Laadikombriga ja strömpiiravate süsteemide kombinatsiooni rakendusanalüüs

Kui esmakordne tehnik silmusringi võrgu elektritarnijas ja ehitatud alamjaama hoolduses, mõistan sügavalt seadmete uuendamist kõrgepingelise linnarengu tõttu. Vastavalt  Riiklikele Elektri Tarnimise ja Tarbimise Reeglitsemiseeskirjadele, on üle 250 kW või 160 kVA transmiisivõimega seadmetele vajalik 10(6)kV kõrgepingeline elektritarnimine ja 220/380V langusepinge, mis muudab silmusringi üksused ja ehitatud alamjaamad oluliseks osaks jaotusvõrgus.

I. Seadme struktuur ja kaitsemeetodite valik
(I) Seadme koostis

Minu käsitlenud silmusringi üksused omavad tavaliselt 2 silmusringi kaabeintervalli ja 1 transfoorili sildintervalli. Ehitatud alamjaamad integreerivad kõrgepingelised lülitid, transfoorid ja madalapinge seadmed kompaktsesse, ehitatud komplektidesse sisemiseks/väliseks kasutamiseks. Nende tuumiks on kõrgepingeliste lülitete kaitse transfoori veateadmisega (nt. lühikringi).

(II) Kaitsemeetodite võrdlus

Praktikas olen testinud kaks kaitsemeetodit: tsirkuitaraja ja laadilülitus + piirav varrak. Viimane on parem – lihtsam, odavam ja tõhusam transfooride kaitseks. Lühikringi testid näitavad, et transfooridel peab lühikringi kustutama 20ms jooksul, et vältida tanki plahvatust; piiravad varrad teevad seda 10ms jooksul, samas kui tsirkuitarajad kulutavad umbes 60ms (relay + toiming + kaarude aeg), nii et eelistan varrade meetodit.

II. Laadilülituse ja piirava varra vajalikkus
(I) Rakenduse eelised

Enamus minu osalenud kodumaal ja välismaal silmusringi/prefabrikeeritud alamjaama projektidest kasutavad laadilülitust + piiravat varra. Need on lihtsasti struktureeritud, odavad ja pakuvad head kaitset transfooridele. Lühikringi testid (töötlemisel kohapeal) näitavad, et varrad kustutavad veateadmiset 10ms jooksul (võrreldes tsirkuitarajatega umbes 60ms), mis on kriitiline, et vältida tanki plahvatust.

(II) Koostöö loogika

Ühefaasi varra läbimine võib põhjustada tasakaalutu faaside tööd. Seetõttu peab laadilülitus koostööd tegema: varra löögitoolid aktiveerivad laadilülituse kolmefaalse katkestamise – see on verifitseeritud, oluline koostöö.

III. Laadilülituse ja varra koostöö võtmepunktid

Kui esmakordne töötaja, tean, et nende koostöö on oluline. IEC420 standard defineerib reegleid, jagades voolu 4 regiooniks (minu debugimise alus):

(I) Regioon I (I < Iak)

I_ak (kombineeritud seadme määratud vool) on väiksem kui varra määratud vool I_a.nT (installatsiooni temperatuuri/soojuse kadu tõttu). Laadilülitused katkestavad määratud voolu ja kustutavad kolmefaalse kaardu – see on minu igapäevane inspekteerimiskeskpunkt.

(II) Regioon II (Ia.nT< I < 3Ia.nT)

Ülekoormusel kannatab varra esimesena ülekoormat. Umbes 2I_a.nT-l toimub sulamine (aga mitte kaardu kustutamine), löögitoolid aktiveerivad laadilülituse kolmefaalse katkestamise. Testin seda ajaelevõrrandit, et vältida kaitse ebaõnnestumist.

(III) Regioon III (Üleviimise vool ITC, ~3Ia.nT algus)

Varrad suudavad kaardu kustutada pärast toimingut. Üks kolmefaase varr toimub esimesena, aktiveerides löögitoolid; laadilülitused kustutavad muud kaks faasi. Oluline on üleviimise vool (laadilülituse maksimaalne katkestamisevool kindla energiafaktoriga, 5I_a.nT - 15I_a.nT), mida kontrollitakse valimisel/kinnitamisel.

(IV) Regioon IV (Piirav vool)

Äärmusliku veateadmise korral toimuvad varrad esimeses poolkiibus, piirates veateadmise tiigipunkti; laadilülitused toimuvad, kuid ei katkesta voolu. See loogika on verifitseeritud treeningutes õigeks toimimiseks.

IV. Üleviimise ja edastamise voolu nõuded

Need parameetrid tagavad seadmete ohutuse, mis on oluline minu kohapealsete debugimiste jaoks:

(I) Üleviimise vool

See on kriitiline väärtus funktsioonide üleviimiseks varradest laadilülitustesse. Selle all kustutavad varrad ühe faasi, laadilülitused teised. Löögitooliga varustatud laadilülitused vajavad üleviimise voolu testimist (tavaliselt suurem kui määratud vool) – see on vanade seadmete jaoks väljakutse, kinnitatud IEC420 järgi.

(II) Edastamise vool

See on vool, mida täielikult katkestavad laadilülitused (varrad ei osale). Laadilülituste korral, mis omavad nii löögitooli kui ka vabastamist, on vaja edastamise voolu testimist. Kui edastamise vool > üleviimise vool, võidakse üleviimise teste vabaneda. Vabastamise toiming vähendab varra kaotusi, kuid suurendab vakuumlaadilülituse kulusid (lisatakse relayid/vabastamissüsteemid) – kompromiss projekti eelarve/tingimuste järgi.

V. Transfoori kaitse soovitused

Laadilülituse ja varra kombinatsiooni transfoori kaitseks on olulised kontrollid:

• Löögitooli tripping: Kontrolli tegeliku ja määratud üleviimise voolu vastavust turvaliseks katkestamiseks.

• Ülekoormuse vabastamine: Kontrolli tegeliku ja määratud edastamise voolu vastavust usaldusväärseks toimimiseks.

Need ülesanded on kohustuslikud uute projektide ja vanade seadmete muutmise korral. Kui esmakordne töötaja, tagan stabiilse elektritarningu ja ohutu veateadmise käsitlemise allpool asuvatele kasutajatele.