Pamamahala sa Proteksyon ng Sirkwitong FC para sa 3~12kV Auxiliary Power System: disenyo pagpili at mga Kaso ng Aplikasyon

I. Buod ng Solusyon​
Ang solusyong ito ay may layuning magbigay ng buong sistema batay sa pagsasama ng high-voltage vacuum contactor (Contactor) at high-voltage current-limiting fuse (Fuse), na kung saan tinatawag bilang FC circuit. Ito ay disenyo para sa mga medium-voltage system na nasa 3 hanggang 12 kV, at lalo 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 pag-break at pag-make ng normal at overload currents, pati na rin ang madalas na operasyon, habang ang high-voltage fuse ang nagbibigay ng matibay na short-circuit protection. Magkasama, sila ay bumubuo ng isang buong functional, high-performance protection at control unit.

​II. Katangian ng mga Core Components​
Ang pangunahing abilidad ng FC circuit ay nasa mahusay na performance at precise coordination ng kanyang dalawang pangunahing component.

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

1. ​Advanced Structure and Interruption Principle:​​
• Naglalaman ng vacuum interrupter chamber (vacuum level hanggang 1.33×10⁻⁴ Pa) na may kanyang main contacts na sealed sa loob ng ceramic enclosure. Habang binubuksan, ang moving at fixed contacts ay naghihiwalay nang mabilis, gamit ang mabilis na condensation ng metal vapor sa current zero-crossing upang mabuti na extinguish ang arc at ibalik ang insulation strength.
• Mayroong linked tripping mechanism na nagse-ensure ng tripping kapag ang isang fuse phase ay lumique, na nagpapahinto sa phase-loss operation, at kasama ang mis-closing prevention function kapag walang fuse na installed.
• Extremely low chopping current (≤0.5A), na mabisa sa pag-suppress ng switching overvoltages at proteksyon ng insulation ng inductive loads tulad ng motors.
2. ​High-Reliability Operating Mechanism:​​
• Gumagamit ng electromagnetic operating mechanism na maaaring switch ng frequencies hanggang 2,000 operations per hour, na sumasagot sa pinakamatinding frequent operation requirements.
• 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, na sumusuporta sa DC/AC 110V/220V.
3. ​Excellent Rated Parameters and Lifespan:​​
• Pangunahing electrical parameters:

• Extended lifespan: Electrical life hanggang 300,000 operations at mechanical life hanggang 1,000,000 operations, na malaking nagbabawas ng maintenance efforts at lifecycle costs.
• Dedicated vacuum interrupter chambers: Tulad ng TJC 12/630 type, na may mababang loss, mababang surge, mataas na wear resistance, 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 kanyang selection at application ay critical.

1. ​Functional Principle:​​ Kapag ang current ay lumampas sa isang specified value sa isang tiyak na oras, ang fuse element ay lumilique agad at nag-iinterrupt ng fault current. Ang kanyang pangunahing katangian ay ang mas malaki ang interrupting current, mas maikli ang operating time, na nagbibigay ng malakas na current-limiting capability.
2. ​Selection Principles:​​
• Rated voltage: Dapat hindi bababa sa rated voltage ng system; maaari itong kaunti na mas mataas pero hindi dapat mas mababa.
• Rated current: Dapat komprehensibong isaalang-alang ang normal operating current, overload current, at equipment starting characteristics (e.g., motor starting current at oras). Bilang isang backup protection, ito ay gumagana lamang kapag ang fault current ay lumampas sa breaking capacity ng contactor o kung ang contactor ay hindi gumagana.
3. ​Protection Coordination with Different Equipment:​​
• High-voltage motors (≤1200 kW): Ang fuse ay dapat tanggapin ang motor's starting current, habang ang overload protection ay hawak ng comprehensive protection relay. Siguraduhin ang tamang intersection ng fuse's time-current characteristic curve sa relay curve upang makamit ang protection division.
• Halimbawa: Para sa 250 kW motor na may starting oras na 6s at starting current na 220A, ang 100A fuse element ay angkop (para sa 2-3 starts per hour).
• Transformers (≤1600 kVA): Ang fuse ay dapat tanggapin ang inrush currents sa panahon ng energization at sustained overload currents. Ang selection ay direkta na 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 tanggapin ang 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 beses ang rated current ng capacitor. Para sa mga aplikasyon na may labis na inrush currents o madalas na switching, inirerekomenda ang series reactors.

​III. Application Scope and Typical Cases​

​​(I) Application Scope​

• ​Suitable Scenarios:​​
• Protection at control circuits para sa transformers hanggang 1600 kVA sa 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 malawakang ginamit sa maraming power plant projects, na may proven reliability:

1. ​Thermal Power Plant:​​ Ginamit 8 vacuum circuit breaker panels + 36 FC panels. Sa kanila, ang LHJCZR contactors na may WFNHO fuses ay nagprotekta ng motors, habang ang XRNT fuses ay nagprotekta ng transformers.
2. ​Power Plant:​​ Ginamit 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 and Conclusion​
Ang FC circuit solution na ito ay nag-integrate ng dual advantages ng vacuum contactors at current-limiting fuses, na nagbibigay ng sumusunod na core benefits:

1. ​Cost-Effectiveness:​​ Significantly lower investment costs kumpara sa vacuum circuit breaker panels, na nagbibigay ng mataas na cost-performance.
2. ​Specialized Performance:​​ Ang mga contactor ay excel sa frequent operations at overload interruption, habang ang mga fuse ay excel sa mabilis na pag-interrupt ng mataas na short-circuit currents, na nagse-ensure ng clear division of labor at superior protection.
3. ​Safety and Reliability:​​ Extremely short short-circuit interruption time (millisecond level), excellent current-limiting characteristics, at effective protection ng system equipment. Ang linked tripping mechanism ay nagpapahinto sa phase-loss operation.
4. ​Maintenance-Free and Long Lifespan:​​ Ang vacuum interrupter chambers ay maintenance-free, na may electrical at mechanical lifespans hanggang one million operations, na malaking nagbabawas ng lifecycle costs.
5. ​Compact and Flexible Design:​​ Compact structure na nagpapahintulot ng pag-save ng installation space. Ang mataas na versatility ay nagpapahintulot ng interchangeability among similar products, na nagpapadali ng maintenance at spare parts management.

​Conclusion:​​ Ang FC circuit ay isang ideal na choice para sa proteksyon ng small to medium-capacity transformers, motors, at capacitors sa industrial power systems tulad ng power plants, petrochemicals, at metallurgy. Ang solusyong ito ay teknolohikal na mature, malawakang validated, at nagbibigay ng outstanding advantages, na nagpapahintulot nito na maging 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.