Cum să alegeți unitatea combinată potrivită pentru protecția transformatorului

Introducere

Protecția transformatorului în sistemele de distribuție a energiei electrice de medie tensiune necesită o arhitectură a dispozitivului de comutare care să satisfacă simultan trei cerințe tehnice care merg în direcții diferite: întreruperea fiabilă a defectului în întreaga gamă de curenți de defect ai transformatorului, comutarea sigură a sarcinii pentru operațiunile normale de alimentare și de dezalimentare și capacitatea de izolare vizibilă pentru accesul de întreținere - toate acestea în limitele constrângerilor fizice ale unui tablou de distribuție de medie tensiune și ale constrângerilor economice ale bugetului de capital pentru modernizarea rețelei. Unitatea combinată - un ansamblu integrat de întrerupător de sarcină de interior, siguranțe fuzibile de înaltă tensiune și întrerupător de legare la pământ - există tocmai pentru că niciun singur dispozitiv de comutare nu satisface simultan toate cele trei cerințe. Alegerea unității combinate potrivite pentru protecția transformatorului nu este un exercițiu de selecție a catalogului: este o decizie de inginerie cu patru parametri care necesită ca puterea nominală a transformatorului, nivelul de defect al sistemului, filosofia de coordonare a protecției și proiecțiile de încărcare a actualizării rețelei să fie rezolvate înainte de a se putea scrie o specificație a unității combinate. Pentru inginerii de modernizare a rețelei, proiectanții de substații și managerii de achiziții care specifică echipamentele de protecție a transformatoarelor, acest ghid de selecție oferă cadrul tehnic complet - de la baza standardelor IEC pentru proiectarea unităților combinate până la evaluarea pas cu pas a aplicațiilor care determină parametrii nominali corecți pentru fiecare poziție de protecție a transformatorului.

Tabla de conținut

• Ce este o unitate combinată și cum satisface arhitectura sa cerințele de protecție a transformatoarelor de medie tensiune?
• Cum interacționează cele trei componente de bază ale unei unități combinate pentru a proteja transformatoarele de medie tensiune?
• Cum să selectați parametrii corecți ai unității de combinare pentru fiecare aplicație de protecție a transformatorului?
• Ce considerente legate de ciclul de viață și de modernizarea rețelei determină fiabilitatea unităților combinate pe termen lung?

Ce este o unitate combinată și cum satisface arhitectura sa cerințele de protecție a transformatoarelor de medie tensiune?

O unitate combinată de medie tensiune este un dispozitiv de comutare asamblat în fabrică, testat de tip, care integrează trei componente distincte din punct de vedere funcțional într-o singură unitate montată pe panou: un întrerupător de sarcină de interior (LBS) pentru comutarea și izolarea sarcinii normale, un set de siguranțe de limitare a curentului de înaltă tensiune pentru protecția la supracurent și scurtcircuit și un întrerupător de împământare pentru împământarea de siguranță a personalului în timpul întreținerii. Integrarea acestor trei componente într-un singur ansamblu testat este caracteristica definitorie care distinge o unitate combinată de o colecție de dispozitive specificate individual - încercarea de tip validează interacțiunea dintre componente în condiții de defecțiune, nu doar performanța individuală a fiecărui element.

De ce protecția transformatorului necesită toate cele trei componente

Protecția transformatoarelor în sistemele de medie tensiune acoperă o gamă de curenți de defect pe care niciun dispozitiv de comutare nu o poate gestiona în mod fiabil pe întreaga sa durată:

• Intervalul curentului de sarcină (funcționare normală): 10-100% din curentul nominal al transformatorului - gestionat de LBS interior, care produce și întrerupe curentul de sarcină în timpul alimentării și dezalimentării normale
• Interval de suprasarcină (110-600% din curentul nominal): Suprasarcină termică și defecțiuni minore - gestionate de siguranța HV, care asigură protecție la supracurent în timp invers¹ coordonate cu curba de rezistență termică a transformatorului
• Interval de scurtcircuit (600-40,000% din curentul nominal): Defecțiuni interne ale transformatorului și defecțiuni externe cu șuruburi - gestionate de siguranța de limitare a curentului HV, care întrerupe curenții de defect până la capacitatea nominală de rupere în prima jumătate de ciclu, limitând energia de trecere la nivelurile pe care le pot suporta transformatorul și comutatorul

Întrerupătorul de împământare asigură funcția de împământare de siguranță pe care nici LBS, nici siguranța nu o pot satisface - confirmând dezenergizarea circuitului și protejând personalul de întreținere care lucrează la transformator sau la echipamentele din aval.

