# Как да изберем правилния комбиниран модул за защита на трансформатора

> Източник:: https://voltgrids.com/bg/blog/how-to-choose-the-right-combination-unit-for-transformer-protection/
> Published: 2026-04-28T02:59:55+00:00
> Modified: 2026-05-11T07:59:22+00:00
> Agent JSON: https://voltgrids.com/bg/blog/how-to-choose-the-right-combination-unit-for-transformer-protection/agent.json
> Agent Markdown: https://voltgrids.com/bg/blog/how-to-choose-the-right-combination-unit-for-transformer-protection/agent.md

## Summary

Научете как да изберете правилния комбиниран модул за средно напрежение за защита на трансформатор. Това ръководство обхваща стандартите IEC 62271-105, координацията между прекъсвачите на товара и предпазителите НН и изискванията за безопасност на заземителите. Овладейте петстепенния инженерен процес, за да осигурите надеждно прекъсване на повредите и дългосрочна работа на подстанцията при модернизация на мрежата.

## Media

- YouTube: https://youtu.be/uXG2SYFqOIo
- SoundCloud: https://soundcloud.com/bepto-247719800/how-to-choose-the-right-1/s-3bbBYy2qqYJ?si=73c9dc631b1a4ec7b2ecf3dbbfd570b9&utm_source=clipboard&utm_medium=text&utm_campaign=social_sharing

## Article

![FKN12-12D Прекъсвач за прекъсване на въздушния товар 12kV 630A - моторно задействан LBS за сгъстен въздух 50kA 1250kVA](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2025/12/FKN12-12D-Air-Load-Break-Switch-12kV-630A-Motor-Operated-Compressed-Air-LBS-50kA-1250kVA-1.jpg)

[Вътрешни LBS](https://voltgrids.com/bg/product-category/switching-devices/load-break-switch-lbs/indoor-lbs/)

## Въведение

Защитата на трансформаторите в електроразпределителните системи средно напрежение изисква архитектура на комутационните устройства, която едновременно да удовлетворява три инженерни изисквания, движещи се в различни посоки: надеждно прекъсване на повредата в целия диапазон на токовете на повреда на трансформатора, безопасно превключване на товара за нормални операции по включване и изключване на напрежението и видима възможност за изолиране за достъп до поддръжка - всичко това в рамките на физическите ограничения на разпределителния панел средно напрежение и икономическите ограничения на капиталовия бюджет за модернизация на мрежата. Комбинираното устройство - интегриран възел от вътрешен прекъсвач на товара, предпазител за високо напрежение и заземител - съществува именно защото нито едно комутационно устройство не удовлетворява едновременно и трите изисквания. **Изборът на правилния комбиниран модул за защита на трансформатора не е упражнение за избор по каталог: това е инженерно решение с четири параметъра, което изисква да бъдат решени номиналната мощност на трансформатора, нивото на повреда в системата, философията на координация на защитата и прогнозите за натоварване на мрежата, преди да бъде написана спецификация на комбинирания модул.** За инженерите по модернизация на мрежата, проектантите на подстанции и мениджърите по снабдяването, които определят оборудването за защита на трансформаторите, това ръководство за избор предоставя пълната техническа рамка - от основата на стандартите IEC за проектиране на комбинирани устройства до поетапната оценка на приложението, която определя правилните номинални параметри за всяка позиция на защита на трансформатора.

## Съдържание

- [Какво представлява комбинираният блок и как неговата архитектура отговаря на изискванията за защита на трансформаторите средно напрежение?](#what-is-a-combination-unit-and-how-does-its-architecture-satisfy-medium-voltage-transformer-protection-requirements)
- [Как си взаимодействат трите компонента на ядрото на комбинирания блок, за да защитят трансформаторите средно напрежение?](#how-do-the-three-core-components-of-a-combination-unit-interact-to-protect-medium-voltage-transformers)
- [Как да изберем правилните параметри на комбинирания блок за всяко приложение за защита на трансформатора?](#how-to-select-the-correct-combination-unit-parameters-for-each-transformer-protection-application)
- [Какви съображения, свързани с жизнения цикъл и модернизацията на мрежата, определят дългосрочната надеждност на комбинираните блокове?](#what-lifecycle-and-grid-upgrade-considerations-determine-long-term-combination-unit-reliability)

## Какво представлява комбинираният блок и как неговата архитектура отговаря на изискванията за защита на трансформаторите средно напрежение?

