Kuidas valida õige kombineeritud seade trafo kaitseks

Sissejuhatus

Transformaatorite kaitse keskpinge jaotussüsteemides nõuab lülitusseadme arhitektuuri, mis vastab samaaegselt kolmele tehnilisele nõudele, mis tõmbavad eri suundades: usaldusväärne rikke katkestamine kogu trafo rikkevoolude vahemikus, ohutu koormuse lülitamine normaalseks pingestamiseks ja pingestamiseks ning nähtav isolatsioonivõimalus hoolduse jaoks - kõik see keskpinge jaotuspaneeli füüsiliste piirangute ja võrgu uuendamise kapitalieelarve majanduslike piirangute piires. Kombineeritud seade - siseruumide koormuskatkestuse lüliti, kõrgepinge kaitsme ja maanduslüliti integreeritud koost - on olemas just seetõttu, et ükski lülitusseade ei vasta kõigile kolmele nõudele korraga. Õige kombineeritud seadme valimine trafo kaitseks ei ole kataloogi valik: see on nelja parameetri põhine inseneriotsus, mis eeldab, et enne kombineeritud seadme spetsifikatsiooni koostamist tuleb lahendada trafo nimivõimsus, süsteemi rikke tase, kaitse koordineerimise filosoofia ja võrgu uuendamise koormusprognoosid. Võrguparandusinseneridele, alajaamade projekteerijatele ja hankejuhtidele, kes määratlevad trafokaitseseadmeid, pakub see valikujuhend täielikku tehnilist raamistikku - alates IEC standardite alusel kombineeritud seadme projekteerimisest kuni samm-sammulise rakendushindamiseni, mis määrab iga trafokaitseseadme positsiooni jaoks õiged nimiparameetrid.

Sisukord

• Mis on kombineeritud seade ja kuidas selle arhitektuur vastab keskpinge trafode kaitsmise nõuetele?
• Kuidas toimivad kombineeritud seadme kolm südamiku komponenti koos, et kaitsta keskpingetrafosid?
• Kuidas valida õigeid kombineeritud seadme parameetreid iga trafokaitserakenduse jaoks?
• Millised elutsükli ja võrgu uuendamisega seotud kaalutlused määravad kombineeritud seadme pikaajalise töökindluse?

Mis on kombineeritud seade ja kuidas selle arhitektuur vastab keskpinge trafode kaitsmise nõuetele?

Keskpinge kombineeritud seade on tehases kokkupandud, tüübikatsetatud lülitusseade, mis ühendab kolm funktsionaalselt erinevat komponenti ühte paneelile paigaldatud seadmesse: siseruumides asuv koormuslüliti (LBS) normaalseks koormuse lülitamiseks ja isoleerimiseks, kõrgepinge voolu piiravate kaitsmete komplekt ülevoolu ja lühisekaitse jaoks ning maanduslüliti töötajate maandamiseks hoolduse ajal. Nende kolme komponendi integreerimine ühte katsetatud koostu on see, mis eristab kombineeritud seadet üksikult määratletud seadmete kogumikust - tüübikatsetusega kinnitatakse komponentide koostoimimine rikkeolukorras, mitte ainult iga elemendi individuaalset toimivust.

Miks trafode kaitseks on vaja kõiki kolme komponenti

Keskpingesüsteemide trafode kaitse ulatub rikkevoolude vahemikku, mida ükski lülitusseade ei suuda usaldusväärselt kogu ulatuses käsitleda:

• Koormusvoolu vahemik (normaalne töö): 10-100% trafo nimivoolust - seda käideldakse siseruumides asuva LBS-i poolt, mis tekitab ja katkestab koormusvoolu tavalise pingestamise ja pingestamise ajal.
• Ülekoormuse vahemik (110-600% nimivoolust): Termiline ülekoormus ja väiksemad rikked - nendega tegeleb HV-kaitselüliti, mis tagab aeg-inversiivne ülevoolukaitse¹ kooskõlastatud trafo termilise vastupidavuse kõveraga
• Lühisvoolu vahemik (600-40,000% nimivoolust): Trafosisesed rikked ja välised poltidega seotud rikked - neid käsitletakse kõrgepinge voolu piirava kaitsme abil, mis katkestab rikkevoolud kuni nimiväljalülitusvõimsuseni esimese poole tsükli jooksul, piirates läbilaskva energia taset, mida trafo ja jaotusseade talub.

