Skema Perlindungan Litar FC untuk Sistem Kuasa Tambahan 3~12kV: Reka Bentuk Pilihan dan Kes-kes Penggunaan

I. Gambaran Ringkas Penyelesaian​
Penyelesaian ini bertujuan untuk menyediakan sistem yang lengkap berdasarkan kombinasi kontak vakum tekanan tinggi (Contactor) dan fus leraian arus tekanan tinggi (Fuse), yang secara kolektif dirujuk sebagai litar FC. Direka untuk sistem sederhana tekanan dari 3 hingga 12 kV, ia sangat sesuai untuk aplikasi yang memerlukan operasi sering, kebolehpercayaan tinggi, dan kos yang efektif. Dalam litar FC, kontak vakum menangani pembuatan dan pemutusan arus normal dan beban berlebihan, serta operasi sering, manakala fus tekanan tinggi memberikan perlindungan terhadap kesalahan pendek yang kukuh. Bersama-sama, mereka membentuk unit perlindungan dan kawalan yang lengkap dan cemerlang.

​II. Ciri-ciri Komponen Utama​
Kelebihan utama litar FC terletak pada prestasi luar biasa dan koordinasi tepat dua komponen pentingnya.

​​(I) Kontak Vakum Tekanan Tinggi (Komponen Operasi dan Pemutusan Beban Berlebihan)​​
Sebagai inti operasi litar, kontak vakum mempunyai ciri-ciri berikut:

1. ​Struktur Maju dan Prinsip Pemutusan:​​
• Mempunyai ruang pemutusan vakum ( aras vakum sehingga 1.33×10⁻⁴ Pa) dengan kontak utamanya disegel dalam enkapsulasi keramik. Semasa dibuka, kontak bergerak dan tetap berpisah dengan cepat, mengandalkan pengendapan cepat wap logam pada titik silang arus sifar untuk memadam ark dan memulihkan kekuatan isolasi dengan cekap.
• Dilengkapi dengan mekanisme tripping berhubung yang memastikan tripping apabila satu fasa fus melebur, mencegah operasi tanpa fasa, dan termasuk fungsi pencegahan penutupan salah apabila fus tidak dipasang.
• Arus pemotongan yang sangat rendah (≤0.5A), menekan overvoltages pemutusan dan melindungi isolasi beban induktif seperti motor.
2. ​Mekanisme Operasi Berkebolehpercayaan Tinggi:​​
• Menggunakan mekanisme operasi elektromagnetik yang mampu beralih frekuensi hingga 2,000 operasi per jam, memenuhi keperluan operasi sering yang paling mendesak.
• Kaedah pegangan fleksibel: Pegangan elektrik sendiri (dipelihara oleh coil pegangan selepas ditutup, dengan penggunaan kuasa rendah) dan pegangan mekanikal sendiri (contohnya, siri LHJCZR, dikunci mekanikal selepas ditutup, tidak memerlukan bekalan kuasa berterusan) tersedia untuk memenuhi keperluan kawalan yang berbeza.
• Kompatibiliti kuat dengan sumber kuasa kawalan, menyokong DC/AC 110V/220V.
3. ​Parameter Dinilai dan Jangka Hayat Cemerlang:​​
• Parameter elektrik utama:

• Jangka hayat yang panjang: Jangka hayat elektrik sehingga 300,000 operasi dan jangka hayat mekanikal sehingga 1,000,000 operasi, mengurangkan usaha pemeliharaan dan kos siklus hidup secara signifikan.
• Ruang pemutusan vakum khusus: Seperti jenis TJC 12/630, mempunyai kehilangan rendah, lonjakan rendah, ketahanan aus tinggi, dan rintangan kontak ≤60 μΩ.

​​(II) Fus Leraian Arus Tekanan Tinggi (Komponen Perlindungan Kesalahan Pendek)​​
Sebagai inti perlindungan kesalahan pendek dalam litar, pemilihan dan aplikasinya sangat penting.

