تحلیل کاربرد دستگاه ترکیبی شیر بار و فیوز محدود‌کننده جریان

به عنوان یک فنی‌کار خط مقدم در تامین برق با شبکه حلقه‌ای و عملیات و نگهداری زیرстанسیون‌های پیش‌ساخته، من به خوبی درک می‌کنم که چگونه گسترش شهری با ولتاژ بالا اقدام به تکامل تجهیزات می‌کند. بر اساس مقررات ملی تامین و مصرف برق، برای تجهیزات با ظرفیت انتقال بیش از ۲۵۰ کیلووات یا ۱۶۰ کیلوولت-آمپر، الگوی ضروری شامل تأمین برق با ولتاژ ۱۰(۶) کیلوولت و شکل کاهش ولتاژ ۲۲۰/۳۸۰ ولت است که واحد‌های حلقه‌ای و زیرستانسیون‌های پیش‌ساخته را در شبکه‌های توزیع کلیدی می‌کند.

I. ساختار تجهیزات و انتخاب طرح محافظت
(I) ترکیب تجهیزات

واحدهای حلقه‌ای که من با آنها کار می‌کنم معمولاً دارای ۲ بازه کابل حلقه و یک بازه مدار ترانسفورماتور هستند. زیرستانسیون‌های پیش‌ساخته دستگاه‌های ولتاژ بالا، ترانسفورماتورها و دستگاه‌های ولتاژ پایین را در مجموعه‌های پیش‌ساخته فشرده برای استفاده داخلی یا خارجی یکپارچه می‌کنند. هسته این مجموعه‌ها محافظت دستگاه‌های ولتاژ بالا علیه خرابی‌های ترانسفورماتور (مانند کوتاه‌شدن) است.

(II) مقایسه طرح‌های محافظت

در عمل، من دو روش محافظت را آزمایش کردم: قطعک و لودسویچ + فیوز محدودکننده جریان. روش دوم برتر است – ساده، اقتصادی و مؤثرتر برای ترانسفورماتورها. آزمایش‌های کوتاه‌شدن نشان می‌دهد که ترانسفورماتورها نیاز دارند که کوتاه‌شدن در ۲۰ میلی‌ثانیه رفع شود تا از انفجار خزان جلوگیری شود؛ فیوزهای محدودکننده جریان این کار را در ۱۰ میلی‌ثانیه انجام می‌دهند، در حالی که قطعک‌ها حدود ۶۰ میلی‌ثانیه (زمان رله + عمل + زمان قوس الکتریکی) طول می‌کشد، بنابراین من ترجیح می‌دهم از طرح فیوز استفاده کنم.

II. ضرورت لودسویچ + فیوز محدودکننده جریان
(I) مزایای کاربرد

بیشتر پروژه‌های واحد حلقه‌ای/زیرستانسیون پیش‌ساخته داخلی و خارجی که در آنها شرکت کردم از لودسویچ + فیوزهای محدودکننده جریان استفاده می‌کنند. آنها دارای ساختار ساده، هزینه کم و محافظت خوب برای ترانسفورماتورها هستند. آزمایش‌های کوتاه‌شدن (تایید شده در محل) نشان می‌دهد که فیوزها خطا را در ۱۰ میلی‌ثانیه (مقایسه با حدود ۶۰ میلی‌ثانیه قطعک‌ها) رفع می‌کنند که برای جلوگیری از انفجار خزان بسیار مهم است.

(II) منطق همکاری

فیوزها می‌توانند عملکرد نامتقارن فازی ایجاد کنند اگر فیوز یک‌فازه فرو رود. بنابراین، لودسویچ‌ها باید همکاری کنند: ضربه‌دهنده‌های فیوز عملکرد لودسویچ را برای قطع سه‌فازه تحریک می‌کنند - یک هماهنگی تأیید شده و ضروری.

