Közép-feszültségű motorirányítási és -védő megoldás vakuumszivattyú-kapcsoló-lágyító (VCF) használatával széna szállító rendszerben

1. Projekt háttér

A szénátvezető rendszer 15 közép-feszültségű motort vezénylő szalagfutómással rendelkezik. A rendszer összetett körülmények között működik, ahol a motorok gyakran nagy terhelés alatt állnak és gyakran kell indítani őket. Ezeknek a kihívásoknak megfelelően, valamint a motorindítási folyamat során hatékony irányítást és megbízható védelmet érhetünk el, a projekt teljes körűen alkalmazza a Vakuumszüneteltető-Fúvó (VCF) kombinált eszközöket a 6kV közép-feszültségű motor tápegységére. Ez a megoldás részletesen ismerteti a VCF technikai jellemzőit, előnyeit és alkalmazását, megbízható referenciát nyújtva hasonló munkafeltételekhez.

2. VCF magfajtás előnyei és technikai jellemzői

2.1 Fejlett berendezési szerkezet és izolációs technológia

• ​Berendezéstípus: Ez a megoldás húzható VCF szerkezetet alkalmaz, ami egyszerű telepítést, karbantartást és cserét tesz lehetővé.
• ​Kulcsfontosságú technológia: Epoxid mészpor kompozit izoláció és Automatikus Nyomásos Gelálgatás (APG) technológia felhasználásával a vakuumszüneteltető közvetlenül epoxid mészporba van beágyazva, ami jelentősen javítja az izolációs teljesítményt, mechanikai erősséget és környezeti stabilitást.
• ​Működési mechanizmus: A működési mechanizmus precízióval van kialakítva, alacsony energiaszükséglettel rendelkezik.

2.2 Teljes körű összetevők és széles alkalmazhatóság

• ​Berendezés összetétele: A VCF optimalizált kombinációt alkot magasfeszültségű áramkorlátozó fúvókkal (amelyek széles skálában képesek rövidzárlék-áramok megszakítására) és gyakran operálható VCX vakuumszüneteltetőkkel, egy klasszikus F-C áramkör-megoldást formálva.
• ​Kulcsfontosságú előnyök: Hosszú működési idő, stabil teljesítmény és alacsony zajszint.
• ​Alkalmazási területek: Széles körben használják a hőenergiavállalókban található magasfeszültségű segédenergia-rendszerben, valamint a metallurgiai, petrokémiai és bányászati iparágakban. Alkalmazható a magasfeszültségű motorok, transzformátorok és indukciós tüzérek ellenőrzésére és védelmére.

2.3 Magas alkalmazkodóképesség és biztonsági funkciók

• ​Raktárkompatibilitás: A húzható VCF egység megfelel a 800mm széles középen helyezett áramkörrel rendelkező körzetek dimenziójának és ötönél több elzáró pozíciójának, ami lehetővé teszi a húzható egységek cseréjét meglévő körzetekben módosítás nélkül.
• ​Karbantartás kényelmi szempontjai: A húzható koncepció biztonságos és kényelmes cserét tesz lehetővé a magasfeszültségű fúvóknak a raktárban kívül.
• ​Tartási mód: A vakuumszüneteltető elektromos vagy mechanikus tartáshoz konfigurálható ügyfél igényei alapján.
• ​Fázis-hiany védelem: Teljes fázis-hiany védellemmel felszerelt. Fázis-hiany esetén a fúvó működik és mechanikusan zárolódik, hogy a VCF lekapcsolja a motor áramkört, így hatékonyan megelőzi a motor károsodását egyfázisú működés miatt.

