Застосування комбінованого пристрою з нагрузковим включаčем та плавким предохранителем обмеження струму

Як лінійний технік у сфері забезпечення електропостачання в кільцевих мережах та обслуговування заздалегідь виготовлених підстанцій, я глибоко розумію ітерацію обладнання, що спричинена розширенням міських високовольтних мереж. Згідно з Національними правилами надання та споживання електроенергії, для обладнання зі спроможністю передачі більше 250 кВт або 160 кВА необхідно використовувати високовольтне живлення 10(6) кВ та зниження напруги до 220/380 В, що робить кільцеві модулі та заздалегідь виготовлені підстанції ключовими елементами розподільчих мереж.

I. Склад обладнання та вибір схеми захисту
(I) Склад обладнання

Кільцеві модулі, з якими я працюю, зазвичай мають 2 інтервали кільцевих кабелей та 1 інтервал трансформаторного контуру. Заздалегідь виготовлені підстанції поєднують високовольтові вимикачі, трансформатори та низьковольтове обладнання в компактні, заздалегідь виготовлені набори для використання всередині та на вулиці. Основою є захист високовольтових вимикачів від аварій трансформаторів (наприклад, коротких замикань).

(II) Порівняння схем захисту

На практиці я тестував два методи захисту: використання вимикача та використання вантажного вимикача + струмозмінний предохранитель. Останній є кращим — простий, економічний та більш ефективний для захисту трансформаторів. Тести коротких замикань показали, що трансформаторам потрібно очистити короткий замикання протягом 20 мс, щоб уникнути вибуху резервуара; струмозмінні предохранители роблять це за 10 мс, тоді як вимикачам потрібно ~60 мс (реле + час операції + час дуги), тому я віддаю перевагу схемі з предохранителем.

II. Необхідність використання вантажного вимикача + струмозмінного предохранителя
(I) Переваги застосування

Більшість проектів кільцевих мереж та заздалегідь виготовлених підстанцій, у яких я брав участь, використовують вантажний вимикач + струмозмінні предохранители. Вони мають просту конструкцію, низьку вартість та надійний захист трансформаторів. Тести коротких замикань (перевірені на місці) показали, що предохранители очищають аварії за 10 мс (порівняно з ~60 мс вимикачів), що критично для запобігання вибуху резервуара.

(II) Логіка взаємодії

Предохранители можуть призвести до нерівномірної фазової роботи, якщо виникає одиночне фазове предохранення. Тому вантажні вимикачі повинні співпрацювати: ударники предохранителей запускають трифазне відключення вантажного вимикача — це перевірена, необхідна координація.

III. Ключові моменти співпраці вантажного вимикача та предохранителя

Як лінійний працівник, я знаю, що їхня співпраця є важливою. Стандарт IEC420 визначає правила, поділяючи струм на 4 області (мої основи для налагодження):

(I) Область I (I < Iak)

I_ak (сполучений номінальний струм приладів) менший за номінальний струм предохранителя I_a.nT (через температуру встановлення / теплові втрати). Вантажні вимикачі відключають номінальний струм та гасять трифазні дуги — це моя щоденна точка перевірки.

(II) Область II (Ia.nT< I < 3Ia.nT)

При перетворенні предохранители першими приймають надмірний струм. При ~2I_a.nT вони діють (але не гасять дугу), ударники запускають вантажні вимикачі для трифазного відключення. Я перевіряю цю логіку різниці часу, щоб уникнути невдалого захисту.

(III) Область III (Передавальний струм ITC, ~3Ia.nT початок)

Предохранители можуть гасити дуги після дії. Одна трифазна предохранитель діє першою, запускаючи ударники; вантажні вимикачі гасять струми двох інших фаз. Ключовим є передавальний струм (максимальний струм відключення вантажного вимикача при певному коефіцієнті ефективності, 5I_a.nT - 15I_a.nT), який перевіряється під час вибору/перевірки.

(IV) Область IV (Діапазон струмозмінного захисту)

Для крайніх аварій предохранители діють в першій половині хвилі, щоб обмежити піки аварійного струму; вантажні вимикачі діють, але не відключають струм. Я перевіряю цю логіку під час тренувань для правильного функціонування.

IV. Вимоги до передавального та передавального струму

Ці параметри забезпечують безпеку обладнання, що є ключовим для моєї налагоджувальної роботи на місці:

(I) Передавальний струм

Це критичне значення для передачі функцій між предохранителями та вантажними вимикачами. Нижче цього значення, предохранители відключають одну фазу, а вантажні вимикачі обробляють решту. Вантажні вимикачі з ударниками потребують тестів передавального струму (зазвичай > номінального струму) — це проблема для старого обладнання, перевірена за стандартом IEC420.

(II) Передавальний струм

Це струм, який повністю відключається вантажними вимикачами (без участі предохранителя). Для вантажних вимикачів з ударниками та випускниками потрібні тестування передавального струму. Якщо передавальний струм > передавального струму, тестування передавального струму може бути виключено. Дія випускника зменшує втрати предохранителя, але збільшує вартість вакуумних вантажних вимикачів (додавання реле/випускників) — компроміси, які робляться залежно від бюджету/умов проекту.

V. Пропозиції щодо захисту трансформаторів

Для захисту трансформаторів за допомогою вантажного вимикача + предохранителя, ключові перевірки включають:

• Запуск ударника: Перевірте відповідність фактичного та номінального передавального струму для безпечного відключення.

• Випускник надмірного струму: Перевірте фактичний та номінальний передавальний струм для надійної роботи.

Ці завдання є обов'язковими для нових проектів/трансформації старого обладнання. Як лінійний працівник, я забезпечую стабільне електропостачання та безпечне оброблення аварій для користувачів нижчої частини мережі.