Analiza primene uređaja za kombinaciju otpornog prekidača i ograničivača struje

Kao tehničar na prvoj liniji za održavanje i rad petlje mreže snabdevanja električnom energijom i prethodno izgrađenih transformatornih stanica, duboko razumem iteraciju opreme koja je pogonjena ekspanzijom visokonaponskih urbanih područja. Prema Nacionalnim propisima o snabdevanju i potrošnji električne energije, za opremu sa transmisivnom kapacitetom preko 250kW ili 160kVA, 10(6)kV visokonaponsko snabdevanje strujom i 220/380V step down formiraju neophodan model, čime se petlje mreže i prethodno izgrađene transformatorske stanice postaju ključne u distributivnim mrežama.

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

Petlje mreže koje obrađujem obično imaju 2 intervala za petlju kabela i 1 interval za transformator. Prethodno izgrađene transformatorske stanice integrišu visokonaponske prekidače, transformatore i niskonaponsku opremu u kompaktni, prethodno izgrađeni setovi za unutrašnju/spoljašnju upotrebu. Jezgro su visokonaponski prekidači za zaštitu transformatora (npr. kratki spojevi).

(II) Usporedba šema zaštite

Na praktičnom nivou, ispitao sam dve metode zaštite: prekidnik i prekidnik opterećenja + ograničavajući prekidnik. Ovaj drugi je superiorniji - jednostavan, ekonomičan i efikasniji za transformatore. Testovi kratkih spojeva pokazuju da transformatori trebaju da se otklene od kratkog spoja unutar 20ms kako bi se izbegla eksplozija rezervoara; ograničavajući prekidnik to radi u 10ms, dok prekidnici treba oko 60ms (relej + operacija + vreme lukovanja), tako da preferiram shemu sa prekidnikom.

II. Neophodnost prekidnika opterećenja + ograničavajućeg prekidnika
(I) Prednosti primene

Većina domaćih i inostranih projekata petlje mreže/prethodno izgrađenih transformatorskih stanica na kojima sam radio koristi prekidnik opterećenja + ograničavajuće prekidnike. Oni imaju jednostavnu strukturu, nisku cenu i dobru zaštitu za transformatore. Testovi kratkih spojeva (verifikovani na terenu) pokazuju da prekidnici otklanjaju greške u 10ms (u poređenju s ~60ms prekidnika), što je ključno za sprečavanje eksplozija rezervoara.

(II) Logika saradnje

Prekidnici mogu uzrokovati neravnomerno radna stanja faza ako dođe do prekidivanja jedne faze. Stoga, prekidnici opterećenja moraju da sarade: udarnici prekidnika aktiviraju prekid opterećenja za prekid tri faze - verifikovana, neophodna koordinacija.

III. Ključni aspekti saradnje prekidnika opterećenja i prekidnika

Kao tehničar na prvoj liniji, znam da je njihova saradnja vitalna. IEC420 standard definiše pravila, dijeleći struju u 4 regiona (osnova mojih testiranja):

(I) Region I (I < Iak)

I_ak (ukupna nominalna struja uređaja) manja je od nominalne struje prekidnika I_a.nT (zbog temperature instalacije/gubitaka toplote). Prekidnici opterećenja prekidaju nominalnu struju i gasi lukove tri faze - fokus mojih dnevnih inspekcija.

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

Pri preopterećenju, prekidnici prvi nose prekomjernu struju. Oko 2I_a.nT, topi se (ali ne gasi luke), udarnici aktiviraju prekidnike opterećenja za prekid tri faze. Testiram ovu logiku vremenske razlike kako bih izbegao neuspjeh zaštite.

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

Prekidnici mogu gasiti luke nakon akcije. Jedan prekidnik tri faze prvi reagira, aktivirajući udarnike; prekidnici opterećenja gasi struju ostalih dvije faze. Ključna je transferna struja (maksimalna prekidna struja prekidnika opterećenja na određenom faktoru snage, 5I_a.nT - 15I_a.nT), proveravana prilikom odabira/provere.

(IV) Region IV (Ograničavajući raspon)

Za ekstremne greške, prekidnici reaguju u prvom poluvrtu kako bi ograničili vrhove greške struje; prekidnici opterećenja reaguju ali ne prekidaju struju. Verifikujem ovu logiku u vježbama za ispravnu operaciju.

IV. Zahtevi za transfer i prenos struje

Ovi parametri osiguravaju bezbednost opreme, ključni za moje terensko ispravljanje:

(I) Transferna struja

To je ključna vrijednost za prenos funkcija između prekidnika i prekidnika opterećenja. Ispod nje, prekidnici prekidaju jednu fazu, prekidnici opterećenja rade na ostalim. Prekidnici opterećenja opremljeni udarnicima trebaju testove transferne struje (obično > nominalna struja) - izazov za stariju opremu, verifikovano prema IEC420.

(II) Prenosna struja

To je struja potpuno prekinuta prekidnicima opterećenja (bez učešća prekidnika). Za prekidnike opterećenja sa udarnicima i relejima, potrebni su testovi prenosne struje. Ako je prenosna struja > transferne struje, testovi prenosa mogu biti isključeni. Operacija releja smanjuje gubitke prekidnika ali povećava troškove vakuumskih prekidnika opterećenja (dodavanjem releja/releja) - kompromise doneseni prema budžetima/uvjetima projekta.

V. Predlozi za zaštitu transformatora

Za zaštitu transformatora prekidnikom opterećenja + prekidnikom, ključne provere uključuju:

• Aktivacija udarnika: Provera usklađenosti stvarne i nominalne transferne struje za siguran prekid.

• Otpust prekomjerne struje: Verifikacija stvarne i nominalne prenosne struje za pouzdanu operaciju.

Ove zadatke je nužno obaviti za nove projekte/transformacije stare opreme. Kao tehničar na prvoj liniji, osiguravam stabilno snabdevanje strujom i sigurno rukovanje greškama za krajnje korisnike.