• Product
  • Suppliers
  • Manufacturers
  • Solutions
  • Free tools
  • Knowledges
  • Experts
  • Communities
Search


Предназначено для частого использования: новое поколение интеллектуальных систем защиты и управления для высоковольтных FC-цепей

 

I. Обзор решения

Это решение направлено на предоставление комплексного решения по защите цепей FC на основе "высоковольтных вакуумных контакторов + высоковольтных ограничивающих предохранителей". Оно специально разработано для защиты и управления высоковольтными двигателями, распределительными трансформаторами и конденсаторными батареями в диапазоне напряжений от 3 кВ до 12 кВ, особенно подходящее для промышленных применений, требующих частых операций и высокой надежности (например, электростанции, крупные заводы и шахты). Его основное преимущество заключается в точной координации между вакуумным контактором и ограничивающим предохранителем, обеспечивая ступенчатую защиту от перегрузок и коротких замыканий, а также предлагая экономическую эффективность, безопасность и интеллектуальность.

II. Технические характеристики основных компонентов

1. Высоковольтный вакуумный контактор (компонент для операций с цепью FC и прерывания перегрузочных токов)​
Высоковольтный вакуумный контактор является исполнительным механизмом для частых операций с цепью и прерывания перегрузочных токов. Его технические характеристики следующие:

  • Основная структура:​
    • Вакуумная камера прерывания:​​ Использует керамический корпус с внутренним вакуумом до 1,33×10⁻⁴ Па, что обеспечивает успешное гашение дуги при первом нулевом переходе тока, достигая работы без масла и без обслуживания.
    • Изоляционная монтажная скоба и механизм блокировки:​​ Интегрирует крепления для предохранителей и оснащен важным механизмом блокировки. Этот механизм обеспечивает: ① Если предохранитель в любой фазе срабатывает, он немедленно вызывает одновременное срабатывание контактора во всех трех фазах, предотвращая работу в однофазном режиме; ② Если предохранитель в любой фазе не установлен, он механически блокирует закрытие контактора, обеспечивая безопасность эксплуатации.
    • Механизм управления:​​ Использует электромагнитный механизм, поддерживающий частые операции открытия и закрытия до 2000 раз/час, значительно превышая возможности выключателей.
  • Принципы работы и прерывания:​
    • Принцип прерывания:​​ Использует высокую изоляцию и сильную способность гашения дуги вакуумной среды. Металлический паровой дуговой ток, возникающий при открытии, мгновенно гасится при нулевом переходе тока, с быстрым восстановлением диэлектрической прочности. Его обрывной ток ниже 0,5 А, что эффективно подавляет коммутационные перенапряжения, что крайне благоприятно для изоляции двигателей.
    • Метод удержания:​​ Поддерживает как электрическое самоудержание (экономичное, с низким уровнем шума), так и механическое самоудержание (высоконадежное, устойчивое к помехам). Пользователи могут выбирать в зависимости от требований к эксплуатации (например, серия LHJCZR использует механическое самоудержание).
  • Основные номинальные параметры:​

Категория параметра

Конкретный показатель

Номинальное напряжение

3,6 / 7,2 / 12 кВ

Номинальный рабочий ток

200 / 400 / 630 А

Номинальная отключающая способность

3,2 кА (25 раз)

Максимальная отключающая способность

4 кА (3 раза)

Номинальная включающая способность

4 кА (100 раз)

Пиковая выдерживаемая токовая нагрузка

40 кА

Механический/электрический ресурс

1 000 000 циклов / 300 000 циклов

2. Высоковольтный ограничивающий предохранитель (компонент защиты от коротких замыканий в цепи FC)​
Высоковольтный ограничивающий предохранитель служит в качестве окончательного защитного элемента для коротких замыканий. Его характеристики следующие:

  • Основная функция:​​ Предоставляет мгновенную (быстродействующую) защиту. При возникновении серьезного короткого замыкания (ток превышает отключающую способность контактора) его плавкий элемент быстро плавится и прерывает цепь до достижения пикового значения тока. Время прерывания крайне мало (миллисекундный уровень), максимально ограничивая энергию тока короткого замыкания и защищая оборудование вниз по потоку от повреждений.
  • Основные принципы выбора:​
    • Номинальное напряжение:​​ Не должно быть ниже номинального напряжения системы, чтобы предотвратить превышение уровня изоляции оборудования при перенапряжении, возникающем при работе предохранителя (обычно ограничено до 2,5 раз фазного напряжения).
    • Номинальный ток:​​ Требуется всестороннее рассмотрение нормальных/перегрузочных токов, характеристик пускового тока оборудования (например, пускового тока двигателя, магнитизационного пускового тока трансформатора) и обеспечение селективной координации с верхними защитными устройствами (например, реле).
  • Роль:​​ Служит резервной защитой в цепи FC. Нормальные перегрузки и небольшие токи короткого замыкания устраняются комплексным защитным устройством, сигнализирующим вакуумному контактору о необходимости отключения. Предохранитель срабатывает только тогда, когда ток короткого замыкания превышает отключающую способность контактора или если контактор не сработал.

