Augstsprieguma slodzes lejceļa kombinācijas elektriskā ierīce: Drošības lietojuma vadība balstīta uz pārnesamajiem strāvas stāvokļiem

I. Galvenā problēma un mērķis​
Šī risinājuma mērķis ir novērst drošības riskus, kas rodas no nesaskaņotības starp "slodzes līdzekļa šķērslejas kombinācijas elektriskā ierīča" galvenā parametra "pārnešanas strāve" un patiešām sistēmas īsā slodzes strāves starpā, aizsargājot elektroenerģijas transformatorus. Mērķis ir nodrošināt skaidru norādījumu kopumu izvēlei, pārbaudei un pielietojumam, lai nodrošinātu, ka kombinācijas elektriskā ierīce darbojas pareizi un uzticami transformatoru kļūdu laikā. Tas novērš slodzes līdzekļa bojāšanos, pārtraucot strāvi, kas pārsniedz tā spēju, un aizsargā veselu distribūcijas sistēmu.

​II. Galvenais jēdziens: Pārnešanas strāve​

1. ​Definīcija un mehānisms​
   Pārnešanas strāve ir kritiskā strāves vērtība, kas nosaka, vai kļūdas strāvi pārtrauc šķērsleja vai slodzes līdzeklis. Tās parādīšanās ir cieši saistīta ar kombinācijas elektriskās ierīces darbības mehānismu:
   • ​Mazā kļūdas strāve: Pirmo fāzi (pirmajai, kas tiks pārtraukta) šķērsleja pirmā fāze izplūst, un tās triecējs aktivizē slodzes līdzekļa mehānismu, izraisot visu trīs polu atvēršanos vienlaikus, pārtraucot atlikušo divu fāžu strāvi.
   • ​Lielā kļūdas strāve: Visas trīs šķērslejas gandrīz vienlaikus un ātri izplūst, pārtraucot kļūdas strāvi pirms slodzes līdzekļa atveršanās.
   • Pārnešanas strāve ir tieši robeža starp šiem diviem darbības modeļiem.
2. ​Oficiālais noteikšanas paņēmiens​
   Saskaņā ar IEC standartiem pārnešanas strāve (Itr) tiek noteikta balstoties uz:
   • Slodzes līdzekļa kopējo atlīdzināšanas laiku (T0): Laiks no šķērslejas triecēja aktivizēšanas līdz slodzes līdzekļa kontaktpunktu pilnīgai atdalīšanai.
   • Šķērslejas laika-strāvas raksturliņijas: Raksturliņijā ar ražošanas novirzi -6,5% operatīvā laika 0,9 × T0 atbilstošā strāves vērtība ir pārnešanas strāve.
3. ​Klasifikācija un ietekmējošie faktori​
   • ​Nominalā pārnešanas strāve: Ražotājs sniedzis standarta vērtību, balstoties uz maksimālo šķērslejas elementa reitingu.
   • ​Faktiskā pārnešanas strāve (Ic,zy)​: Vērtība, kas jāpārbauda inženierzinātniskos pielietojumos, izvēloties faktisko šķērslejas elementa reitingu un T0 raksturliņijā.
   • ​: Slodzes līdzekļa atlīdzināšanas laiks T0 ir galvenais faktors. Mazāks T0 rada lielāku pārnešanas strāvi. Šķērslejas pašas raksturojumi arī ir faktori.

​III. Galvenie pielietojuma principi un pārbaudes process​

1. ​Zelta likums​
   Lai nodrošinātu drošību, jāievēro šāda prasība:
   Transformatora zemspriegu pusē esošā trīsfāžu īsā slodzes strāve, konvertēta uz augstspriegumu (Isc) > Kombinācijas elektriskās ierīces faktiskā pārnešanas strāve (Ic,zy)
   • ​Pildašanās gadījumā: Trīsfāžu īsā slodzes strāve tiek pārtraukta šķērslejā, aizsargājot slodzes līdzekli.
   • ​Neizpildašanās gadījumā: Slodzes līdzeklim tiek piespriests strāves pārtraukšana (aptuveni divfāžu īsā slodzes strāve) un tai jānotiek smagā Transient Recovery Voltage (TRV), kas padara pārtraukšanu ļoti iespējamu, izraisot negadījumus.
2. ​Izvēles un pārbaudes soļi​
   Lai pareizi pielietotu kombinācijas elektrisko ierīci, jāievēro šādi soļi:
3. ​Sistēmas parametru apkopošana: Iegūstiet sistēmas īsā slodzes kapacitāti, transformatora kapacitāti un impedancē to slodzes spriegumu.
4. ​Priekšlaicīga izvēle: Balstoties uz transformatora nominalo strāvi, priekšlaicīgi izvēlieties piemērotus šķērsleju specifikācijus un slodzes līdzekļa tipu.
5. ​Galveno strāves aprēķins:
   o Aprēķiniet transformatora zemspriegu pusē esošo trīsfāžu īsā slodzes strāvi un konvertējiet to uz augstspriegumu (Isc).
   o Balstoties uz izvēlētajām šķērsleju specifikācijām un slodzes līdzekļa T0 laiku, atsaucieties uz ražotāja sniegto līkni, lai iegūtu faktisko pārnešanas strāvi (Ic,zy).
6. ​Būtiska pārbaude: Salīdziniet Isc un Ic,zy.
   o Ja Isc > Ic,zy, pārbaude ir veiksmīga, un risinājums ir būtiski drošs.
   o Ja Isc < Ic,zy, risinājumā ir riski, un jāveic optimizācijas pasākumi (sk. IV daļu).
7. ​Gala spējas pārbaude: Apstipriniet, vai izvēlētā slodzes līdzekļa nominalā pārnešanas strāves pārtraukšanas spēja ir lielāka par aprēķināto Ic,zy. Tas ir gala drošības barjers.

