
1. Позадина на проектот
Системот за пренос на јагле се состои од 15 лентни транспортни системи кои се погонуваат со мотори со средно напон. Системот функционира под комплексни услови, со моторите често изложени на големи оптеретувања и чести почетоци. За да се справат со овие предизвици и да се постигне ефективна контрола и надежна заштита при почетокот на моторите, проектот комплетно ги применува комбинационите уреди Вакуумски контактор-преварник (VCF) за распределба на стројеви со средно напон од 6кВ. Ова решение детално ги објаснува техничките карактеристики, предности и примена на VCF, што дава надежна референца за слични услови на работа.
- Клучни предности и технички карактеристики на VCF
2.1 Напредна структура на опремата и технологија за изолација
- Тип на опрема: Ова решение користи извлекувачка VCF структура за лесна инсталација, одржувание и замена.
- Коренска технологија: Со користење на епоксидна смола како композитна изолација и технологија на автоматско притиснување и гелеурање (APG), вакуумски прекинувач е директно капсулиран во епоксидна смола, значително подобрувајќи изолационите карактеристики, механичката чврстост и еколошка стабилност.
- Механизам за управување: Механизмот за управување е дизајниран со прецизност и има ниско потрошувачко енергија.
2.2 Комплексна композиција и широка примена
- Композиција на опремата: VCF се состои од оптимизирана комбинација на преварници со ограничување на токот (способни да прекинат широк спектар на краткосмени токови) и често оперативни VCX вакуумски контактори, формирајќи класично F-C циркулаторно решение.
- Коренски предности: Предлаже долг период на функционирање, стабилна перформанса и ниски шумови.
- Облик на примена: Широко се користи во високонапонските помошни системи на термалните електроцентрални, како и во металуршки, петролски и мински индустрии. Пододветен е за контрола и заштита на оптеретувања како што се високонапонски мотори, трансформатори и индуктивни печи.
2.3 Висока адаптивност и карактеристики за безбедност
- Соодветност со кабинетот: Извлекувачката единица VCF се соодветствува со димензиите и петте предупредни интерлокирана позиции на извлекувачките единици на прекинувачите во кабинети со средна постава од 800мм широчина, што овозможува беспрекинато замена без потреба од модификација на постојечки кабинети.
- Придобивки во одржувањето: Извлечувачкиот дизајн овозможува сигурна и удобна замена на високонапонските преварници надвор од кабинетот.
- Начин на задржување: Вакуумскиот контактор може да се конфигурира за електричко или механичко задржување според потребите на клиентот.
- Заштита од фазно отсутство: Опремен со комплетна заштита од фазно отсутство. Во случај на фазно отсутство, преварникот функционира и механички се интерлокира за да се осигура дека VCF прекине моторскиот циркулит, ефективно предотвратувајќи повреди на моторот поради еднофазно дејство.
- Клучни технички параметри (номинален напон од 7.2кВ)
|
Параметар
|
Вредност
|
|
Номинален напон
|
7.2 кВ
|
|
Номинална издржливост на мрежен фреквенција (меѓу фази и меѓу фаза и земја)
|
32 кВ
|
|
Номинална издржливост на мрежен фреквенција (разделителен размак)
|
36 кВ
|
|
Издржливост на молнијски удар (меѓу фази и меѓу фаза и земја)
|
60 кВ
|
|
Издржливост на молнијски удар (разделителен размак)
|
68 кВ
|
|
Номинален ток
|
315 А
|
|
Најголем номинален ток на совместим преварник
|
315 А
|
|
Прекинувачки ток при краткосмет
|
50 кА
|
|
Прекинувачки ток при краткосмет (врвна вредност)
|
130 кА (врвна вредност)
|
|
Преносен ток
|
4 кА
|
|
Механичко животно време (електричко задржување)
|
500,000 операции
|
|
Механичко животно време (механичко задржување)
|
300,000 операции
|
|
Номинално рабочо напонско напон
|
220В АЦ/ДЦ
|
- Принцип на контрола и заштита
VCF заштитата е поделена според големината на токот за оптимална перформанса:
- Нископоточен опсег (< 4кА): Обработува се со вакуумски контактор за нормално прекинување и заштита од прекомерно оптеретување.
- Високопоточен опсег (> 4кА): Бргу се прекинува со високонапонски преварник за обработка на краткосмети повреди.
