Ultra-Fast Current Limiter (FCL): Μια Επαναστατική Λύση με Διακοπή σε Επίπεδο Χιλιοστών του Δευτερολέπτου και Οικονομικά Πλεονεκτήματα

13yrs + staff 30000+m² US$100,000,000+ China

Επισκόπηση: Αναρτήρυνμα της Ταχύτητας και της Οικονομικής Λειτουργίας στην Προστασία από Σύντομη Σύνδεση

Αυτή η λύση εστιάζει σε ένα υπερταχύ όργανο περιορισμού συρρεών σύντομης σύνδεσης, σχεδιασμένο για να αντιμετωπίσει βαθιά την αυξανόμενη πρόκληση των υπερβολικών συρρεών σύντομης σύνδεσης και να εξασφαλίσει την ασφάλεια των ηλεκτρικών δικτύων και εξοπλισμού.

1.1 Κύριες Ιδιότητες

Υπερταχής Ταχύτητα Διακοπής: Ανιχνεύει σφάλματα και περιορίζει την ροή στροφής μέσα σε 1 χιλιοστό δευτερολέπτου, περιορίζοντας αποτελεσματικά την ροή σύντομης σύνδεσης πριν φτάσει στο επιθυμητό μέγιστο.
Υψηλή Εμποτελευματική Ικανότητα:

Κατάλληλο για συστήματα 12kV/17.5kV: Μέγιστη διακοπτική ικανότητα 210kA (RMS).
Εφαρμόσιμο σε συστήματα 24kV/36kV/40.5kV: Μέγιστη διακοπτική ικανότητα 140kA (RMS).

1.2 Κύρια Πλεονεκτήματα

Οικονομική Αποτελεσματικότητα: Λειτουργεί παράλληλα με περιοριτικά ρεακτόρια για την παροχή της πιο οικονομικής λύσης περιορισμού. Αποφεύγει την αντικατάσταση ολόκληρων πάνελ switchgear ή μετατροπείς λόγω αυξημένων συρρεών σύντομης σύνδεσης, μειώνοντας σημαντικά τις επενδύσεις σε νέα ή ενημερωμένα υποσταθμίων.
Ευρεία Συμβατότητα: Ιδανικό για την επικοινωνία switchgear και υποσταθμίων. Σε πολλές περιπτώσεις (π.χ., παράλληλη λειτουργία πολλών μετατροπέων), είναι η μόνη τεχνικά εφικτή λύση.
Εξαιρετική Βασικότητα:

Περισσότερα από 60 χρόνια παγκόσμιας λειτουργίας (εφευρέθηκε το 1955), επιβεβαιωμένη σε χιλιάδες έργα παγκοσμίως.
Στατιστικά από σχεδόν 4.000 μονάδες δείχνουν μέση συχνότητα λειτουργίας μόνο μια φορά κάθε τέσσερα χρόνια, δείχνοντας σταθερή και αξιόπιστη απόδοση.

Κλειδιά Τεχνικά Ερωτήματα-Απαντήσεις

Αριθμός	Κλειδί Ερώτημα	Κύρια Απάντηση
1	Τι είναι το κορυφαίο ρεύμα σύντομης σύνδεσης;	Το μέγιστο στιγμιότυπο τιμή κατά την πρώτη περίοδο μετά την εμφάνιση σφάλματος σύντομης σύνδεσης, αποτελούμενο από την υπερθέση περιοδικών και απεριοδικών συστατικών. Δημιουργεί τεράστιες ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις (δοκιμή δυναμικής σταθερότητας) και θερμότητα (δοκιμή θερμικής σταθερότητας).
2	Γιατί πρέπει να περιοριστεί το κορυφαίο ρεύμα σύντομης σύνδεσης;	Τα κορυφαία ρεύματα που υπερβαίνουν τα ρυθμιζόμενα όρια αντοχής του εξοπλισμού μπορούν να προκαλέσουν ζημιές σε switchgear, περιοριτικά ρεακτόρια, μετατροπείς ρεύματος και συνδέσεις καλωδίων μέσω ισχυρών ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων.
3	Πώς να προσαρμοστεί στην παράλληλη λειτουργία πολλών μετατροπέων;	Για switchgear με αντοχή 2Ik, σε ένα σύστημα με τέσσερις μετατροπείς (4Ik) παράλληλα, μπορεί να επιτευχθεί τέλεια προσαρμογή με την εγκατάσταση γρήγορων περιοριτικών ρευμάτων μεταξύ τμημάτων μπάρας (π.χ., μεταξύ τμημάτων 1-2 και 3-4).
4	Ποια είναι τα κριτήρια διακοπής; Πώς να αποφευχθούν ψευδείς διακοπές;	Η μονάδα ελέγχου παρακολουθεί ταυτόχρονα το στιγμιότυπο ρεύμα (I) και το ταχύτητα αύξησης του ρεύματος (di/dt). Η διακοπή εκτελείται μόνο όταν και τα δύο υπερβαίνουν τα οριακά όρια. Αυτό το διπλό κριτήριο εξασφαλίζει ότι μόνο επικίνδυνα ρεύματα σύντομης σύνδεσης διακόπτονται, ενώ τα γενικά σφάλματα αντιμετωπίζονται από τους downstream circuit breakers.
5	Πώς να διατηρηθεί μετά τη λειτουργία;	Το κύριο λειτουργικό στοιχείο (σύνδεση ρεύματος) διαθέτει σχεδιασμό μονάδων και μπορεί να επιστραφεί για επισκευή. Χρειάζεται μόνο η αντικατάσταση του εσωτερικού συνεκτικού πυρήνα, του επικίνδυνου γεμίσματος και των παράλληλων πυροσβεστών. Τα άλλα στοιχεία είναι επαναχρησιμοποιήσιμα, εξασφαλίζοντας πολύ χαμηλά κόστη διατήρησης.