![Сложна изометрична техническа визуализация на отворен комбиниран панел за средно напрежение. Изрезката разкрива три основни компонента с анотирани защитни функции, базирани на текстови данни: превключвателят за прекъсване на натоварването се справя с 'Нормално натоварване (10-100%)', предпазителите за високо напрежение управляват токовите диапазони 'Претоварване (110-600%)' и 'Късо съединение (600-40 000%)', а заземителят осигурява 'Безопасно заземяване на персонала'. Видими са техническите етикети с точно изписване на английски език и стандартите IEC.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Functional-Architecture-of-a-Medium-Voltage-Combination-Unit-1024x687.jpg)

Функционална архитектура на комбиниран блок за средно напрежение

Комбинираното устройство за средно напрежение е фабрично сглобено, типово тествано комутационно устройство, което обединява три функционално различни компонента в едно устройство, монтирано на панел: вътрешен прекъсвач на товара (LBS) за нормално превключване и изолиране на товара, комплект токоограничаващи предпазители за високо напрежение за защита от претоварване и късо съединение и заземител за безопасно заземяване на персонала по време на поддръжка. Интегрирането на тези три компонента в един тестван възел е определящата характеристика, която отличава комбинирания блок от съвкупност от индивидуално определени устройства - изпитването на типа потвърждава взаимодействието между компонентите в условия на повреда, а не само индивидуалните характеристики на всеки елемент.

### Защо защитата на трансформатора изисква и трите компонента

Защитата на трансформаторите в системите за средно напрежение обхваща диапазон на тока на повреда, с който нито едно комутационно устройство не може да се справи надеждно в пълния му обхват:

- **Обхват на тока на натоварване (нормална работа):** 10-100% от номиналния ток на трансформатора - обработва се от вътрешната LBS, която създава и прекъсва тока на товара по време на нормално включване и изключване на захранването
- **Обхват на претоварване (110-600% от номиналния ток):** Топлинно претоварване и малки повреди - обработват се от предпазителя за високо напрежение, който осигурява [защита от свръхток по време](https://webstore.iec.ch/publication/1155)[1](#fn-1) съгласувана с кривата на термична устойчивост на трансформатора
- **Обхват на късо съединение (600-40,000% от номиналния ток):** Вътрешни повреди в трансформатора и външни повреди с болтове - обработват се от високоволтовия токоограничаващ предпазител, който прекъсва токовете на повреда до номиналната изключваща способност в рамките на първия половин цикъл, като ограничава енергията на пропускане до нива, които трансформаторът и разпределителната уредба могат да издържат.

Заземителят осигурява функцията за безопасно заземяване, която не може да бъде изпълнена нито от LBS, нито от предпазителя - потвърждава изключването на веригата и защитава персонала по поддръжката, работещ с трансформатора или с оборудването надолу по веригата.

### Стандарти IEC, регулиращи проектирането и изпитването на комбинирани устройства

| Стандартен | Обхват | Ключови изисквания за комбинирани единици |
| IEC 62271-105 | Комбинации от ключове и предпазители за променлив ток | Изпитване на типа за взаимодействие между LBS и предпазител, работа с щифт на ударник, координация на трансферния ток |
| IEC 62271-103 | Превключватели за прекъсване на натоварването | LBS номинален нормален ток, издръжливост на превключване на товара, производителност на гасене на дъгата |
| IEC 60282-1 | Предпазители за високо напрежение | Номинално напрежение на токоограничаващия предпазител, изключваща способност, характеристики на времето и тока |
| IEC 62271-102 | Превключватели за заземяване | Класификация на повредите, механична издръжливост, изисквания за блокиране |
| IEC 62271-200 | Разпределителни устройства с метална обвивка | Интегриране на панела, класификация на вътрешната дъга, схема за блокиране |

**Критичното изискване на IEC 62271-105:** Изпитването на типа на комбинирания блок трябва да провери дали когато предпазителят работи в условия на повреда, [механизъм на ударния щифт](https://webstore.iec.ch/publication/66986)[2](#fn-2) надеждно задейства LBS, за да отвори едновременно и трите фази - предотвратява опасното състояние на еднофазно или двуфазно захранване, което би възникнало, ако LBS остане затворен след задействане на еднофазен предпазител.

### Варианти на архитектурата на комбинирания модул

| Архитектура | Компоненти | Приложение | Ограничение |
| LBS + предпазител (без превключвател за заземяване) | LBS, HV предпазител | Инсталации с ограничено пространство, ниска честота на поддръжка | Няма интегрирано заземяване - необходимо е отделно заземяване |
| LBS + предпазител + заземител | LBS, предпазител HV, заземител | Стандартна трансформаторна защита - най-често срещаната | Стандартен отпечатък |
| LBS + предпазител + заземител + пренапрежение | LBS, HV предпазител, заземител, MOV предпазител | Трансформатори, захранвани от въздушни линии, излагане на мълнии | По-голям отпечатък |
| Моторизиран LBS + предпазител + заземител | Моторно задвижване LBS, предпазител HV, заземител | Подстанции за модернизация на мрежата, интегрирани с SCADA | Изисква спомагателно захранване |

## Как си взаимодействат трите компонента на ядрото на комбинирания блок, за да защитят трансформаторите средно напрежение?

