Применение комбинированного устройства из переключателя нагрузки и ограничивающего предохранителя

В качестве техника первой линии в обслуживании и эксплуатации кольцевых сетей питания и сборных подстанций, я глубоко понимаю обновление оборудования, вызванное расширением городских высоковольтных сетей. Согласно Национальным правилам снабжения и потребления электроэнергии, для оборудования мощностью более 250 кВт или 160 кВА необходимым является схема питания от высоковольтной сети 10(6) кВ и снижение напряжения до 220/380 В, что делает кольцевые блоки и сборные подстанции ключевыми элементами в распределительных сетях.

I. Структура оборудования и выбор схемы защиты
(I) Состав оборудования

Кольцевые блоки, с которыми я работаю, обычно имеют 2 интервала кольцевых кабелей и 1 интервал трансформаторного контура. Сборные подстанции объединяют высоковольтные выключатели, трансформаторы и низковольтные устройства в компактные, предварительно собранные комплекты для использования внутри и снаружи помещений. Основой является защита высоковольтных выключателей от повреждений трансформаторов (например, коротких замыканий).

(II) Сравнение схем защиты

На практике я тестировал два метода защиты: автоматический выключатель и нагрузочный выключатель + ограничивающий ток предохранитель. Последний метод лучше — прост, экономичен и более эффективен для защиты трансформаторов. Тесты на короткое замыкание показывают, что трансформаторам необходимо очистить короткое замыкание в течение 20 мс, чтобы избежать взрыва бака; ограничивающие ток предохранители делают это за 10 мс, тогда как автоматические выключатели требуют около 60 мс (реле + время срабатывания + время дугового разряда), поэтому я предпочитаю схему с предохранителями.

II. Необходимость нагрузочного выключателя + ограничивающего ток предохранителя
(I) Преимущества применения

Большинство проектов кольцевых сетей и сборных подстанций, в которых я участвовал, используют нагрузочный выключатель + ограничивающий ток предохранитель. Они отличаются простой конструкцией, низкой стоимостью и хорошей защитой трансформаторов. Тесты на короткое замыкание (проверенные на месте) показывают, что предохранители очищают неисправности за 10 мс (по сравнению с 60 мс для автоматических выключателей), что критически важно для предотвращения взрывов баков.

(II) Логика совместной работы

Предохранители могут вызвать несимметричную работу фаз, если происходит одиночное плавление. Поэтому нагрузочные выключатели должны работать в кооперации: ударники предохранителей запускают срабатывание нагрузочных выключателей для трехфазного разрыва — проверенная, необходимая координация.

III. Ключевые моменты сотрудничества нагрузочного выключателя и предохранителя

Как техник первой линии, я знаю, что их сотрудничество жизненно важно. Стандарт IEC420 определяет правила, разделяя ток на 4 области (основа моего отладочного процесса):

(I) Область I (I < I_ak)

I_ak (номинальный ток комбинированного устройства) меньше номинального тока предохранителя I_a.nT (из-за температуры установки/потерь тепла). Нагрузочные выключатели разрывают номинальный ток и гасят трехфазные дуги — мой основной фокус при ежедневной проверке.

(II) Область II (I_a.nT < I < 3I_a.nT)

При перегрузке предохранители первыми принимают на себя сверхток. При ~2I_a.nT плавкие вставки срабатывают (но не гасят дугу), ударники запускают нагрузочные выключатели для трехфазного разрыва. Я проверяю эту временную логику, чтобы избежать отказа защиты.

(III) Область III (Передача тока ITC, ~3I_a.nT начала)

Предохранители могут гасить дуги после срабатывания. Одна трехфазная плавкая вставка срабатывает первой, запуская ударники; нагрузочные выключатели гасят токи двух других фаз. Ключевым является передача тока (максимальный ток разрыва нагрузочного выключателя при определенном коэффициенте мощности, 5I_a.nT - 15I_a.nT), который проверяется при выборе и верификации.

(IV) Область IV (Диапазон ограничения тока)

При экстремальных неисправностях предохранители срабатывают в первой половине волны, чтобы ограничить пики тока неисправности; нагрузочные выключатели срабатывают, но не разрывают ток. Я проверяю эту логику в тренировках для правильной работы.

IV. Требования к передаче и передаче тока

Эти параметры обеспечивают безопасность оборудования, что является ключевым для моей отладки на месте:

(I) Передача тока

Это критическое значение для передачи функций между предохранителями и нагрузочными выключателями. Ниже этого значения предохранители разрывают одну фазу, а нагрузочные выключатели обрабатывают остальные. Нагрузочные выключатели, оснащенные ударниками, нуждаются в испытаниях на передачу тока (обычно превышающем номинальный ток) — это вызов для старого оборудования, проверенный по стандарту IEC420.

(II) Передача тока

Это ток, полностью разрываемый нагрузочными выключателями (без участия предохранителей). Для нагрузочных выключателей, оснащенных как ударниками, так и реле, необходимы испытания на передачу тока. Если передаваемый ток превышает ток передачи, испытания на передачу могут быть исключены. Работа реле уменьшает потери предохранителей, но увеличивает стоимость вакуумных нагрузочных выключателей (добавляются реле и реле) — компромиссы принимаются в зависимости от бюджета и условий проекта.

V. Рекомендации по защите трансформаторов

Для защиты трансформаторов с помощью нагрузочного выключателя + предохранителя ключевые проверки включают:

• Срабатывание ударников: Проверка соответствия фактического и номинального тока передачи для безопасного разрыва.

• Реле перегрузки: Верификация фактического и номинального тока передачи для надежной работы.

Эти задачи обязательны для новых проектов и модернизации старого оборудования. Как техник первой линии, я обеспечиваю стабильное электроснабжение и безопасное управление неисправностями для конечных пользователей.