3~12кВ көмекші электр энергия жүйесі үшін FC схемасының корректорлық қорғауы: Құрылымдау Сенімді таңдау және қолданылу түрлері

I.Шешімнің жалпы ерекшеліктері​
Бұл шешім үлкен басындағы вакуумдық контакттор (Контакттор) мен үлкен басындағы шектейтін фьюз (Фьюз) комбинациясына негізделген толық жүйені ұсыну мақсатында жасалған, оларды FC цепь деп атау қабылданды. 3-ден 12 кВ-ге дейінгі орта басындағы жүйелер үшін өнімділігі, жоғары надежділігі және экономикалық ыңғайлылығы маңызды болатын қолданбалар үшін ұсынылады. FC цепте вакуумдық контакттор нормалды және өзін-өзі жауып алған ағымдарды, сондай-ақ көп ретті операцияларды жүзеге асыруға, ал үлкен басындағы фьюз деңгейінде қысқа шляхты қорғауға жоғары қорғау береді. Олар бірге толық функционалды, жоғары қызмет етуді қамтамасыз ететін қорғау және басқару модулін құрайды.

​II. Негізгі компоненттердің қасиеттері​
FC цептің негізгі артықшылығы оның екі негізгі компоненттерінің жеңілдігі және тактығындағы координациясында жатады.

​​(I) Үлкен басындағы вакуумдық контакттор (Иске қосу және өзін-өзі жауып алған ағымдарды бөлу компоненті)​​
Цептің іске қосу құрылғысы ретінде, вакуумдық контакттор мынадай қасиеттерге ие:

1. ​Жаңартылған құрылым және бөлу принципі:​​
• Вакуумдық бөлу қап (вакуум деңгейі 1,33×10⁻⁴ Па-ға дейін) бар, оның негізгі контактары керамикада қорғалған. Ашылғанда, жылжыту қозғалыс және тұрақты контактары тез бөлінеді, метал пышынының тез қысуы арқылы ағымдың нөлдерінде жылдың өлшемін жоюға және диэлектрикалық бағытталған қуатты қалпына келтіруге мүмкіндік береді.
• Бір фазадағы фьюз ұтылғанда триппинг механизмімен қосылатын, фазаның жоюын ескеріп, фьюздер орнатылған жағдайда қате иске қосу қызметін басқаратын қызмет.
• Очень низкий уровень обрезания тока (≤0,5А), эффективно подавляющий переключательные перенапряжения и защищающий изоляцию индуктивных нагрузок, таких как двигатели.
2. ​Жоғары надежділікті ище қосу механизми:​​
• Сағатына 2000 ретті іске қосу қызметін жасауға қабілетті электромагнитті ище қосу механизмин пайдалану.
• Электрлік өз-өзін ұстау (қосуға кейін ұстау спиралы арқылы, төмен энергия талап етеді) және механикалық өз-өзін ұстау (мысалы, LHJCZR сериясы, қосуға кейін механикалық ұстатылып, үнемі энергия талап етпейді) қызметтері бар, әртүрлі басқару қажеттіліктеріне қолайлы.
• ДК/АК 110В/220В басқару энергиясына қатысты жоғары ұқсастық.
3. ​Жоғары дәлелденген параметрлер және өмір мезгілі:​​
• Негізгі электр техникалық параметрлері:

• Узак өмір мезгілі: Электр өмір мезгілі 300,000 рет, механикалық өмір мезгілі 1,000,000 рет, қызмет көлемін және өмір мезгілінің құнын өте азайтады.
• Арналған вакуумдық бөлу қаптары: Мысалы, TJC 12/630 типі, төмен өсімдік, төмен қызылшын, жоғары ыртықтық, және контакттық қарқыны ≤60 мкΩ.

​​(II) Үлкен басындағы шектейтін фьюз (Қысқа шляхты қорғау компоненті)​​
Цептің қысқа шляхты қорғау құрылғысы ретінде, оның таңдауы және қолдануы маңызды.