![Техническа инфографика, показваща как вътрешна LBS, токоограничаващ предпазител HV и заземител се координират за защита на трансформатори средно напрежение чрез превключване на натоварването, прекъсване на неизправността на предпазителя, механична блокировка и безопасно заземяване с клас E1.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Medium-Voltage-Transformer-Combination-Unit-Protection-1024x683.jpg)

Защита на комбиниран трансформатор за средно напрежение

Ефективността на защитата на комбинираното устройство зависи не от индивидуалните стойности на трите му компонента, а от координираното взаимодействие между тях - по-конкретно от координацията между времевата характеристика на тока на предпазителя НН и профилите на пусковия ток и тока на повреда на трансформатора, както и от надеждното предаване на енергията на щифта на предпазителя към механизма за изключване на LBS.

### Компонент 1: Вътрешна LBS - превключване на натоварването и изолация

Вътрешната LBS в комбиниран модул изпълнява три различни функции по време на жизнения цикъл на защитата на трансформатора:

**Нормално превключване:** Създава и прекъсва тока на намагнитване на трансформатора и тока на пълно натоварване по време на включване и изключване на захранването. Токът на намагнитване на трансформатора - обикновено [8-12× номинален ток на трансформатора](https://en.wikipedia.org/wiki/Inrush_current)[3](#fn-3) за първия цикъл - е в рамките на номиналния капацитет на тока на задействане на LBS, но не трябва да се бърка с тока на повреда. LBS не е предназначен за прекъсване на тока на повреда; тази функция принадлежи изключително на предпазителя HV.

**Приемане на ударния щифт:** Когато високоволтовият предпазител работи в условия на повреда, щифтът на ударника освобождава натрупаната механична енергия, която задейства изключващия механизъм LBS, отваряйки и трите фази в рамките на номиналното време за отваряне на LBS (обикновено 30-60 ms). Това отваряне на трите фази е задължително - еднофазно отворено състояние на захранващия трансформатор създава опасен дисбаланс на напрежението и потенциален ферорезонанс.

**Функция за изолиране:** След като LBS се отвори - независимо дали чрез нормално превключване или чрез задействане на щифт на ударник - тя осигурява видимата изолационна междина, изисквана от IEC 62271-102 за достъп до трансформатора за техническо обслужване. Заземителят може да бъде затворен само след като LBS е потвърдил, че е отворен, което се налага от механичната блокировка между двете устройства.

### Компонент 2: Токоограничаващ предпазител за високо напрежение - прекъсване на повреда

Токоограничаващият предпазител за високо напрежение е елементът за прекъсване на повредата на комбинирания блок. Изборът му се регулира от две граници, които определят правилната номинална стойност на предпазителя за всяко приложение на трансформатора:

**Долна граница - минимален ток на прекъсване (**IminI_{min}**):**
Предпазителят трябва да работи надеждно при всички токове на повреда над минималния ток на изключване. За защитата на трансформатора тази граница се определя от отразения в първичния ток на повреда на вторичния трансформатор:

Iminprimary=Ifaultsecondaryntransformer×1ZtransformerI_{min_primary} = \frac{I_{fault_secondary}}{n_{transformer}} \times \frac{1}{Z_{transformer}}

Минималният изключващ ток на предпазителя трябва да бъде под тази стойност - това гарантира, че вътрешните повреди на трансформатора генерират достатъчен първичен ток за задействане на предпазителя.

**Горна граница - максимален ток на прекъсване (**ImaxI_{max}**):**
Предпазителят трябва да прекъсва токовете на повреда до перспективния ток на повреда на системата в точката на инсталиране, без да превишава границите на пропусканата енергия на трансформатора и разпределителната уредба. Токоограничаващи предпазители [прекъсване в рамките на първия полуцикъл](https://en.wikipedia.org/wiki/Fuse_(electrical)#Current-limiting_fuses)[4](#fn-4), като ограничава пиковия пропусквателен ток до:

Ilet−through=k×IfaultprospectiveI_{let-through} = k \times \sqrt{I_{fault_prospective}}

Къде: kk е коефициентът на ограничаване на тока на предпазителя (обикновено 2,0-3,5 за стандартните предпазители за високо напрежение).

**Координация на пусковите импулси на трансформатора:** Токово-времевата характеристика на предпазителя не трябва да работи по време на пускане на трансформатора под напрежение. Профилът на пусковия ток е следният:

iinrush(t)=Iinrushpeak×e−t/τi_{inrush}(t) = I_{inrush_peak} \times e^{-t/\tau}

Къде: IinrushpeakI_{inrush_peak} обикновено е 8-12× номинален ток на трансформатора и τ\тау е времеконстантата на разпадане на пусковия ток (обикновено 0,1-0,5 секунди за разпределителни трансформатори). Предпазителят трябва да има минимално време на топене, надвишаващо продължителността на пусковия ток при големината на пусковия ток - изискване за координация, което определя минималната номинална стойност на предпазителя за всеки размер трансформатор.