Maanduslüliti tagab ohutusmaandusfunktsiooni, mida ei saa täita ei LBS ega kaitselüliti - see kinnitab vooluahela pingevabastust ja kaitseb hoolduspersonali, kes töötab trafo või järgnevate seadmete kallal.

IEC standardid, mis reguleerivad kombineeritud seadmete projekteerimist ja katsetamist

Standard	Reguleerimisala	Kombineeritud üksuste põhinõuded
IEC 62271-105	Vahelduvvoolu lüliti-kaitsme kombinatsioonid	Tüübikatsetus LBS-sulavkaitsme koostoimeks, löögipoldi töö, ülekandevoolu koordineerimine
IEC 62271-103	Koormuse katkestuslülitid	LBS nimivool, koormuslülituse vastupidavus, kaare kustutamise jõudlus
IEC 60282-1	Kõrgepinge kaitsmed	Voolu piirava kaitsme nimipinge, katkestusvõimsus, aja ja voolu karakteristikud
IEC 62271-102	Maanduslülitid	Rikkeid tekitav klassifikatsioon, mehaaniline vastupidavus, blokeerimisnõuded
IEC 62271-200	Metallkattega jaotusseadmed	Paneelide integreerimine, sisemine kaareklassifikatsioon, blokeerimisskeem

Kriitiline IEC 62271-105 nõue: Kombineeritud seadme tüübikatsetusega tuleb kontrollida, et kui kaitselüliti töötab rikkeolukorras, peab lööknõela mehhanism² lülitab LBS-i usaldusväärselt välja, et avada kõik kolm faasi samaaegselt - vältides ohtlikku ühe- või kahefaasilist pingestumist, mis tekiks, kui LBS jääks pärast ühefaasilise kaitsme toimingut suletuks.

Kombineeritud üksuse arhitektuurivariandid

Arhitektuur	Komponendid	Taotlus	Piirangud
LBS + kaitselüliti (maanduslüliti puudub)	LBS, HV-kaitselüliti	Ruumiliselt piiratud paigaldused, madal hooldussagedus	Integreeritud maandus puudub - vaja on eraldi maandusseadmeid.
LBS + kaitselüliti + maanduslüliti	LBS, HV-kaitselüliti, maanduslüliti	Standardne trafokaitse - kõige tavalisem	Standardne jalajälg
LBS + kaitselüliti + maanduslüliti + liigpinge piiraja	LBS, HV-kaitselüliti, maanduslüliti, MOV-varjestus	Õhuliiniga toidetavad trafod, välguga kokkupuude	Suurem jalajälg
Mootoriga LBS + kaitselüliti + maanduslüliti	Mootoriga LBS, HV-kaitselüliti, maanduslüliti	SCADA-integreeritud võrgu uuendamise alajaamad	Nõuab lisatoite

Kuidas toimivad kombineeritud seadme kolm südamiku komponenti koos, et kaitsta keskpingetrafosid?

Kombineeritud seadme kaitsevõime ei sõltu mitte selle kolme komponendi individuaalsetest nimiväärtustest, vaid nende omavahelisest kooskõlastatud koostoimest - täpsemalt HV-kaitsme aeg-voolukarakteristika ja trafo sissevoolu- ja rikkevooluprofiilide kooskõlastamisest ning kaitsme löögipoldi energia usaldusväärsest ülekandmisest LBS-käivitusmehhanismile.

Komponent 1: Siseruumide LBS - koormuse ümberlülitamine ja isoleerimine

Kombineeritud seadme siseruumides olev LBS täidab trafo kaitse elutsükli jooksul kolme erinevat funktsiooni:

Tavaline lülitamiskohustus: Tekitab ja katkestab trafo magnetiseeriv vool ja täiskoormuse voolu pingestamise ja pingestamise ajal. Trafo magnetiseeriv sissevool - tavaliselt 8-12× trafo nimivool³ esimese tsükli puhul - jääb LBSi nimivooluvõimsuse piiresse, kuid seda ei tohi segi ajada rikkevooluga. LBS ei ole määratud katkestama rikkevoolu; see funktsioon kuulub ainult HV-kaitsme juurde.

