Ultra-Fast Strømbegrænser

UFCL-limiter, en fejlstrøm begrænser baseret på pyroteknisk teknologi, er et teknologisk svar på problemet med højere niveauer af kortslutningsstrøm, hvor systemforbedring finder sted, men udskiftning af hele beskyttelsesskab ikke er mulig.Fejl i elektriske strømsystemer er uundgåelige. Ud over skader i nærheden af fejlen - f.eks. pga. effekterne af en elektrisk bue - pålægger de fejlstrømme, der løber fra kilderne til fejlens placering, høje dynamiske og termiske belastninger på udstyr som busbarer, transformatorer og skab. Kredsløbsbryderne skal desuden være i stand til (selektivt) at afbryde de associerede strømme.

Men, en vækst i produktionen af elektrisk energi og en øget sammenkobling af netværk fører til højere fejlstrømme. Især den konstante vækst i produktionen af elektrisk energi har konsekvensen, at netværk nærmer sig eller endda overstiger deres grænser med hensyn til kapaciteten til at modstå kortslutningsstrøm. Derfor er der en betydelig interesse i enheder, der er i stand til at begrænse fejlstrømme. En fejlstrømbegrænser kan aktivere i den meget tidlige fase af den første stigning og begrænse det første top af fejlstrømmen, der passerer gennem den.

Brugen af UFCL-begrænsere giver mulighed for, at udstyr kan fortsætte i drift, selvom den potentielle fejlstrøm overstiger dens beregnede top- og korttidsholdbarhed, og i tilfælde af kredsløbsbrydere også dens beregnede kortslutningsundertrykkende og -afbrydende strøm. Udstyr kan undgås at blive erstattet, eller i det mindste flyttes til en senere dato. I tilfælde af nyt planlagte netværk giver UFCL-begrænsere mulighed for brug af udstyr med lavere specifikationer, hvilket muliggør betydelige kostnadsbesparelser. I tilfælde af nyt planlagte netværk giver UFCL-begrænsere mulighed for brug af udstyr med lavere specifikationer, hvilket muliggør betydelige kostnadsbesparelser.

Sometimes, UFCL-limiter is the only solution

Som vist i figur 1 nedenfor, er UFCL-begrænseren installeret i bus-tie-sektionen og er serieforbindelse til bus koblingskredsløbsbryder (CB). I tilfælde af en kortslutning i udgående feeder, kan den potentielle kortslutningsstrøm, der løber gennem udgående feeder CB (Ik"), nå 80kArms, hvilket svarer til en topstrøm på 200kAp. Dette overstiger specifikationerne for CB (40kArms og 100kAp). Med andre ord kan CB ikke give beskyttelse mod denne høje top kortslutningsstrøm, og operationshastigheden for CB er for langsom. Dette vil føre til alvorlige mekaniske og termiske spændinger og til sidst udstyrssammenbrud.

Dog gør den høje operationshastighed og strømbegrænsende evner hos UFCL-begrænseren det muligt at løse dette problem uden at opgradere alt udstyr i systemet. Ved at installere UFCL-begrænseren på den strategiske position i bus-tie, begrænses kortslutningsstrømmen i2 bidraget af T2 ved stigningen af den første cyklus og afbrydes, inden den potentielle strøm i2 når sit top. Den samlede (top) kortslutningsstrøm, der løber gennem CB i fejl-kredsløbet, holdes da under 100kAp (i1 + i2 <100 kAp), som er den beregnede top holdbarhed for CB. Derfor kan CB modstå fejlstrømmen og afbryde for at rydde fejlen sikkert.

I sammenligning med komplekse konventionelle løsninger har UFCL-begrænseren både tekniske og økonomiske fordele, når den anvendes i transformer eller generator feeders, i skab sectionalizing og forbundet parallelt med reaktorer. Der er ingen behov for, at kunder opgraderer alt skab, busbar kabler osv.

Fordele ved brug af en UFCL-begrænser i et netværk er:

• Reduktion af kortslutningsstrømmen i systemet (i forhold til kortslutningsstrømmen med lukket tie kredsløbsbryder)

• Reduktion af spændingsfald og blink pga. den lavere samlede kildeimpedans

• Reduktion af harmoniske pga. den lavere samlede kildeimpedans

• Højere systemtilgængelighed pga. parallel forbindelse af feeding generators og transformatorer

• Højere laster mulige i et subsystem (højere end specifikationerne for feeding generators og transformatorer i subsystemet)

UFCL-begrænser skab

UFCL-begrænser i løst udstyrs levering