Dizajniran za često korištenje: Nova generacija inteligentnih rešenja za zaštitu i kontrolu visokonaponskih FC krugova

I. Преглед на решението​

Ово решение има за цел да пружи комплетна заштитна схема за FC цеви на основа на „Високонапонни вакуумски контактори + Високонапонни ограничителни предавари“. То е специјално дизајнирано за заштита и контрола на високонапонни мотори, распределителни трансформатори и банки кондензатори во опсег на напон од 3кВ до 12кВ, особено подобро за индустријални применувања кои бараат честа операција и висока надежност (како што се електрани, големи фабрики и мини). Неговата основна предност лежи во прецизната координација помеѓу вакуумскиот контактор и ограничителниот предавар, постигнувајќи градирана заштита против прекомерен нагрев и краткосечни грешки, со истовремено обезбедување на економичност, безбедност и интелигенција.

​II. Технички карактеристики на основните компоненти​

​1. Високонапонен вакуумски контактор (Компонент за управување и прекинување на прекомерен нагрев во FC цеви)​​
Високонапониот вакуумски контактор е актуатор за честа управа на цеви и прекинување на токови при прекомерен нагрев. Неговите технички карактеристики се следниве:

• ​Основна структура:​​
• ​Вакуумска прекинувачка камера:​​ Искористува керамичка обвивка со внатрешен вакуум од 1,33×10⁻⁴ Па, што гарантира дека дугата успешно ќе биде ушиштена при првиот нул-пресек на токот, постигнувајќи безмаслен и безодржувачки работен режим.
• ​Изолован монтажен рам и механизам за поврзување:​​ Интегрира монтажни места за предавари и е опремен со важен механизам за поврзување. Овој механизам гарантира: ① Ако предаварот во било која фаза се изгори, тоа моментално ќе активира трофецијанско прекинување на контакторот, спречувајќи работа со една фаза; ② Ако предаварот во било која фаза не е инсталиран, тоа механички ќе блокира затварањето на контакторот, обезбедувајќи безбедност во функционирањето.
• ​Механизам за управување:​​ Искористува електромагнетен механизам, што поддржува чести отварања и затварања до 2000 пати/час, многу повеќе од капацитетот на прекинувачите.
• ​Принцип на управување и прекинување:​​
• ​Принцип на прекинување:​​ Искористува високу изолација и силна способност за ушишување на дугата на вакуумската средина. Металната парна дуга генерирана при отварање моментално се ушишува при нул-пресекот на токот, со брзо восстановување на диелектрична чепига. Нејзината стрпка ток е под 0,5А, ефективно потиснувајќи прекомерни напони при прекинување, што е многу пријателско за изолацијата на моторот.
• ​Метод на задржување:​​ Поддржува како електричко само-задржување (соштедливо, со мал шум) и механичко само-задржување (висока надежност, противопоставување на интерференција). Корисниците можат да изберат според оперативните потреби (на пример, серијата LHJCZR користи механичко само-задржување).
• ​Клучни номинални параметри:​​

​2. Високонапонен ограничителен предавар (Компонент за заштита од краткосечни грешки во FC цеви)​​
Високонапониот ограничителен предавар служи како последна заштитна компонента за краткосечни грешки. Неговите карактеристики се следниве:

• ​Основна функција:​​ Праќа моментална (брза) заштита. Кога се случи тешка краткосечна грешка (ток надминува прекинувачката способност на контакторот), неговиот топлив елемент брзо се изгори и прекинува цевта пред да токот достигне својата прогнозирана врвна вредност. Времето на прекинување е многу кратко (на милисекунди), максимално ограничувајќи енергијата на грешката и заштитувајќи спуштената опрема од повреда.
• ​Основни принципи за избор:​​
• ​Номинален напон:​​ Не смее да биде подолгу од системскиот номинален напон за да се спречи претрупниот напон генериран при функционирањето на предаварот да надмине изолационата препречливост на опремата (обично ограничена под 2,5 пати фазниот напон).
• ​Номинален ток:​​ Бара комплексна размислување за нормални/прекомерни токови, почетни карактеристики на опремата (на пример, почетен ток на моторот, намагнетување на трансформаторот), и осигурување на селективна координација со горни заштитни уреди (на пример, реле).
• ​Рола:​​ Служи како резервна заштита во FC цеви. Нормални прекомерни нагреви и помали краткосечни токови се очиштуваат со комбинирана заштитна опрема која сигнализира на вакуумскиот контактор да се отвори. Предаварот функционира само кога токот на грешката надмине прекинувачката способност на контакторот или ако контакторот не функционира.

​III. Упатство за избор според заштитен објект​

​1. Избор на предавар за заштита на моторот​
Почетните токови на моторите се високи и продолжителни, што бара дополнителна внимателност во изборот за да се спречат непотребни функционирања.