Striker pin reisi vastuvõtt: Kui HV-kaitselüliti töötab rikkeolukorras, vabastab lööknõel salvestatud mehaanilise energia, mis käivitab LBS-i päästemehhanismi, avades kõik kolm faasi LBS-i nimiväljalülitusaja jooksul (tavaliselt 30-60 ms). See kolmefaasiline avanemine on kohustuslik - ühefaasiline avanemine trafo toitepinge puhul tekitab ohtliku pinge tasakaalustamatuse ja võimaliku ferroresonantsi.

Isolatsioonifunktsioon: Pärast seda, kui LBS on avanenud - kas tavalise lülituse või löögipoldi lülitusega - tagab see nähtava isolatsioonivahe, mida IEC 62271-102 nõuab hooldustöödeks trafole juurdepääsuks. Maanduslülitit saab sulgeda alles pärast seda, kui LBS on kinnitatud avatuks, mida tagab kahe seadme vaheline mehaaniline blokeering.

Komponent 2: kõrgepinge voolu piirav kaitselüliti - rikkekatkestus

HV-voolu piirav kaitselüliti on kombineeritud seadme veakatkestuselemendiks. Selle valik on reguleeritud kahe piiriga, mis määravad iga trafo puhul kindlaks õige kaitsme nimiväärtuse:

Alumine piir - minimaalne katkestusvool ($I_{min}$):
Kaitselüliti peab usaldusväärselt toimima kõikide rikkevoolude korral, mis ületavad minimaalset katkestusvoolu. Trafo kaitse puhul määrab selle piiri trafo sekundaarse rikke voolu peegeldus primaarsele voolule:

$I_{min_primary} = \frac{I_{fault_secondary}}{n_{transformer}} \times \frac{1}{Z_{transformer}}$

Kaitsme minimaalne katkestusvool peab olema alla selle väärtuse - tagades, et trafo sisemised rikked tekitavad kaitsme toimimiseks piisava primaarvoolu.

Ülemine piir - maksimaalne katkestusvool ($I_{max}$):
Kaitselüliti peab katkestama rikkevoolud kuni süsteemi eeldatava rikkevooluni paigalduspunktis, ületamata seejuures trafo ja jaotusseadme läbilaskmisenergia piirmäärasid. Voolu piiravad kaitsmed katkestada esimese pooltsükli jooksul⁴, piirates maksimaalset läbilaskevoolu:

$I_{läbi} = k \times \sqrt{I_vea_prospektiiv}}$

Kus $k$ on kaitsme voolu piiramise tegur (tavaliselt 2,0-3,5 standardsete kõrgepinge voolu piiravate kaitsmete puhul).

Trafo sissevoolu koordineerimine: Kaitsme aja-voolu karakteristik ei tohi toimida trafo sisselülitamise ajal. Järgneb sissevooluprofiil:

$i_{inrush}(t) = I_{inrush_peak} \times e^{-t/\tau}$

Kus $I_{inrush_peak}$ on tavaliselt 8-12× trafo nimivool ja $\tau$ on sisselülitusaja konstant (tavaliselt 0,1-0,5 sekundit jaotustrafode puhul). Kaitsme minimaalne sulamisaeg peab ületama sissevoolu kestust sissevoolu suurusel - see on kooskõlastusnõue, mis määrab kindlaks minimaalse kaitsme nimiväärtuse iga trafo suuruse jaoks.

Komponent 3: Maanduslüliti - personali ohutusmaandus

Kombineeritud seadme maanduslüliti on mehaaniliselt lukustatud LBSiga otsese mehaanilise seose kaudu - maanduslülitit ei saa sulgeda, kui LBS ei ole täielikult avatud asendis, ja LBSi ei saa sulgeda, kui maanduslüliti on suletud asendis. See blokeering on füüsiline mehaaniline piirang, mitte elektriline blokeering - see toimib sõltumata abijõust ja seda ei saa katkestada juhtimisahela rikke tõttu.

