Panduan Pemilihan Pembekab Litar Hampa: Parameter & Aplikasi

I. Pemilihan Peralatan Pemutus Litar Vakum

Peralatan pemutus litar vakum harus dipilih berdasarkan arus nominal dan arus korsleting nominal, dengan menggunakan kapasitas sebenar grid elektrik sebagai rujukan. Tren untuk mengambil faktor keselamatan yang terlalu tinggi harus dielakkan. Pemilihan yang terlalu konservatif tidak hanya menyebabkan "oversizing" (pecah belah besar untuk beban kecil) yang tidak ekonomis, tetapi juga mempengaruhi prestasi pemutus dalam mengganggu arus induktif atau kapasitif kecil, yang mungkin menyebabkan tegangan overvoltase potongan arus.

Menurut literatur yang berkaitan, kira-kira 93.1% litar pengisi 10kV dalam grid elektrik operasional China memiliki arus nominal 2000A atau kurang. Oleh itu, pemilihan arus operasi nominal harus fokus pada nilai 2000A dan di bawah. Pemilihan arus korsleting maksimum harus mengikuti keperluan "Petunjuk Perancangan dan Reka Bentuk Jaringan Bandar," mengelakkan pengejaran buta margin keselamatan yang berlebihan.

Saat ini di pasaran China, peralatan pemutus litar merk import yang biasa digunakan termasuk HVX Schneider, VD4 ABB, dan siri 3AE Siemens. Merk tempatan termasuk CV1 Changshu Switchgear, RMVS1 Shanglian, dan siri ZN172 Baoguang. Perbezaan kualiti antara merk tempatan dan import kini hampir tidak dapat diperhatikan.

II. Peralatan Pemutus Litar Vakum dan Ciri-cirinya

Pemutus litar adalah peranti pemutus yang dilengkapi dengan ruang pemadam busur istimewa. Ia boleh menutup, membawa, dan mengganggu arus di bawah keadaan litar normal, dan boleh menutup, membawa, dan mengganggu keadaan litar abnormal (misalnya, korsleting) dalam tempoh masa yang ditentukan. Ia sesuai untuk grid elektrik dengan frekuensi 50Hz dan tahap voltan 3.6kV dan ke atas, digunakan untuk memutuskan dan menyalakan arus beban (biasanya tidak melebihi 4000A), arus overload, dan arus korsleting nominal (biasanya tidak melebihi 63kA).

Ia juga boleh digunakan dalam aplikasi khas untuk memutuskan garis transmisi panjang yang tidak dibebani, transformator yang tidak dibebani, bank kapasitor, dll., dan membawa arus korsleting (biasanya tidak melebihi 63kA) dalam tempoh waktu yang ditentukan (1s, 3s, 4s), serta menutup ke atas arus korsleting (biasanya tidak melebihi 160kA). Umur mekanikal pemutus litar biasanya 10.000 operasi, dengan model khas mencapai 30.000 atau 60.000 operasi. Apabila dilengkapi dengan aktuator magnet permanen, ia boleh mencapai hingga 100.000 operasi. Menurut CB1984-2014, umur elektrikal pemutus litar adalah 274 operasi.

Pemutus litar biasanya mempunyai kebolehan auto-reclosing, membolehkan pemulihan bekalan kuasa dengan cepat selepas penyelesaian kerosakan, dan biasanya digunakan dalam aplikasi penting. Walau bagaimanapun, pemutus litar relatif mahal (memerlukan perlindungan relai atau berdasarkan mikroprosesor yang setanding), dan masa gangguan arus kerosakan adalah dalam 80ms (bergantung pada masa tindak balas relai perlindungan, masa trip pemutus, dan masa busur). Kelajuan gangguan arus kerosakan lebih perlahan daripada perakitan peralatan pemutus, oleh itu peralatan yang dilindungi perlu mempunyai kebolehan tahan arus pendek yang cukup.

III. Aplikasi Utama Pemutus Litar

Pemutus litar biasanya digunakan dalam perusahaan industri dan pertambangan, pembangkit listrik, dan substansi untuk menerima, mengawal, dan melindungi sistem tenaga. Konfigurasi tipikal (menggunakan 12kV sebagai contoh) terdiri dari dua pemutus litar masuk dan satu atau lebih pemutus litar keluar (lihat diagram). Arus pemutus litar masuk biasanya tidak melebihi 4000A, dengan arus pemutusan korsleting biasanya tidak melebihi 50kA. Arus nominal pemutus litar keluar biasanya tidak melebihi 1600A, dengan arus pemutusan korsleting biasanya tidak melebihi 40kA.