### Компонент 3: Заземител - заземяване за безопасност на персонала

Заземителят в комбинираното устройство е механично блокиран с LBS чрез пряка механична връзка - заземителят не може да бъде затворен, ако LBS не е в напълно отворено положение, а LBS не може да бъде затворен, докато заземителят е в затворено положение. Тази блокировка е физическо механично ограничение, а не електрическа блокировка - тя работи независимо от спомагателното захранване и не може да бъде нарушена чрез повреда в контролната верига.

**Класификация на заземяващите превключватели за защита на трансформатори:**

Заземителят в комбиниран модул за защита на трансформатора трябва да е с номинална мощност за [Възможност за създаване на грешки E1](https://voltgrids.com/bg/blog/e1-vs-e2-electrical-endurance-explained-switchgear-rated-operating-cycles-key-differences/) (IEC 62271-102) - не E0. Причината е обратното захранване на третичната намотка на трансформатора: дори при отворена първична LBS и непокътнат предпазител HV, трансформатор с третична намотка, свързан към шина под напрежение, може да поддържа напрежение върху първичната намотка чрез електромагнитно свързване. Заземител Е0, затворен върху това обратно захранващо напрежение, ще бъде разрушен. Заземител Е1 е проектиран да се включи към това състояние на повреда и да оцелее.

**Случай на клиент, който демонстрира последиците от разграничението E0/E1:** Инженер по проекта за модернизация на мрежата в разпределителна компания във Филипините се свързва с Bepto след повреда на заземител по време на последователност на превключване при поддръжка на трансформатор в подстанция 33 kV. Комбинираният агрегат е бил доставен със заземител Е0 - определен от изпълнителя на EPC без оценка на риска от третично обратно захранване. Когато заземителят е бил затворен след отварянето на LBS, третичната намотка на трансформатора (свързана към шина 11 kV под напрежение) е поддържала 33 kV на първичната чрез автотрансформаторно действие. Контактният възел на заземителя E0 е бил разрушен при затварянето му. Bepto достави резервни комбинирани блокове с клас Е1 за всички шест захранващи позиции на трансформатора в подстанцията и предостави шаблон за оценка на риска от третично обратно захранване за стандартната спецификация на предприятието.

## Как да изберем правилните параметри на комбинирания блок за всяко приложение за защита на трансформатора?

![Двама самоуверени инженери от Bepto и клиент на EPC изпълнител от Югоизточна Азия си сътрудничат в модерен инженерен офис по време на обновяване на мрежата, като преглеждат 'Работен лист за оценка на параметрите' с точни анотирани технически изчисления като ток на повреда на системата$$I_{fault}$$ и сравнителна таблица за предпазителите от петстепенното ръководство за избор.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Beptos-technical-collaboration-for-precise-combination-unit-parameter-selection-in-Southeast-Asian-grid-upgrade-1024x687.jpg)

Техническо сътрудничество на Bepto за прецизен избор на параметрите на комбинирания блок при модернизацията на мрежата в Югоизточна Азия

Изборът на параметри на комбинирани единици следва последователна оценка в пет стъпки - на всяка стъпка се решава един набор от параметри, преди да се оцени следващата стъпка. Прескачането на стъпки или решаването на параметри извън последователността води до спецификации, които изглеждат пълни, но съдържат скрити координационни грешки.

### Стъпка 1: Определяне на номиналните параметри на трансформатора

Съберете следните данни за трансформатора, преди да започнете избора на комбинирано устройство:

- Номинална мощност (kVA или MVA)
- Първично номинално напрежение (kV)
- Първичен номинален ток (A): Irated=Srated3×UprimaryI_{rated} = \frac{S_{rated}}{\sqrt{3} \ пъти U_{primary}}
- Импеданс на трансформатора (% на номинална база MVA)
- Група вектори (Dyn11, Yyn0 и т.н.) - определя риска от третично обратно захранване
- Множител на пусковия ток (× номинален ток) и времева константа на затихване (секунди)
- Крива на топлинна устойчивост - необходима за проверка на координацията на предпазителите

### Стъпка 2: Определяне на нивото на неизправност на системата в точката на инсталиране

Перспективният ток на повреда на системата в точката на инсталиране на комбинирания блок определя:

- Необходимият номинален ток на краткотрайна устойчивост на LBS (Ik) - LBS трябва да издържа на ток на повреда, докато се изчисти предпазителят HV
- Изискваната максимална изключваща способност на предпазителя за високо напрежение - трябва да надвишава перспективния ток на повреда на системата
- Необходимият номинален ток на заземителя за кратко време - трябва да съответства или да надвишава номиналния ток на LBS

**Изчисляване на тока на повреда на системата:**

Ifault=Usystem3×ZtotalI_{fault} = \frac{U_{system}}{\sqrt{3} \ пъти Z_{общо}}

Къде: ZtotalZ_{total} включва импеданс на източника, импеданс на трансформатора и импеданс на кабела до точката на инсталиране на комбинирания модул. За проектите за модернизация на мрежата използвайте нивото на повреда след модернизацията - модернизацията на мрежата, която увеличава капацитета на източника, увеличава нивата на повреда във всички точки надолу по веригата.