3. Fontos technikai paraméterek (7.2kV-os osztály)

4. Védelem ellenőrzési elve

A VCF védelem az áram mértékének függvényében optimalizált:

• ​Alacsony áramtartomány (< 4kA)​: A vakuumszüneteltető kezeli a normál megszakítást és túlterhelés-védelmet.
• ​Magas áramtartomány (> 4kA)​: A magasfeszültségű fúvó gyorsan megszakítja a rövidzárlék-hibákat.
• ​Görbe koordináció: A szüneteltető védelmi görbéje a körzetgép görbéje alatt van beállítva, hogy a szüneteltető először reagáljon a túlterheléseken. Ugyanakkor, a megfelelően párosított fúvó, amely védelmi beállításokkal rendelkezik, alacsonyabb, mint a felmenő körzetgép, teljesen elkerülve a nem kívánt kikapcsolódást.

5. VCF előnyei a vakuumszüneteltető körzetgéphez képest

Gyakran indított és leállított motor terhelések esetén a VCF jelentős előnyöket kínál a vakuumszüneteltető körzetgépekkel szemben:

6. VCF kiválasztás kulcsa: Fúvó kiválasztási útmutató

A VCF teljesítménye a helyes fúvó kiválasztástól függ, figyelembe véve a következő tényezőket:
Működési feszültség, működési áram, motor indítási ideje, óránkénti indítások száma, motor teljes terhelési árama, és a telepítési pont rövidzárlék-árama.

6.1 Kiválasztási szabályok és lépések

1. ​Nominális feszültség: A fúvó nominális feszültsége nem lehet alacsonyabb, mint a rendszer működési feszültsége (itt 7.2kV).
2. ​Nominális áram kiszámítása:
• Használja a formulát: Iy=N×In×δI_y = N \times I_n \times \deltaIy​=N×In​×δ
• IyI_yIy​: Egyenértékű áram az indításkor (A)
• NNN: Az indítási áram és a teljes terhelési áram aránya (általában 6)
• InI_nIn​: Motor nominális teljes terhelési árama (A)
• δ\deltaδ: Összefoglaló együttható (alapján az óránkénti indítások száma, n, a lentiekben található táblázatból)

1. ​Görbe párosítás: Rajzolja fel a kiszámított IyI_yIy​ értéket és a motor indítási idejét a fúvó gyártó idő-áram jellemző görbéjére. Válassza ki a fúvó nominális áramát, amely a görbe ezen pontja jobb oldalán található.
2. ​További ellenőrzés: A kiválasztott fúvó nominális áramának **> 1.7-szerese** kell lennie a motor teljes terhelési áramának.

6.2 Kiválasztási példa

Egy 7.2kV-es rendszerben egy közvetlenül indított 250kW-os magasfeszültségű motor esetén:
In=30AI_n = 30AIn​=30A, 16 indítás óránként, 6 s indítási idő.

• Számítás: Iy=6×30A×2.1=378AI_y = 6 \times 30A \times 2.1 = 378AIy​=6×30A×2.1=378A
• Kiválasztás: A fúvó idő-áram görbéjén, a (378A, 6s) pont jobb oldalán található görbe 100A nominális árammal felel meg.
• Ellenőrzés: 100A > 1.7 × 30A (51A), megfelel a követelménynek. Így 100A vagy magasabb nominális áramú magasfeszültségű motorvédelmi fúvót választhatunk.

7. Összegzés

Egy teljes körű költség-haszon elemzésből:

• Bár a vakuumszüneteltető körzetgépek alacsonyabb beszerzési költségekkel járnak, rövidebb működési élettartama miatt nem alkalmasak gyakori indításokra/leállításokra, ami hosszú távon magasabb karbantartási költségeket és meghibásodási kockázatokat eredményez.
• A VCF megoldás kombinálja a vakuumszüneteltetők (hosszú élettartam, alacsony túlfeszültség, gyakori működésre alkalmas) és a fúvók (ultra-gyors rövidzárlék-áram megszakítás) előnyeit, mind egy gazdaságos teljes költségen.
• A szénátvezető rendszer és más gyakori működésre és nagy terhelésű indításra szükség esetén a VCF egy ideális megoldás, amely magas teljesítményt, megbízhatóságot és költséghatékonyságot kínál.