Trafode kaitsvate maanduslülitite vigade klassifikatsioon:

Trafo kaitsekombineeritud seadme maanduslüliti peab olema arvestatud järgmistele tingimustele E1 vea tegemise võime (IEC 62271-102) - mitte E0. Põhjuseks on trafo tertsiaarmähise tagasitoide: isegi kui primaarne LBS on avatud ja HV-kaitselüliti on puutumata, võib trafo, mille tertsiaarmähis on ühendatud pingestatud voolu all oleva vooluahelaga, elektromagnetilise sidumise kaudu säilitada pinge primaarmähisel. Sellele tagasisidetavale pingele suletud maanduslüliti E0 hävitab selle. E1 maanduslüliti on arvestatud nii, et ta suudab selle veaolukorra peale lülituda ja ellu jääda.

Kliendi juhtum, mis näitab E0/E1 eristamise tagajärgi: Filipiinidel asuva jaotusvõrgu uuendamise projekti insener võttis Beptoga ühendust pärast seda, kui 33 kV alajaamas oli trafo hooldusvahetuse ajal tekkinud maanduslüliti rike. Kombineeritud seade oli tarnitud E0 maanduslülitiga, mille EPC-töövõtja oli määranud ilma tertsiaarse tagasitoite riski hindamiseta. Kui maanduslüliti suleti pärast LBS-i avamist, säilitas trafo tertsiaarmähis (mis oli ühendatud pingestatud 11 kV voolusiiniga) 33 kV primaarpinge autotrafo toimel. E0 maanduslüliti kontaktüksus hävis sulgemisel. Bepto tarnis E1-klassi asenduskombinatsiooniüksused kõigile kuuele trafode toitepositsioonile alajaamas ja koostas tertsiaarsete tagasitoite riskianalüüsi malli kommunaalteenuse standardspetsifikatsiooni jaoks.

Kuidas valida õigeid kombineeritud seadme parameetreid iga trafokaitserakenduse jaoks?

Kombinatsiooniüksuse parameetrite valikul järgitakse viieastmelist järjestikust hindamist - iga sammuga lahendatakse üks parameetrite kogum enne järgmise sammu hindamist. Sammude vahelejätmine või parameetrite lahendamine väljaspool järjekorda toob kaasa kirjeldused, mis näivad täielikud, kuid sisaldavad varjatud kooskõlastamisvigu.

Samm 1: Määrake trafo nimiparameetrid

Enne kombineeritud seadme valiku alustamist koguge järgmised trafo andmed:

• Nimivõimsus (kVA või MVA)
• Esmane nimipinge (kV)
• Esmane nimivool (A): $I_{rated} = \frac{S_{rated}}{\sqrt{3} \times U_{primary}}$
• Trafo impedants (% nimiväärtusega MVA baasil)
• Vektorirühm (Dyn11, Yyn0 jne.) - määrab kolmanda taseme tagasiside riski.
• Sisselöögivoolu kordaja (× nimivool) ja langemiskonstant (sekundid)
• Termilise vastupidavuse kõver - vajalik kaitsme kooskõlastamise kontrollimiseks

2. samm: süsteemi rikke taseme määramine paigalduskohas

Süsteemi perspektiivne rikkevool kombineeritud seadme paigalduspunktis määrab:

• Nõutav LBSi lühiajaline nimivoolukindlus (Ik) - LBS peab vastu pidama rikkevoolule, kuni HV-kaitselüliti tühjeneb.
• Vajalik kõrgepinge kaitsme maksimaalne katkestusvõimsus - peab ületama süsteemi eeldatavat rikkevoolu.
• Vajalik maanduslüliti lühiajaline nimivoolukindlus - peab vastama LBSi nimivoolule või ületama seda.

Süsteemi rikkevoolu arvutamine:

$I_{fault} = \frac{U_{system}}{\sqrt{3} \times Z_total}}$

Kus $Z_{total}$ sisaldab allika impedantsi, trafo impedantsi ja kaabli impedantsi kombineeritud seadme paigalduspunktini. Võrguparandusprojektide puhul kasutage uuendamise järgset rikke taset - võrgu uuendamine, mis suurendab allika võimsust, suurendab rikke taset kõigis allavoolu punktides.