Βασικές Λειτουργίες και Αξία

3.1 Κύρια Λειτουργία

Ανιχνεύει και περιορίζει σφάλματα κατά την αρχική φάση αύξησης του ρεύματος σύντομης σύνδεσης (μέσα σε 1ms), περιορίζοντας αποτελεσματικά τις ζημιές στον ηλεκτρικό εξοπλισμό λόγω ανεπαρκούς δυναμικής και θερμικής σταθερότητας. Επιτελεί τέλεια τις φυσικές περιορισμούς των παραδοσιακών circuit breakers—"αργά σε δράση και αδύναμη να περιορίσει το πρώτο μισό κύμα κορυφαίου ρεύματος."

3.2 Συγκριτικά Πλεονεκτήματα

Σημείο Σύγκρισης	Λεπτομέρειες Πλεονεκτήματος
Παραδοσιακοί Circuit Breakers	Οι διακόπτες απαιτούν δεκάδες χιλιοστά δευτερολέπτου για διακοπή, δεν μπορούν να αποφύγουν την επίδραση του πρώτου κορυφαίου ρεύματος. Αυτός ο περιοριτής ανταποκρίνεται μέσα σε 1ms, περιορίζοντας το πραγματικό κορυφαίο ρεύμα σύντομης σύνδεσης σε χαμηλότερο επίπεδο.
Περιοριτικά Ρεακτόρια	Αποφεύγει την πτώση τάσης, τις ενεργειακές απώλειες (απώλειες χαλκού) και τις απώλειες ρεακτιβής που συνδέονται με τη συνεχή λειτουργία των ρεακτόρων. Επίσης, αποφεύγει την ανάγκη να αντιμετωπιστούν τα ζητήματα ρύθμισης των γεννητήρων που προκαλούνται από την ολοκλήρωση των ρεακτόρων.

3.3 Εφαρμοστές Σενάρια

Ηλεκτροπαραγωγικές Σταθμοί
Μεγάλες βιομηχανικές υποσταθμίδες
Ειδικά κλειδιά κύκλων/σεναρίων: Κύκλοι εφοδιασμού μετατροπέων/γεννητών, τμήματα σύνδεσης μπάρας, εφαρμογές παρακάμψης ρεακτόρων και σημεία σύνδεσης μεταξύ δικτύων και αυτάρκης ενέργειας.

Δομή και Σχεδιασμός

4.1 Συνολική Δομή

Το τριφασικό AC σύστημα γρήγορου περιοριτή ρεύματος αποτελείται από:

3 βάσεις συνδέσεων ρεύματος
3 συνδέσεις ρεύματος
3 αντίστοιχα μετατροπείς ρεύματος
1 μονάδα ελέγχου

