Rešitev za srednje napetostno nadzor in zaščito motorja z uporabo vakuumne kontaktorsko-ljuljke (VCF) v sistemu za prenašanje premoga

1. Ozadje projekta

Sistem za prenašanje premoga sestavlja 15 trakastih transportnih sistemov, ki jih pogaja srednje napetostne motorji. Sistem deluje v kompleksnih pogojih, kjer so motorji pogosto podvrženi težkim obremenitvam in pogostim zaganjanjem. Za reševanje teh izzivov in učinkovito nadzor ter zaupanja vodenje med zaganjanjem motorjev projekt celovito uporablja kombinacije naprav Vakuumska kontaktna naprava-Lutina (VCF) za distribucijo srednje napetosti 6kV. Ta rešitev področno opisuje tehnične značilnosti, prednosti in uporabo VCF, kar pruža zanesljiv sklic za podobne delovne pogoje.

2. Glavne prednosti in tehnične značilnosti VCF

2.1 Napredna struktura opreme in izolacijska tehnologija

• ​Vrsta opreme: Ta rešitev uporablja izvlečljivo strukturo VCF za lažjo namestbo, vzdrževanje in zamenjavo.
• ​Osnovna tehnologija: Uporaba epoksidne smoli kot kompozitne izolacije in avtomatskega pritiska geliranja (APG), pri čemer je vakuumski prekidač neposredno zaključen v epoksidno smolo, kar znatno izboljša izolacijsko zmogljivost, mehansko trdost in okoljsko stabilnost.
• ​Mehanizem delovanja: Mehanizem delovanja je natančno oblikovan in ima nizko porabo energije.

2.2 Kompleksna sestava in široka uporabnost

• ​Sestava opreme: VCF sestavlja optimizirano kombinacijo visoko napetostnih omejevalnih luti (ki lahko prekineta širok spekter tokov kratkih zaprtij) in pogosto uporabljivih vakuumskih kontaktnih naprav VCX, kar tvori klasično F-C vezovno rešitev.
• ​Glavne prednosti: Nudi dolgo življenjsko dobo, stabilno delovanje in nizko hudo.
• ​Obseg uporabe: Široko uporabljeno v visoko napetostnih pomočnih električnih sistemih termoelektrarn, kot tudi v metalurgiji, nafti, hemiji in rudarski industriji. Ustreza za nadzor in zaščito obremenitev, kot so visoko napetostni motorji, transformatorji in indukcijski peči.

2.3 Visoka prilagodljivost in varnostne značilnosti

• ​Skladnost s škafom: Izvlečljiva enota VCF se prilega dimenzijam in petim preventivnim zaklepom izvlečljivih enot prekidačev v srednjem postavitvi škafu širine 800 mm, omogoča brezhibno zamenjavo brez nobenih sprememb obstoječega škafa.
• ​Pogodnost vzdrževanja: Izvlečljiva konstrukcija omogoča varno in hitro zamenjavo visoko napetostnih luti zunaj škafa.
• ​Način držanja: Vakuumsko kontaktno napravo je mogoče konfigurirati za električno ali mehansko držanje glede na zahteve strank.
• ​Zaščita pred odpadkom faze: Opričena s kompleksno zaščito pred odpadkom faze. V primeru odpadka faze lut operira in mehansko zaključi, da zagotovi, da VCF prekine motorji veznik, učinkovito preprečuje poškodbe motorja zaradi enofaznega stanja.

3. Ključni tehnični parametri (ocenjena vrednost 7.2kV)

4. Načelo zaščitnega nadzora

Zaščita VCF je razdeljena glede na velikost toka za optimalno delovanje:

• ​Nizki tok (< 4kA)​: Obravnavan s vakuumsko kontaktno napravo za običajno prekinitve in zaščito pred pretokom.
• ​Visoki tok (> 4kA)​: Hitro prekinjen s visoko napetostno lutino za obravnavanje kratic.
• ​Koordinacija krivulj: Krivulja zaščite kontaktnega prekidača je nastavljena pod krivuljo prekidača, da se zagotovi, da kontaktni prekidač deluje najprej med pretokom. Hkrati se izbere pravilno usklajena lutina z zaščitnimi nastavitvami, manjšimi od zgornjega prekidača, da se povsem izogne nenamernemu prekinitvi.

5. Prednosti VCF v primerjavi s vakuumskim prekidačem

Za pogosto zaganjane in ustavljene motorjske obremenitve VCF ponuja bistvene prednosti v primerjavi s vakuumskimi prekidači:

6. Jezgra izbire VCF: Vodnik za izbiro lutine

Delovanje VCF je odvisno od pravilne izbire lutine, upoštevajoč naslednje dejavnike:
Delovna napetost, delovni tok, čas zaganjanja motorja, število zaganjanj na uro, polni tok motorja in tok kratkega zaprtja na mestu namestitve.

6.1 Pravila in koraki izbire

1. ​Nominativna napetost: Nominativna napetost lutine ne sme biti nižja od delovne napetosti sistema (v tem primeru 7.2kV).
2. ​Izračun nominativnega toka:
• Uporabite formulo: Iy=N×In×δI_y = N \times I_n \times \deltaIy​=N×In​×δ
• IyI_yIy​: Ekvivalentni tok med zaganjanjem (A)
• NNN: Razmerje zagona do polnega toka (običajno 6)
• InI_nIn​: Nominativni polni tok motorja (A)
• δ\deltaδ: Kompleksni koeficient (na osnovi števila zaganjanj na uro, n, glede na tabelo spodaj)

1. ​Usklajevanje krivulj: Izračunani IyI_yIy​ vrednosti in čas zaganjanja motorja narišite na čas-tok karakteristični krivulji proizvajalca lutine. Izberite nominativni tok lutine, ki se ujema s krivuljo neposredno desno od te točke.
2. ​Dodatna preverjanje: Nominativni tok izbrane lutine mora biti ​**> 1.7-krat večji od polnega toka motorja**.

6.2 Primer izbire

Za sistem 7.2kV z neposredno zagnanimi 250kW visoko napetostnim motorjem:
In=30AI_n = 30AIn​=30A, 16 zaganjanj na uro, čas zaganjanja 6s.

• Izračun: Iy=6×30A×2.1=378AI_y = 6 \times 30A \times 2.1 = 378AIy​=6×30A×2.1=378A
• Izbor: Na čas-tok krivulji lutine najdite krivuljo desno od točke (378A, 6s), ki se ujema s nominativnim tokom lutine 100A.
• Preverjanje: 100A > 1.7 × 30A (51A), kar izpolnjuje zahtevo. Torej, je mogoče izbrati lutino za zaščito visoko napetostnega motorja s nominativnim tokom 100A ali višjim.

7. Zaključek

Iz kompleksne analize cene in učinkovitosti:

• Ceprav imajo vakuumski prekidači nižje stroške nakupa, njihova krajša življenjska doba jih čini neprimernimi za pogosta zaganjanja/ustavljanja, kar vodi do višjih dolgoročnih stroškov vzdrževanja in tveganja za nezgode.
• Rešitev VCF kombinira prednosti vakuumskih kontaktnih naprav (dolga življenjska doba, nizka presežna napetost, primernost za pogosto delovanje) in lutin (zelo hitro prekinitve tokov kratkih zaprtij), vse to na ekonomičnih skupnih stroških.
• Za sistem prenašanja premoga in druge aplikacije z pogostim delovanjem in težkimi obremenitvami, VCF predstavlja idealno rešitev, ki ponuja visoko učinkovitost, zanesljivost in gospodarstvo.