tipe toestel het nie 'n konvensionele tyd-stroomkurwe (TCC) nie. Sy operasie word binne 0,01 sekondes voltooi - lang voordat die beginpunt van tipiese TCC-kurwes bereik word - wat dit effektief 'n onmiddellike toestel maak.

In praktyk word elke toepassing op gevallebasis geëvalueer, met die gebruik van die ergste gevallestudies (volledig asymmetriese foute). Stroomsysteme word met gepaste tydresolusie geplot om alle interaksies duidelik te illustreer. Hierdie benadering is beter as die potensiële misleidende gebruik van piek-deurlaatstroomkurwes.

7. Piektoverspanning en Kragdissipasie Tydens Hoë Foutstroomoperasie

• Volgens IEC en ANSI/IEEE vereistes vir 15,5kV-gerate toerusting, bly die piekspanning tydens operasie (maksimum gemeet 47,1kV) binne die 49kV reeks, en behels dit nie die vrylating van groot hoeveelhede hitte of damp geassosieer met uitsettingstipe onderbreking nie.

• Die CLiP se hitte-dissipasiestrukture is effens 'n busbal met gemasjien stroombeperkende afdelinge.

• Die totale hitte-dissipasie van 'n driedraad CLiP-stelsel by 4000A is ongeveer 500W.

8. Kortsluitstudie en Validering van Kaskadebeskerming

Die kortsluitstudie moet die funksie van die stroombeperkende toestel demonstreer en hoe dit die simmetriese foutstroom onder die skakelbord se gerate verdraagskapasiteit verlaag. As die voorgestelde regstelling beoog om as "kaskadebeskerming" te funksioneer, moet die ooreenstemming met die toestande in die klassifikasievenootskrifstandaard SVR 4-8-2 / 9.3.6 geverifieer word. Die keuse van die triggelpunt en die bepaling van die deurlaatstroom in elke rigting moet duidelik gedefinieer word.

9. Berekening van Busbar Verdraagskapasiteit vir Maksimum Kortsluitstroom

Berekeninge moet in ooreenstemming met IEC-standaarde uitgevoer word om die busbar se vermoë om die meganiese en termiese effekte veroorsaak deur die maksimum voorspelde kortsluitstroom te verdra te verifieer.