4.2 Λεπτομέρειες Κυρίων Στοιχείων

Όνομα Στοιχείου	Σύνθεση / Χαρακτηριστικά	Κύρια Παράμετροι / Κανόνες
Βάση Συνδέσεως ρεύματος	Περιλαμβάνει πίνακα εγκατάστασης, μεσολαβητές, παλσιακό μετατροπέα και συνδέσεις με γρήγορες συνδέσεις	- Νομικό ρεύμα ≥2500A και τάση 12/17.5kV: Συνδέσεις με βολτσ. - Παλσιακός μετατροπέας: ≤17.5kV (εγκατεστημένο μόνο στο κάτω μέρος); ≥24kV (εγκατεστημένο στο κάτω και το πάνω μέρος για αξιόπιστη απομόνωση).
Σύνδεση ρεύματος	Συνεκτικός πυρήνας και επικίνδυνο γεμίσμα εγκεκλεισμένο σε μεσολαβητική κάλυψη	Κατά τη διακοπή, το επικίνδυνο γεμίσμα ενεργοποιείται, οδηγώντας τον συνεκτικό πυρήνα να σπάσει γρήγορα στην προκαθορισμένη σημείο; το ρεύμα μεταφέρεται στον παράλληλο πυροσβεστή.
Αντίστοιχος μετατροπέας ρεύματος	Τύπου bushing ή block, σειριακά συνδεδεμένος στον κύριο κύκλο	Χαρακτηριστικά με gap core (υψηλός παράγοντας υπερροής, χαμηλή μείωση), και ενστρωμένες πρωτογενείς/δευτερογενείς συλλογές (χαμηλή αντίσταση) για να εξασφαλίσει ακρίβεια και ταχύτητα μέτρησης.
Μονάδα Ελέγχου	Περιλαμβάνει μονάδα ενέργειας, ελέγχου, ενδείξεως και αντιπαρείσφαλη	- Διαστάσεις: 600mm (Π) × 1450mm (Υ) × 300mm (Β); βάρος: 100kg. - Μονάδα ενδείξεως: 5 σηματοδότες (ενδείξη διακοπής 3φ + ενδείξη ετοιμότητας + ενδείξη ενέργειας).

Αρχή Λειτουργίας: Περιορισμός ρεύματος σε 1ms

5.1 Κύρια Σύνθεση

Το όργανο είναι ουσιαστικά μια νοητική παράλληλη συνδυασμός δύο στοιχείων:

"Εξαιρετικά γρήγορη διακόπτη (σύνδεση ρεύματος)": Φέρει το νομικό ρεύμα κατά την κανονική λειτουργία και ανοίγει γρήγορα κατά την εμφάνιση σφαλμάτων.
"Πυροσβεστής υψηλής διακοπτικής ικανότητας": Τελικά διακόπτει το υψηλό ρεύμα μετά την άνοιξη της διακόπτης.

5.2 Ακολουθία Λειτουργίας

Ανίχνευση: Οι αντίστοιχοι μετατροπείς ρεύματος (CTs) συλλέγουν συνεχώς σήματα ρεύματος; η μονάδα ελέγχου υπολογίζει το στιγμιότυπο ρεύμα (I) και την ταχύτητα αύξησης του ρεύματος (di/dt).
Αξιολόγηση: Όταν και το I και το di/dt υπερβαίνουν τα οριακά όρια, η μονάδα ελέγχου εκδίδει αμέσως εντολή διακοπής (ανεξάρτητη τριφασική αξιολόγηση και ενεργοποίηση).
Διακοπή: Το καταναλωτής διακοπής αποστολίζει στον παλσιακό μετατροπέα, ενεργοποιώντας το επικίνδυνο γεμίσμα στη σύνδεση ρεύματος. Αυτό παράγει υψηλή πίεση αέριο, που προκαλεί την ρήξη του συνεκτικού πυρήνα στην προκαθορισμένη σημείο μέσα σε 1ms.
Περιορισμός ρεύματος: Η αντίσταση του φλεγός αυξάνεται γρήγορα, μεταφέροντας το ρεύμα στον παράλληλο πυροσβεστή. Ο πυροσβεστής ξεκινά τον περιορισμό μέσα σε 0.5ms και εξαλείφει τελείως το φλεγός στο επόμενο μηδέν ρεύμα, διακόπτοντας το σφάλμα.

5.3 Υποστηρικτικές Μονάδες

Μονάδα Ενέργειας: Παρέχει 150V DC ενέργεια για τη φόρτιση του καταναλωτή διακοπής και την εφοδιασμό των ηλεκτρονικών συστατικών. Περιλαμβάνει κύκλωμα watchdog για την παρακολούθηση της υγείας του συστήματος.
Μονάδα Αντιπαρείσφαλη: Όλη η εξωτερική σύνδεση περνάει μέσω αυτής της μονάδας, παρέχοντας αποτελεσματική προστασία από εξωτερική ηλεκτρομαγνητική παρείσφαλη και προλαμβάνοντας ψευδείς λειτουργίες.