3. samm: Valige HV-kaitsme hinnang

HV-kaitsme nimiväärtus on tehniliselt kõige keerulisem valik kombineeritud seadme spetsifikatsioonis - see peab vastama korraga neljale piirangule:

Piirangud	Nõue	Kontrollimise meetod
Minimaalne katkestusvool	Alla trafo primaarse rikke voolu minimaalse sekundaarse rikke korral	Trafo impedantsi arvutamine
Sissetungi koordineerimine	Minimaalne sulamisaeg > sissevoolu kestus sissevoolu korral	Aja ja voolukõvera kattuvus
Ülekoormuskaitse	Kaitselüliti töötab enne trafo termilist kahjustust 150-200% ülekoormuse korral	Trafo termilise vastupidavuse kõvera kattekõver
Maksimaalne purunemiskoormus	Eespool nimetatud süsteemi tulevane rikkevool	Süsteemi vea taseme uuring

Standardne kaitsme nimiväärtuse valiku tabel tavaliste trafo suuruste jaoks:

Trafo hinnang	Esmane pinge	Trafo nimivool	Soovitatav kaitsme hinnang	Sisselöögi koordineerimise kontroll
315 kVA	11 kV	16.5 A	25 A	Kontrollida 8× nimiväärtuse juures, 0,1 s
630 kVA	11 kV	33 A	50 A	Kontrollida 10× nimiväärtuse juures, 0,1 s
1000 kVA	11 kV	52.5 A	80 A	Kontrollida 10× nimiväärtuse juures, 0,15 s
1600 kVA	11 kV	84 A	125 A	Kontrollida 12× nimiväärtuse juures, 0,2 s
2000 kVA	33 kV	35 A	50 A	Kontrollida 10× nimiväärtuse juures, 0,15 s
5000 kVA	33 kV	87.5 A	125 A	Kontrollida 12× nimiväärtuse juures, 0,2 s

Kriitiline märkus: Need on soovitused lähtekohaks - iga kaitsme valikut tuleb kontrollida konkreetse trafo ajavoolukarakteristiku ja konkreetse süsteemi rikke taseme alusel. Üldised kaitsmete nimiväärtuste tabelid ei asenda kooskõlastusuuringut.

4. samm: Valige LBS-i hinnatud parameetrid

Kui kaitsme nimiväärtus on kindlaks määratud, määratakse LBS-i parameetrid järgmiselt:

• Nominaalne normaalvool: ≥ 1,25 × trafo esmane nimivool - annab 25% varu koormuse kasvuks ja võrgu uuendamise koormuse suurenemiseks
• Lühiajaline nimivoolukindlus (Ik): ≥ süsteemi perspektiivne rikkevool paigalduskohas - LBS peab vastu pidama rikkevoolule kaitsme eel- ja arcingi ajal (tavaliselt 20-50 ms voolu piiravate kaitsmete puhul⁵)
• Nimivool (Ip): ≥ 2,5 × Ik (standardne X/R suhe) - LBS peab tegema trafo sissevoolu ilma kontaktpõrketa.
• Mehaanilise vastupidavuse klass: M1 (1 000 toimingut) standardsete trafode puhul, kus on < 2 lülitustoimingut nädalas; M2 (2 000 toimingut) sageli lülitatavate toitejuhtmete puhul.

Samm 5: Kontrollige maanduslüliti klassifitseerimist ja blokeeringut.

• Vigade tekitamise klass: E1 on kohustuslik kõigi trafode toitepositsioonide puhul - E0 ei ole vastuvõetav, kui on olemas kolmanda taseme tagasitoite oht.
• Hinnatud lühiajaline vastupidavus: Peab vastama LBS Ik nimiväärtusele - maanduslüliti peab vastu pidama igale rikkevoolule, mis ilmneb pärast sulgemist tagasisidevooluahelasse.
• Mehaaniline blokeering: Veenduge, et LBS-i ja maanduslüliti vaheline blokeering on otsene mehaaniline ühendus - mitte elektriline blokeering, mida saab katkestada juhtseadme kadumisel.
• Lukkude tagamine: Veenduge, et maanduslüliti hasptile mahub vähemalt 6 lukuga mitmekordse lukuga hasp, mis on mõeldud mitmepoolsetele hooldusmeeskondadele.

