Pamamahala sa Proteksyon ng Sirkwito ng FC para sa 3~12kV Auxiliary Power System: disenyo pili at mga kaso ng aplikasyon

I. Buod ng Solusyon​
Ang solusyong ito ay may layuning magbigay ng isang buong sistema batay sa kombinasyon ng high-voltage vacuum contactor (Contactor) at high-voltage current-limiting fuse (Fuse), na kolektibong tinatawag na FC circuit. Ito ay disenyo para sa mga medium-voltage system na nasa 3 hanggang 12 kV, at partikular na angkop para sa mga aplikasyon na nangangailangan ng madalas na operasyon, mataas na reliabilidad, at ekonomikal. Sa FC circuit, ang vacuum contactor ang gumagampan ng paglikha at paghihiwalay ng normal at overload na kuryente, pati na rin ang madalas na operasyon, habang ang high-voltage fuse ang nagbibigay ng matatag na short-circuit protection. Magkasama, sila ay bumubuo ng isang ganap na functional, high-performance na proteksyon at kontrol unit.

​II. Katangian ng Mga Pangunahing Komponente​
Ang pangunahing abilidad ng FC circuit ay nakabatay sa kanyang dalawang pangunahing komponente na may kamangha-manghang performance at eksaktong koordinasyon.

​​(I) High-Voltage Vacuum Contactor (Operasyon at Overload Interruption Component)​​
Bilang ang operational core ng circuit, ang vacuum contactor ay may sumusunod na katangian:

1. ​Advanced Structure at Interruption Principle:​​
• Nagtatampok ng isang vacuum interrupter chamber (vacuum level na umabot sa 1.33×10⁻⁴ Pa) na may kanyang pangunahing kontak na naka-seal sa loob ng ceramic enclosure. Kapag binuksan, ang moving at fixed contacts ay mabilis na naghihiwalay, gumagamit ng mabilis na kondensasyon ng metal vapor sa current zero-crossing upang makuha ang ark at ibalik ang insulation strength.
• May kasamang linked tripping mechanism na sigurado na magtripping kapag ang isa sa fuse phase ay nagmelt, na nagbabawas ng phase-loss operasyon, at kasama ang mis-closing prevention function kapag wala ang fuses.
• Extremely mababang chopping current (≤0.5A), na epektibong nagpapababa ng switching overvoltages at nagprotekta sa insulation ng inductive loads tulad ng motors.
2. ​High-Reliability Operating Mechanism:​​
• Gumagamit ng electromagnetic operating mechanism na may kakayahan ng switching frequencies na umabot sa 2,000 operasyon bawat oras, na sumasagot sa pinakamahihirap na frequent operation requirements.
• Mga flexible holding methods: Electrical self-holding (maintained by a holding coil after closing, with low power consumption) at mechanical self-holding (e.g., LHJCZR series, mechanically latched after closing, requiring no continuous power supply) ay available upang tugunan ang iba't ibang control needs.
• Matatag na compatibility sa control power sources, suportado ang DC/AC 110V/220V.
3. ​Kamangha-manghang Rated Parameters at Lifespan:​​
• Mga pangunahing electrical parameters:

• Pinalawak na lifespan: Electrical life na umabot sa 300,000 operasyon at mechanical life na umabot sa 1,000,000 operasyon, na siyang nagpapababa ng maintenance efforts at lifecycle costs.
• Dedicated vacuum interrupter chambers: Tulad ng TJC 12/630 type, na may mababang loss, mababang surge, mataas na resistance sa wear, at contact resistance na ≤60 μΩ.

​​(II) High-Voltage Current-Limiting Fuse (Short-Circuit Protection Component)​​
Bilang ang core ng short-circuit protection sa circuit, ang piling at aplikasyon nito ay mahalaga.