III. Руководство по выбору в зависимости от защищаемого объекта

1. Выбор предохранителя для защиты двигателя
Пусковые токи двигателей высоки и продолжительны, что требует особой осторожности при выборе, чтобы предотвратить ложные срабатывания.

  • Логика защиты:​
    • Защита от перегрузок (например, заклинивание, повторные пуски):​​ Реализуется обратно-временными реле, которые вызывают отключение контактора.
    • Защита от коротких замыканий:​​ Реализуется предохранителем.
    • Требование координации:​​ Номинальный ток предохранителя должен быть больше пускового тока двигателя, и его временная-токовая характеристическая кривая должна пересекаться с кривой реле в одной точке, чтобы достичь идеальной координации.
  • Справочные данные (выдержка):​

Мощность двигателя (кВт)

Время пуска (с)

Пусковой ток (А)

Номинальный ток предохранителя (А) при различных частотах пуска (раз/ч)

250

6

220

100А (2/3/4 раза) -> 105А (8/16/32 раза)

250

15

200

100А (2/3 раза) -> 125А (4/8/16/32 раза)

800

60

600

250А (2 раза) -> 315А (3/4/8/16/32 раза)

  • Ключевой момент:​​ Чем больше время пуска и выше частота пусков, тем больше требуется номинальный ток предохранителя.

2. Выбор предохранителя для защиты трансформатора
Выбор должен обеспечивать, чтобы предохранитель мог выдержать импульсный ток намагничивания трансформатора при включении, одновременно обеспечивая эффективную защиту от внутренних отказов.

  • Справочные данные (выдержка):​

Напряжение системы (кВ)

Емкость трансформатора (кВА) и рекомендуемый номинальный ток предохранителя (А)

3,6

100-160 кВА: 63 А

7,2

100-160 кВА: 50 А

12

100-160 кВА: 31,5-40 А

3. Выбор предохранителя для защиты конденсаторной батареи
Переключение конденсаторной батареи создает высокочастотные, высокомощные импульсные токи, что предъявляет специальные требования к выбору предохранителя.

  • Особое внимание:​​ Необходимо проверить, может ли предохранитель выдержать энергию пропускания (I²t) импульсного тока. Требование: Энергия пропускания импульса < 0,7 минимальной энергии до дуги предохранителя.
  • Требования к выбору:​
    • Номинальный ток обычно составляет 1,5-2,0 раза номинальный ток конденсатора.
    • Если импульсный ток слишком велик, следует: ① выбрать специальные предохранители для конденсаторов (например, серия WFN); ② добавить последовательный ограничивающий реактор с конденсатором; ③ добавить последовательный демпферный резистор в ветвь.
  • Рекомендация:​​ Ограничивающий реактор должен использоваться, если (Пиковый импульсный ток * Частота импульсов) > 20000 или при чрезвычайно частых операциях.

IV. Область применения и типичные случаи

1. Область применения
Решение для цепи FC не универсально. Его применимые границы следующие:

  • Высоковольтные двигатели:​​ ≤ 1200 кВт
  • Распределительные трансформаторы:​​ ≤ 1600 кВА
  • Конденсаторные батареи:​​ ≤ 1200 кВА
    За пределами этих емкостей необходимо выбрать решение с вакуумным выключателем с большей отключающей способностью и динамической/термической стабильностью, чтобы обеспечить безопасность.

2. Типичные случаи подтверждения
Это решение успешно применялось в нескольких проектах, работая стабильно и надежно:

  • Случай 1: Химический завод, Техас, США (частые операции и взрывозащищенная среда)​
    • Обзор проекта:​​ Этот крупный химический завод требовал частого управления запуском и остановкой высоковольтных насосов и компрессорных двигателей на нескольких производственных линиях, с требованиями взрывозащиты и высокой надежности.
    • Демонстрируемые преимущества:​​ Частота 2000 операций/час контактора полностью соответствовала потребностям технологической настройки; точная координация между предохранителем и реле обеспечила точную защиту от короткого замыкания двигателей при частых пусках без ложных срабатываний; низкий обрывной ток (<0,5 А), предоставляемый вакуумной камерой, эффективно подавлял коммутационные перенапряжения, защищая изоляцию старых двигателей. Общее решение значительно сэкономило инвестиции по сравнению с аппаратурой на базе вакуумных выключателей.
  • Случай 2: Автомобильный завод, Бавария, Германия (защита трансформаторов и конденсаторных компенсаторов)​
    • Обзор проекта:​​ Новый интеллектуальный завод требовал стабильного, высококачественного питания для множества роботизированных сервосистем на автоматических производственных линиях, сопровождаемых несколькими сухими распределительными трансформаторами и конденсаторными компенсаторами.
    • Демонстрируемые преимущества:​​ Выбор номинального тока предохранителя полностью учитывал характеристики импульсного тока намагничивания трансформаторов, предотвращая ложные срабатывания при включении. Для конденсаторных батарей специальные предохранители успешно выдержали воздействие импульсного тока включения (проверка I²t прошла успешно). Низкая отскок контактора обеспечивала переключение конденсаторов без повторного зажигания, защищая качество электроэнергии в сети.

V. Краткий обзор преимуществ решения

  1. Высокая надежность:​​ Вакуумная камера прерывания не требует обслуживания, механический ресурс до миллионов операций; предохранители обеспечивают защиту на миллисекундном уровне.
  2. Высокая безопасность:​​ Механический механизм блокировки предотвращает работу в однофазном режиме и закрытие с потенциальными опасностями; низкий обрывной ток защищает изоляцию оборудования.
  3. Хорошая экономичность:​​ По сравнению с аппаратурой на базе вакуумных выключателей, аппаратура FC предлагает более низкую стоимость, меньший размер и очень высокую экономическую эффективность.
  4. Интеллектуальность:​​ Контакторы могут быть бесшовно интегрированы с микропроцессорными защитными устройствами, обеспечивая удаленное мониторинг, интеллектуальное управление и загрузку данных.
  5. Простота обслуживания:​​ Основные компоненты разработаны для работы без обслуживания; после срабатывания предохранителя требуется только замена на предохранительную вставку того же типа, что делает эксплуатацию простой.
08/30/2025
Рекомендуемый
Engineering
Интегрированное гибридное решение для ветро-солнечной энергии на удаленных островах
АннотацияДанное предложение представляет собой инновационное интегрированное энергетическое решение, которое глубоко объединяет ветровую энергию, фотоэлектрическую генерацию, накопление энергии с помощью насосно-аккумуляторных станций и технологии опреснения морской воды. Оно направлено на систематическое решение ключевых проблем, с которыми сталкиваются удаленные острова, включая сложности покрытия сетью, высокие затраты на генерацию электроэнергии дизельными генераторами, ограничения традицион
Engineering
Интеллектуальная гибридная система ветро-солнечного типа с управлением Fuzzy-PID для улучшенного управления аккумуляторами и МППТ
АннотацияДанное предложение представляет собой гибридную систему ветро-солнечной генерации электроэнергии на основе передовых технологий управления, направленную на эффективное и экономичное удовлетворение потребностей в энергии удаленных районов и специфических сценариев применения. Сердцем системы является интеллектуальная система управления, основанная на микропроцессоре ATmega16. Эта система выполняет отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) для ветровой и солнечной энергии и использу
Engineering
Экономичное гибридное решение на основе ветро-солнечной энергии: Buck-Boost преобразователь и интеллектуальная зарядка снижают стоимость системы
Аннотация​Это решение предлагает инновационную высокоэффективную гибридную систему ветро-солнечной генерации электроэнергии. Обращаясь к основным недостаткам существующих технологий, таким как низкая эффективность использования энергии, короткий срок службы аккумуляторов и нестабильность системы, система использует полностью цифровые контролируемые понижающе-повышающие DC/DC преобразователи, параллельную интерлированную технологию и интеллектуальный трехступенчатый алгоритм зарядки. Это позволяе
Engineering
Гибридная ветро-солнечная энергетическая система оптимизации: комплексное решение по проектированию для автономных применений
Введение и предыстория1.1 Проблемы систем генерации электроэнергии с одним источникомТрадиционные автономные фотоэлектрические (ФЭ) или ветроэнергетические системы имеют врожденные недостатки. Генерация ФЭ-энергии зависит от суточных циклов и погодных условий, а генерация ветровой энергии основана на нестабильных ветровых ресурсах, что приводит к значительным колебаниям выходной мощности. Для обеспечения непрерывного питания необходимы аккумуляторные батареи большой емкости для хранения и баланс
Запрос
Загрузить
Получить приложение IEE Business
Используйте приложение IEE-Business для поиска оборудования получения решений связи с экспертами и участия в отраслевом сотрудничестве в любое время и в любом месте полностью поддерживая развитие ваших энергетических проектов и бизнеса