Zasnovano za pogosto uporabo: Nova generacija inteligentnih rešitev za varnost in nadzor visokonapetostnih FC krogov

I. Pregled rešitve​

To rešitev je namenjena zagotavljanju celostnega zaščitnega rešitve za FC krugove na podlagi "Visokonapetostnih vakuumskih kontaktorjev + visokonapetostnih omejevalnikov tokov". Je posebej zasnovana za zaščito in nadzor visokonapetostnih motorjev, distribucijskih transformatorjev in kondenzatorskih sklopov v območju napetosti od 3kV do 12kV, zlasti za industrijske uporabe, ki zahtevajo pogosto delovanje in visoko zaupanje (na primer elektrarne, velike tovarne in rudniki). Njen glavni prednost je natančna koordinacija med vakuumskim kontaktorjem in omejevalnikom toka, kar omogoča stopnjasto zaščito pred pretokom in kratkoporočnimi napakami, hkrati pa ponuja ekonomičnost, varnost in inteligenčnost.

​II. Tehnične značilnosti ključnih komponent​

​1. Visokonapetostni vakuumski kontaktor (komponenta za delovanje FC kruga in prekinjanje pretoka)​​
Visokonapetostni vakuumski kontaktor je izvajalnik za pogosto delovanje kruga in prekinjanje pretokov. Njegove tehnične značilnosti so naslednje:

• ​Osnovna struktura:​​
• ​Vakuumski prekinitveni prostor:​​ Uporablja keramično omotočilo s notranjim vakuumom do 1,33×10⁻⁴ Pa, kar zagotavlja uspešno ugasnitev luka pri prvi presečnici toka, dosega delovanje brez olja in brez vzdrževanja.
• ​Izolacijsko montažno podstavce in mehanizem zapletanja:​​ Integrira nosilce za omejevalnike in je opremljen z ključnim mehanizmom zapletanja. Ta mehanizem zagotavlja: ① Če se omejevalnik katere koli faze raztopi, takoj sproži hkratno preklop kontaktnika treh faz, da se prepreči delovanje z eno fazo; ② Če omejevalnik katere koli faze ni nameščen, mehansko zakleni kontaktnik, da se prepreči nevarno delovanje.
• ​Mehanizem delovanja:​​ Uporablja elektromagnetni mehanizem, ki podpira pogosta odpiranja in zapiranja do 2000-krat na uro, kar presega zmogljivost preklopnikov.
• ​Načelo delovanja in prekinitve:​​
• ​Načelo prekinitve:​​ Uporablja visoko izolacijo in močno uglaševalno zmogljivost vakuumskih medijev. Metalni parni luk, ki se ustvari med odpiranjem, se takoj ugasne pri presečnici toka, z hitrim povratkom dielektrične trdote. Njegov prekinitveni tok je pod 0,5A, kar učinkovito utiša preklopne previsoke napetosti, kar je zelo prijazno do izolacije motorjev.
• ​Način držanja:​​ Podpira oba načina električnega samozadrževanja (šparščevalno, nizega šuma) in mehanskega samozadrževanja (visoke zaupanje, odpornost proti motilam). Uporabniki lahko izberjo glede na operativne zahteve (na primer, serija LHJCZR uporablja mehansko samozadrževanje).
• ​Ključne imenovane parametre:​​

​2. Visokonapetostni omejevalnik toka (komponenta za zaščito pred kratkopori v FC krugu)​​
Visokonapetostni omejevalnik toka služi kot končna zaščitna komponenta za kratkopore. Njegove značilnosti so naslednje:

• ​Osnovna funkcija:​​ Ponuja trenutno (hitro prekinjanje) zaščito. Ko pride do težke kratkopore (tok preseže prekinitveno zmogljivost kontaktnika), njegov topilni element hitro raztopi in prekine krug, preden tok doseže svojo potencialno vrhunsko vrednost. Čas prekinitve je zelo kratek (millisekundska ravna), kar največ omejuje energijo napake in zaščiti nadgrajne opremo pred poškodbo.
• ​Osnovna izbirna načela:​​
• ​Imenovana napetost:​​ Ne sme biti nižja od sistemsko imenovane napetosti, da se prepreči, da bi previsoka napetost, generirana med delovanjem omejevalnika, presegla izolacijsko prenesenost opreme (običajno omejeno na manj kot 2,5-krat fazonapetost).
• ​Imenovani tok:​​ Zahteva celosten pregled normalnih/pretokov, značilnosti zagona opreme (na primer, zagon motorja, magnetizacijski zagon transformatorja) in zagotavlja selektivno koordinacijo z nadgrajnimi zaščitnimi napravami (na primer, releji).
• ​Razvrščanje vlog:​​ Služi kot rezervna zaščita znotraj FC kruga. Normalni pretoki in manjše kratkopore so čiščeni z kompleksno zaščitno napravo, ki spodbuja vakuumski kontaktnik, da se odpre. Omejevalnik deluje le, ko preseže prekinitveno zmogljivost kontaktnika ali, če kontaktnik ne deluje.

​III. Vodilo za izbiro glede na zaščitni objekt​

​1. Izbor omejevalnika za zaščito motorja​
Zagon motorja ima visok tok in dolgo trajanje, zato je treba pri izbiri postopiti z dodatno pazljivostjo, da se prepreči neprijetno delovanje.

