Sagedaste Kasutuseks Mõeldud: Uus Põhivoolu FC Tsüklite jaoks Intelligentsed Kaitse- ja Juhtimislahendused

I. Lahenduse ülevaade​

See lahendus eesmärgiks on pakkuda täielikku kaitsemeetodit FC tsüklitele, mis põhinevad "Kõrgepinge vaakumkontaktor + kõrgepinge lõigekütte". See on eriti mõeldud 3kV kuni 12kV pingevahemiku kõrgepinge mootorite, jaotustransformatorite ja kondensaatoripankade kaitsele ja kontrollile, eriti tööstuslikel rakendustel, mis nõuavad sagedast kasutamist ja kõrget usaldusväärsust (nt elektrijaamades, suurte tööstusettevõttes ja kaevanduses). Selle peamine eelis seisneb täpses kooskõlas vaakumkontaktori ja lõigekütte vahel, mis võimaldab astmelise kaitse ületöö- ja lühikutega, samal ajal pakkudes majanduslikkust, ohutust ja intelligentsust.

​II. Põhiosade tehnilised omadused​

​1. Kõrgepinge vaakumkontaktor (FC tsükli töö ja ületöökütte katkestamise komponent)​​
Kõrgepinge vaakumkontaktor on sagedase tsükli töö ja ületöökütte katkestamise toimejõud. Selle tehnilised omadused on järgmised:

• ​Põhiline struktuur:​​
• ​Vaakumkatkestuse kamber:​​ Kasutab keramiikkatilise kooriga, mille sees on vaakumi tase 1.33×10⁻⁴ Pa, mis tagab, et kaar katkeb välja esimesel kuluvoolu nullpunktil, saavutades naftavaba ja hooldusvaba töö.
• ​Isolatsioonimonteerimise bräägikas ja lukustusmehhanism:​​ Integreerib lõigekütte monteerimise ja on varustatud olulise lukustusmehhanismiga. See mehhanism tagab: ① Kui mingi faasis olev lõigekütte läheb katki, see viivitamatult käivitab kontaktori kolme faasi korraliku katkestamise, vältides üksfaasilist tööd; ② Kui mingi faasis olev lõigekütte ei ole paigas, see mehhaniliselt lukustab kontaktori sulgemise, tagades tööohutuse.
• ​Töömehhanism:​​ Kasutab elektromagnetilist mehhanismi, toetab kuni 2000 avamist ja sulgemist tunnis, mis on palju suurem kui lüliti.
• ​Töö ja katkestamise printsiip:​​
• ​Katkestamise printsiip:​​ Kasutab vaakumikeskkonna kõrget isolatsiooni ja tugevat kaarikatkestamisvõimet. Metalliaambne kaar, mis tekib avamisel, katkeb välja hetkel kuluvoolu nullpunkt, kiiresti taastudes dielektrilise tugevusega. Selle lõigemiskuluvool on alla 0.5A, tõhusalt takistades lülitamisel tekkiva ülepinge, mis on äärmiselt sõbralik motori isolatsiooniga.
• ​Hoidmise meetod:​​ Toetab nii elektroonilist (energiaekonomiline, madal müra) kui ka mehhanilist (kõrge usaldusväärsus, vastupidavus segadusele) hoidmist. Kasutajad saavad valida vastavalt töönõudmistele (nt LHJCZR sarjas kasutatakse mehhanilist hoidmist).
• ​Olulised nimetatud parameetrid:​​

​2. Kõrgepinge lõigekütte (FC tsüklite lühikute kaitsekomponent)​​
Kõrgepinge lõigekütte on lõplik kaitsekomponent lühikute veateadete korral. Selle omadused on järgmised:

• ​Põhifunktsioon:​​ Pakub augenägelikku (kiiret) kaitset. Kui tekib tõsine lühikute veateade (kuluvool ületab kontaktori katkestamisvõimet), siis tema lõigekütte element kiiresti sulaneb ja katkestab tsüklit enne, kui kuluvool jõuab oma potentsiaalse kulupiki. Katkestamisaeg on äärmiselt lühike (millisekundite tasand), maksimeerides veateadete kuluvooli energia piirangut ja kaitstes allpool asuvaid seadmeid kahjustuste eest.
• ​Põhiline valikuprintsiip:​​
• ​Nimetatud pinge:​​ Ei tohi olla madalam kui süsteemi nimetatud pinge, et vältida ülepinge, mis tekib lõigekütte töö ajal, ületaks seadme isolatsiooni kandevõimet (tavaliselt piiratud 2.5 korda faasipingest).
• ​Nimetatud kuluvool:​​ Nõuab üldist hindamist normaalsete/ületöölike kuluvoolide, seadmete käivitamise kuluvoolide (nt motori käivitamise kuluvool, transformatori magnetiseerimise kuluvool) ja tagab selektiivse kooskõla ülemiste kaitseelementidega (nt releed).
• ​Roli positsioneerimine:​​ Töötab FC tsüklis varujärgse kui kaitsekomponent. Tavalised ületööd ja väiksemad lühikutega kuluvoolid on kustutatud kaudse kaitseelementi signaaliga, mis käivitab vaakumkontaktori avamise. Lõigekütte töötab ainult siis, kui veateade kuluvool ületab kontaktori katkestamisvõime või kui kontaktori ei tööta.

​III. Valikuhindamine kaitsta objekti järgi​

​1. Mootori kaitse lõigekütte valik​
Mootori käivitamise kuluvood on kõrged ja kestevad pikka aega, nõudes valikul tähelepanu, et vältida ebavajalikku tööd.

• ​Kaitsekooskõlastuse loogika:​​
• ​Ületööde kaitse (nt seistes, korduv käivitamine):​​ Rakendatakse invers-aeglike releedena, käivitades kontaktori avamise.
• ​Lühikute kaitse:​​ Rakendatakse lõigekütte kaudu.
• ​Kooskõlastuse nõue:​​ Lõigekütte nimetatud kuluvool peab olema suurem kui mootori käivitamise kuluvool, ja selle aeg-kuluvooli karakteristikakäik peab ühest punktist lähtudes kattuma releedi karakteristikakäigu, et saavutada täiuslik kooskõla.
• ​Valikureferents (lõig):​​

• ​Oluline punkt:​​ Mida pikem käivitamise aeg ja kõrgem käivitamise sagedus, seda suurem on vajalik lõigekütte linki nimetatud kuluvool.

​2. Transformatori kaitse lõigekütte valik​
Valik peab tagama, et lõigekütte suudab talelda transformatori sulgemise magnetiseerimise kuluvooli ja pakkuda tõhusat kaitset sisemiste veateadete eest.

• ​Valikureferents (lõig):​​

​3. Kondensaatoripanka kaitse lõigekütte valik​
Kondensaatoripanka lülitamine tekitab kõrgefrekventsia, kõrgeamplituudiga sulgemise kuluvooli, millele lõigekütte valikul on eriline nõue.

• ​Eriline kaalutlus:​​ Peab verifitseerima, et lõigekütte suudab talelda läbimise energiat (I²t) sulgemise kuluvooli. Nõue: Läbimise energia < 0.7 korda lõigekütte minimaalne eelkärjeenergia.
• ​Valikunõuded:​​
• Nimetatud kuluvool on tavaliselt 1.5~2.0 korda kondensaatori nimetatud kuluvool.
• Kui sulgemise kuluvool on liiga suur, kaaluge: ① Spetsiaalsete kondensaatorilõigekütte valimist (nt WFN sarja); ② Sarvreost lülitamist kondensaatoriga; ③ Sarvreost lülitamist haruga.
• ​Soovitus:​​ Kui (Sulgemise kuluvooli piki * Sulgemise sagedus) > 20000 või eriti sagedaste operatsioonide korral, tuleb kasutada lülitusreaktorit.

