Møte utfordringen med for høy kortslutningsstrøm: Ultra-hurtige strømbegrensningsløsninger (FCL) og anvendelser

1. Applikasjonsutfordring: Flaskenekker i tradisjonelle kortslutningsbeskyttelsesskjemaer

I moderne kraftnett, spesielt i understasjoner i kraftverk og store industriområder, er parallell drift av flere transformatorer eller generatorer vidt utbredt for å forbedre strømforsyningens pålitelighet og energieffektivitet. Dette fører imidlertid til en skarp økning i systemets kortslutningsstrømnivå, som ofte overstiger eksisterende utstyr som brytere, sirkuitsikrere og transformatorers ratede utståendekapasitet (f.eks. dynamisk/termisk utståendestrøm).

Tradisjonelle løsninger står overfor betydelige utfordringer:

1. Tradisjonelle sirkuitsikrere: Deres slukketid strekker seg over tiertall millisekunder, og kan ikke forhindre effekten av den første kortslutningsstrømtopp (toppstrøm). Utstyr blir fortsatt utsatt for enorme elektromagnetiske krefter og termiske effekter, med risiko for skade.
2. Strømbegrensende reaktorer: Selv om de kan begrense kortslutningsstrømmen, resulterer deres permanente serieoperasjon i kontinuerlige aktive effekttap (økte strømkostnader), spenningsfall (som påvirker strømkvaliteten) og reaktiv effektspill. De kan også forårsake problemer med generatorregulering, og gir dårlig økonomisk og teknisk ytelse.
3. Komplett utstyrserstatning: Å erstatte hele deler av bryterblokkene eller transformatorer for å håndtere økte kortslutningsstrømer krever massiv investering, involverer komplekse ingeniørarbeider, og fører til lange strømafbrytelser.

II. Løsning: Kjerneapplikasjonsverdi av Ultra-Rask Strømbegrenser (FCL)

Den ultra-rask strømbegrenser (FCL) som leveres i denne løsningen, er et intelligent enhet basert på en parallel konfigurasjon av en "rask bryter" og en "strømbegrensende sikring". Den løser grunnleggende de nevnte utfordringene, med dens kjerneprogramverdi liggende i "millisekundsnivå slukking" og "full livssyklus økonomiske fordeler".

Kjerneapplikasjonsfordeler:

• Ultra-rask beskyttelse, eliminering av toppstrøm effekt: Kan fullføre deteksjon og strømbegrensning innen 1 millisekund etter at en kortslutning oppstår, og begrenser effektivt strømmen før den når sin destruktive topp. Dette beskytter perfekt utstyr som bryterblokker, ST'er og kabeltilkoblinger fra enorme elektromagnetiske krefter, noe som ikke er mulig med tradisjonelle sirkuitsikrere.
• Betydelige økonomiske fordeler og energibesparelser: FCL brukes typisk parallelt med en strømbegrensende reaktor. Under normal drift går strømmen gjennom FCL (nær-null tap); under kortslutning slukkes FCL raskt, og strømmen overføres til reaktoren for begrensning. Denne modus unngår de store strømkostnadstapene forbundet med langvarig drift av reaktorer, og er den mest økonomiske strømbegrensning-løsningen. Samtidig unngår den den uoverskuelige kostnaden ved å erstatte hele bryterblokk-seksjoner, og reduserer signifikant kostnaden ved understasjon-oppgradering, -utvidelse eller -nybygging.
• Høy pålitelighet og vedlikeholdsfrist design: Beviset stabil ytelse gjennom mer enn 60 år med global drift. Dens kjernedriftskomponent, ledningsbroen, har et modulært design. Etter drift trenger bare internmodulen fabrikkreparasjon, som resulterer i veldig lave vedlikeholdskostnader, og hovedstrukturen er gjenbrukbar.
• Bred scenariospasset: Det er den eneste eller optimale tekniske løsningen for å håndtere overskridende kortslutningsstrømer i scenarier som parallell drift av flere transformatorer og netttilkobling med egen kraftkilde.

III. Typiske applikasjonsscenarioer og løsninger

IV. Teknisk implementering og valgguide

1. Arbeidsprinsipp kort analyse:
   Enheten overvåker strøm (I) og dens endringsrate (di/dt) i sanntid via høypræsise buskST'er. Den bruker dobbel kriterie – gir bare slukkekommando når begge overskrider terskler – for å effektivt forhindre maloperasjon. Når utløseren aktiveres, knuses ledningsbroen og slukkes innen 1ms, overfører strømmen til den parallelle spesielle strømbegrensende sikring, som fullfører strømbegrensning og final bueløsning innen en ekstremt kort tid.
2. Leveransemodeller og valg:
   Tre integrasjonsmoduser er tilgjengelige fleksibelt basert på prosjektbehov:
• Separate komponenttype: Egnet for moderniseringsprosjekter, installert inne i eksisterende bryterblokker, sparer plass.
• Trukket type (lastebilmontert): For nye bryterblokker, installeres ledningsbroen på en trukket lastebil, fungerer også som en isoleringsbryter for enkel vedlikehold.
• Fast kabinettype: Egnet for alle spenningsnivåer, spesielt 36/40.5kV-systemer. Alle komponenter er fast montert i et kompakt struktur.
3. Nøkkelfunksjonsparametre (Eksempel):

V. Oppsummering

Den ultra-rask strømbegrenser (FCL) er ikke bare en enkel alternativ enhet, men representerer en revolusjonerende tilnærming til systembeskyttelse. Gjennom sin millisekundsnivå slukkehastighet, omdanner den standarden for kortslutningsbeskyttelse, og gir ubestemte sikkerhets- og økonomiske fordeler til kunder. Når man står overfor den utbredte utfordringen av overskridende kortslutningsstrømer, gir FCL en topp-løsning som er moden, pålitelig, og verifisert av tusenvis av prosjekter globalt. Det er en strategisk valg for å sikre fremtidig pålitelighet og økonomisk drift av kritiske strømsystemer.