Rješenje za upravljanje i zaštitu srednjeg napona motora koristeći vakuumski kontaktor-sigurnik (VCF) u sustavu prenošenja ugljena

1. Pregled projekta

Sustav za prijenos ugljena sastoji se od 15 trakasti prenosa pogonih srednjeg napona motora. Sustav funkcionira u složenim uvjetima, a motori često podvrgnuti su teškim opterećenjima i čestim pokretanjima. Za rješavanje ovih izazova i postizanje efikasnog upravljanja i pouzdanog zaštite tijekom pokretanja motora, projekt kompozitno primjenjuje uređaje kombinacije vakuum kontaktora i predlomača (VCF) za distribuciju srednjeg naponog motora od 6kV. Ovo rješenje detaljno opisuje tehničke značajke, prednosti i primjenu VCF-a, pružajući pouzdanu referencu za slične radne uvjete.

2. Ključne prednosti i tehnički značajki VCF-a

2.1 Napredna konstrukcija opreme i tehnologija izolacije

• ​Vrsta opreme: Ovo rješenje koristi povlačivi VCF dizajn za lakše instaliranje, održavanje i zamjenu.
• ​Ključna tehnologija: Koristeći epoksidnu smolu kompozitnu izolaciju i tehnologiju automatskog stisnuta gelatine (APG), vakuumski prekidnik je direktno kapsuliran u epoksidnu smolu, značajno unapređujući performanse izolacije, mehaničku čvrstoću i okolišnu stabilnost.
• ​Mehanizam rada: Mehanizam rada dizajniran je s preciznošću i ima nisku potrošnju energije.

2.2 Kompleksna sastavnica i široka primjenjivost

• ​Sastavnica opreme: VCF sastoji se od optimizirane kombinacije visokonaponskih ograničitelja struja (sposobnih prekidati širok spektar struja kratkog spoja) i često operativnih vakuumskih kontaktora VCX, formirajući klasično F-C kolo rješenje.
• ​Ključne prednosti: Nudi dug životni vijek, stabilnu performansu i niski buka.
• ​Područje primjene: Široko se koristi u visokonaponskim pomoćnim električnim sustavima termoelektrana, kao i u metalurgiji, naftnoj industriji i rudarstvu. Primjenjuje se za upravljanje i zaštitu opterećenja poput visokonaponskih motora, transformatora i indukcioni peći.

2.3 Visoka prilagodljivost i sigurnosne značajke

• ​Kompatibilnost sa kabinetom: Povlačiva jedinica VCF-a podudara se s dimenzijama i pet prevencija mehaničkih zaključavanja povlačivih jedinica prekidnika u srednjo montiranoj sklopovnoj armaturi širine 800mm, omogućujući besprekornu zamjenu bez bilo kakvih modifikacija postojeće sklopovne armature.
• ​Ugodnost održavanja: Povlačivi dizajn omogućuje siguran i udoban zamjenski visokonaponskih predlomača van kabineta.
• ​Način držanja: Vakuumski kontaktor može biti konfiguriran za električno ili mehaničko držanje prema potrebama kupca.
• ​Zaštita od nedostatka faze: Oprijeko je opremljen kompletnom zaštitom od nedostatka faze. U slučaju nedostatka faze, predlomač djeluje i mehanički se zaključava kako bi osigurao da VCF prekida motor kolo, učinkovito sprečavajući oštećenje motora zbog jednofaznog stanja.

3. Ključni tehnički parametri (ocjena 7.2kV)

4. Princip zaštite i kontrole

Zaštitna funkcija VCF-a podijeljena je prema veličini struje za optimalnu performansu:

• ​Niska raspon struje (< 4kA)​: Obrađuje se vakuumskim kontaktorom za normalno prekid i zaštitu od preopterećenja.
• ​Visoki raspon struje (> 4kA)​: Brzo prekinuto visokonaponskim predlomačem za obradu kratak spojeva.
• ​Koordincija krivulja: Krivulja zaštite kontaktora postavljena je ispod krivulje prekidnika kako bi se osiguralo da kontaktor djeluje prvi tijekom preopterećenja. Tijekom toga, odabire se dobro uskladišteni predlomač s postavkama zaštite nižim od gornjeg prekidnika kako bi se potpuno izbjegao neplanirani prekid.

5. Prednosti VCF-a u usporedbi s vakuumskim prekidnikom

Za često pokretni i zaustavljeni opterećenja motora, VCF nudi značajne prednosti u usporedbi s vakuumskim prekidnicima:

6. Jezgra odabira VCF-a: Vodič za odabir predlomača

Performanse VCF-a zavise o točnom odabiru predlomača, uzimajući u obzir sljedeće faktore:
Radni napon, radna struja, vrijeme pokretanja motora, pokretanja po satu, puna struja motora, i struja kratkog spoja na mjestu instalacije.

6.1 Pravila i koraci odabira

1. ​Nominirani napon: Nominirani napon predlomača ne smije biti niži od radnog napona sustava (u ovom slučaju 7.2kV).
2. ​Izračun nominirane struje:
• Koristite formulu: Iy=N×In×δI_y = N \times I_n \times \deltaIy​=N×In​×δ
• IyI_yIy​: Ekvivalentna struja tijekom pokretanja (A)
• NNN: Omjer pokretne struje i punog opterećenja (obično 6)
• InI_nIn​: Nominirana puna struja motora (A)
• δ\deltaδ: Kompleksni koeficijent (temeljem pokretanja po satu, n, iz tablice dolje)

1. ​Usklađivanje krivulja: Nacrtajte izračunatu IyI_yIy​ vrijednost i vrijeme pokretanja motora na vremensko-strujnom karakterističnom grafikonu proizvođača predlomača. Odaberite nominiranu struju predlomača koja odgovara krivulji neposredno desno od točke.
2. ​Dodatna provjera: Nominirana struja odabranog predlomača mora biti ​**> 1.7 puta puna struja motora**.

6.2 Primjer odabira

Za 7.2kV sustav s direktno pokrenutim visokonaponskim motorom od 250kW:
In=30AI_n = 30AIn​=30A, 16 pokretanja po satu, vrijeme pokretanja 6s.

• Izračun: Iy=6×30A×2.1=378AI_y = 6 \times 30A \times 2.1 = 378AIy​=6×30A×2.1=378A
• Odabir: Na vremensko-strujnom grafikonu predlomača, pronađite krivulju desno od točke (378A, 6s), koja odgovara nominiranoj struji predlomača od 100A.
• Provjera: 100A > 1.7 × 30A (51A), ispunjava se zahtjev. Stoga, može se odabrati visokonaponski predlomač za zaštitu motora nominirane struje od 100A ili više.

7. Zaključak

Iz cijelog analize performansi-cijene:

• Iako vakuumski prekidnici imaju niže troškove nabave, njihov kraći životni vijek čini ih neprikladnim za česta pokretanja/zastave, što dovodi do većih dugoročnih troškova održavanja i rizika od grešaka.
• Rješenje VCF kombinira prednosti vakuumskih kontaktora (dug životni vijek, niske prekomjerne naponske promjene, prikladnost za česte operacije) i predlomača (izuzetno brzi prekid struje kratkog spoja), sve uz ekonomičnu ukupnu cijenu.
• Za sustav za prijenos ugljena i druge primjene s čestim operacijama i teškim opterećenjima pri pokretanju, VCF je idealno rješenje koje nudi visoku performansu, pouzdanost i ekonomičnost.