Ultra-Fast Current Limiter (FCL): Революционное решение с миллисекундным прерыванием и экономическими преимуществами

1

Что такое пиковый ток короткого замыкания?

Максимальное мгновенное значение в первом цикле после возникновения короткого замыкания, результат сложения периодических и непериодических компонентов. Он создает огромные электромагнитные силы (тестирование динамической устойчивости) и тепло (тестирование тепловой устойчивости).

2

Почему необходимо ограничивать пиковый ток короткого замыкания?

Пиковые токи, превышающие допустимые параметры оборудования, могут повредить коммутационные аппараты, выключатели, трансформаторы тока и кабельные соединители мощными электромагнитными силами.

3

Как адаптироваться к параллельной работе нескольких трансформаторов?

Для коммутационных аппаратов с выдерживаемой нагрузкой 2Ik, в системе с четырьмя трансформаторами (4Ik) в параллель, идеальная адаптация может быть достигнута путем установки быстрых ограничителей тока между секциями шин (например, между секциями 1-2 и 3-4).

4

Какие критерии срабатывания? Как избежать ложных срабатываний?

Управляющий блок одновременно контролирует мгновенный ток (I) и скорость изменения тока (di/dt). Срабатывание происходит только тогда, когда оба параметра превышают установленные пороги. Этот двойной критерий гарантирует, что прерываются только опасные токи короткого замыкания, в то время как обычные неисправности обрабатываются выключателями ниже по цепи.

5

Как проводить обслуживание после работы?

Основной рабочий элемент (проводящий мост) имеет модульную конструкцию и может быть отправлен на ремонт. Необходимо заменить только внутренний проводящий сердечник, индуктивный наполнитель и параллельные предохранители; другие компоненты могут быть повторно использованы, что обеспечивает очень низкие затраты на обслуживание.

Традиционные выключатели

Выключатели требуют десятки миллисекунд для прерывания, не избегая воздействия первого пикового тока. Этот ограничитель реагирует в течение 1 мс, ограничивая фактический пиковый ток короткого замыкания до более низкого уровня.

Реакторы ограничения тока

Избегает падения напряжения, активных потерь (потерь меди) и реактивных потерь, связанных с постоянной работой реакторов. Также исключает необходимость решения проблем регулирования генератора, вызванных интеграцией реакторов.

Основание проводящего моста

Включает монтажную плату, изоляторы, импульсный трансформатор и соединители с быстрыми разъемами

- Номинальный ток ≥2500A и напряжение 12/17,5 кВ: болтовые соединения.
- Импульсный трансформатор: ≤17,5 кВ (установлен только снизу); ≥24 кВ (установлен сверху и снизу для надежной изоляции).

Проводящий мост

Проводящий сердечник и индуктивный наполнитель, заключенные в изоляционный корпус

При срабатывании индуктивный наполнитель активируется, быстро разрывая проводящий сердечник по предварительно сделанному разрезу; ток затем переносится на параллельный предохранитель.

Соответствующий трансформатор тока

Фланцевый или блочный тип, последовательно соединенный в главной цепи

Имеет зазорный сердечник (высокий коэффициент перегрузки, низкая остаточная намагниченность) и экранированные первичные/вторичные обмотки (низкое сопротивление) для обеспечения точности и скорости измерений.

Управляющий блок

Включает источники питания, контроль, индикацию и антишумовые устройства

- Размеры: 600 мм (Ш) × 1450 мм (В) × 300 мм (Г); вес: 100 кг.
- Индикационный блок: 5 флаговых реле (индикация срабатывания трех фаз + мониторинг готовности + мониторинг питания).

Отдельные компоненты

Для установки в существующем коммутационном оборудовании

3 основания + 3 проводящих моста + 3 CT + 1 управляющий блок

Выдвижной шкаф

Для металлического коммутационного оборудования

Проводящие мосты установлены на выдвижных тележках (с функцией изолирующего выключателя); CT зафиксированы; управляющий блок установлен в низковольтном отсеке

Стационарный шкаф

- Для систем 12/17,5/24 кВ
- Обязательно для систем 36/40,5 кВ

Все компоненты зафиксированы внутри шкафа. Для систем 36/40,5 кВ управляющий блок часто устанавливается в отдельном блоке управления.

Номинальное напряжение

В

12000

17500

24000

36000/40500

Номинальный ток

А

1250-5000¹

1250-4000¹

2500-4000¹

1250-3000¹

Номинальный ток короткого замыкания (макс.)

кА RMS

210

210

210

140

Параллельная работа системы

Ток короткого замыкания от нескольких трансформаторов в параллель превышает рейтинг коммутационного оборудования

1. Позволяет уменьшить импеданс системы, минимизируя падение напряжения.
2. Оптимизирует распределение нагрузки трансформаторов, снижая потери.
3. Обеспечивает непрерывную передачу нагрузки при неисправностях, повышая надежность питания.

Соединение сети и собственного источника питания

Работа собственного генератора вызывает чрезмерный ток короткого замыкания в точке общего соединения

Единственное рациональное решение. Может быть оснащено направленным срабатыванием (требуется CT на нейтральном выводе генератора) для обеспечения работы только при неисправностях на стороне сети.

Обход реакторов ограничения тока

Реакторы в постоянной работе вызывают потери и падение напряжения

Обходит реакторы в нормальном режиме (нулевые потери, нулевое падение напряжения); быстро прерывает при коротком замыкании, перенаправляя ток на реактор для ограничения.

Выборочное применение нескольких устройств

Требуется выборочная работа, когда установлено несколько ограничителей на многоразделных шинах

Использует критерий "суммы векторов тока" для обеспечения работы только ближайшего к неисправности ограничителя. Поддерживает до 5 трансформаторов в параллель (с использованием 4 ограничителей).