Standarde IEC care reglementează proiectarea și testarea unităților combinate

Standard	Domeniul de aplicare	Cerințe esențiale pentru unitățile combinate
IEC 62271-1052	Combinații întrerupător-fuzibil pentru curent alternativ	Încercare de tip pentru interacțiunea LBS-fuzibilă, funcționarea știftului percutor, transfer curent coordonare3
IEC 62271-103	Comutatoare de întrerupere a sarcinii	Curent normal nominal LBS, rezistență la comutare în sarcină, performanță de stingere a arcului
IEC 60282-1	Siguranțe de înaltă tensiune	Tensiunea nominală a siguranței de limitare a curentului, capacitatea de rupere, caracteristicile timp-curent
IEC 62271-102	Întrerupătoare de împământare	Clasificarea defectelor, rezistența mecanică, cerințele de blocare
IEC 62271-200	Instalații de distribuție închise în metal	Integrarea panoului, clasificarea arcului intern, schema de interblocare

Cerința critică IEC 62271-105: Încercarea de tip a unității combinate trebuie să verifice dacă, atunci când o siguranță funcționează în condiții de defecțiune, mecanismul cu percutor declanșează în mod fiabil LBS pentru a deschide simultan toate cele trei faze - împiedicând starea periculoasă de energizare monofazată sau bifazată care ar apărea dacă LBS ar rămâne închis după funcționarea unei siguranțe monofazate.

Variante de arhitectură a unității combinate

Arhitectură	Componente	Aplicație	Limitare
LBS + siguranță (fără întrerupător de împământare)	LBS, siguranțe HV	Instalații în spații restrânse, frecvență redusă de întreținere	Nu există împământare integrată - este necesară prevederea unei împământare separate
LBS + siguranță + întrerupător de împământare	LBS, siguranță HV, întrerupător de împământare	Protecția standard a transformatorului - cea mai comună	Amprentă standard
LBS + siguranță + întrerupător de împământare + descărcător de supratensiune	LBS, siguranțe HV, întrerupător de împământare, descărcător MOV	Transformatoare alimentate prin linii aeriene, expunere la trăsnet	Amprenta la sol mai mare
LBS motorizat + siguranță + întrerupător de împământare	LBS acționat de motor, siguranță HV, întrerupător de împământare	Substații de modernizare a rețelei integrate în SCADA	Necesită alimentare auxiliară

Cum interacționează cele trei componente de bază ale unei unități combinate pentru a proteja transformatoarele de medie tensiune?

Performanțele de protecție ale unei unități combinate nu depind de valorile nominale individuale ale celor trei componente ale sale, ci de interacțiunea coordonată dintre acestea - în special de coordonarea dintre caracteristica timp-curent a siguranței HV și profilurile de curent de intrare și de defect ale transformatorului, precum și de transferul fiabil al energiei pinului de declanșare a siguranței către mecanismul de declanșare LBS.

Componenta 1: LBS interior - Comutarea și izolarea sarcinii

LBS interior într-o unitate combinată îndeplinește trei funcții distincte în timpul ciclului de viață al protecției transformatorului:

Sarcina normală de comutare: Produce și întrerupe curentul de magnetizare al transformatorului și curentul la sarcină maximă în timpul alimentării și dezalimentării. Curentul de magnetizare inrush al transformatorului - de obicei 8-12× curentul nominal al transformatorului pentru primul ciclu - se încadrează în capacitatea nominală de curent de realizare a LBS, dar nu trebuie confundat cu curentul de defect. LBS nu este proiectat să întrerupă curentul de defect; această funcție aparține exclusiv siguranței HV.

Recepția de declanșare a percutorului: Atunci când o siguranță HV funcționează în condiții de defect, știftul de declanșare eliberează energia mecanică stocată care acționează mecanismul de declanșare LBS, deschizând toate cele trei faze în timpul de deschidere nominal LBS (de obicei 30-60 ms). Această deschidere trifazată este obligatorie - o condiție de deschidere monofazată pe un alimentator de transformator creează un dezechilibru periculos al tensiunii și o posibilă ferorezonanță.

Funcție de izolare: După ce LBS s-a deschis - fie prin comutare normală, fie prin declanșarea pinului de declanșare - acesta asigură spațiul de izolare vizibil cerut de IEC 62271-102 pentru accesul de întreținere la transformator. Întrerupătorul de împământare poate fi închis numai după confirmarea deschiderii LBS, impusă de interblocarea mecanică dintre cele două dispozitive.

Componenta 2: Siguranța de limitare a curentului HV - Întreruperea defectului

Siguranța de limitare a curentului HV este elementul de întrerupere a defectului din unitatea combinată. Selectarea acesteia este guvernată de două limite care definesc valoarea nominală corectă a siguranței pentru fiecare aplicație a transformatorului:

Limita inferioară - curentul minim de rupere ($I_{min}$):
Siguranța trebuie să funcționeze fiabil pentru toți curenții de defect peste curentul minim de rupere. Pentru protecția transformatorului, această limită este stabilită de curentul de defect secundar al transformatorului reflectat la primar:

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

Curentul minim de rupere al siguranței trebuie să fie sub această valoare - asigurându-se că defecțiunile interne ale transformatorului generează suficient curent primar pentru a acționa siguranța.

