Analiza primjene uređaja kombinacije prekidnika opterećenja i graničnog prekidača

Kao tehničar na prvoj liniji za održavanje i rad petlje-mreže snabdijevanja strujom i predizrađenih transformatornih postaja, duboko razumijem iteraciju opreme koja je pokrenuta širenjem visokonaponskih gradske mreže. Prema Nacionalnim propisima o snabdevanju i potrošnji struje, za opremu s prenosnom sposobnošću preko 250kW ili 160kVA, 10(6)kV visokonaponsko snabdevanje strujom i 220/380V smanjenje napona čine nužan model, što čini petlje-mrežne jedinice i predizrađene transformatorne postaje ključnim elementima u distribucijskim mrežama.

I. Struktura opreme i odabir sheme zaštite
(I) Sastav opreme

Petlje-mrežne jedinice s kojima se obično bavim imaju 2 intervala petlje kabelske mreže i 1 interval priključka transformatora. Predizrađene transformatorne postaje integriraju visokonaponske prekidače, transformatore i niskonaponske uređaje u kompaktni, predizrađeni setovi za upotrebu unutrašnjeg ili vanjskog prostora. Jezgra je zaštita visokonaponskih prekidača od grešaka transformatora (npr. kratkog spoja).

(II) Usporedba shema zaštite

Na praksi sam isprobao dvije metode zaštite: prekidnik i prekidnik opterećenja + ograničavajući prekidnik. Ovaj drugi je superiorniji - jednostavan, ekonomičan i učinkovitiji za transformatore. Testovi kratkog spoja pokazuju da transformatori trebaju očistiti kratak spoj unutar 20ms kako bi se izbjegla eksplozija rezervoara; ograničavajući prekidnik to radi u 10ms, dok prekidnici zahtijevaju ~60ms (relej + operacija + vrijeme lukovanja), stoga preferiram shemu sa ograničavajućim prekidnikom.

II. Nužnost prekidnika opterećenja + ograničavajućeg prekidnika
(I) Prednosti primjene

Većina domaćih i inozemnih projekata petlje-mreže/predizrađene transformatorne postaje na kojima sam radio koristi prekidnik opterećenja + ograničavajući prekidnik. Imaju jednostavnu strukturu, niske troškove i dobru zaštitu transformatora. Testovi kratkog spoja (provjereno na terenu) pokazuju da ograničavajući prekidnik očistava greške u 10ms (u usporedbi s ~60ms prekidnika), ključno za sprječavanje eksplozije rezervoara.

(II) Logika suradnje

Ograničavajući prekidnik može uzrokovati neravnotežu faza ako dođe do jednofaznog pucanja. Stoga, prekidnici opterećenja moraju surađivati: strikers ograničavajućeg prekidnika aktiviraju prekid prekidnika opterećenja za trofazno prekidanje - provjerena, neophodna koordinacija.

III. Ključni aspekti suradnje prekidnika opterećenja i ograničavajućeg prekidnika

Kao radnik na prvoj liniji, znam da je njihova suradnja vitalna. IEC420 standard definira pravila, dijeleći struju u 4 regije (osnovica za moje testiranje):

(I) Regija I (I < Iak)

I_ak (ukupna nominalna struja uređaja) manja je od nominalne struje ograničavajućeg prekidnika I_a.nT (zbog temperature instalacije/gubitaka toplote). Prekidnici opterećenja prekidaju nominalnu struju i gasiti trofazne luke - osnovna točka mog dnevnog pregleda.

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

Pri pretjeranoj opterećenosti, ograničavajući prekidnik prvi prima prekomjernu struju. Na ~2I_a.nT, pali (ali ne gasi luke), strikers aktiviraju prekidnike opterećenja za trofazno prekidanje. Testiram ovu logiku vremenske razlike kako bih izbjegao neuspjeh zaštite.

(III) Regija III (Transferna struja ITC, ~3Ia.nT početak)

Ograničavajući prekidnik može ugasi lukove nakon djelovanja. Jedan trofazni prekidnik prvi djeluje, aktivirajući strikers; prekidnici opterećenja gasi ostale dvofazne struje. Ključna je transferna struja (maksimalna prekidna struja prekidnika opterećenja na određenom faktoru snage, 5I_a.nT - 15I_a.nT), koja se provjerava tijekom odabira/provjere.

(IV) Regija IV (Raspon ograničavanja struje)

Za ekstremne greške, ograničavajući prekidnik djeluje u prvom poluviru kako bi ograničio vrhove greške struje; prekidnici opterećenja djeluju ali ne prekidaju struju. Provjeravam ovu logiku u vježbama kako bih osigurao pravilnu operaciju.

IV. Zahtjevi za transferom i prenosom struje

Ovi parametri osiguravaju sigurnost opreme, ključni za moje terensko testiranje:

(I) Transferna struja

To je ključna vrijednost za prenos funkcija između ograničavajućeg prekidnika i prekidnika opterećenja. Ispod te vrijednosti, ograničavajući prekidnik prekida jednu fazu, a prekidnici opterećenja rade na ostalima. Prekidnici opterećenja opremljeni strikersima trebaju testove transferne struje (obično > nominalne struje) - izazov za staru opremu, provjereno prema IEC420.

(II) Prenosna struja

To je struja potpuno prekinuta prekidnicima opterećenja (bez uključivanja ograničavajućeg prekidnika). Za prekidnike opterećenja opremljene strikersima i relejima, potrebni su testovi prenosne struje. Ako je prenosna struja > transferne struje, testovi prenosa mogu biti isključeni. Operacija releja smanjuje gubitke ograničavajućeg prekidnika, ali povećava troškove vakuumskih prekidnika opterećenja (dodavanje releja/releja) - kompromise doneseni prema budžetu/suvremenim uvjetima projekta.

V. Predlozi za zaštitu transformatora

Za zaštitu transformatora kombinacijom prekidnika opterećenja i ograničavajućeg prekidnika, ključna su provjere:

• Tripping strikers: Provjera podudaranja stvarne i nominalne transferne struje za sigurno prekidanje.

• Over-current release: Provjera stvarne i nominalne prenosne struje za pouzdano funkcioniranje.

Ove zadatke je nužno obaviti za nove projekte/transformacije stare opreme. Kao radnik na prvoj liniji, osiguravam stabilno snabdevanje strujom i sigurno rješavanje grešaka za korisnike dolje u lanac.