Täielik valiku kokkuvõtlik tabel

Valik Parameeter	Allikasandmed	Arvutus / kriteerium	Spetsifikatsiooni väärtus
LBS nimipinge	Süsteemi pinge	≥ süsteemi maksimaalne pinge Um	Rekord
LBS nimivoolutugevus	Trafo nimivool	≥ 1,25 × trafo esmane nimivool ≥ 1,25 × trafo esmane nimivool	Rekord
LBS hindas Ik	Süsteemi vea taseme uuring	≥ tulevane rikkevool paigaldamisel	Rekord
HV-kaitsme nimipinge	Süsteemi pinge	= LBS nimipinge	Rekord
HV-kaitsme nimivool	Trafo nimivõimsus + inrush koordineerimine	Vastavalt 3. sammu tabelile + kooskõlastusuuring	Rekord
HV-kaitsme purunemisvõime	Süsteemi vea tase	≥ tulevane rikkevool	Rekord
Maanduslüliti vea tegemise klass	Kolmanda astme tagasiside riskihindamine	E1 kohustuslik trafo toitepunktide puhul	E1
Maanduslüliti Ik	LBS Ik	= LBS hinnatud Ik	Rekord
Striker pin koordineerimine	IEC 62271-105 tüübikatsetus	Nõutav tehase tüübikatsetuse sertifikaat	Kontrollida

Teine kliendi juhtum näitab kogu valikuprotsessi väärtust. Kagu-Aasias asuva EPC-töövõtja alajaama projekteerija määras kombineeritud seadmeid 12-korpuse 33 kV võrgu uuendamise alajaama jaoks, mis teenindab 2000 kVA ja 5000 kVA jaotustrafode. Esialgses spetsifikatsioonis oli valitud üks kombineeritud seadme tüüp kõigi 12 positsiooni jaoks - 125 A kaitsmed kogu ulatuses, lähtudes suurimast trafost. Bepto tehniline meeskond viis iga lahtri jaoks läbi viieastmelise valikuprotsessi: kuus 2000 kVA trafopositsiooni nõudsid 50 A kaitsmeid (mitte 125 A) - 125 A kaitsmed ei toimiks trafo sisemiste rikete korral, mis tekitavad vähem kui 40% nimivoolust 2 000 kVA seadmetes, jättes kaitselünga suure impedantsiga sisemiste rikete korral. Erinev spetsifikatsioon - 50 A kaitsmed 2000 kVA positsioonide jaoks, 125 A kaitsmed 5000 kVA positsioonide jaoks - lisas nullkulu (väiksemad kaitsmed on odavamad), kõrvaldades samal ajal kaitselünga, mille oli tekitanud ühetaoline ülehindamine.

Millised elutsükli ja võrgu uuendamisega seotud kaalutlused määravad kombineeritud seadme pikaajalise töökindluse?

Võrgustiku uuendamise koormuse mõju kombineeritud seadme parameetritele

Võrguparandusprojektid, mis suurendavad trafode koormust või asendavad trafod kõrgema klassifikatsiooniga seadmetega, muudavad iga kombineeritud seadme tööpunkti mõjutatud fiiderkoridoris. Kombineeritud seadme parameetrid, mida tuleb pärast võrgu uuendamist uuesti kontrollida, on järgmised:

• LBS nimivoolutugevus: Kui trafo nimiväärtus suureneb, kontrollige, kas LBS nimivool on ≥ 1,25 × uue trafo primaarse nimivoolu väärtus - kui mitte, tuleb LBS välja vahetada.
• HV-kaitsme nimiväärtus: Trafo nimiväärtuse muutmine nõuab täielikku kaitsme ümbervalimist vastavalt sammule 3 - kaitsme, mis oli algse trafoga õigesti kooskõlastatud, ei pruugi olla kooskõlastatud asendusseadmega.
• Rikke taseme tõus: Võrguparandused, mis suurendavad allika võimsust, suurendavad võimalikku rikkevoolu - kontrollige, et LBS ja maanduslüliti Ik-nimiväärtused jäävad uuest rikketasemest kõrgemale.