### Стъпка 3: Избор на номинален предпазител HV

Номиналната стойност на високоволтовия предпазител е технически най-сложният избор в спецификацията на комбинирания блок - тя трябва да отговаря едновременно на четири ограничения:

| Ограничение | Изискване | Метод за проверка |
| Минимален ток на счупване | Под тока на първична повреда на трансформатора за минимална вторична повреда | Изчисляване на импеданса на трансформатора |
| Координация на пусковия режим | Минимално време на топене > продължителност на пусковия ток при пусков ток | Налагане на кривата "време-ток |
| Защита от претоварване | Предпазителят работи преди термичното увреждане на трансформатора при претоварване 150-200% | Трансформаторна крива на топлинна устойчивост |
| Максимален капацитет на разрушаване | Над бъдещия ток на повреда на системата | Изследване на нивото на неизправност на системата |

**Стандартна таблица за избор на номинални стойности на предпазителите за обичайните размери на трансформаторите:**

| Рейтинг на трансформатора | Първично напрежение | Номинален ток на трансформатора | Препоръчителна стойност на предпазителя | Проверка на координацията на пусковите режими |
| 315 kVA | 11 kV | 16.5 A | 25 A | Проверка при 8× номинална стойност, 0,1 s |
| 630 kVA | 11 kV | 33 A | 50 A | Проверка при 10× номинална стойност, 0,1 s |
| 1,000 kVA | 11 kV | 52.5 A | 80 A | Проверка при 10× номинална стойност, 0,15 s |
| 1 600 kVA | 11 kV | 84 A | 125 A | Проверка при 12× номинална стойност, 0,2 s |
| 2,000 kVA | 33 kV | 35 A | 50 A | Проверка при 10× номинална стойност, 0,15 s |
| 5,000 kVA | 33 kV | 87.5 A | 125 A | Проверка при 12× номинална стойност, 0,2 s |

**Критична бележка:** Това са начални препоръки - всеки избор на предпазител трябва да се провери спрямо конкретната време-токова характеристика на трансформатора и конкретното ниво на повреда в системата. Общите таблици с номиналните стойности на предпазителите не заместват координационното проучване.

### Стъпка 4: Изберете номиналните параметри на LBS

След като е установена номиналната стойност на предпазителя, параметрите на LBS се определят чрез:

- **Номинален нормален ток:** ≥ 1,25 × номиналния ток на първичния трансформатор - осигурява 25% резерв за увеличаване на товара и увеличаване на натоварването на мрежата
- **Номинален ток на издръжливост за кратко време (Ik):** ≥ перспективен ток на повреда в точката на инсталиране - LBS трябва да издържа на ток на повреда по време на предварителното задействане на предпазителя и времето за образуване на дъга (обикновено [20-50 ms за токоограничаващи предпазители](https://www.littelfuse.com/technical-center/fuses/medium-voltage-fuses.aspx)[5](#fn-5))
- **Номинален ток на производство (Ip):** ≥ 2,5 × Ik (стандартно съотношение X/R) - LBS трябва да издържи на пусковия удар на трансформатора без контактно отскачане
- **Клас на механична издръжливост:** M1 (1000 операции) за стандартни трансформаторни захранвания с < 2 операции по превключване на седмица; M2 (2000 операции) за често превключвани захранвания

### Стъпка 5: Проверка на класификацията и блокировката на заземителя

- **Клас за създаване на грешки:** E1 е задължителна за всички позиции на захранване на трансформатора - E0 не е приемлива, когато съществува риск от третично обратно захранване
- **Номинална краткотрайна устойчивост:** Трябва да съответства на оценката на LBS Ik - заземителят трябва да издържа на всеки ток на повреда, който се появява след затваряне на веригата с обратно захранване
- **Механично блокиране:** Уверете се, че блокировката на LBS към превключвателя за заземяване е пряка механична връзка, а не електрическа блокировка, която може да бъде изключена при загуба на захранване за управление.
- **Осигуряване на катинар:** Потвърдете, че заземителната ключалка може да се монтира с минимум 6 ключалки за екипи за поддръжка, в които участват много хора.