​IV. Uzdevumi dažādās situācijās​

1. ​Transformatora kapacitāte ≤ 630kVA​
   • ​Risinājums: Kombinācijas elektriskās ierīces izmantošana ir vispārēji droša un ekonomiska.
   • ​Paskaidrojums: Kā redzams tabulā, 500kVA un 630kVA transformatoriem (ar 4% impedanci) pietiekami liela sistēmas īsā slodzes kapacitāte viegli apmierina prasību Isc > Ic,zy.
   • ​Ieteikums: Var izvēlēties parastas gaissoplūdes slodzes līdzekļa kombinācijas elektrisko ierīču.
2. ​Transformatora kapacitāte 800 ~ 1250kVA​
   • ​Risinājums: Augsts riska rādītājs, stingra pārbaude ir obligāta.
   • ​Analīze: Kā redzams tabulā, pat ja transformatora impedancē ir 6%, ir grūti apmierināt prasību Isc > Ic,zy 800kVA un lielākiem transformatoriem. Ja tiek izvēlētas vakuumu vai SF6 slodzes līdzekļi ar mazāku T0, to pārnešanas strāve ir lielāka, padarot prasību vēl grūtāk apmierinošu.
   • ​Optimizācijas pasākumi:
   o Prioritāte ir gaissoplūdes slodzes līdzekļiem ar ilgāku atlīdzināšanas laiku (T0), lai samazinātu pārnešanas strāvi un vieglāk apmierinātu prasību.
   o Aktīvi komunicējiet ar ražotājiem, lai uzzinātu, vai vakuumu vai SF6 slodzes līdzekļi var tikt pielāgoti (pieaugot T0), lai sasniegtu mazāku pārnešanas strāves vērtību.
   o Ja pēc aprēķina un pārbaudes prasība netiek apmierināta, kombinācijas elektriskās ierīces risinājumu jāatsakās.
   • ​Gala ieteikums: 1000kVA un 1250kVA transformatoriem, īpaši dzelzs bezventilācijas transformatoriem, ir ļoti ieteicams tieši izmantot slodzes automātus.
3. ​Transformatora kapacitāte > 1250kVA​
   • ​Risinājums: Slodzes automāti ir jāizmanto aizsardzībai un kontrolē.
   • ​Paskaidrojums: Šādā kapacitātē īsā slodzes strāves līmenis pārsniedz kombinācijas elektriskās ierīces uzticamu aizsardzības diapazonu. Slodzes automāti ir vienīgais drošais izvēles variants.

​V. Kopums un īpašas piezīmes​

1. ​Pārbaude ir obligāta: Neuzdrošinieties tikai pieredzes dēļ vai vienkārši pielietojot kombinācijas elektriskās ierīces, pamatojoties uz transformatora kapacitāti. Jāveic aprēķini un salīdzinājums starp Isc un Ic,zy.
2. ​Ņemiet vērā slodzes līdzekļa tipa ietekmi: Neuzdrošinieties, ka vakuumu vai SF6 slodzes līdzekļi ar stiprākām pārtraukšanas spējām ir labāki. Viņu mazākais T0 rada lielāku pārnešanas strāvi, kas var padarīt būtisko pārbaudes prasību grūtāk apmierinošu un ieviest riskus.
3. ​Sistēmas īsā slodzes kapacitātes nozīme: Sistēmas īsā slodzes kapacitāte tieši ietekmē Isc vērtību. Sistēmās ar mazāku īsā slodzes kapacitāti, piemēram, rūpnieciskos parkos vai tīkla beigu punktos, minētie jautājumi kļūst vēl acīmredzamāki, un izvēlēšanās laikā jābūt īpaši uzmanīgiem.