1. ​Функционалдық принцип:​​ Егер ағым белгіленген мәннен ұзақ уақытты өте жоғары болса, фьюз элементі тез ұтылып, қате ағымы бөлінеді. Оның негізгі қасиеті - бөлу ағымы үлкен болғанда, іске қосу уақыты қысқа болады, жоғары ағымды шектеу қабілеті бар.
2. ​Таңдау принциптері:​​
• Дәлелденген напруга: Жүйенің дәлелденген напругасынан төмен болмауы керек; ол немесе бір аз жоғары болуы мүмкін, бірақ төмен болмауы керек.
• Дәлелденген ағым: Цептің нормалды иштеу ағымы, өзін-өзі жауып алған ағымы және құрылғының иске қосу қасиеттерін (мысалы, двигательдің иске қосу ағымы және уақыты) қол жетімді түрде қарастыру керек. Бұл қорғау қызметі тек қате ағымы контакттордың бөлу қабілетінен үлкен болғанда немесе контакттор иштей алмайтын жағдайда іске қосылады.
3. ​Арнайы құрылғылармен қорғау ұқсастығы:​​
• Үлкен басындағы электродвигательлер (≤1200 кВт): Фьюз электродвигательдің иске қосу ағымын ұстау керек, ал өзін-өзі жауып алған қорғау біріктірілген қорғау реле арқылы жүзеге асырылады. Фьюздиң уақыт-ағым графигі релениң графигімен тура теңестірілуі керек, қорғау бөлінетіндей болады.
• Мысал: 250 кВт электродвигатель, иске қосу уақыты 6с, иске қосу ағымы 220А үшін 100А фьюз элементі қолайлы (сағатына 2-3 рет).
• Трансформаторлар (≤1600 кВА): Фьюз трансформатордың энергиялану уақытындағы және ұзақ өзін-өзі жауып алған ағымдарын ұстау керек. Трансформатордың дәлелденген қабілеті мен напруга деңгейіне байланысты таңдау жүзеге асырылады.
• Мысал: 10 кВ/800 кВА трансформатор үшін 80А фьюз қолайлы.
• Конденсаторлық банкалар (≤1200 квар): Конденсатордың ұстау қабілетінен аз өту энергиясы бар, ал дәлелденген ағым конденсатордың дәлелденген ағымынан 1,5-2 есе үлкен болуы керек. Көп өту ағымдары немесе көп ретті иске қосу үшін сериялық реакторлар ұсынылады.

​III. Қолдану аймағы және мысалдар​

​​(I) Қолдану аймағы​

• ​Қолайлы сценарийлер:​​
• Зертханалардағы 1600 кВА-ға дейінгі трансформаторлар үшін қорғау және басқару цептері.
• 1200 кВт-ға дейінгі үлкен басындағы электродвигательлер үшін көп ретті иске қосу және қорғау цептері.
• 1200 квар-ға дейінгі конденсаторлық банкалар үшін иске қосу цептері.
• ​Қолайсыз сценарийлер:​​ Жоғары қабілетті жүктер үшін вакуумдық автоматты бөлшектер қолданылуы керек.

​​(II) Сәтті мысалдар​
FC цептің шешімі көптеген электростанциялық проекттерде кеңінен қолданылған, қанағаттанарлықты дәлелдеген:

1. ​Ис термоэлектростанциясы:​​ 8 вакуумдық автоматты бөлшектер + 36 FC бөлшектер қолданылды. Оның ішінде, LHJCZR контактторы WFNHO фьюзлерімен электродвигательлерді, ал XRNT фьюзлері трансформаторларды қорғайды.
2. ​Электростанция:​​ 10 вакуумдық автоматты бөлшектер + 36 FC бөлшектер қолданылды (21 бөлшектер электродвигательлерді, 12 бөлшектер трансформаторларды, 3 бөлшектер конденсаторларды қорғайды).

​IV. Шешімнің артықшылықтары және қорытынды​
Бұл FC цептің шешімі вакуумдық контакттор мен шектейтін фьюздердің екеуінің артықшылықтарын біріктіреді, мынадай негізгі артықшылықтары бар:

1. ​Экономикалық ыңғайлылық:​​ Вакуумдық автоматты бөлшектерге қарағанда өте төмен инвестиция құны, жоғары қызмет ету қабілеті.
2. ​Арнайы қызмет ету:​​ Контактторлар көп ретті операциялар және өзін-өзі жауып алған ағымдарда өте ыңғайлы, ал фьюздер үлкен қысқа шляхты ағымдарды тез бөлуде өте ыңғайлы, толық қорғау үшін артықшылықтары бөлінеді.
3. ​Қауіпсіздік және надежділік:​​ Қысқа шляхты бөлу уақыты өте қысқа (миллисекундталық деңгейде), жоғары ағымды шектеу қасиеттері, жүйе құрылғыларын өте ыңғайлы қорғау. Фазаның жоюын ескеріп, триппинг механизмі қызмет етуін басқарады.
4. ​Қызмет ету қажет емес және ұзақ өмір мезгілі:​​ Вакуумдық бөлу қаптары қызмет ету қажет емес, электр өмір мезгілі 300,000 рет, механикалық өмір мезгілі 1,000,000 рет, өмір мезгілінің құнын өте азайтады.
5. ​Компактты және гибкий дизайн:​​ Компактты құрылым орнату ауданын қысқартады. Жоғары универсалдылық бірдей продукттар арасында алмасуға мүмкіндік береді, қызмет ету және запчастар менеджментін ыңғайлаштырады.

​Қорытынды:​​ FC цептің шешімі зертханалар, нефте-газ, металлургия және басқа да промышленные энергетические системынде қысқа-орта қабілетті трансформаторлар, электродвигательлер және конденсаторларды қорғау үшін идеалды танданады. Бұл шешім технологиялық тағылымы толық, кеңінен тестіленген, жоғары артықшылықтары бар, қызмет ету, құны және надежділік арасында ыңғайлы баланс ұсынады. Өзін-өзінен үлкен қабілеттер үшін вакуумдық автоматты шешімдер ұсынылады.