1. ​Functional Principle:​​ Kapag ang kuryente ay lumampas sa ispesipikong value para sa tiyak na panahon, ang fuse element ay agad na nagmelt at naghihiwalay ng fault current. Ang kanyang pangunahing katangian ay ang mas malaking interrupting current, mas maikling operating time, nagbibigay ng malakas na current-limiting capability.
2. ​Selection Principles:​​
• Rated voltage: Dapat hindi bababa sa rated voltage ng sistema; maaari itong kaunti na mas mataas pero hindi dapat mas mababa.
• Rated current: Dapat buong isaalang-alang ang normal operating current, overload current, at equipment starting characteristics (e.g., motor starting current at oras). Bilang isang backup protection, ito lamang ang gumagana kapag ang fault current ay lumampas sa breaking capacity ng contactor o kung hindi gumana ang contactor.
3. ​Protection Coordination sa Iba't Ibang Equipment:​​
• High-voltage motors (≤1200 kW): Ang fuse ay dapat magtamo ng starting current ng motor, habang ang overload protection ay sinasagot ng comprehensive protection relay. Siguraduhin na ang fuse's time-current characteristic curve ay tama ang intersection sa relay curve upang makamit ang protection division.
• Halimbawa: Para sa 250 kW motor na may starting time na 6s at starting current na 220A, ang 100A fuse element ay angkop (para sa 2-3 starts bawat oras).
• Transformers (≤1600 kVA): Ang fuse ay dapat magtamo ng inrush currents sa energization at sustained overload currents. Ang pagpipili ay direktang matched batay sa rated capacity at voltage level ng transformer.
• Halimbawa: Para sa 10 kV/800 kVA transformer, ang 80A fuse ay angkop.
• Capacitor banks (≤1200 kvar): Dapat magtamo ng switching inrush currents, at ang kanilang let-through energy ay dapat mas mababa sa withstand capability ng capacitor. Ang rated current ay karaniwang 1.5–2 times ang rated current ng capacitor. Para sa mga aplikasyon na may sobrang inrush currents o madalas na switching, inirerekomenda ang series reactors.

​III. Application Scope at Typical Cases​

​​(I) Application Scope​

• ​Suitable Scenarios:​​
• Protection at control circuits para sa transformers hanggang 1600 kVA sa mga industrial plants.
• Frequent starting at protection circuits para sa high-voltage motors hanggang 1200 kW.
• Switching circuits para sa capacitor banks hanggang 1200 kvar.
• ​Unsuitable Scenarios:​​ Para sa mga load na lumampas sa nabanggit na capacities, dapat gamitin ang vacuum circuit breaker panels.

​​(II) Successful Cases​
Ang FC circuit solution ay malawak na ginamit sa maraming power plant projects, na may napapatunayang reliabilidad:

1. ​Thermal Power Plant:​​ Ginamit ang 8 vacuum circuit breaker panels + 36 FC panels. Sa kanila, ang LHJCZR contactors na may WFNHO fuses ang nagprotekta ng motors, habang ang XRNT fuses ang nagprotekta ng transformers.
2. ​Power Plant:​​ Ginamit ang 10 vacuum circuit breaker panels + 36 FC panels (21 para sa motor protection, 12 para sa transformer protection, at 3 para sa capacitor protection).

​IV. Solution Advantages at Conclusion​
Ang FC circuit solution na ito ay nagintegro ng dual advantages ng vacuum contactors at current-limiting fuses, nagbibigay ng sumusunod na pangunahing benepisyo:

1. ​Cost-Effectiveness:​​ Significantly mas mababang investment costs kumpara sa vacuum circuit breaker panels, na nagbibigay ng mataas na cost-performance.
2. ​Specialized Performance:​​ Ang mga contactors ay mahusay sa frequent operations at overload interruption, habang ang fuses ay mahusay sa mabilis na paghihiwalay ng mataas na short-circuit currents, nagbibigay ng malinaw na division of labor at superior protection.
3. ​Safety at Reliability:​​ Extremely maikling short-circuit interruption time (millisecond level), excellent current-limiting characteristics, at epektibong proteksyon ng system equipment. Ang linked tripping mechanism ay nagbabawas ng phase-loss operasyon.
4. ​Maintenance-Free at Long Lifespan:​​ Ang vacuum interrupter chambers ay walang maintenance, may electrical at mechanical lifespans na umabot sa isang milyong operasyon, na siyang nagpapababa ng lifecycle costs.
5. ​Compact at Flexible Design:​​ Compact structure na nagpapabawas ng installation space. Mataas na versatility na nagpapahintulot ng interchangeability sa mga similar products, nagpapadali ng maintenance at spare parts management.

​Conclusion:​​ Ang FC circuit ay isang ideal na pagpipilian para sa proteksyon ng small to medium-capacity transformers, motors, at capacitors sa mga industrial power systems tulad ng power plants, petrochemicals, at metallurgy. Ang solusyong ito ay teknolohikal na mature, malawak na validated, at nagbibigay ng outstanding advantages, nagpapahiwatig na ito ang best practice para sa balancing ng performance, cost, at reliability. Para sa mga aplikasyon na lumampas sa kanyang capacity range, inirerekomenda ang vacuum circuit breaker solutions.