Kõrgepingesüsteemides on lühised ja ülekoormused vältimatud sündmused, mis võivad põhjustada katastroofilisi kahjustusi seadmetele, häirida toiteallikat ja ohustada personali. Kõrgepinge kaitselüliti on esmane kaitseseade, mis peab tuvastama, katkestama ja isoleerima need rikketingimused millisekundite jooksul. Aga kuidas täpselt kõrgepinge kaitselüliti selliste äärmuslike elektriliste sündmustega toime tuleb? Protsess hõlmab keerukat tuvastamise, relee koordineerimise, mehaanilise toimimise ja kaare väljasuremise jada. Kui tekib lühis või ülekoormus, võib vool tõusta normaalsest töövoolust 10–50 korda suuremaks, tekitades tohutut termilist ja mehaanilist pinget. TheKõrgepinge kaitselülitipeab mitte ainult avama oma kontakte vooluringi katkestamiseks, vaid ka kustutama tekkiva elektrikaare kiiresti ja ohutult, vältides uuesti süttimist. Meie Lugao Power Co., Ltd. tehas on tootnud kõrgepingekaitselüliteid üle 20 aasta ja oleme täiustanud katkestusmehhanisme, et käsitleda kuni 80 kA rikkevoolusid kuni 550 kV pingel.
Lühiste ja ülekoormuste käsitlemine erineb nii avastamise kui ka katkestamise strateegia poolest. Ülekoormus on mõõdukas, kuid püsiv ülevool, mis on tavaliselt 1,2–2 korda suurem nimivoolust, mis võib püsimisel põhjustada termilisi kahjustusi. Lühised on raskemad, voolud võivad ületada 10 korda nimiväärtust, tekitades tohutuid magnetjõude ja kaareenergiat. Kõrgepinge kaitselüliti kasutab nende sündmuste eristamiseks ja sobiva reaktsiooni algatamiseks kaitsereleed. Ülekoormuste korral võib kaitselüliti kasutada viivitusega väljalülitamist, et võimaldada ajutiste ülekoormuste kõrvaldamist. Lühise korral peab kaitselüliti töötama koheselt, sageli 2–3 tsükli jooksul (30–50 millisekundit). Selles artiklis uuritakse üksikasjalikke mehhanisme – alates rikete tuvastamisest kuni kaare kustutamiseni –, mis võimaldavad kõrgepingekaitselülitil neid äärmuslikke tingimusi usaldusväärselt käsitleda. Samuti jagame oma tehase tootesarja tehnilisi näitajaid ja praktilisi hoolduse teadmisi.
Kui tekib lühis, tõuseb toitesüsteemi vool koheselt ja kõrgepinge kaitselüliti peab reageerima äärmise kiirusega. Sündmuste jada kaitselüliti sees on peenelt koreografeeritud mehaaniline ja elektriline protsess. Kaitsereleelt väljalülitussignaali saamisel vabastab töömehhanism (vedru, hüdrauliline või pneumaatiline) salvestatud energia, põhjustades liikuva kontakti eraldumise fikseeritud kontaktist. Eraldamise hetkel tekib üle kontaktipilu elektrikaar, mida toetab suur rikkevool. See kaar tekitab temperatuuri 15 000 kuni 20 000 kelvinit, mis aurustaks kontaktid ja hävitaks kaitselüliti, kui seda ei kontrollita. Seetõttu tugineb kõrgepinge kaitselüliti kaare summutamisele – kas SF6 gaasile, vaakumile või õlile – kaare jahutamiseks ja deioniseerimiseks, kustutades selle järgmisel voolu nullpunktil. Kogu protsess rikke tekkimisest kuni voolukatkestuseni peab toimuma 3–5 toitetsükli (50–80 millisekundi) jooksul.