Võrgu uuendamise kaitsme ümbervalimise nõue on kõige sagedamini tähelepanuta jäetud kombineeritud seadme parameetrite läbivaatamine. 1000 kVA trafo jaoks õigesti arvestatud kaitselüliti võib olla ülehinnatud 630 kVA asendusüksuse jaoks (jättes kaitselünga) või alahinnatud 2000 kVA asendusüksuse jaoks (ei suuda kooskõlastada sissevoolu ja häirivat trippimist voolu sisselülitamise ajal).

Kombineeritud seadmete elutsükli hooldusgraafik

Hooldustegevus	Intervall	Meetod	Vastuvõtukriteerium
LBS kontakttakistuse mõõtmine	Iga 3 aasta tagant	Mikro-ohmmeeter ≥ 100 A DC	≤ 150% kasutuselevõtu lähtejoontest
HV-kaitsme visuaalne kontroll	Iga-aastane	Visuaalne - kontrollige muljumist, värvimuutusi, otsakute seisukorda.	Füüsilisi kahjustusi ei ole; asendage, kui esineb kõrvalekaldeid.
HV-kaitsme takistuse kontroll	Iga 3 aasta tagant	Milliohm-meeter üle kaitsme korpuse	±10% piires uue kaitsme väärtusest
Maanduslüliti töö testimine	Iga-aastane	3 avamis- ja sulgemistsüklit	Sujuv toimimine, õige asukoha näitamine
Löögipoldi mehhanismi katse	Iga 5 aasta tagant	Funktsionaalsed katsed vastavalt IEC 62271-105-le	LBS avaneb löökriba aktiveerimise korral ettenähtud aja jooksul.
Funktsionaalse blokeerimise katse	Iga-aastane	Viie katse järjestus	Kõik testid on sooritatud
Soojuskujutis	Iga-aastane	Infrapuna nimivooluga	≤ 65 K üle keskkonna temperatuuri kaitsme ja LBS-kontaktide juures
Isolatsioonikindlus	Iga 3 aasta tagant	5 kV alalisvoolu megger	> 500 MΩ faasist maasse

HV kaitsme asendamise päästikud

Kombineeritud seadmetes olevad HV-kaitsmed tuleb välja vahetada - mitte kontrollida ja uuesti kasutusele võtta - järgmistel tingimustel:

• Pärast mis tahes veaoperatsiooni: Rikkevoolu katkestanud kaitsme energia neeldumisvõime on ammendunud - isegi kui see on visuaalselt terve, on selle voolutugevuse karakteristik muutunud ja see tuleb välja vahetada.
• Pärast trafo sissevoolu sündmusi, mis ületavad nominaalset sissevoolu koordineerimisvoolu: Korduvad suure kiirusega sissevoolu sündmused (nt trafo sagedasest pingestamisest) akumuleerivad kaitsmeelemendis osalist sulamist - see halvendab aja ja voolu karakteristikut ilma nähtavate väliste tõenditeta.
• Tootja poolt määratud kalendriajal: HV voolu piiravate kaitsmete kalendriaeg on 15-20 aastat, sõltumata toimingute arvust - asendage need kalendriajal isegi siis, kui ei ole esinenud ühtegi rikkejuhtumit.
• Pärast mis tahes füüsilist kahjustust: Väljaulatuvad otsakorgid, sulavkaitsme korpuse värvimuutused või pragunenud portselan viitavad sisemistele kahjustustele, mis nõuavad viivitamatut väljavahetamist.

