Analisi dell'applicazione dell'apparato combinato di interruttore di carico e fusibile limitatore di corrente

In qualità di tecnico di prima linea per la fornitura di energia in rete ad anello e la manutenzione delle sottostazioni prefabbricate, comprendo profondamente l'iterazione dell'equipaggiamento guidata dall'espansione urbana ad alta tensione. Secondo le Norme nazionali per la fornitura e il consumo di energia, per equipaggiamenti con capacità di trasmissione superiore a 250kW o 160kVA, la fornitura di energia ad alta tensione a 10(6)kV e la riduzione a 220/380V formano uno schema necessario, rendendo le unità di rete ad anello e le sottostazioni prefabbricate chiavi nella rete di distribuzione.

I. Struttura dell'equipaggiamento e scelta dello schema di protezione
(I) Composizione dell'equipaggiamento

Le unità di rete ad anello che gestisco solitamente hanno 2 intervalli di cavo ad anello e 1 intervallo di circuito trasformatore. Le sottostazioni prefabbricate integrano interruttori ad alta tensione, trasformatori e dispositivi a bassa tensione in insiemi compatti e prefabbricati per uso interno/esterno. Il nucleo è la protezione degli interruttori ad alta tensione contro i guasti del trasformatore (ad esempio, cortocircuiti).

(II) Confronto tra schemi di protezione

Nella pratica, ho testato due metodi di protezione: interruttore automatico e interruttore di carico + fusibile limitatore di corrente. Quest'ultimo è superiore —— semplice, economico e più efficace per i trasformatori. I test di cortocircuito mostrano che i trasformatori necessitano di un'eliminazione del cortocircuito entro 20ms per evitare esplosioni della vasca; i fusibili limitatori di corrente lo fanno in 10ms, mentre gli interruttori automatici impiegano circa 60ms (relè + operazione + tempo di arco), quindi preferisco lo schema a fusibile.

II. Necessità di interruttore di carico + fusibile limitatore di corrente
(I) Vantaggi applicativi

La maggior parte dei progetti di rete ad anello e sottostazioni prefabbricate, sia nazionali che internazionali, in cui ho partecipato utilizza interruttore di carico + fusibili limitatori di corrente. Presentano una struttura semplice, un costo ridotto e una buona protezione per i trasformatori. I test di cortocircuito (verificati sul campo) mostrano che i fusibili eliminano i guasti in 10ms (contro i 60ms degli interruttori automatici), cruciale per prevenire esplosioni della vasca.

(II) Logica cooperativa

Se si verifica un fusibile monofase, i fusibili possono causare un funzionamento sfasato. Pertanto, gli interruttori di carico devono collaborare: i percussori dei fusibili attivano l'interruzione tripla dell'interruttore di carico —— una coordinazione verificata e indispensabile.

III. Punti chiave di cooperazione tra interruttore di carico e fusibile

In qualità di operatore di prima linea, so che la loro cooperazione è vitale. La norma IEC420 definisce regole, dividendo la corrente in 4 regioni (base per il mio debug):

(I) Regione I (I < Iak)

I_ak (corrente nominale combinata dell'apparecchiatura) è inferiore alla corrente nominale del fusibile I_a.nT (a causa della temperatura di installazione/perdite termiche). Gli interruttori di carico interrompono la corrente nominale ed estinguono gli archi trifasi —— il focus delle mie ispezioni quotidiane.

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

In caso di sovraccarico, i fusibili sopportano prima la corrente eccessiva. A circa 2I_a.nT, i fusibili agiscono (ma non estinguono gli archi), i percussori attivano l'interruzione tripla degli interruttori di carico. Verifico questa logica temporale per evitare fallimenti della protezione.

(III) Regione III (Corrente di trasferimento ITC, ~3Ia.nT inizio)

Dopo l'azione, i fusibili possono estinguere gli archi. Un fusibile trifase agisce per primo, attivando i percussori; gli interruttori di carico estinguono le correnti nelle altre due fasi. La chiave è la corrente di trasferimento (corrente massima di interruzione dell'interruttore di carico a un fattore di potenza specifico, 5I_a.nT - 15I_a.nT), controllata durante la selezione/verifica.

(IV) Regione IV (Intervallo limitatore di corrente)

Per guasti estremi, i fusibili agiscono nella prima semionda per limitare i picchi di corrente di guasto; gli interruttori di carico agiscono ma non interrompono la corrente. Verifico questa logica negli esercizi per un funzionamento corretto.

IV. Requisiti di corrente di trasferimento e passaggio

Questi parametri garantiscono la sicurezza dell'equipaggiamento, fondamentali per il mio debug sul campo:

(I) Corrente di trasferimento

È il valore critico per il trasferimento di funzione tra i fusibili e gli interruttori di carico. Sotto tale valore, i fusibili interrompono una fase, gli interruttori di carico gestiscono il resto. Gli interruttori di carico dotati di percussori richiedono test di corrente di trasferimento (solitamente > corrente nominale) —— una sfida per le vecchie apparecchiature, verificata secondo IEC420.

(II) Corrente di passaggio

È la corrente completamente interrotta dagli interruttori di carico (senza partecipazione del fusibile). Per gli interruttori di carico dotati di percussori e rilasci, sono necessari test di corrente di passaggio. Se la corrente di passaggio > corrente di trasferimento, i test di trasferimento possono essere esenti. L'operazione di rilascio riduce la perdita dei fusibili ma aumenta i costi degli interruttori a vuoto (aggiungendo relè/rilasci) —— compromessi stabiliti in base ai budget e alle condizioni del progetto.

V. Suggerimenti per la protezione del trasformatore

Per la protezione del trasformatore con interruttore di carico + fusibile, le verifiche chiave includono:

• Attivazione del percussore: Controllare l'abbinamento tra la corrente di trasferimento effettiva e nominale per un'interruzione sicura.

• Rilascio di sovracorrente: Verificare la corrente di passaggio effettiva e nominale per un funzionamento affidabile.

Questi compiti sono obbligatori per nuovi progetti e trasformazioni di vecchie apparecchiature. In qualità di operatore di prima linea, mi assicuro di fornire una fornitura di energia stabile e una gestione sicura dei guasti per gli utenti finali.