Visokonaponi prekidač-napajanje kombinirani električni uređaj rješenje: Vodič za sigurnost primjene temeljen na prijenosnom struju

I. Ključni problem i cilj​
Ova rješenja su namijenjena rješavanju sigurnosnih rizika koji proizlaze iz neslaganja između ključnog parametra "prenosni struja" kombinacije električnih uređaja za prekid snaga i zapravne sustavne struje kratkog spoja prilikom zaštite transformatora snage. Cilj je osigurati jasne smjernice za odabir provjeru i primjenu, kako bi se osiguralo da kombinacija električnih uređaja točno i pouzdano funkcionira tijekom poteškoća s transformatorima. To sprečava oštećenje prekidača opterećenja zbog prekida struja izvan njegove sposobnosti i štiti cijeli distribucijski sustav.

​II. Ključni koncept: Prenosna struja​

1. ​Definicija i mehanizam​
   Prenosna struja je ključna vrijednost struje koja određuje hoće li struja greške biti prekinuta fuzom ili prekidačem opterećenja. Njeno pojavljivanje je u tesnoj vezi s radnim mehanizmom kombinacije električnih uređaja:
   • ​Mala struja greške: Faza jedne faze (prva faza koja se isključuje) prvo topi, a njen udarac aktivira mehanizam prekidača opterećenja, uzrokujući da se sve tri pola prekidača otvore istodobno i prekine preostale dvije-fazne struje.
   • ​Velika struja greške: Sve tri fuze gotovo istovremeno i brzo topi, prekidajući struju greške prije nego što se prekidač opterećenja otvori.
   • Prenosna struja je upravo granica između ovih dvaju načina rada.
2. ​Zvanična metoda određivanja​
   Prema IEC standardima, prenosna struja (Itr) određuje se temeljem:
   • Ukupno vrijeme prekida prekidača opterećenja (T0): Vrijeme od aktiviranja udarca fuze do potpunog razdvajanja kontakata prekidača opterećenja.
   • Karakteristična krivulja struja-vrijeme fuze: Na karakterističnoj krivulji s proizvodnom devijacijom od -6,5%, vrijednost struje koja odgovara vremenu rada od 0,9 × T0 je prenosna struja.
3. ​Klasifikacija i utjecajni faktori​
   • ​Nominativna prenosna struja: Standardna vrijednost koju daje proizvođač, temeljena na maksimalnoj ocjeni elementa fuze.
   • ​Zapravna prenosna struja (Ic,zy)​: Vrijednost koja mora biti provjerena u inženjerskim primjenama, izvedena iz karakteristične krivulje temeljena na zapravnoj odabranoj ocjeni elementa fuze i T0.
   • ​Glavni utjecajni faktori: Vrijeme prekida T0 prekidača opterećenja je glavni faktor. Manje T0 rezultira većom prenosnom strujom. Karakteristike same fuze također su faktor.

​III. Ključni principi primjene i postupak provjere​

1. ​Zlatno pravilo​
   Za osiguranje sigurnosti, sljedeći uvjet mora biti ispunjen:
   Vrijednost trofazne struje kratkog spoja na niskonaponskom busu transformatora, pretvorena na visokonaponsku stranu (Isc) > Zapravna prenosna struja kombinacije električnih uređaja (Ic,zy)
   • ​Kada je ispunjeno: Trofazna struja kratkog spoja prekida se fuzom, štiti prekidač opterećenja.
   • ​Kada nije ispunjeno: Prekidač opterećenja prisilno prekida struju (otprilike dvofaznu struju kratkog spoja) i podnosi teško privremeno oporavljajuće napona (TRV), čime se povećava mogućnost neuspjeha prekida i dovođenja do nesreća.
2. ​Postupci odabira i provjere​
   Za točnu primjenu kombinacije električnih uređaja, moraju se pratiti sljedeći koraci:
3. ​Prijava sustavskih parametara: Dobiti kapacitet sustava za kratki spoj, kapacitet transformatora i impedancijski napon.
4. ​Preliminarni odabir: Temeljem nominativne struje transformatora, preliminarno odaberite odgovarajuće specifikacije fuze i vrstu prekidača opterećenja.
5. ​Izračun ključnih struja:
   o Izračunajte trofaznu struju kratkog spoja na niskonaponskoj strani transformatora i pretvorite je na visokonaponsku stranu (Isc).
   o Na temelju odabranih specifikacija fuzi i vremena T0 prekidača opterećenja, referirajte se na krivulju koju pruža proizvođač kako biste dobili zapravnu prenosnu struju (Ic,zy).
6. ​Izvršite ključnu provjeru: Usporedite Isc i Ic,zy.
   o Ako je Isc > Ic,zy, provjera je uspješna, a rješenje je u osnovi sigurno.
   o Ako je Isc < Ic,zy, rješenje nosi rizike, a moraju se poduzeti optimizacijske mjere (vidi dio IV).
7. ​Završna provjera sposobnosti: Potvrdite je li sposobnost prekida nominativne prenosne struje odabranog prekidača opterećenja veća od izračunate Ic,zy. To služi kao konačna sigurnosna barijera.

