הגנה מאוזנת על תקלה באדמה

スキーム IE-Business עבור מפעלי ייצור קטנים

הסכמה להגנה על תקלה מאוזנת אדמה משמשת כהגנה קריטית, בעיקר לשימוש להגנה על מפעלי ייצור קטנים בתרחישים בהם מערכות הגנה דיפרנציאליות והגנות מאוזנות עצמית אינן אפשרויות жизнеспособные. במפעלי ייצור קטנים, קצות האפס של הסיבובים בשלושה פאזה מחוברים מבפנים לטרמינל אחד. כתוצאה מכך, קצה האפס אינו נגיש מבחוץ, מה שגורם למתקנים קונבנציונליים להיות בלתי יעילים. כאן נכנס לתמונה סכמת ההגנה המאזנת את התקלה לאדמה, מספקת הגנה חיונית נגד תקלות אדמה. חשוב לציין שהסכימה מיועדת במיוחד לגילוי תקלות אדמה ולא מציעה הגנה נגד תקלות בין-פאזה, אלא אם כן תקלות בין-פאזה אלו מתפתחות בסופו של דבר לתקלות אדמה.

חיבור הסכמה להגנה על תקלה מאוזנת אדמה

המימוש של סכמת ההגנה על תקלה מאוזנת אדמה כולל תצורה מדויקת של טרנספורטורים זרם (CTs). בהתקנה זו, CTs מותקנים על כל אחת מהפאזות של מפעל הייצור. הסיבובים המשניים שלהם מחוברים מקבילה לסיבוב המשני של CT נוסף. CT זה מותקן על המוליך המקשר את נקודת הכוכב (אפס) של מפעל הייצור לאדמה. רשת מגן מחוברת אסטרטגית מעל הסיבובים המשניים המשולבים של כל ה-CTs הללו. תצורה זו מאפשרת למערכת ההגנה לעקוב אחרי אי-המאזננות בתזוזת הזרם שמתרחשת במהלך מצב של תקלה אדמה, מאפשרת לרשת המגן לזהות במהירות ולהגיב לתקלות פוטנציאליות, ובכך מגנה על מפעל הייצור הקטן מפני נזקים שנגרמים מתקלות אדמה.

סכמת הגנה על תקלה מאוזנת אדמה: פונקציונליות, מגבלות והשפעה

סקירה ותחום עיסוק

הסכימות המאזנות מתוכננות להגן על תקלות אדמה באזור מוגדר, באופן ספציפי באזור המוגבל בין טרנספורטורי הזרם של הצד הניטרלי והצד הליניארי (CTs). מנגנון הגנה ממוקד זה מתמקד בעיקר בגילוי תקלות אדמה בתוך הסיבובים של המנוע. חשוב לציין שהוא נשאר ללא פעולה במהלך תקלות אדמה חיצוניות, ולכן הסכימה הזו מכונה גם סכימת הגנה מוגבלת על תקלות אדמה. במפעלי ייצור גדולים, הסכימה הזו היא לעיתים קרובות מומשכת כשכבת הגנה נוספת, משלימה מערכות הגנה כולניות יותר.

מנגנון פעולה

פעולת נורמלית

תחת תנאי פעילות נורמליים של מפעל הייצור, סכום הזרמים הזורמים דרך הסיבובים המשניים של טרנספורטורי הזרם הוא בדיוק אפס. בנוסף, אין זרם זורם מהמשני לניטרלי. כתוצאה מכך, הרשת המגנה הקשורה לסכימה נשארת ללא אנרגיה, מציינת שהמערכת פועלת ללא מצבים של תקלה.

תקלה באזור המוגן

כאשר תקלה אדמה מתרחשת באזור המוגן (האזור שמאלית ל-CT הצד הליניארי), מתרחש שינוי משמעותי. זרם התקלה מתחיל לזרום דרך הסיבובים הראשיים של טרנספורטורי הזרם. זה, בתורו, גורם לזרמים משניים מתאימים שעוברים דרך הרשת. כאשר גודל הזרמים המשניים מגיע לסף מוגדר מראש, הרשת מופעלת, מפעילה את המפסק החשמלי להתנתק ולהפריד את החלק הפגום של מפעל הייצור. התגובה המהירה הזו עוזרת למנוע נזקים נוספים למפעל הייצור עקב התקלה.

תקלה מחוץ לאזור המוגן

במקרה של תקלה שמתרחשת מחוץ לאזור המוגן (ימנית ל-CT הצד הליניארי), התנהגות החשמל שונה. סכום הזרמים בנקודות המגע של מפעל הייצור שווה לזרם הזורם בקשר הניטרלי. מאיזון זה לא מוביל לזרם נטו זורם דרך הסליל ההפעלה של הרשת. לכן, הרשת אינה מופעלת, והמערכת ממשיכה לפעול, מניחה שהתקלה היא חיצונית ולא מאיימת ישירות על שלמות הסיבובים המוגנים של מפעל הייצור.

חסרונות

למרות יעילותה ברוב המקרים, לסכימת ההגנה על תקלה מאוזנת אדמה יש מגבלות ניכרות. כאשר תקלה מתרחשת בקרבת קצה הניטרלי או כאשר הדבקת הניטרלי מתבצעת דרךנגד או טרנספורטור מפזר, גודל זרם התקלה הזורם דרך המשני של טרנספורטור הזרם מופחת משמעותית. במקרים כאלה, זרם מופחת זה עשוי לרדת מתחת לזרם ההפעלה של הרשת, שהוא הזרם המינימלי הנדרש להפעיל את הרשת. כתוצאה מכך, הרשת נכשלת בהפעלה, מאפשרת לזרם התקלה להמשיך במעגל הסיבובים של מפעל הייצור. החשיפה הארכה לזרם התקלה יכולה לגרום לחימום, הידרדרות מבודד, ואולי נזק כבד למפעל הייצור, ממחישה את חשיבות הבנת והתייחסות למגבלות אלה ביישומים מעשיים.