1. ​Prinsip Fungsional:​​ Apabila arus melebihi nilai tertentu untuk tempoh tertentu, unsur fus melebur dengan segera dan memutuskan arus kesalahan. Ciri utamanya adalah semakin besar arus pemutusan, semakin singkat masa operasi, memberikan keupayaan leraian arus yang kuat.
2. ​Prinsip Pemilihan:​​
• Voltan dinilai: Mesti tidak kurang daripada voltan dinilai sistem; boleh sedikit lebih tinggi tetapi tidak boleh lebih rendah.
• Arus dinilai: Mesti mempertimbangkan arus operasi normal litar, arus beban berlebihan, dan ciri-ciri permulaan peralatan (contohnya, arus permulaan dan masa motor). Sebagai perlindungan sandaran, ia hanya beroperasi apabila arus kesalahan melebihi kapasiti pemutusan kontak atau jika kontak gagal beroperasi.
3. ​Koordinasi Perlindungan dengan Peralatan Berbeza:​​
• Motor tekanan tinggi (≤1200 kW): Fus mesti mampu menahan arus permulaan motor, sementara perlindungan beban berlebihan ditangani oleh relai perlindungan komprehensif. Pastikan lengkung ciri masa-arus fus bersilang dengan betul dengan lengkung relai untuk mencapai pembahagian perlindungan.
• Contoh: Untuk motor 250 kW dengan masa permulaan 6s dan arus permulaan 220A, unsur fus 100A sesuai (untuk 2-3 permulaan setiap jam).
• Transformator (≤1600 kVA): Fus mesti mampu menahan arus inrush semasa penyalaan dan arus beban berlebihan yang berterusan. Pemilihan dilakukan secara langsung berdasarkan kapasiti dan tahap voltan transformator.
• Contoh: Untuk transformator 10 kV/800 kVA, fus 80A sesuai.
• Bank kapasitor (≤1200 kvar): Mesti mampu menahan arus inrush semasa pemutusan, dan tenaga lewat mesti kurang daripada kebolehan tahanan kapasitor. Arus dinilai biasanya 1.5–2 kali arus dinilai kapasitor. Untuk aplikasi dengan arus inrush berlebihan atau pemutusan sering, reaktor siri direkomendasikan.

​III. Skop Aplikasi dan Kes-kes Biasa​

​​(I) Skop Aplikasi​

• ​Skenario Sesuai:​​
• Litar perlindungan dan kawalan untuk transformator sehingga 1600 kVA di kilang industri.
• Litar permulaan sering dan perlindungan untuk motor tekanan tinggi sehingga 1200 kW.
• Litar pemutusan untuk bank kapasitor sehingga 1200 kvar.
• ​Skenario Tidak Sesuai:​​ Untuk beban yang melebihi kapasiti di atas, panel pemutus litar vakum mesti digunakan.

​​(II) Kes-kes Berjaya​
Penyelesaian litar FC telah digunakan secara meluas dalam banyak projek loji janakuasa, dengan kebolehpercayaan yang terbukti:

1. ​Loji Janakuasa Tenaga Panas:​​ Menggunakan 8 panel pemutus litar vakum + 36 panel FC. Di antaranya, kontak LHJCZR dengan fus WFNHO melindungi motor, sementara fus XRNT melindungi transformator.
2. ​Loji Janakuasa:​​ Menggunakan 10 panel pemutus litar vakum + 36 panel FC (21 untuk perlindungan motor, 12 untuk perlindungan transformator, dan 3 untuk perlindungan kapasitor).

​IV. Kelebihan Penyelesaian dan Kesimpulan​
Penyelesaian litar FC ini mengintegrasikan kelebihan ganda kontak vakum dan fus leraian arus, menawarkan manfaat inti berikut:

1. ​Kos Efektif:​​ Kos pelaburan yang jauh lebih rendah berbanding panel pemutus litar vakum, menawarkan nisbah kos-prestasi yang tinggi.
2. ​Prestasi Khusus:​​ Kontak unggul dalam operasi sering dan pemutusan beban berlebihan, sementara fus unggul dalam memutuskan arus kesalahan pendek yang tinggi dengan cepat, memastikan pembahagian kerja yang jelas dan perlindungan superior.
3. ​Keselamatan dan Kebolehpercayaan:​​ Masa pemutusan kesalahan pendek yang sangat singkat (peringkat milisekon), ciri-ciri leraian arus yang cemerlang, dan perlindungan yang efektif terhadap peralatan sistem. Mekanisme tripping berhubung mencegah operasi tanpa fasa.
4. ​Tidak Perlu Pemeliharaan dan Jangka Hayat Panjang:​​ Ruang pemutusan vakum tidak memerlukan pemeliharaan, dengan jangka hayat elektrik dan mekanikal sehingga satu juta operasi, mengurangkan kos siklus hidup secara signifikan.
5. ​Reka Bentuk Padat dan Fleksibel:​​ Struktur padat menghemat ruang pemasangan. Ketepatan tinggi membolehkan pertukaran antara produk yang serupa, memudahkan pemeliharaan dan pengurusan bahagian gantian.

​Kesimpulan:​​ Litar FC adalah pilihan ideal untuk perlindungan transformator, motor, dan kapasitor kapasiti kecil hingga sederhana dalam sistem kuasa industri seperti loji janakuasa, petrokimia, dan metalurgi. Penyelesaian ini teknologi matang, diperiksa secara luas, dan menawarkan kelebihan luar biasa, menjadikannya amalan terbaik untuk menyeimbangkan prestasi, kos, dan kebolehpercayaan. Untuk aplikasi yang melebihi julat kapasitinya, penyelesaian pemutus litar vakum direkomendasikan.