### Пълна таблица за обобщение на избора

| Параметър за избор | Източник на данни | Изчисляване / Критерий | Стойност на спецификацията |
| LBS номинално напрежение | Системно напрежение | ≥ максимално напрежение на системата Um | Запис |
| LBS номинален нормален ток | Номинален ток на трансформатора | ≥ 1,25 × номиналния ток на първичния трансформатор | Запис |
| Оценка на LBS Ik | Изследване на нивото на неизправност на системата | ≥ бъдещ ток на повреда при инсталиране | Запис |
| Номинално напрежение на предпазителя HV | Системно напрежение | = LBS номинално напрежение | Запис |
| Номинален ток на предпазителя HV | Номинална стойност на трансформатора + координацията на пусковия режим | По таблица от стъпка 3 + координационно проучване | Запис |
| Капацитет на счупване на предпазителя HV | Ниво на неизправност на системата | ≥ бъдещ ток на повреда | Запис |
| Клас на заземяване | Оценка на риска от третично обратно подаване | E1 задължително за трансформаторни захранвания | E1 |
| Превключвател за заземяване Ik | LBS Ik | = LBS с номинална стойност Ik | Запис |
| Координация на щифтовете за нанасяне на удари | Изпитване на типа IEC 62271-105 | Изисква се сертификат за изпитване на фабричен тип | Проверка на |

**Втори клиентски случай демонстрира пълната стойност на процеса на подбор.** Инженер по проектиране на подстанции в изпълнител на EPC в Югоизточна Азия определя комбинирани устройства за 12-гнездова подстанция за модернизация на мрежата 33 kV, обслужваща комбинация от разпределителни трансформатори с мощност 2000 kVA и 5000 kVA. В първоначалната спецификация беше избран един тип комбиниран блок за всички 12 позиции - 125 А предпазители навсякъде, въз основа на най-големия трансформатор. Техническият екип на Bepto извърши петстепенен процес на избор за всеки отсек: шестте позиции на трансформаторите с мощност 2 000 kVA изискваха предпазители 50 А (а не 125 А) - предпазителите 125 А нямаше да сработят при вътрешни повреди на трансформатора, генериращи по-малко от 40% от номиналния ток на повреда на агрегатите с мощност 2 000 kVA, оставяйки пропуск в защитата при вътрешни повреди с висок импеданс. Диференцираната спецификация - 50 А предпазители за позиции с мощност 2 000 kVA, 125 А предпазители за позиции с мощност 5 000 kVA - добави нулеви разходи (по-малките предпазители са по-евтини), като същевременно елиминира празнината в защитата, която беше създала еднаквата завишена оценка.

## Какви съображения, свързани с жизнения цикъл и модернизацията на мрежата, определят дългосрочната надеждност на комбинираните блокове?

![Инфографика, показваща планирането на надеждността на жизнения цикъл на комбинирани блокове средно напрежение, включително повторна проверка на параметрите за модернизация на мрежата, проверки на поддръжката на предпазителите LBS и HV, задействания за подмяна на предпазителите и изисквания за намаляване на вредните въздействия на околната среда.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/04/Combination-Unit-Lifecycle-Reliability-1024x683.jpg)

Надеждност на комбинирания модул през целия жизнен цикъл

### Влияние на натоварването на мрежата върху параметрите на комбинирания блок

Проектите за модернизация на мрежата, които увеличават натоварването на трансформаторите или заменят трансформаторите с агрегати с по-висока мощност, променят работната точка на всеки комбиниран агрегат в засегнатия захранващ коридор. Параметрите на комбинираните блокове, които изискват повторна проверка след модернизация на мрежата, са:

- **Номинален нормален ток на LBS:** Ако номиналната стойност на трансформатора се увеличи, проверете дали номиналният ток на LBS ≥ 1,25 × новия номинален ток на първичния трансформатор - ако това не е така, е необходима подмяна на LBS
- **Номинална стойност на предпазителя HV:** Промяната на номиналната мощност на трансформатора изисква пълен повторен избор на предпазител съгласно стъпка 3 - предпазителят, който е бил правилно координиран с оригиналния трансформатор, може да не бъде координиран със заместващия модул.
- **Увеличаване на нивото на неизправност:** Модернизацията на мрежата, която увеличава капацитета на източника, повишава перспективния ток на повреда - проверете дали номиналните стойности на LBS и заземителите Ik остават над новото ниво на повреда

**Изискването за повторен избор на предпазител за модернизация на мрежата е най-често пренебрегваният преглед на параметрите на комбинирания блок.** Предпазител, който е правилно оценен за трансформатор с мощност 1000 kVA, може да бъде надценен за заместващия го агрегат с мощност 630 kVA (оставяйки пропуск в защитата) или подценен за заместващия го агрегат с мощност 2000 kVA (не успява да се координира с пусковия ток и безпокойство по време на включване).