Üksikasjalik samm-sammult protsess kõrgepinge kaitselüliti sees lühise ajal:
Lühise sündmuse tõsiduse illustreerimiseks kaaluge 145 kV süsteemi, mille rikkevool on 40 kA. Kaares vabanev energia võib ületada 100 MJ, millest piisab 50 kg vase sulatamiseks. Meie Lugao kõrgepingekaitselüliti on loodud selliste sündmustega toimetulemiseks minimaalse kontakti erosiooniga. Meie kasutatav SF6 puffermehhanism on optimeeritud vedeliku arvutusliku dünaamika (CFD) abil, et gaasivoolu kiirus ületaks düüsi kurgus 2 Machi, tagades kaare kiire väljasuremise. Tüübikatsetes on meie kõrgepinge kaitselüliti edukalt katkestanud 40 kA tõrkeid pingel 145 kV 20 järjestikuse toimingu jooksul, ilma et see oleks halvenenud. See vastupidav disain annab kommunaalettevõtetele kindlustunde, et nende süsteem on kaitstud ka kõige raskemate lühisetingimuste korral.
Võime eristada ülekoormusi ja lühiseid on elektrisüsteemi töökindlaks tööks ülioluline. Ülekoormus on seisund, kus vool ületab nimiväärtust, kuid ei kujuta endast otsest ohtu seadmetele ja see võib olla ajutine (nt suure mootori käivitamine). Lühis on tõsine viga, mis nõuab kohest kõrvaldamist. Kõrgepingekaitselüliti tugineb selle eristamiseks kaitsereleedele - kas elektromehaanilistele, tahkis- või mikroprotsessoripõhistele. Need releed võtavad vastu voolusisendid voolutrafodest (CT) ja pingesisendid potentsiaalsetelt trafodelt (PT) ning kasutavad kahe tingimuse eristamiseks spetsiifilisi algoritme ja aja-vooluomadusi. Seejärel saadab relee sobiva ajastusega väljalülitussignaali kõrgepinge kaitselülitile.
Kuidas kõrgepinge kaitselüliti tuvastussüsteem eristab rikkeid:
Kaasaegsed kõrgepingekaitselülitite süsteemid kasutavad sidevõimalustega arvreleed, mis võimaldavad kaugseiret ja koordineerimist alajaama teiste kaitselülititega. Need releed võivad salvestada ka sündmuste kirjeid ja rikke lainekujusid, mis on rikkejärgse analüüsi jaoks hindamatud. Meie tehas Lugao Power Co., Ltd. pakub terviklikku kaitserelee koordineerimisteenust, tagades, et meie kõrgepingekaitselüliti sätted sobituvad optimaalselt teie süsteemi nõuetega. Kasutame tööstusharu standardset koordineerimistarkvara, et simuleerida erinevaid rikkestsenaariume ja kontrollida, kas relee sätted tagavad valikulise koordineerimise, mis tähendab, et töötab ainult tõrkele kõige lähemal asuv kaitselüliti.
Praktiline näide: 230 kV ülekandeliinis võib kõrgepingekaitselüliti kaitserelee seadistada nii, et see rakendub 1,2-kordse nimivooluga ülekoormuse korral, kui kellaaja valimise seadistus on 2 sekundit, ja 12-kordsel nimivoolul hetkelise väljalülituse korral. Kui käivitub suur mootor, mis põhjustab 1,4-kordse voolutõusu, siis relee ei rakendu, kuna ülekoormuse kestus on lühike. Kui aga ilmneb faasidevaheline rike, võib vool jõuda nimiväärtusest 18 korda suuremaks ja relee vallandab koheselt kõrgepingekaitselüliti, kõrvaldades tõrke 3 tsükli jooksul. See selektiivne koordineerimine on oluline süsteemi stabiilsuse säilitamiseks ja kaskaadsete katkestuste vältimiseks.Lugao Power Co., Ltd.pakub üksikasjalikku relee seadistusjuhendit iga kõrgepingekaitselülitiga, aidates utiliite optimaalse koordineerimise saavutamisel.