IV. Kriteria Pemilihan Pemutus Litar

• Gunakan pemutus litar apabila mengawal arus beban melebihi 630A.

• Gunakan pemutus litar apabila melindungi transformator dengan kapasiti lebih besar daripada 1600kVA di hujung bekalan.

• Gunakan pemutus litar apabila melindungi motor dengan kapasiti lebih besar daripada 1200kW.

• Gunakan pemutus litar apabila memutuskan bank kapasitor.

• Gunakan pemutus litar generator khusus apabila melindungi generator.

• Gunakan pemutus litar apabila melindungi garis tenaga atau peralatan penting.

Contoh aplikasi pemutus litar

V. Precautions During Vacuum Circuit Breaker Operation

Semasa operasi, pemeliharaan pemutus litar vakum harus ditentukan berdasarkan keadaan penggunaan dan frekuensi operasi. Untuk pemutus dengan operasi jarang (operasi tahunan tidak melebihi 1/5 umur mekanikal), pemeriksaan rutin sekali setahun sudah mencukupi dalam tempoh umur mekanikal. Untuk pemutus yang sering dioperasikan, jumlah operasi antara pemeriksaan tidak boleh melebihi 1/5 umur mekanikal.

Apabila frekuensi operasi sangat tinggi atau umur mekanikal/elektrikal mendekati akhir, jarak pemeriksaan harus dipendekkan. Item pemeriksaan dan penyesuaian termasuk tahap vakum, perjalanan, perjalanan kontak, sinkronisasi, kelajuan buka/tutup, serta pemeriksaan komponen utama mekanisme operasi, sambungan elektrikal luar, isolasi, dan kontak bantu bekalan kuasa kawalan.

Isu-isu berikut harus diperhatikan semasa operasi pemutus litar vakum:

(1) Isu Overvoltage

Pemutus litar vakum sering menghasilkan overvoltage tinggi ketika mengganggu arus kecil, terutama arus induktif kecil seperti arus magnetisasi transformator, disebabkan pemotongan arus yang signifikan. Selain itu, ketika mengganggu arus kapasitif bank kapasitor, sulit untuk menghindari re-ignition; begitu re-ignition terjadi, ia dapat menghasilkan overvoltage re-ignition. Oleh karena itu, perlindungan dengan pelindung surga logam oksida berkinerja tinggi atau peranti perlindungan RC (resistor-kapasitor) harus dipasang.

(2) Monitoring Integritas Vakum dalam Ruang Pemutus

Tahap vakum di dalam ruang pemutus vakum biasanya dipertahankan antara 10⁻⁴ dan 10⁻⁶ Pa. Seiring dengan penuaan ruang pemutus dan akumulasi operasi pemutusan, atau karena pengaruh eksternal, tahap vakum secara bertahap memburuk. Begitu turun di bawah ambang batas kritis, kemampuan pemutusan dan kekuatan dielektrik akan terganggu. Oleh karena itu, tahap vakum di dalam ruang pemutus harus diuji secara berkala selama operasi.

(3) Monitoring Aus Kontak

Permukaan kontak ruang pemutus vakum aus secara bertahap setelah beberapa kali pemutusan arus. Seiring dengan peningkatan aus kontak, perjalanan kontak meningkat, yang pada gilirannya meningkatkan langkah kerja bellows, secara signifikan mengurangi umurnya. Biasanya, aus listrik maksimum yang diperbolehkan sekitar 3mm. Ketika aus kumulatif mencapai atau melebihi nilai ini, kinerja pemutusan dan konduktivitas ruang pemutus vakum menurun, menandakan akhir umurnya.

VI. Kesimpulan

Dalam pemilihan pemutus litar vakum, pertimbangan penuh harus diberikan kepada kondisi pasokan listrik sebenarnya dan karakteristik beban sebenarnya di sisi beban. Pemilihan pemutus litar yang benar dan rasional memainkan peran penting dalam meningkatkan operasi sistem yang aman dan andal.