Vakum Kesici Seçim Rehberi: Parametreler ve Uygulamalar
I. Vakum Devre Kesicilerinin Seçimi
Vakum devre kesicileri, belirlenen akım ve belirlenen kısa devre akımı temelinde seçilmeli ve güç şebekesinin gerçek kapasitesi referans alınmalıdır. Aşırı yüksek güvenlik faktörlerine başvurulmaması gerekir. Çok dikkatli bir seçim, sadece ekonomik olmayan "büyük ölçekte küçük yük" (küçük yük için büyük kesici) sorununu değil, aynı zamanda küçük endüktif veya kapasitif akımları kesme performansını da etkileyebilir, bu da akım kesme aşırı gerilimlerine neden olabilir.
İlgili literatüre göre, Çin'deki faaliyet gösteren güç şebekelerindeki yaklaşık %93,1'lik 10kV besleme hatları, 2000A veya daha düşük belirlenen akıma sahiptir. Bu nedenle, belirlenen çalışma akımının seçilmesi, öncelikle 2000A ve altındaki değerler üzerine odaklanmalıdır. Maksimum kısa devre akımının seçilmesi, "Şehir Ağ Planlama ve Yeniden Yapılandırma Kılavuzu" gerekliliklerine uygun olarak, aşırı güvenlik marjlarının kör takip edilmesinden kaçınmalıdır.
Şu anda Çin pazarında yaygın olarak kullanılan ithal marka devre kesiciler arasında Schneider'in HVX, ABB'nin VD4 ve Siemens'in 3AE serisi bulunmaktadır. Yerel markalar arasında Changshu Switchgear'in CV1, Shanglian'ın RMVS1 ve Baoguang'ın ZN172 serisi bulunur. İthal ve yerel markalar arasındaki kalite farkı artık önemsiz seviyededir.
II. Vakum Devre Kesicileri ve Özellikleri
Devre kesicisi, özel bir ark söndürme odası ile donatılmış bir anahtarlama cihazıdır. Normal devre koşullarında akımları kapatabilir, taşıyabilir ve keser, ayrıca belirli zaman dilimleri içinde anormal devre koşullarını (örneğin, kısa devre) kapatabilir, taşıyabilir ve keser. 50Hz frekansta ve 3,6kV ve üzeri gerilim seviyelerindeki güç şebekelerinde kullanılır, yük akımlarını (genellikle 4000A'yı aşmaz), aşırı yük akımlarını ve belirlenen kısa devre akımlarını (genellikle 63kA'yı aşmaz) açıp kapamak için kullanılır.
Özel uygulamalarda, boş uzun hattı, boş transformatörü, kondansatör bankalarını vb. kapatabilir, belirli sürelerde (1s, 3s, 4s) kısa devre akımlarını (genellikle 63kA'yı aşmaz) taşıyabilir ve kısa devre akımlarına (genellikle 160kA'yı aşmaz) bağlanabilir. Devre kesicilerin mekanik ömrü genellikle 10.000 işlem, özel modellerde 30.000 veya 60.000 işlem olabilir. Kalıcı manyetik aktüatör ile donatıldığında, 100.000 işleme ulaşabilir. CB1984-2014'e göre, devre kesicilerin elektriksel ömrü 274 işlem olmaktadır.
Devre kesiciler genellikle otomatik yeniden kapama yeteneğine sahiptir, bu da arızadan sonra hızlı güç sağlayışı sağlar ve genellikle kritik uygulamalarda kullanılır. Ancak, devre kesiciler nispeten pahalıdır (uygun röle veya mikroişlemci tabanlı koruma gerektirir) ve arızayı kesme süresi 80ms'de (koruma rölesinin tepki süresine, kesicinin açma süresine ve ark süresine bağlı olarak) olur. Arızalı akımı kesme hızı, anahtar panosundan daha yavaştır, bu nedenle korunan ekipmanların yeterli kısa süreli dayanıklılığa sahip olması gerekir.
III. Devre Kesicilerinin Ana Uygulamaları
Devre kesiciler, sanayi ve madencilik işletmelerinde, termik santrallerde ve trafiği almak, kontrol etmek ve güç sistemlerini korumak için kullanılır. Tipik bir yapılandırma (12kV örneğini kullanarak) iki giriş devre kesicisi ve bir veya daha fazla çıkış devre kesicisinden oluşur (diagrama bakınız). Giriş devre kesicisi akımı genellikle 4000A'yı aşmaz, kısa devre kesme akımı genellikle 50kA'yı aşmaz. Çıkış devre kesicilerinin belirlenen akımı genellikle 1600A'yı aşmaz, kısa devre kesme akımı genellikle 40kA'yı aşmaz.