Kõrgepingekaitselüliti võime taluda lühiseid ja ülekoormusi on määratletud kriitiliste tehniliste kirjeldustega. Need parameetrid määravad kaitselüliti rikkevoolu väärtuse, katkestusaja ja transient-taastepinge (TRV) võimekuse. Lugao Power Co., Ltd. toodab laia valikut kõrgepingekaitselüliteid erinevate pingetasemete ja tõrketingimuste jaoks. Allolev tabel võtab kokku meie populaarseimate mudelite peamised veakäsitluse spetsifikatsioonid, mida kasutatakse ülekande- ja jaotusalajaamades kogu maailmas. Kõik väärtused on tüübitestitud vastavalt standarditele IEC 62271-100 ja ANSI C37.09.
| Parameeter | LGB-72.5 | LGB-145 | LGB-245 | LGB-550 |
| Nimipinge (kV) | 72,5 kV | 145 kV | 245 kV | 550 kV |
| Nominaalne lühise katkestusvool (kA) | 31,5 kA | 40 kA | 50 kA | 63 kA |
| Tippväärtuslik vastupidavusvool (kA) | 80 kA | 108 kA | 140 kA | 170 kA |
| Nimetatud lühiajaline vastupidavusvool (kA / 3s) | 31,5 kA | 40 kA | 50 kA | 63 kA |
| Avamisaeg (ms) | 28 ms | 30 ms | 32 ms | 38 ms |
| Kaare tekkimise aeg (ms) | 10 ms | 12 ms | 14 ms | 16 ms |
| Katkestamise koguaeg (ms) | 38 ms | 42 ms | 46 ms | 54 ms |
| TRV nimiväärtus (kV/us) | 4,5 kV/us | 6,5 kV/us | 8,0 kV/us | 10,5 kV/us |
| Katkestuskeskkond | SF6 | SF6 | SF6 | SF6 |
| Töömehhanism | Kevad | Vedru/hüdrauliline | Hüdrauliline | Hüdrauliline |
Lisaks standardsetele hinnangutele pakub meie tehas kõrgepingekaitselüliteid, millel on täiustatud rikete katkestamise võimalus. Näiteks pakume "kiire" versiooni optimeeritud töömehhanismiga, mis vähendab avamisaega 5 millisekundi võrra, mis on generaatori kaitselülitite rakenduste jaoks kriitilise tähtsusega. Mahtuvusvoolude lülitamiseks pakume ka kõrgema TRV reitinguga "kondensaatoripanga" lülitusvarianti. Kõik meie kõrgepingekaitselülitid on varustatud isepuhutava puhvri mehhanismiga, mis vähendab rikke katkestamiseks vajalikku tööenergiat 30 protsenti, võimaldades väiksemaid vedrusid ja töökindlamat tööd.
Tagamaks, et meie kõrgepinge kaitselüliti vastab kindlaksmääratud veamääradele, läbib iga seade põhjaliku tehase testimise programmi. See hõlmab dielektrilisi teste (võimsuse sagedus ja välguimpulss), lühisekatseid sõltumatutes laborites ja mehaanilisi vastupidavuse teste (üle 10 000 toimingu). Meie tehas Lugao Power Co., Ltd. annab iga saadetise juurde täieliku testiaruande, sealhulgas rikkekatkestustestide ostsillogrammid, tagades täieliku jälgitavuse. Kommunaalteenuste klientide jaoks on need testiaruanded võrgu planeerimise ja koordineerimise uuringute jaoks hädavajalikud ning annavad kindluse, et kõrgepinge kaitselüliti töötab rikke korral ootuspäraselt.
Isegi parim kõrgepingekaitselüliti ei suuda lühise või ülekoormusega toime tulla, kui seda korralikult ei hooldata. Rikete käsitlemine sõltub mehaaniliste komponentide täpsest ajastusest, kaare kustutusvahendi terviklikkusest ning releede ja juhtahelate õigest tööst. Meie tehas Lugao Power Co., Ltd. on välja töötanud meie kõrgepingekaitselülitite tervikliku hooldusprogrammi, mis sisaldab perioodilist ülevaatust, funktsionaalset testimist ja diagnostilist analüüsi. Regulaarne hooldus mitte ainult ei taga kaitselüliti vajaduse korral töötamist, vaid pikendab ka selle kasutusiga ja vähendab katastroofilise rikke ohtu.