Kombineeritud seadmete keskkonnaalane vähendamine võrguparandusrakendustes

Keskkonnategur	Mõju kombineeritud üksusele	Vajalik tegevus
Ümbritseva õhu temperatuur > 40°C	Vajalik LBS ja kaitsme voolu alandamine	Rakendage IEC 62271-1 temperatuuri alandamise tegureid - suurendage nimivoolu valikut.
Kõrgus merepinnast > 1000 m	Dielektrilise tugevuse vähendamine	Kohaldage kõrguse vähendamist vastavalt IEC 62271-1 punktile 2.1 - kontrollige pinge nimiväärtusi.
Kõrge õhuniiskus (> 95% RH)	Isolatsioonipinna jälgimise oht	Määrake jälgimisvastane isolatsioonikate või SF6-isoleeritud variant
Rannikuala / tööstuslik atmosfäär	Kaitsmete otsakorkide ja LBS-kontaktide kiirendatud korrosioon	Määrata roostevabast terasest riistvara ja korrosioonikindel kontaktpindade katmine.

Kokkuvõte

Keskpingetrafode kaitseks sobiva kombineeritud seadme valimine on viieastmeline projekteerimisprotsess, mille käigus lahendatakse järjestikku trafo nimiparameetrid, süsteemi rikke tase, HV-kaitsme koordineerimine, LBSi nimiparameetrid ja maanduslüliti klassifikatsioon - iga samm annab sisendandmed järgmise sammu jaoks. Kombineeritud seadme väärtus trafokaitselahenduse puhul seisneb just selle kolme komponendi tehase poolt kontrollitud koostoimes: LBS, mis tegeleb tavalise lülitamise ja eraldamisega, HV-voolu piirav kaitselüliti, mis katkestab rikkevoolud, mida LBS ei saa katkestada, ja maanduslüliti, mis tagab personali ohutusmaanduse koos E1-vigade tekitamise võimega trafo tertsiaarse tagasivoolukaitse jaoks. Tehke iga trafo kaitsepositsiooni jaoks iseseisvalt täielik viieastmeline valikuprotsess, kontrollige uuesti kõiki kombineeritud seadme parameetreid pärast iga võrgu uuendamist, mis muudab trafo nimivõimsust või süsteemi rikke taset, määrake trafo toitepositsioonide jaoks eranditult E1 maanduslüliti klassifikatsioon ja kontrollige löögipoltide kooskõlastamist IEC 62271-105 tüübikatsetuse sertifikaadi abil enne mis tahes kombineeritud seadme vastuvõtmist trafo kaitse rakendusse - sest õigesti määratud kombineeritud seade kaitseb trafot, ja mitte õigesti määratud seade on trafo kõige ohtlikum üksikrikkekoht.

Korduma kippuvad küsimused kombineeritud seadme valiku kohta trafode kaitseks

1. “IEC 60282-1: Kõrgepinge kaitsmed”, https://webstore.iec.ch/publication/1155. Määratleb HV-kaitsmete pöördvoolukaitse omadused. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: standard. Toetab: aeg-inversiivne ülevoolukaitse. ↩

2. “IEC 62271-105: Vahelduvvoolu lüliti-kaitsme kombinatsioonid”, https://webstore.iec.ch/publication/66986. Määratleb katsetamisnõuded lööknõela tööks ja kolmefaasiliseks vallandamiseks. Tõendite roll: standard; Allikatüüp: standard. Toetab: lööknõelamehhanism. ↩

3. “Sisselöögivool”, https://en.wikipedia.org/wiki/Inrush_current. Andmed trafo magnetiseeriva sissevoolu suuruse kohta võrreldes nimivooluga. Tõendav roll: statistika; Allikatüüp: teadusuuringud. Toetab: 8-12× trafo nimivool. ↩

4. “Kaitselüliti (elektriline)”, https://en.wikipedia.org/wiki/Fuse_(electrical)#Current-limiting_fuses. Selgitab voolu piiravate kaitsmete füüsikat, mis katkestavad vead enne esimest piiki. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: teadusuuringud. Toetab: katkestab esimese pooltsükli jooksul. ↩

5. “Keskpinge kaitsmete tehniline keskus”, https://www.littelfuse.com/technical-center/fuses/medium-voltage-fuses.aspx. Tootja andmed keskpinge voolu piiravate kaitsmete tüüpiliste eel- ja tulesüüteaegade kohta. Tõendusmaterjali roll: statistika; Allikatüüp: tööstus. Toetab: 20-50 ms voolu piiravate kaitsmete puhul. ↩