Toepassingsanalyse van schakelapparaat en stroombeperkende zekering combinatieapparaat

Als een frontlinietechnicus in de lusnettoelevering en de exploitatie en onderhoud van prefab-transformatorstations begrijp ik diepgaand de door stedelijke expansie gedreven iteratie van apparatuur. Volgens de Nationale Elektriciteitsvoorzienings- en -gebruiksregelingen is voor apparatuur met een overdrachtscapaciteit van meer dan 250kW of 160kVA, 10(6)kV-hoge-spanning-elektriciteitsvoorziening en 220/380V-stroomafname een noodzakelijk patroon, waardoor lusnetteenheden en prefab-transformatorstations cruciaal zijn in distributienetwerken.

I. Apparaatstructuur en selectie van beschermingschema
(I) Samenstelling van het apparaat

De lusnetteenheden waarmee ik me bezig houd hebben meestal 2 luskabelintervallen en 1 transformatorcircuitinterval. Prefab-transformatorstations integreren hoogspanningschakelaars, transformatoren en laagspanningsapparatuur in compacte, prefab sets voor gebruik binnen en buiten. Het kernpunt is de bescherming van de transformatoren door de hoogspanningschakelaars (bijvoorbeeld tegen kortsluitingen).

(II) Vergelijking van beschermingschema's

In de praktijk heb ik twee beschermingsmethoden getest: circuitbreker en belastingschakelaar + stroombeperkende zekering. De laatste is superieur —— eenvoudig, kosteneffectief en effectiever voor transformatoren. Kortsluitproeven tonen aan dat transformatoren kortsluitingen binnen 20ms moeten uitschakelen om tankexplosies te voorkomen; stroombeperkende zekeringen doen dit in 10ms, terwijl circuitbrekers ongeveer 60ms nodig hebben (relais + werking + boogtijd), dus geef ik de voorkeur aan het zekeringsschema.

II. Noodzaak van belastingschakelaar + stroombeperkende zekering
(I) Toepassingsvoordelen

De meeste nationale en internationale lusnet- en prefab-transformatorstationprojecten waar ik aan heb deelgenomen gebruiken belastingschakelaar + stroombeperkende zekeringen. Ze hebben een eenvoudige constructie, lage kosten en goede bescherming voor transformatoren. Kortsluitproeven (ter plaatse geverifieerd) tonen aan dat zekeringen storingen in 10ms uitschakelen (tegenover ongeveer 60ms voor circuitbrekers), cruciaal voor het voorkomen van tankexplosies.

(II) Cooperatieve logica

Zekeringen kunnen leiden tot ongebalanceerde fasebedrijfsomstandigheden als er sprake is van een enkele fasezekering. Daarom moeten belastingschakelaars samenwerken: zekeringstrikkers activeren de tripping van belastingschakelaars voor driefaseonderbreking —— een geverifieerde, onmisbare coördinatie.

III. Belangrijke punten van samenwerking tussen belastingschakelaar en zekering

Als frontliniemedewerker weet ik hoe belangrijk hun samenwerking is. De IEC420-standaard definieert regels, waarbij de stroom wordt verdeeld in 4 gebieden (mijn basis voor debugging):

(I) Gebied I (I < Iak)

I_ak (samengestelde apparaatgerateerde stroom) is minder dan de gerateerde stroom van de zekering I_a.nT (vanwege installatietermperatuur/warmteverlies). Belastingschakelaars breken de gerateerde stroom en blussen driefasebogen —— mijn dagelijkse inspectiefocus.

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

Bij overbelasting dragen zekeringen eerst de overstroom. Bij ongeveer 2I_a.nT gaan de smeltstaven in werking (maar geen boogblussing), strikkers activeren belastingschakelaars voor driefaseonderbreking. Ik test deze tijdverschillenlogica om beschermingsfouten te voorkomen.

(III) Gebied III (Overdrachtsstroom ITC, ~3Ia.nT start)

Zekeringen kunnen bogen na activering blussen. Eén driefasezekering gaat eerst in werking, activeert strikkers; belastingschakelaars blussen de andere twee-fasestromen. Het belangrijkste is de overdrachtsstroom (maximale onderbrekingsstroom van de belastingschakelaar bij specifieke vermogensfactor, 5I_a.nT - 15I_a.nT), gecontroleerd tijdens selectie/verificatie.

(IV) Gebied IV (Stroombeperkend bereik)

Bij extreme fouten gaan zekeringen in de eerste halve golf in werking om de piek van de foutstroom te beperken; belastingschakelaars gaan in werking maar breken de stroom niet. Ik verifieer deze logica tijdens oefeningen voor correcte werking.

IV. Overdracht- en overhandigingsstroomvereisten

Deze parameters garanderen de veiligheid van de apparatuur, cruciaal voor mijn ter plaatse debuggen:

(I) Overdrachtsstroom

Het is de kritieke waarde voor de functieoverdracht tussen zekeringen en belastingschakelaars. Onder deze waarde breken zekeringen één fase, belastingschakelaars handelen de rest af. Belastingschakelaars uitgerust met strikkers vereisen overdrachtsstroomtests (meestal > gerateerde stroom) —— een uitdaging voor oudere apparatuur, geverifieerd volgens IEC420.

(II) Overhandigingsstroom

Het is de stroom die volledig wordt onderbroken door belastingschakelaars (geen deelname van zekeringen). Voor belastingschakelaars met zowel strikkers als vrijgaven zijn overhandigingsstroomtests nodig. Als de overhandigingsstroom > de overdrachtsstroom is, kunnen overdrachtstests worden uitgesloten. Vrijgaveoperatie vermindert zekeringverlies, maar verhoogt de kosten van vacuumbelastingschakelaars (door toevoeging van relais/vrijgaven) —— afwegingen gemaakt op basis van projectbudgets/omstandigheden.

V. Aanbevelingen voor transformerbescherming

Voor belastingschakelaar + zekeringstransformerbescherming, zijn de belangrijkste verificaties:

• Strikkertrippen: Controleer de overeenkomst tussen de daadwerkelijke en gerateerde overdrachtsstromen voor veilige onderbreking.

• Overstroomvrijgave: Verifieer de daadwerkelijke en gerateerde overhandigingsstromen voor betrouwbare werking.

Deze taken zijn verplicht voor nieuwe projecten/oude apparatuurtransformaties. Als frontliniemedewerker zorg ik voor stabiele elektriciteitsvoorziening en veilige foutafhandeling voor downstream-gebruikers.