Olulised hooldustavad kõrgepingekaitselülitite usaldusväärseks rikete käsitlemiseks:
Hoolduse olulisuse illustreerimiseks vaadake juhtumit Euroopa elektrijaamast, kus 245 kV kõrgepinge kaitselüliti ei lülitunud lühise ajal välja, põhjustades trafole ulatuslikke kahjustusi. Uurimisel selgus, et purunenud tihendi tõttu oli kaitselüliti töömehhanismi kogunenud niiskust ning väljalülitusspiraal oli kinni jäänud. Seejärel võttis utiliit kasutusele meie soovitatud iga-aastase ajastuse testi ja niiskuse kontrolli ning viimase kaheksa aasta jooksul pole sarnaseid tõrkeid esinenud. Meie tehas pakub iga kõrgepingekaitselülitiga üksikasjalikku hoolduspäevikut ning pakume kommunaalteenuste töötajatele koolitust õigete testimis- ja diagnostikaprotseduuride kohta.
Klientidele, kes vajavad igakülgset tuge, pakub Lugao Power Co., Ltd. pakub teeninduslepingut, mis sisaldab iga-aastast tehases koolitatud tehniku külastust, kohapealseid diagnostikateste ja varuosade erakorralist väljavahetamist. Pakume ka kaugjälgimise võimalust, mis jälgib pidevalt kõrgepingekaitselüliti põhiparameetreid, saates teateid utiliidi juhtimiskeskusesse, kui mõni parameeter kaldub tavapärasest vahemikust välja. Investeerides korrapärasesse hooldusesse ja kasutades ära meie diagnostikateadmisi, saavad kommunaalettevõtted tagada, et nende kõrgepingekaitselüliti käsitleb lühiseid ja ülekoormusi usaldusväärselt, kaitstes toitesüsteemi ja minimeerides seisakuid.
1. küsimus: kui suur on maksimaalne lühisvool, mida kõrgepinge kaitselüliti võib katkestada?
Vastus: Maksimaalne lühisvool sõltub kaitselüliti nimivõimsusest, mis on määratud kA-s. Meie LGB-seeria kõrgepingekaitselülitite maksimaalne katkestusvool on vahemikus 31,5 kA 72,5 kV mudelite puhul kuni 63 kA 550 kV mudelite puhul. See reiting põhineb sümmeetrilisel voolul nimipingel. Kaitselüliti võib katkestada ka asümmeetrilised rikkevoolud alalisvoolukomponendiga, eeldusel, et koguvool ei ületa kaitselüliti projekteerimisvõimet. Kõrgema rikketaseme korral saab kasutada mitut kaitselülitit järjestikku või valida kõrgema nimiväärtusega kaitselüliti. Meie tehas pakub veataseme analüüsiteenust, mis aitab valida teie süsteemile õige kaitselüliti.
2. küsimus: Kuidas kustutab kõrgepinge kaitselüliti kaare pärast selle avanemist?
Vastus: Kõrgepingekaitselüliti kasutab puffermehhanismi, mis surub SF6 gaasi kokku ja suunab selle läbi düüsi kaare peale. Suure kiirusega gaasivool jahutab kaare ja eemaldab ioniseeritud osakesed, samal ajal kui elektronegatiivsed SF6 molekulid püüavad kinni vabu elektrone, vältides taasionisatsiooni. Kaar kustub voolu nullpunktil ja kontaktivahe dielektriline tugevus taastub kiiresti. Seda protsessi korratakse iga faasi jaoks eraldi. Meie kõrgepingekaitselülitit on testitud, et tagada usaldusväärne kaare kustutus kõigis rikete tingimustes.
3. küsimus: kas kõrgepinge kaitselüliti saab hakkama mitme lühise korral ilma hooldust vajamata?