• ​Logika koordinacije zaščite:​​
• ​Zaščita pred pretokom (na primer, zastoj, ponovni zagon):​​ Implementirana s časovno obratnimi releji, ki spodbujajo kontaktnik, da se odpre.
• ​Zaščita pred kratkoporo:​​ Implementirana z omejevalnikom.
• ​Zahteva za koordinacijo:​​ Imenovani tok omejevalnika mora biti večji od tokov zagona motorja, in njegov čas-tok karakteristična krivulja mora seči krivuljo releja v eni točki, da se doseže popolna koordinacija.
• ​Sklicna izbira (Izvod):​​

• ​Ključna točka:​​ Doljši čas zagona in višja frekvenca zagona zahtevata večji imenovani tok veznice omejevalnika.

​2. Izbor omejevalnika za zaščito transformatorja​
Izbor mora zagotoviti, da omejevalnik lahko izdrži zagon magnetizacijskega toka transformatorja, hkrati pa zagotavlja učinkovito zaščito pred notranjimi napakami.

• ​Sklicna izbira (Izvod):​​

​3. Izbor omejevalnika za zaščito kondenzatorskega sklopa​
Preklop kondenzatorskega sklopa generira visokofrekvenčne, visokoamplitudne tokove zagona, kar postavlja posebne zahteve za izbor omejevalnika.

• ​Posebna pozornost:​​ Morate preveriti, da lahko omejevalnik izdrži prosojno energijo (I²t) zagona. Zahteva: Prosojna energija < 0,7-krat minimalna predlugovna energija omejevalnika.
• ​Zahteva za izbor:​​
• Imenovani tok je običajno 1,5~2,0-krat imenovani tok kondenzatorja.
• Če je tok zagona prevelik, upoštevajte: ① Izberite posebne omejevalnike kondenzatorjev (na primer, serija WFN); ② Dodajte serijni omejevalnik toka z kondenzatorjem; ③ Dodajte serijski dempingov upornik v vejico.
• ​Priporočilo:​​ Serijski omejevalnik toka je treba uporabiti, ko (Pikovski tok zagona * Frekvenca zagona) > 20000 ali med zelo pogostim delovanjem.

​IV. Obseg uporabe in tipični primeri​

​1. Obseg uporabe​
Rešitev FC kruga ni univerzalna. Njeni primerni mejnice so naslednje:

• ​Visokonapetostni motorji:​​ ≤ 1200 kW
• ​Distribucijski transformatorji:​​ ≤ 1600 kVA
• ​Kondenzatorski sklopi:​​ ≤ 1200 kvar
  Nad temi kapacitetskimi mejami je treba izbrati rešitev s vakuumskim preklopnikom z višjo prekinitveno zmogljivostjo in dinamično/termično stabilnostjo, da se zagotovi varnost.

​2. Potrditev tipičnih primerov​
Ta rešitev je bila uspešno uporabljena v več projektih, deluje stabilno in zanesljivo:

• ​Primer 1: Kemična tovarna, Texas, ZDA (Pogosto delovanje in okolje za eksplozivnost)​​
• ​Pregled projekta:​​ Ta velika kemična baza je zahtevala pogosto start-stop nadzor visokonapetostnih črpalk in stiskalnih motorjev na več proizvodnih linij, z okoljskimi zahtevami za eksplozivnost in visoko zanesljivost.
• ​Prikažene prednosti:​​ Frekvenca delovanja kontaktnika 2000-krat na uro je popolnoma zadostila za potrebe prilagoditve procesa; natančna koordinacija med omejevalnikom in relejem je zagotovila natančno zaščito pred kratkoporo motorjev med pogostim zagonom brez neprijetnega delovanja; nizek prekinitveni tok (<0,5A), ki ga zagotavlja vakuumski prekinitveni prostor, učinkovito utiša preklopne previsoke napetosti, zaščiti izolacijo starejših motorjev. Celotna rešitev je znatno prihranila investicije v primerjavi s vakuumskim preklopnikom.
• ​Primer 2: Tovarna za proizvodnjo avtomobilov, Bavarska, Nemčija (Zaščita transformatorja in kompenzacije kondenzatorjev)​​
• ​Pregled projekta:​​ Nova pametna tovarna je zahtevala stabilno, visokokakovostno oskrbo s strmi za mnoge robote na avtomatiziranih proizvodnih linijah, skupaj z več suhih distribucijskih transformatorjev in kondenzatorskih kompenzacijskih sklopov.
• ​Prikažene prednosti:​​ Izbor imenovanega toka omejevalnika je v celoti upošteval značilnosti magnetizacijskega zagona transformatorja, preprečil neprijetno delovanje med zagonom. Za kondenzatorske sklope so uspešno prenašali zagon (preverjeno I²t). Nizek odskok kontaktnika je zagotovil preklop kondenzatorjev brez ponovnega zagnanja, zaščiti kakovost mreže.

​V. Povzetek prednosti rešitve​

1. ​Visoka zanesljivost:​​ Vakuumski prekinitveni prostor je brez vzdrževanja z mehanskim življenjskim ciklom do milijonov operacij; omejevalniki zagotavljajo hitro prekinjanje na millisekundske ravni.
2. ​Močna varnost:​​ Mehanski mehanizem zapletanja preprečuje delovanje z eno fazo in zapiranje z nevarnostmi; nizek prekinitveni tok zaščiti izolacijo opreme.
3. ​Dobra ekonomija:​​ V primerjavi z vakuumskim preklopnikom, FC preklopnik ponuja nižjo ceno, manjšo velikost in zelo visoko ceno-vrednostno razmerje.
4. ​Inteligentnost:​​ Kontaktniki se lahko brez težav integrirajo z mikroprocesorskimi zaščitnimi napravami, omogočajo daljinsko spremljanje, inteligentni nadzor in nalaganje podatkov.
5. ​Enostavno vzdrževanje:​​ Ključne komponente so zasnovane za brezvzdrževalno delovanje; po delovanju omejevalnika je potrebno le zamenjati veznico z veznico istih specifikacij, kar poenostavlja delo.