Användningsanalys av kombinationsapparat för belastningsswitch och strömbegränsande säkring

Som frontlinjestechniker inom nätverksförsörjning och förmonterade transformatorstationers drift och underhåll, förstår jag djupt utrustningsiterationen drivet av högspänningsutbyggnad i städer. Enligt Nationala Försörjnings- och Utnyttjandeföreskrifterna, krävs 10(6)kV högspänningsförsörjning och 220/380V spänningsnedtrappning för utrustning över 250kW eller 160kVA överföringskapacitet, vilket gör nätverksenheterna och förmonterade transformatorstationer viktiga i distributionsnät.

I. Utrustningsstruktur och skyddsschemaval
(I) Utrustningsuppbyggnad

De nätverksenheterna som jag hanterar har vanligtvis 2 nätverbskabelfält och 1 transformatorcirkuitfält. Förmonterade transformatorstationer integrerar högspänningsbrytare, transformatorer och lågspänningsenheter i kompakta, förmonterade set för inomhus-/utomhusanvändning. Kärnan är skyddet mot transformatorfel (t.ex. kortslutningar) genom högspänningsbrytare.

(II) Jämförelse av skyddsscheman

I praktiken har jag testat två skyddsmetoder: brytare och belastningsbrytare + strömavbrottsgivande säkring. Den senare är överlägsen – enkel, kostnadseffektiv och mer effektiv för transformatorer. Kortslutningstester visar att transformatorer behöver kortslutningsavbrott inom 20ms för att undvika tankexplosioner; strömavbrottsgivande säkringar klarar det på 10ms, medan brytare tar ~60ms (relen + operation + båge), så jag föredrar säkringsschemat.

II. Nödvändigheten av belastningsbrytare + strömavbrottsgivande säkring
(I) Användningsfördelar

De flesta inhemska och utländska nätverk/förmonterade transformatorstationprojekt som jag deltagit i använder belastningsbrytare + strömavbrottsgivande säkring. De har enkel struktur, låg kostnad och bra skydd för transformatorer. Kortslutningstester (verifierade på plats) visar att säkringar klargör fel inom 10ms (mot brytarnas ~60ms), kritiskt för att förhindra tankexplosioner.

(II) Samarbetets logik

Säkringar kan orsaka obalanserad fasdrift om enfasig säkring uppstår. Därför måste belastningsbrytare samarbeta: säkringsslagnycklar utlöser belastningsbrytarens avbrott för trefasigt brytande – ett verifierat, oumbärligt samarbete.

III. Samarbetets nyckelpunkter mellan belastningsbrytare och säkring

Som frontlinjearbetare vet jag att deras samarbete är viktigt. IEC420-standarden definierar regler, delar upp strömmen i 4 regioner (min justeringsgrund):

(I) Region I (I < Iak)

I_ak (sammansatta apparaters nominella ström) är mindre än säkringens nominella ström I_a.nT (p.g.a. installationstemperatur/värmeavsättning). Belastningsbrytare bryter nominell ström och släcker trefasiga bågar – mitt dagliga inspektionsfokus.

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

Vid överbelastning tar säkringarna först överströmningen. Vid ~2I_a.nT agerar smältsäkringar (men inte bågsläckning), utlösare utlöser belastningsbrytare för trefasigt brytande. Jag testar denna tidsdifferenslogik för att undvika skyddsmisslyckande.

(III) Region III (Överföringsström ITC, ~3Ia.nT start)

Säkringar kan släcka bågar efter verkan. En trefasig säkring agerar först, utlöser utlösare; belastningsbrytare släcker de andra två fasernas ström. Nyckeln är överföringsströmmen (belastningsbrytarens maximala brytström vid specifik effektfaktor, 5I_a.nT-15I_a.nT), kontrollerad under validering/val.

(IV) Region IV (Strömavbrottsområde)

Vid extrem fel, agerar säkringar i den första halvåran för att begränsa felströmpicker; belastningsbrytare agerar men bryter inte ström. Jag verifierar denna logik i övningar för korrekt fungerande.

IV. Överförings- och överlämningsströmskrav

Dessa parametrar säkerställer utrustningssäkerhet, viktigt för mina fältjusteringar:

(I) Överföringsström

Det är den kritiska värdet för funktionsoverföring mellan säkringar och belastningsbrytare. Nedanför detta bryter säkringar en fas, belastningsbrytare hanterar resten. Belastningsbrytare med utlösare behöver överföringsströmsprov (vanligtvis > nominell ström) – en utmaning för äldre utrustning, verifierad enligt IEC420.

(II) Överlämningsström

Det är strömmen fullständigt brytd av belastningsbrytare (utan säkringsdeltagande). För belastningsbrytare med både utlösare och frigivare, behövs överlämningsströmsprov. Om överlämningsström > överföringsström, kan överföringstester vara undantagna. Frigivningsoperation minskar säkringsförlust men ökar vakuumbelastningsbrytarkostnader (genom tillägg av reläer/frigivare) – en balansering baserad på projektbudgetar/villkor.

V. Skyddsförslag för transformatorer

För belastningsbrytare + säkringsskydd av transformatorer, inkluderar viktiga verifieringar:

• Utlösare: Kontrollera matchning mellan faktisk och nominell överföringsström för säkert brytande.

• Överströmfrigivning: Verifiera faktisk och nominell överlämningsström för tillförlitlig drift.

Dessa uppgifter är obligatoriska för nya projekt/omvandling av äldre utrustning. Som frontlinjearbetare ser jag till att säkra strömförsörjningen och säkert hantera fel för nedströmsanvändare.