IV. Devre Kesicilerinin Seçim Kriterleri
Yük akımlarını 630A'yı aşan değerde kontrol ederken devre kesicisi kullanın.
Güç kaynağı ucundaki 1600kVA'yı aşan kapasiteli transformatorları korurken devre kesicisi kullanın.
1200kW'yi aşan kapasiteli motorları korurken devre kesicisi kullanın.
Kondansatör bankalarını değiştirirken devre kesicisi kullanın.
Jeneratörleri korurken özel jeneratör devre kesicisi kullanın.
Güç hatlarını veya kritik ekipmanları korurken devre kesicisi kullanın.
Devre kesicilerinin uygulama örnekleri
V. Vakum Devre Kesicilerinin İşlem Sırasında Dikkat Edilmesi Gerekenler
İşlem sırasında, vakum devre kesicilerinin bakımının kullanım koşullarına ve operasyonel sıklığına bağlı olarak belirlenmesi gerekir. Nispeten az çalıştırılan kesiciler (yıllık işlemler mekanik ömrünün 1/5'ini aşmıyorsa), mekanik ömrü boyunca yıllık rutin bir incelemesi yeterlidir. Sıklıkla çalışan kesiciler için, incelemeler arasındaki işlem sayısı mekanik ömrün 1/5'ini aşmamalıdır.
Çalışma sıklığı çok yüksekse veya mekanik/elektriksel ömrün sonuna yaklaşılırsa, inceleme aralıkları kısaltılmalıdır. Inceleme ve ayarlamalar arasında vakum seviyesi, yolculuk, temas yolculuğu, senkronizasyon, açma/kapama hızı, operasyon mekanizmasının ana bileşenleri, dış elektrik bağlantıları, yalıtım ve kontrol gücü yardımcı kontakları denetlenmelidir.
Vakum devre kesicilerinin işlem sırasında dikkat edilmesi gereken aşağıdaki konular vardır:
(1) Aşırı Gerilim Sorunları
Vakum devre kesicileri, özellikle küçük endüktif akımlar (transformator manyetize akımları) gibi küçük akımları keserken, önemli akım kesme nedeniyle yüksek aşırı gerilimler üretir. Ayrıca, kondansatör bankalarının kapasitif akımlarını keserken, ark yeniden yakılması önlenmesi zordur; yeniden yakılma gerçekleştiğinde, yeniden yakılma aşırı gerilimlerine neden olabilir. Bu nedenle, yüksek performanslı metal oksit tipi yıldırım tutucular veya RC (direnç-kapasitör) koruma cihazları kurulmalıdır.
(2) Kesici Odasındaki Vakum Bütünlüğünün İzlenmesi
Vakum kesici içindeki vakum seviyesi genellikle 10⁻⁴ ila 10⁻⁶ Pa arasında korunur. Kesici yaşlandıkça ve daha fazla anahtarlamaya uğradıkça, veya dış etkiler nedeniyle, vakum seviyesi yavaş yavaş bozulur. Kritik bir eşikten aşağıya düştüğünde, kesme yeteneği ve dielektrik direnci etkilenir. Bu nedenle, kesici içindeki vakum seviyesi, işlem sırasında düzenli olarak test edilmelidir.
(3) Temas Aşınmasının İzlenmesi
Vakum kesici temas yüzeyleri, birçok akım kesme sonrası aşınır. Temas aşınması arttıkça, temas yolculuğu artar, bu da baloncukların çalışma yolunu artırır ve bunların ömrünü önemli ölçüde azaltır. Genellikle, maksimum izin verilen elektriksel aşınma yaklaşık 3mm'dir. Toplam aşınma bu değeri ulaştığında veya aşındığında, vakum kesicinin kesme performansı ve iletkenliği azalır, bu da hizmet ömrünün sonunu gösterir.
VI. Sonuç
Vakum devre kesicilerinin seçilmesinde, gerçek güç sağlama koşullarına ve yük taraflarındaki gerçek yük özelliklerine tamamen dikkat edilmelidir. Devre kesicilerinin doğru ve mantıklı seçilmesi, sistemin güvenli ve güvenilir çalışmasını artırmada önemli rol oynar.