​IV. Smjernice za različite scenarije​

1. ​Kapacitet transformatora ≤ 630kVA​
   • ​Rješenje: Korištenje kombinacije električnih uređaja je općenito sigurno i ekonomično.
   • ​Tumačenje: Kao što pokazuje tablica, za transformatore od 500kVA i 630kVA (s impedancijom od 4%), uvjet Isc > Ic,zy lako se ispuni ako je kapacitet sustava za kratki spoj dovoljan.
   • ​Preporuka: Mogu se odabrati obični zračni prekidači opterećenja kombiniranih električnih uređaja.
2. ​Kapacitet transformatora 800 ~ 1250kVA​
   • ​Rješenje: Visoki rizik, nužna je stroga provjera.
   • ​Analiza: Kao što pokazuje tablica, čak i sa impedancijom transformatora od 6%, teško je ispuniti uvjet Isc > Ic,zy za transformatore kapaciteta od 800kVA i više. Ako se odaberu vakuumski ili SF6 prekidači opterećenja s manjim T0, njihova prenosna struja je veća, čime se uvjet još teže ispunjava.
   • ​Optimizacijske mjere:
   o Prioritizirajte korištenje zračnih prekidača opterećenja s dužim vremenom prekida (T0) kako biste smanjili prenosnu struju i olakšali ispunjavanje uvjeta.
   o Aktivno komunicirajte s proizvođačima kako biste se upitali može li se vakuumski ili SF6 prekidači opterećenja prilagoditi (povećanjem T0) kako bi se postigla manja vrijednost prenosne struje.
   o Ako se uvjet ne može ispuniti nakon izračuna i provjere, rješenje kombinacije električnih uređaja treba odbaciti.
   • ​Konačna preporuka: Za transformatore od 1000kVA i 1250kVA, posebno suhih transformatora, jako se preporučuje direktno korištenje prekidača.
3. ​Kapacitet transformatora > 1250kVA​
   • ​Rješenje: Za zaštitu i kontrolu moraju se koristiti prekidači.
   • ​Tumačenje: Razine struje kratkog spoja na tom kapacitetu prevazilaze pouzdani opseg zaštite kombinacije električnih uređaja. Prekidači su jedini sigurni izbor.

​V. Sažetak i posebne napomene​

1. ​Provjera je nužna: Nikada se ne smije oslanjati samo na iskustvo ili jednostavno primijeniti kombinaciju električnih uređaja temeljem kapaciteta transformatora. Moraju se izvršiti izračun i usporedba Isc i Ic,zy.
2. ​Uzmi u obzir utjecaj vrste prekidača opterećenja: Ne smijete slijepo pretpostaviti da su vakuumski ili SF6 prekidači opterećenja s jačom sposobnošću prekida bolji. Njihovo manje T0 rezultira većom prenosnom strujom, što može teško ispuniti ključni uvjet provjere i umjesto toga unijeti rizike.
3. ​Važnost kapaciteta sustava za kratki spoj: Kapacitet sustava za kratki spoj izravno utječe na vrijednost Isc. U sustavima s manjim kapacitetima za kratki spoj, poput industrijskih zona ili krajeva mreže, gornji problemi postaju očitiji, stoga je potrebna dodatna opreznost tijekom odabira.