Boravka na izazov prekomernih strujnih prekida: Rešenja i primene ultra-brzog ograničivača struje (FCL)

1. Проблема применења: Буталони традиционалних шема заштите од кратких спојева

У савременим електропреводним мрежама, посебно у подстанцијама електранала и великих индустријских парка, паралелна операција више трансформатора или генератора је широко прихваћена како би се повећала надежност превода енергије и енергетска ефикасност. Међутим, ово доводи до знатног повећања нивоа кратких спојевских струја, често прекорачујући номиналну капацитет (на пример, динамичку/термалну оддрживацу) постојећег опрема као што су преводни апарати, прекидачи и трансформатори.

Традиционалне решења се суочавају са значајним изазовима:

1. Традиционални прекидачи: Нихово време прекидања износи десетине милисекунди, не може предупредити утицај првог пика кратког споја (пик струје). Опрема и даље износи огроман електромагнетски сила и термалне ефекте, што представља ризик од оштећења.
2. Реактори за ограничавање струје: Иако могу ограничити кратке спојевске струје, њихова стална серијска операција доводи до непрекидних активних губитака (повећани трошкови електричне енергије), пад напона (утиче на квалитет енергије) и реактивних губитака. Такође могу да изазву проблеме са регулацијом генератора, што даје лошу економску и техничку перформансу.
3. Потпуна замена опреме: Замена целог одела преводних апарата или трансформатора ради супротстављања повећаним кратким спојевским струјама захтева масивну инвестицију, комплексни инжењеринг и долге прекиде превода енергије.

II. Решење: Основна примена вредности Ултра-брзог ограничителя струје (FCL)

Ултра-брзи ограничител струје (FCL) који се пружа у овом решењу је интелигентна уређај на основу паралелне конфигурације "брзог прекидача" и "ограничитеља струје". Он фундаментално решава поменуте изазове, са својом основном вредношћу у "милисекундном прекидању" и "потпуним цикличним економским благословима".

Основне примене преузетке:

• Ултра-брза заштита, елиминација утицаја пику струје: Способан је завршити детекцију и акцију ограничавања струје унутар 1 милисекунде после догађаја кратког споја, ефективно ограничавајући струју пре него што достигне свој разорни пику. Ово савршено штити опрему као што су преводни апарати, CT-ови и кабелске везе од огромних електромагнетских сила, што није могуће са традиционалним прекидачима.
• Значајни економски благослови и штедња енергије: FCL се обично примењује паралелно са ограничителем струје. Током нормалне операције, струја протече кроз FCL (скоро нулта губитак); током кратког споја, FCL брзо прекида, а струја се преноси на реактор за ограничавање. Ови модел избегава значајне губитке трошкова електричне енергије повезаних са дуготrajnom операцијом реактора, чинећи га најефикаснијим решењем за ограничавање струје. У исто време, избегава заправо скапу инвестицију у замену целог одела преводних апарата, значајно смањујући трошкове реконструкције, проширења или новог градње подстанције.
• Висока надежност и дизајн без одржавања: Проверена стабилна перформанса путем преко 60 година глобалне операције. Његов основни активни компонент, проводни мост, има модуларни дизајн. Након операције, само интерни модул треба заменити у фабрици, што доводи до веома ниског трошка одржавања, а главна структура је поновно користив.
• Широка адаптабилност сценарија: То је јединствено или оптимално техничко решење за решавање превишених кратких спојевских струја у сценаријима као што су паралелна операција више трансформатора и мрежна веза са унутрашњим изворима енергије.

III. Типични сценарији примене и решења

IV. Техничка реализација и водич за избор

1. Кратак анализ принципа рада:
   Уређај у реалном времену мониторише струју (I) и њену стопу промене (di/dt) путем високо-прецизних бушинг CT-ова. Користи двоструке критеријуме - испуњава команду прекидања само када оба пређу границе - ефективно спречавајући неправилну операцију. Након активације, проводни мост пресипа и прекида унутар 1ms, преносяћи струју на паралелни специјални ограничител струје, који завршава ограничавање струје и коначно угашење дуга у изузетно кратком времену.
2. Модели поставке и избор:
   Три интеграционе модела су доступни флексибилно на основу потреба проекта:
• Дискретни тип компонента: Подесан за реконструкције, инсталован унутар постојећих преводних апарата, што штеди простор.
• Извлачни тип (Truck Mounted): За нове преводне апарате, проводни мост је инсталован на изvlačni колија, такође функционише као изолациони прекидач за удобно одржавање.
• Фиксни шкаф тип: Подесан за све нивое напона, посебно за 36/40.5kV системе. Све компоненте су фиксно инсталоване у компактну структуру.
3. Кључни параметри за избор (Пример):

V. Сажетак

Ултра-брзи ограничител струје (FCL) није само једноставна алтернативна уређај, већ представља револуционарни приступ заштити система. Кроз своју милисекундну брзину прекидања, он рефинише стандард заштите од кратких спојева, приносећи неприсутне ранije сигурносне и економске благослове клијентима. Када се суочавају са широким изазовом превишених кратких спојевских струја, FCL пружа највиши класе решење које је зрело, надежно и потврђено хиљадама пројеката по свету. То је стратешки избор за осигуравање будуће надежности и економске операције кључних енергетских система.