- Координирање на криви: Заштитната крива на контакторот е поставена под кривата на прекинувачот за да се осигура дека контакторот прво действува при прекомерно оптеретување. Едновремено, избира се соодветен преварник со заштитни подесувања под преварника на горниот дел за да се потполно избегне непредвидено прекинување.
- Предности на VCF според вакуумски прекинувач
За моторски оптеретувања кои често се започнуваат и спираат, VCF нуди значителни предности според вакуумски прекинувачи:
|
Размер на споредба
|
VCF (Вакуумски контактор-преварник)
|
Вакуумски прекинувач
|
|
Животно време
|
Екстремно долго, до 500,000 операции, идеално за често прекинување
|
Не е соодветен за чести почетоци/спирки, нема предност од висок број на операции
|
|
Брзина на прекинување на повреди
|
Многу брзо; преварникот прекинува високи повредни токови во 10-15мс, ефективно заштитувајќи изолацијата на моторот
|
Помалку брзо; најбрзото прекинување е ≥100мс, повредните токови можат да предизвикаат термично стареење или повреди на изолацијата на моторот
|
|
Прекинувачки прекомерен напон
|
Ниско; контактите на вакуумскиот контактор користат меки материјали со ниско прекинување на ток, минимизирајќи влијанието на изолацијата на моторот
|
Повисоко; контактите на прекинувачот користат тешки материјали со високо прекинување на ток, што доведува до значителен прекинувачки прекомерен напон
|
- Кључ на изборот на VCF: Упатство за избор на преварник
Перформансата на VCF зависи од правилниот избор на преварник, разгледувајќи следните фактори:
Радна напона, раден ток, време на почеток на моторот, почетоци на час, полнотековен ток на моторот и краткосметен ток на местото на инсталација.
6.1 Правила и чекори за избор
- Номинална напона: Номиналната напона на преварникот не смее да биде подолга од системската работна напона (во овој случај 7.2кВ).
- Израчунавање на номиналната напона:
- Користете формулата: Iy=N×In×δI_y = N \times I_n \times \deltaIy=N×In×δ
- IyI_yIy: Еквивалентен ток при почеток (A)
- NNN: Однос на почетниот ток на полнотековниот ток (обично 6)
- InI_nIn: Номинален полнотековен ток на моторот (A)
- δ\deltaδ: Комплексен коефициент (основан на почетоци на час, n, од таблицата подолу)
|
Почетоци на час (n)
|
≤4
|
8
|
16
|
|
Комплексен коефициент (δ)
|
1.7
|
1.9
|
2.1
|
- Матчинг на криви: Цртајте израчунатата вредност на IyI_yIy и временото на почеток на моторот на временско-токовата карактеристична крива на производителот на преварникот. Изберете номиналниот ток на преварникот соодветен за кривата веднаш десно од оваа точка.
- Додатна проверка: Избраниот номинален ток на преварникот мора да биде **> 1.7 пати од полнотековниот ток на моторот**.
6.2 Пример за избор
За 7.2кВ систем со директно започнат 250кВ високонапонски мотор:
In=30AI_n = 30AIn=30A, 16 почетоци на час, време на почеток 6с.
- Израчун: Iy=6×30A×2.1=378AI_y = 6 \times 30A \times 2.1 = 378AIy=6×30A×2.1=378A
- Избор: На временско-токовата крива на преварникот, локализирајте кривата десно од точката (378A, 6с), соодветна за номинален ток на преварникот од 100A.
- Верификација: 100A > 1.7 × 30A (51A), исполнувајќи го условот. Следствено, може да се избере преварник за заштита на високонапонски мотор со номинален ток од 100A или повисок.
- Заклучок
Од комплетна анализа на цена-перформанса:
- Иако вакуумските прекинувачи имаат нижо стапка на закуп, нивното кратко животно време ги прави несоодветни за чести почетоци/спирки, што доведува до повисоки долгосрочни трошоци за одржување и ризик од повреди.
- Решението VCF комбинира предностите на вакуумските контактори (долго животно време, ниско прекинувачко прекомерен напон, соодветност за чести операции) и преварниците (врло брзо прекинување на краткосметни токови), сѐ тоа на економична целокупна цена.
- За системот за пренос на јагле и други применувања со чести операции и карактеристики на почеток со големи оптеретувања, VCF е идеално решение што нуди високу перформанса, надежност и ефикасност на трошоци.