Ultra-Fast Current Limiter (FCL): Solusi Revolusioner dengan Pemutusan Tingkat Milidetik dan Manfaat Ekonomis

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

Ukumbusho: Kutengeneza Vito na Uchumi katika Msaada wa Mzunguko wa Kikati

Suluhisho hili linategemea kwenye kifaa cha kusimamia mzunguko wa kikati kilichotengenezwa kwa haraka sana, lililoandaliwa kufundisha changamoto zinazozidi za mzunguko wa kikati na kutunza usalama wa mitandao ya umeme na vifaa.

1.1 Matumizi Yasamu

Haraka Sana ya Kutumiza: Hupata hitilafu na kukidhi mzunguko wa kikati kwenye millisekundi moja tu, kusaidia kudhibiti mzunguko wa kikati kabla ya kupata mwisho wake.
Uwezo Mwingi wa Kutumiza:

Inapatikana kwa mfumo wa 12kV/17.5kV: Uwezo wa kutosha wa kutumiza ni 210kA (RMS).
Inapatikana kwa mfumo wa 24kV/36kV/40.5kV: Uwezo wa kutosha wa kutumiza ni 140kA (RMS).

1.2 Faide Yasamu

Uchumi: Inafanya kazi pamoja na reaktori za kusimamia mzunguko kutoa suluhisho la kiuchumi bora zaidi. Inasimamia kutumia upya paneli za switchgear au transformers kutokana na mzunguko wa kikati ulioongezeka, kusaidia kupunguza malipo katika steshoni mpya au zinazounganishwa.
Ufani mkubwa: Ni vyema kwa uunganisho wa switchgear na steshoni; katika wingi wa viwango (kama vile kutumia transformers mingine pamoja), ni suluhisho lenyelo la teknolojia.
Usalama wa Kiwango Cha Juu:

Tuna taarifa za miaka 60+ ya kutumika duniani (ilitengenezwa mwaka 1955), imetathmini kwa vitu viwili vizuri duniani.
Taarifa za karibu 4,000 chombo zinachukua muda wa miaka nne kwa mara, inatunulia kasi na usalama.

Maelezo muhimu ya Teknolojia

Namba	Swali Muhimu	Jibu Yasamu
1	Nini ni mzunguko wa kikati wa mwisho?	Namba yoyote ya mzunguko wa kikati katika mwaka wa kwanza baada ya kuwa na hitilafu ya mzunguko wa kikati, kutokana na kusambaza kwa vipengele vilivyovunjika na silivyoendelea. Huunda nguvu electromagnetiki (kutathmini ustawi wa kiujinga) na moto (kutathmini ustawi wa moto).
2	Nini kusimamia mzunguko wa kikati wa mwisho?	Mzunguko wa kikati unayopita kipimo cha vifaa huaweza kusababisha utui wa switchgear, circuit breakers, current transformers, na magari ya cable kwa nguvu electromagnetiki.
3	Jinsi ya kuwa na transformers mingine pamoja?	Kwa switchgear ambayo inaweza kutumia 2Ik, katika mfumo unaotumia transformers minne (4Ik) pamoja, tunaweza kupata ustawi mzuri kwa kutumia simamizi wa mzunguko wa kikati haraka kati ya sekta za bus (kama vile kati ya 1-2 na 3-4).
4	Nini ni masharti ya kutumiza? Jinsi ya kuevita kutumika vibaya?	Kitengo cha kusimamia kinatumaini mzunguko wa kikati (I) na kiasi cha mzunguko wa kikati (di/dt). Tumia tu wakati wanandoa wamepita kile kitengo chenye kipimo. Hii inaweza kutumia tu mzunguko wa kikati wa hitilafu, na hitilafu nyingine zitatumai kwa circuit breakers wa chini.
5	Jinsi ya kutunza baada ya kutumika?	Kitengo cha kuu (conductive bridge) kinajumuisha aina ya moduli na kinaweza kurudi kwa majanga. Tunahitaji kurekebisha tu chemsha ya ndani, inductive filler, na parallel fuses; maelezo mengine yanaweza kutumika tena, kusaidia kupunguza gharama za kutunza.