### График за поддръжка през целия жизнен цикъл на комбинирани устройства

| Дейност по поддръжка | Интервал | Метод | Критерий за приемане |
| Измерване на контактното съпротивление LBS | На всеки 3 години | Микроомметър ≥ 100 A DC | ≤ 150% на изходната линия за въвеждане в експлоатация |
| Визуална проверка на предпазителя HV | Годишен | Визуално - проверка за изпъкналост, промяна на цвета, състояние на капачката | Няма физически повреди; при аномалии ги заменете. |
| Проверка на съпротивлението на предпазителя HV | На всеки 3 години | Милиоом метър през тялото на предпазителя | В рамките на ±10% от новата стойност на предпазителя |
| Изпитване на работата на заземителя | Годишен | 3 цикъла на отваряне и затваряне | Гладка работа, правилна индикация на позицията |
| Изпитване на механизма на ударния щифт | На всеки 5 години | Функционално изпитване по IEC 62271-105 | LBS се отваря в рамките на определеното време при активиране на нападателя |
| Функционално изпитване на блокировката | Годишен | Последователност от пет теста | Всички тестове преминават успешно |
| Термично изобразяване | Годишен | Инфрачервени лъчи при номинален ток | ≤ 65 K над околната температура при контактите на предпазителя и LBS |
| Изолационна устойчивост | На всеки 3 години | 5 kV DC мегер | > 500 MΩ фаза-земя |

### Замяна на предпазители HV Triggers

Предпазителите за високо напрежение в комбинираните устройства трябва да се подменят, а не да се проверяват и връщат в експлоатация, при следните условия:

- **След всяка операция за повреда:** Предпазител, който е прекъснал тока на повреда, е изчерпал капацитета си за поглъщане на енергия - дори и да е визуално непокътнат, неговата времево-токова характеристика се е променила и той трябва да бъде заменен.
- **След трансформаторни пускови събития, превишаващи номиналния координационен ток на пусковия ток:** Повтарящите се високомощни пускови събития (напр. от честото включване на трансформатор) натрупват частично разтопяване в елемента на предпазителя - влошавайки характеристиката на времето и тока без видими външни доказателства
- **При посочения от производителя календарен живот:** Токоограничаващите предпазители за високо напрежение имат календарен живот от 15-20 години, независимо от броя на операциите - подменете ги при изтичане на календарния живот, дори и да не са възникнали операции по повреда
- **След всяка физическа повреда:** Изпъкнали капачки, промяна на цвета на корпуса на предпазителя или напукан порцелан показват вътрешни повреди, които изискват незабавна подмяна.

### Намаляване на околната среда за комбинирани агрегати в приложения за модернизация на мрежата

| Фактор на околната среда | Ефект върху комбинираната единица | Необходими действия |
| Температура на околната среда > 40°C | Изисква се намаляване на тока на LBS и предпазителя | Прилагане на коефициентите за понижаване на температурата по IEC 62271-1 - увеличаване на избора на номинален ток |
| Надморска височина > 1 000 м | Намаляване на диелектричната якост | Прилагане на намаляване на надморската височина съгласно IEC 62271-1, клауза 2.1 - проверка на номиналното напрежение |
| Висока влажност (> 95% RH) | Риск от проследяване на изолационната повърхност | Посочете изолационно покритие против проследяване или вариант с изолация SF6 |
| Крайбрежна/индустриална атмосфера | Ускорена корозия на крайните капачки на предпазителите и контактите на LBS | Посочете хардуер от неръждаема стомана и антикорозионно покритие на контактите |

## Заключение

Изборът на правилния комбиниран блок за защита на трансформатор средно напрежение е инженерен процес в пет стъпки, който решава последователно номиналните параметри на трансформатора, нивото на повреда в системата, координацията на предпазителите НН, номиналните параметри на LBS и класификацията на заземителите - като всяка стъпка осигурява входните данни за следващата. Стойността на комбинираното устройство като решение за защита на трансформатора се крие именно във фабрично провереното взаимодействие между трите му компонента: LBS, който се занимава с нормалното превключване и изолиране, токоограничаващия предпазител НН, който прекъсва токовете на повреда, които LBS не може да прекъсне, и заземителя, който осигурява безопасно заземяване на персонала с възможност за създаване на повреда Е1 за защита на трансформатора от третично обратно захранване. **Извършвайте пълния петстепенен процес на избор за всяка позиция за защита на трансформатора самостоятелно, проверявайте отново всички параметри на комбинираните устройства след всяко обновяване на мрежата, което променя номинала на трансформатора или нивото на повреда на системата, определяйте без изключение класификацията на заземителите E1 за позициите на захранващите трансформатори и проверявайте координацията на щифтовете на накрайника чрез сертификата за изпитване на типа IEC 62271-105, преди да приемете всяко комбинирано устройство в приложение за защита на трансформатора - защото правилно определеното комбинирано устройство защитава трансформатора, а неправилно определеното е най-опасната единична точка на повреда на трансформатора.**