Vastus: Jah, kõrgepinge kaitselüliti on ette nähtud mitmete rikkehäiretega toimetulemiseks enne hoolduse vajamist. Sellega toimetulevate rikkekatkestuste arv sõltub rikkevoolu suurusest ja kaitselüliti konstruktsioonist. Näiteks meie kõrgepinge kaitselüliti suudab ilma kontaktide vahetamiseta hakkama saada 20 täisväärtusliku lühise katkestusega. Väiksemate rikkevoolude korral võib aga katkestuste arv olla oluliselt suurem. Soovitame jälgida kontaktide kulumist kulumisindikaatori abil ja planeerida hooldust kumulatiivse katkenud rikkevoolu alusel. Meie tehas pakub selle planeerimise abistamiseks hoolduskalkulaatorit.
4. küsimus: Mis vahe on lühisel ja ülekoormusel kõrgepinge kaitselüliti töös?
Vastus: Lühis on suure vooluga rike, mis nõuab seadme kahjustamise vältimiseks hetkelist katkestamist, tavaliselt 3–5 tsükli jooksul. Ülekoormus on mõõdukas ülevool, mis ei ole kohe ohtlik ja kaitselüliti relee võib lasta sellel püsida mõnest sekundist kuni minutini, et ajutised ülekoormused vabaneda. Kõrgepinge kaitselüliti töötab lühise korral kiiremini kui ülekoormuse korral. Ülekoormuste korral võib kaitselüliti olla varustatud termilise või pöördaja väljalülituskarakteristikuga. Meie kaitserelee seaded on optimeeritud nende kahe tingimuse eristamiseks, tagades õige reageerimise.
5. küsimus: kui sageli tuleks kõrgepingekaitselülitit tõrkekäsitluse toimivuse osas testida?
Vastus: Soovitame vähemalt kord aastas läbi viia põhjaliku kõrgepingekaitselüliti tõrkekäsitluse toimivuse, sealhulgas ajastustestid, kontakttakistuse mõõtmise ja SF6 gaasianalüüsi. Kaitselüliteid, mis töötavad sageli või asuvad karmides keskkondades, on soovitatav testida sagedamini (iga 6 kuu järel). Peale selle tuleks kaitselülitit pärast iga suuremat rikkekatkestust (üle 50 protsendi nimilülitusvõimsusest) kontrollida ja testida. Meie tehas pakub üksikasjalikku testimisprotseduuri ja pakub välikatseteenuseid kõigile meie kõrgepingekaitselülitite toodetele.
Kõrgepingekaitselülitid on eesliini kaitseks elektrisüsteemide lühiste ja ülekoormuse eest. Nende võime rikkeseisundeid kiiresti ja usaldusväärselt tuvastada, katkestada ja isoleerida on süsteemi stabiilsuse, seadmete kaitse ja personali ohutuse seisukohalt ülioluline. Nagu oleme selgitanud, hõlmab protsess täpset relee koordineerimist, kiiret mehaanilist toimet ja täiustatud kaare kustutamist SF6 gaasi abil. Meie poolt välja toodud tehnilised kirjeldused ja hooldustavad tagavad, et teie kõrgepingekaitselüliti töötab siis, kui see on kõige olulisem. Meie tehas Lugao Power Co., Ltd.-s on välja töötanud laia valiku kõrgepingekaitselüliteid, mis vastavad kõrgeimatele rahvusvahelistele standarditele ja mida toetab aastakümnete pikkune kogemus energiatööstuses.
Kas plaanite oma kaitsesüsteemi uuendada või laiendada?Võtke ühendust Lugao Power Co., Ltd. tänapõhjaliku veakaitse konsultatsiooni saamiseks. Meie elektrisüsteemi inseneride meeskond analüüsib teie süsteemi veatasemeid, kaitse koordineerimist ja seadmete nõudeid ning soovitab optimaalset kõrgepingekaitselülitite lahendust. Pakume täielikku tehnilist tuge, sealhulgas relee seadistamise koordineerimist, paigaldusjärelevalvet ja hoolduspersonali koolitust.Taotlege oma tasuta kaitsesüsteemi hindamist kohe ettevõttelt Lugao Power Co.,Ltd. ja veenduge, et teie toitesüsteemi kaitseb kõrgeima kvaliteediga kõrgepingekaitselülitite tehnoloogia.