Fundi na Thamani

3.1 Fundi Yasamu

Hupata na kusimamia hitilafu katika mstari wa awali wa mzunguko wa kikati (kwenye millisekundi moja tu), kusaidia kudhibiti utui wa vifaa ya umeme kutokana na ustawi wa kiujinga na moto. Inapata thamani ya circuit breakers za zamani - "wakati mrefu na hutumia kikati wa mwisho."

3.2 Thamani za kumpanda

Chanzo cha Mtaani	Maelezo Yasamu
Circuit Breakers Za Zamani	Breakers hupata sekunde ishirini kutumia, siwezi kuevita mzunguko wa kikati wa mwisho. Hii inatumia kwenye millisekundi moja, kusaidia kudhibiti mzunguko wa kikati wa mwisho.
Current-Limiting Reactors	Huinavyo vuta vifuatavyo, active losses (copper losses), na reactive losses ya reactors za kutumika. Pia hutekeleza maswala ya generator za kutumia reactors.

3.3 Viwango Vinavyotumiwa

Viwango vya power plants
Viwango vya grid substations vikubwa vya kiindustri
Vitendo vya kiwango cha mwisho: Transformer/generator feeder circuits, bus tie sections, reactor bypass applications, na interconnection points kati ya grids na captive power sources.

Mfano na Mtaani

4.1 Mfano Wa Kima

Fast current limiter wa mfumo wa AC wa tatu phase unajumuisha:

3 conductive bridge bases
3 conductive bridges
3 matching current transformers
1 control unit

4.2 Maelezo Ya Kifaa Kikuu

Jina La Kifaa	Mtaani / Sifa	Malengo / Kanuni Yasamu
Conductive Bridge Base	Inajumuisha mounting plate, insulators, pulse transformer, na connectors na quick couplings	- Rated current ≥2500A na voltage 12/17.5kV: Bolted connections. - Pulse transformer: ≤17.5kV (imepatikana tu chini); ≥24kV (imepatikana chini na juu kwa kuthibitisha).
Conductive Bridge	Conductive core na inductive filler imepatikana kwenye insulating cover	Wakati wa kutumia, inductive filler inatumia, ikidhibiti conductive core kusababisha kuvunjika haraka; mzunguko wa kikati unapopita kwenye parallel fuse.
Matching Current Transformer	Bushing au block type, series-connected kwenye main circuit	Inajumuisha gapped core (high overcurrent factor, low remanence) na shielded primary/secondary windings (low impedance) kutunulia uhakika na haraka.
Control Unit	Inajumuisha power supply, control, indication, na anti-interference units	- Dimensions: 600mm (W) × 1450mm (H) × 300mm (D); uzito: 100kg. - Indication unit: 5 flag relays (3-phase trip indication + readiness monitoring + power supply monitoring).

Njia ya Kufanya: Kutumia Kwenye Millisekundi Moja

5.1 Mtaani Yasamu

Kifaa hiki ni intelligent parallel combination ya mbili:

"Extremely fast switch (conductive bridge)": Hunatumia rated current wakati wa normal operation na huvunjika haraka wakati wa hitilafu.
"High-breaking-capacity fuse": Hupimbia mzunguko wa kikati kubwa baada ya switch kuvunjika.

5.2 Mstari wa Kutumia

Detection: Matching current transformers (CTs) hukusanya mzunguko wa kikati; control unit hunatumia instantaneous current (I) na rate of current rise (di/dt).
Judgment: Wakati I na di/dt hupita kwenye set values, control unit hupatia amri ya kutumia (independent three-phase judgment na triggering).
Interruption: Trip capacitor hunyatika kwenye pulse transformer, huvunjika inductive filler kwenye conductive bridge. Hii huleta high-pressure gas, kunywesha conductive core kwenye pre-cut kwenye millisekundi moja.
Current Limiting: Arc resistance hujaribu haraka, kunywesha mzunguko wa kikati kwenye parallel fuse. Fuse hupata limit kwenye millisekundi moja na kusimamia arc kwa kutosha, kutumia hitilafu.