​IV. Rakendusalad ja tipparvamused​

​1. Rakendusalad​
FC tsüklite lahendus ei ole universaalne. Selle rakendusalad on järgmised:

• ​Kõrgepinge mootorid:​​ ≤ 1200 kW
• ​Jagamistransformatorid:​​ ≤ 1600 kVA
• ​Kondensaatoripankad:​​ ≤ 1200 kvar
  Need võimsuse limiidid ületades, tuleb valida lülitusreaktori lahendust, mis pakub kõrgemat katkestamisvõimet ja dünaamilist/soojuslikku stabiilsust, et tagada ohutus.

​2. Tipparvamused​
See lahendus on edukalt rakendatud mitmes projektis, töötades stabiilselt ja usaldusväärselt:

• ​Arvamus 1: Keemiatehas, Texas, USA (sagedased operatsioonid ja plahvatuskindel keskkond)​​
• ​Projekti ülevaade:​​ See suur keemiline baas nõudis sagedast käivitamist ja seadmist kõrgepinge pompide ja kompressorimootorite jaoks mitmel tootmisjoonel, milles oli nõutav plahvatuskindel ja kõrge usaldusväärne keskkond.
• ​Demonstreeritud eelised:​​ Kontaktori 2000 operatsiooni tunnis sagedus täpselt vastas protsessi reguleerimise vajadustele; täpne kooskõla lõigekütte ja releede vahel tagasid täpse lühikute kaitse mootoritele sagedase käivitamise ajal ilma ebavajaliku tööta; vaakumkatkestuse madal lõigemiskuluvool (<0.5A) tõhusalt takistas lülitamisel tekkiva ülepinge, kaitstes vanemate mootorite isolatsiooni. Üldine lahendus andis olulist investeeringut võrreldes lülitusreaktori lülitussaadetega.
• ​Arvamus 2: Autotootmise tehas, Baijer, Saksamaa (transformatori ja kondensaatorikompensatsiooni kaitse)​​
• ​Projekti ülevaade:​​ Uus intelligentne tootmise tehas nõudis stabiilset ja kõrget kvaliteediga elektrit mitmete automatiseeritud tootmisjoonte robotide servo-süsteemidele, koos mitmete kuivtypaga jagamistransformatorite ja kondensaatorikompensatsioonidega.
• ​Demonstreeritud eelised:​​ Lõigekütte nimetatud kuluvooli valik arvestas täielikult transformatori magnetiseerimise kuluvooli omadusi, vältides ebavajalikku tööd sulgemisel. Kondensaatoripankade korral suutsid spetsiaalsed lõigekütte edukalt talelda sulgemise kuluvooli mõju (I²t verifitseeritud). Kontaktori madal lülitus tagas kondensaatorite lülitamist ilma uuesti lülitumiseta, kaitstes võrgu kvaliteeti.

​V. Lahenduse eeliste kokkuvõte​

1. ​Kõrge usaldusväärsus:​​ Vaakumkatkestuse kamber on hooldusvaba, mille mehaaniline elu on miljonidel operatsioonidel; lõigekütte pakuvad millisekundi tasandi kiiret kaitset.
2. ​Tugev ohutus:​​ Mehaaniline lukustusmehhanism vältib üksfaasilist tööd ja sulgemist ohtliku olukorra korral; madal lõigemiskuluvool kaitstab seadme isolatsiooni.
3. ​Hea majanduslikkus:​​ Võrreldes lülitusreaktori lülitussaadetega, FC lülitussaadetega on madalam hind, väiksem suurus ja äärmiselt kõrge kulu-hind-suhe.
4. ​Intelligentne:​​ Kontaktorid saavad lihtsalt integreeruda mikroprotsessoripõhiste kaitseelementidega, lubades kaugseire, intelligentsed juhtimine ja andmete üleslaadimine.
5. ​Lihtne hooldus:​​ Põhiosad on mõeldud hooldusvabaduseks; lõigekütte töö järel on vaja asendada sama spetsifikatsiooniga lõigekütte link, mis muudab töö lihtsaks.