• ​Логика на координација на заштита:​​
• ​Заштита од прекомерен нагрев (на пример, застанување, повторно стартирање):​​ Реализирана со инверзно временски реле, што го приводи контакторот да се отвори.
• ​Заштита од краткосечни грешки:​​ Реализирана со предаварот.
• ​Барање за координација:​​ Номиналниот ток на предаварот мора да биде поголем од почетниот ток на моторот, и неговата крива на време-ток мора да се пресече со кривата на реле на една точка за да се постигне совршена координација.
• ​Референци за избор (извадок):​​

• ​Клучна точка:​​ Колку почетното време е подолго и колку почетната фреквенција е поголема, толку поголем е потребниот номинален ток на предаварот.

​2. Избор на предавар за заштита на трансформаторот​
Изборот мора да гарантира дека предаварот може да издрази намагнетувањето на трансформаторот при затварање, со истовремено обезбедување на ефективна заштита против внатрешни грешки.

• ​Референци за избор (извадок):​​

​3. Избор на предавар за заштита на банката кондензатори​
Затварањето на банката кондензатори генерира високочестотни, високоамплитудни токови, што прави специјални барања за избор на предаварот.

• ​Специјални размислувања:​​ Мора да се провери дали предаварот може да издрази протечената енергија (I²t) на почетните токови. Барање: Протечената енергија < 0,7 пати минималната пред-искрена енергија на предаварот.
• ​Барања за избор:​​
• Номиналниот ток типички е 1,5~2,0 пати номиналниот ток на кондензаторот.
• Ако почетниот ток е премногу голем, треба да се размисли: ① Избор на специјални предавари за кондензатори (на пример, серијата WFN); ② Додавање на серијски ограничител на ток со кондензаторот; ③ Додавање на серијски демпинг резистор во граната.
• ​Препорака:​​ Мора да се користи ограничител на ток кога (Врвниот почетен ток * Фреквенција на почеток) > 20000 или при екстремно чести операции.

​IV. Област на применување и типични случаи​

​1. Област на применување​
Решението за FC цеви не е универзално. Неговите примени границите се следниве:

• ​Високонапонни мотори:​​ ≤ 1200 кВ
• ​Распределителни трансформатори:​​ ≤ 1600 кВА
• ​Банки кондензатори:​​ ≤ 1200 квар
  Понад овие капацитети, мора да се избере решението со вакуумски прекинувач со повисока прекинувачка способност и динамичка/термичка стабилност за да се обезбеди безбедност.

​2. Типични случаи на потврда​
Ово решение е успешно применето во многу проекти, функционирајќи стабилно и надежно:

• ​Случај 1: Хемиска фабрика, Тексас, САД (Честа операција и експлозивна околина)​​
• ​Преглед на проектот:​​ Овој голем хемиски базен бара често започнување и спрекидување на високонапонни помпи и компресорски мотори на многу производствени линии, со околински барања за експлозивност и висока надежност.
• ​Прикажани предности:​​ Честотата на операции на контакторот од 2000 пати/час перфектно ги исполнуваше потребите за процесна регулација; прецизната координација помеѓу предаварот и релеото обезбеди точно краткосечно заштитување на моторите при често почеток без непотребни функционирања; ниската стрпка ток (<0,5А) обезбедена од вакуумскиот прекинувач ефективно ги потисна прекомерните напони при прекинување, заштитувајќи изолацијата на постарите мотори. Целосното решение значително ја спести инвестицијата спореден со опремата со вакуумски прекинувач.
• ​Случај 2: Автомобилна производствена фабрика, Бавария, Германија (Трансформатор и компензација на кондензатори)​​
• ​Преглед на проектот:​​ Нова интелигентна производствена фабрика бара стабилна, висококвалитетна електрична захрана за многу роботски сервосистеми на автоматски производствени линии, со придружни сухи распределителни трансформатори и банки кондензатори за компензација.
• ​Прикажани предности:​​ Изборот на номинален ток на предаварот полно го размисли намагнетувањето на трансформаторот, спречувајќи непотребни функционирања при затварање. За банките кондензатори, специјалните предавари успешно издразија ударот на почетните токови (I²t верификација премина). Ниската бунца на контакторот обезбеди превклучување на кондензаторите без ре-загорење, заштитувајќи квалитетот на електричната мрежа.

​V. Збирка на предности на решението​

1. ​Висока надежност:​​ Вакуумската прекинувачка камера е безодржувачка со механичко животно време од неколку милиони операции; предаварите обезбедуваат милисекундна брза заштита.
2. ​Силна безбедност:​​ Механичкиот механизам за поврзување спречува работа со една фаза и затварање со потенцијални опасности; ниската стрпка ток заштитува изолацијата на опремата.
3. ​Добра економија:​​ Споредено со опремата со вакуумски прекинувач, FC опремата пружа нижата цена, помала големина и екстремно висока сооднос на цена-предност.
4. ​Интелигенција:​​ Контакторите можат бесепрекинува да се интегрираат со микропроцесорски заштитни уреди, што овозможува дистанционско мониторирање, интелигентно управување и подигање на податоци.
5. ​Лесна одржливост:​​ Основните компоненти се дизајнирани за безодржувачко функционирање; по функционирањето на предаварот, само е потребно да се замени со предавар на иста спецификација, што прави операцијата едноставна.