5.3 Viwango Vingine

Power Unit: Hutumia 150V DC power kutumia trip capacitor na kutumia electronic components. Inajumuisha watchdog circuit kutathmini afya ya mfumo.
Anti-Interference Unit: Wiring yenye nje hupita kwenye unit hii, hutunulia protection kwa electromagnetic interference na kuevita kutumika vibaya.

Testing na Kutumia

6.1 Testing Requirements

Testing ya kawaida yanahitajika, yanaweza kutumiwa na wateja au ABB service engineers.

6.2 Vifaa Vya Kiwango

Simulator: Hunywesha conductive bridge wakati wa testing. Neon lamp yake hupata amri ya kutumia, inatunulia kutumika sahihi.
Test Plug & Test Instrument: Hupata trip output voltage na ufunguo wa kutumika. Inajumuisha user-friendly interface na kutumika rahisi (dimensions: 400×215×320mm; uzito: 11kg).

Mfano wa Kutumia na Malengo

7.1 Supply Models

Model Type	Viwango Vinavyotumiwa	Mtaani Yasamu
Discrete Components	Kwa kutumia switchgear iliyopo	3 bases + 3 conductive bridges + 3 CTs + 1 control unit
Drawout Cabinet	Kwa metal-clad switchgear	Conductive bridges mounted on withdrawable carts (with isolating switch function); CTs fixed; control unit installed in the low-voltage compartment
Fixed Cabinet	- Kwa 12/17.5/24kV systems - Mandatory for 36/40.5kV systems	All components fixed inside the cabinet. For 36/40.5kV systems, the control unit is often installed in a separate control box.

7.2 Malengo Yasamu (Mfano: Discrete Components)

Note: ¹ indicates forced air cooling is required; compatible with 50/60Hz frequency.

Technical Parameter	Unit	12kV	17.5kV	24kV	36/40.5kV
Rated Voltage	V	12000	17500	24000	36000/40500
Rated Current	A	1250-5000¹	1250-4000¹	2500-4000¹	1250-3000¹
Rated Short-Circuit Breaking Current (Max.)	kA RMS	210	210	210	140

Viwango Vinavyotumiwa

Viwango Vinavyotumiwa	Hitilafu Yasamu	Thamani Ya Suluhisho
Parallel System Operation	Mzunguko wa kikati wa transformers mingine pamoja unapitisha switchgear ratings	1. Hupunguza ukosefu wa system, kurekebisha vuta. 2. Hupunguza utoleaji wa transformers, kupunguza gharama. 3. Hupunguza utoleaji wa transformers, kupunguza gharama.
Grid-Captive Power Interconnection	Operation ya generator huunda mzunguko wa kikati wa kawaida kwenye common coupling point	Suluhisho lenyelo. Inaweza kutumia directional tripping (requires CT at generator neutral) kutunulia kutumika tu kwa hitilafu za grid-side.
Bypassing Current-Limiting Reactors	Reactors zinazotumika zinavuta na kurekebisha vuta	Hupunguza reactors wakati wa normal operation (zero loss, zero voltage drop); hupunguza haraka wakati wa mzunguko wa kikati, hupunguza mzunguko wa kikati kwenye reactor.
Selective Application of Multiple Units	Hitilafu hiyo inahitajika wakati multiple limiters zinatumika kwenye multi-section buses	Hutumia "current vector sum" criterion kutunulia tu limiter ambaye iko karibu na hitilafu itumike. Hupunguza transformers hadi tano (using 4 limiters).