III. نکات کلیدی همکاری لودسویچ و فیوز

به عنوان یک کارگر خط مقدم، من می‌دانم که همکاری آنها بسیار مهم است. استاندارد IEC420 قوانین را تعریف می‌کند و جریان را به ۴ منطقه تقسیم می‌کند (بنیان پیش‌آزمون‌های من):

(I) منطقه I (I < Iak)

I_ak (جریان اسمی ترکیبی دستگاه) کمتر از جریان اسمی فیوز I_a.nT (به دلیل دمای نصب/اتلاف حرارتی) است. لودسویچ‌ها جریان اسمی را قطع می‌کنند و قوس‌های سه‌فازه را خاموش می‌کنند - که تمرکز روزانه‌ام است.

(II) منطقه II (Ia.nT< I < 3Ia.nT)

در حالت بار زیاد، فیوزها ابتدا جریان بیش از حد را تحمل می‌کنند. در حدود 2I_a.nT، ذوب‌کننده‌ها عمل می‌کنند (اما بدون خاموش کردن قوس)، ضربه‌دهنده‌ها عملکرد لودسویچ را برای قطع سه‌فازه تحریک می‌کنند. من این منطق زمانی را برای جلوگیری از شکست محافظت آزمایش می‌کنم.

(III) منطقه III (جریان انتقال ITC، ~3Ia.nT شروع)

فیوزها بعد از عملکرد می‌توانند قوس‌ها را خاموش کنند. یک فیوز سه‌فازه ابتدا عمل می‌کند، ضربه‌دهنده‌ها را تحریک می‌کند؛ لودسویچ‌ها جریان دو فاز دیگر را خاموش می‌کنند. کلیدی است که جریان انتقال (حداکثر جریان قطع لودسویچ در ضریب توان خاص، 5I_a.nT - 15I_a.nT) در زمان انتخاب و تأیید بررسی شود.

(IV) منطقه IV (دامنه محدودکننده جریان)

برای خرابی‌های شدید، فیوزها در نیمه‌موج اول عمل می‌کنند تا قله جریان خرابی را محدود کنند؛ لودسویچ‌ها عمل می‌کنند اما جریان را قطع نمی‌کنند. من این منطق را در تمرین‌ها برای عملکرد صحیح تأیید می‌کنم.

IV. الزامات جریان انتقال و واگذاری

این پارامترها امنیت تجهیزات را تضمین می‌کنند، کلیدی برای پیش‌آزمون‌های من در محل:

(I) جریان انتقال

این مقدار بحرانی برای انتقال عملکرد بین فیوزها و لودسویچ‌ها است. زیر این مقدار، فیوز یک فاز را قطع می‌کند و لودسویچ‌ها بقیه را مدیریت می‌کنند. لودسویچ‌های مجهز به ضربه‌دهنده نیاز به تست جریان انتقال (معمولاً بیش از جریان اسمی) دارند - چالشی برای تجهیزات قدیمی، تأیید شده بر اساس IEC420.

(II) جریان واگذاری

این جریان که کاملاً توسط لودسویچ‌ها قطع می‌شود (بدون مشارکت فیوز). برای لودسویچ‌های مجهز به ضربه‌دهنده و رهاکننده، نیاز به تست جریان واگذاری وجود دارد. اگر جریان واگذاری بیش از جریان انتقال باشد، تست‌های انتقال ممکن است مستثنی شوند. عملکرد رهاکننده کاهش زیان فیوز را به دنبال دارد اما هزینه لودسویچ‌های خلاء را افزایش می‌دهد (اضافه کردن رله‌ها/رهاکننده‌ها) - تعادل‌هایی که بر اساس بودجه‌ها و شرایط پروژه‌ها صورت می‌گیرند.

V. پیشنهادات محافظت ترانسفورماتور

برای محافظت ترانسفورماتور با لودسویچ + فیوز، تأیید کلیدی‌ها شامل:

• عملکرد ضربه‌دهنده: بررسی تطابق جریان‌های انتقال واقعی و اسمی برای قطع ایمن.

• رهاکننده جریان بیش از حد: تأیید جریان‌های واگذاری واقعی و اسمی برای عملکرد قابل اعتماد.

این کارها برای پروژه‌های جدید و تبدیل تجهیزات قدیمی الزامی است. به عنوان یک کارگر خط مقدم، من تأمین برق پایدار و رسیدگی ایمن به خرابی‌ها برای کاربران پایین‌دست را تضمین می‌کنم.