## Често задавани въпроси относно избора на комбинирани устройства за защита на трансформатори

### **Въпрос: Защо трябва да се избере отново предпазителят за високо напрежение в комбинирано устройство за средно напрежение, когато трансформаторът се заменя с устройство с по-висок номинал по време на модернизация на мрежата, дори ако първоначалният номинал на предпазителя изглежда достатъчен?**

**A:** Трансформаторът с по-висок номинал има по-голяма големина на пусковия ток и по-дълга времева константа на затихване - оригиналният предпазител може да се задейства по време на включване, ако минималното му време на топене е под новия профил на пусковия ток. Задължително е да се извърши пълна повторна проверка на координацията на предпазителя спрямо характеристиката на тока за време на заместващия трансформатор.

### **Въпрос: Каква е последицата от специфицирането на заземител Е0 в комбиниран блок за позиция на захранване на трансформатор с риск от обратен ток на третичната намотка?**

**A:** Контактният възел на заземителя E0 се разрушава, когато се затвори върху напрежението, поддържано от третичната намотка на трансформатора - класификацията E0 не осигурява възможност за възникване на повреда. Класификацията Е1 е задължителна за всички позиции на захранващия трансформатор, независимо от състоянието на изолация на първичния източник.

### **Въпрос: Как изискването за координация на щифтовете на нападателя по IEC 62271-105 защитава от еднофазно включване на трансформатор след задействане на предпазител в комбиниран блок?**

**A:** Когато еднофазният предпазител сработи, неговият ударник освобождава натрупаната механична енергия, която задейства LBS, за да отвори едновременно и трите фази - предотвратявайки опасното състояние на еднофазно захранване, което би възникнало, ако LBS остане затворен при един задействан предпазител.

### **Въпрос: Какъв минимален резерв на нормалния номинален ток LBS трябва да се приложи над първичния номинален ток на трансформатора, когато се определя комбинирано устройство за приложение за защита на трансформатор за надграждане на мрежата?**

**A:** Резерв 25% - номинален ток на LBS ≥ 1,25 × номиналния ток на първичния трансформатор - осигурява резерв за нарастване на натоварването и увеличаване на натоварването след модернизация, без да се налага подмяна на LBS, когато трансформаторът работи над номиналния ток по време на периодите на върхово потребление.

### **Въпрос: При какви условия трябва да се подмени токоограничаващият предпазител НН в комбинирано устройство средно напрежение, независимо от визуалното му състояние или броя на операциите?**

**A:** След всяко прекъсване на работата при повреда, след многократни високомощни пускови събития, които може да са причинили частично разтопяване на елемента, при определения от производителя календарен живот (обикновено 15-20 години) и след всяка физическа повреда, включително изпъкнали крайни капачки, промяна на цвета на корпуса или напукан порцелан.

1. “IEC 60282-1: Високоволтови предпазители”, `https://webstore.iec.ch/publication/1155`. Определя характеристиките за времево-инверсна свръхтокова защита в предпазители НН. Роля на доказателство: механизъм; Тип на източника: стандарт. Подкрепя: времево-инверсна защита по свръхток. [↩](#fnref-1_ref)
2. “IEC 62271-105: Комбинации от ключове и предпазители за променлив ток”, `https://webstore.iec.ch/publication/66986`. Определя изискванията за изпитване на работата на щифта на ударника и трифазното изключване. Роля на доказателство: стандарт; Тип източник: стандарт. Подкрепя: механизъм на ударния щифт. [↩](#fnref-2_ref)
3. “Включващ ток”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Inrush_current`. Подробна информация за големината на намагнитващия пуск на трансформатора спрямо номиналния ток. Роля на доказателството: статистическо; Тип източник: изследване. Поддържа: 8-12× номинален ток на трансформатора. [↩](#fnref-3_ref)
4. “Предпазител (електрически)”, `https://en.wikipedia.org/wiki/Fuse_(electrical)#Current-limiting_fuses`. Обяснява физиката на токоограничаващите предпазители, които прекъсват повредите преди първия пик. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Подкрепя: прекъсване в рамките на първия полуцикъл. [↩](#fnref-4_ref)
5. “Технически център за предпазители за средно напрежение”, `https://www.littelfuse.com/technical-center/fuses/medium-voltage-fuses.aspx`. Данни на производителя за типичните времена на избухване и образуване на дъга за токоограничителни предпазители за средно напрежение. Роля на доказателството: статистическо; Тип на източника: индустрия. Поддържа: 20-50 ms за токоограничаващи предпазители. [↩](#fnref-5_ref)