Limita superioară - curentul maxim de rupere ($I_{max}$):
Siguranța trebuie să întrerupă curenții de defect până la curentul de defect potențial al sistemului la punctul de instalare fără a depăși limitele de energie de trecere ale transformatorului și ale aparatului de comutație. Siguranțele de limitare a curentului întrerup în prima jumătate de ciclu, limitând curentul maxim de trecere la:

$I_{let-through} = k \times \sqrt{I_{fault_prospective}}$

Unde $k$ este siguranța factor limitator de curent⁴ (de obicei 2,0-3,5 pentru siguranțele standard de limitare a curentului HV).

Coordonarea inrush a transformatorului: Caracteristica timp-curent a fuzibilului nu trebuie să funcționeze în timpul alimentării transformatorului. Profilul curentului de pornire este următorul:

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

Unde $I_{inrush_peak}$ este de obicei 8-12× curentul nominal al transformatorului și $\tau$ este constanta de timp de descreștere a curentului de pornire (de obicei 0,1-0,5 secunde pentru transformatoarele de distribuție). Siguranța trebuie să aibă un timp minim de topire care să depășească durata curentului de pornire la intensitatea curentului de pornire - o cerință de coordonare care determină puterea minimă a siguranței pentru fiecare dimensiune a transformatorului.

Componenta 3: Întrerupătorul de împământare - împământarea de siguranță a personalului

Întrerupătorul de împământare dintr-o unitate combinată este blocat mecanic cu LBS printr-o legătură mecanică directă - întrerupătorul de împământare nu poate fi închis decât dacă LBS este în poziția complet deschis, iar LBS nu poate fi închis în timp ce întrerupătorul de împământare este în poziția închis. Această interblocare este o constrângere fizică mecanică, nu o interblocare electrică - funcționează independent de alimentarea auxiliară și nu poate fi anulată prin defectarea circuitului de control.

Clasificarea defectării comutatoarelor de legare la pământ pentru protecția transformatoarelor:

Întrerupătorul de împământare dintr-o unitate combinată de protecție a transformatorului trebuie să fie evaluat pentru Capacitatea de creare a defectelor E1⁵ (IEC 62271-102) - nu E0. Motivul este refularea înfășurării terțiare a transformatorului: chiar dacă LBS-ul primar este deschis și siguranța HV este intactă, un transformator cu o înfășurare terțiară conectată la o bară colectoare sub tensiune poate menține tensiunea pe înfășurarea primară prin cuplaj electromagnetic. Un întrerupător de legare la pământ E0 închis la această tensiune de backfed va fi distrus. Un întrerupător de legare la pământ E1 este clasificat pentru a funcționa în această situație de defect și pentru a supraviețui.

Un caz client care demonstrează consecința distincției E0/E1: Un inginer de proiect pentru modernizarea rețelei la o companie de distribuție din Filipine a contactat Bepto după o defecțiune a întrerupătorului de legare la pământ în timpul unei secvențe de comutare pentru întreținerea transformatorului la o substație de 33 kV. Unitatea combinată fusese furnizată cu un întrerupător de împământare E0 - specificat de antreprenorul EPC fără o evaluare a riscului de backfeed terțiar. Atunci când întrerupătorul de legare la pământ a fost închis după deschiderea LBS, înfășurarea terțiară a transformatorului (conectată la o bară de 11 kV sub tensiune) a menținut 33 kV pe primar prin acțiunea autotransformatorului. Ansamblul de contact al comutatorului de legare la pământ E0 a fost distrus la închidere. Bepto a furnizat unități combinate de înlocuire de clasă E1 pentru toate cele șase poziții ale alimentatorului transformatorului din stație și a furnizat un șablon de evaluare a riscului de backfeed terțiar pentru specificațiile standard ale companiei de utilități.

Cum să selectați parametrii corecți ai unității de combinare pentru fiecare aplicație de protecție a transformatorului?

Selectarea parametrilor unității de combinare urmează o evaluare secvențială în cinci etape - fiecare etapă rezolvă un set de parametri înainte ca următoarea etapă să fie evaluată. Omiterea etapelor sau rezolvarea parametrilor în afara secvenței produce specificații care par complete, dar conțin eșecuri de coordonare ascunse.

Pasul 1: Definirea parametrilor nominali ai transformatorului

Colectați următoarele date privind transformatorul înainte de a începe selectarea unității combinate:

• Puterea nominală (kVA sau MVA)
• Tensiunea nominală primară (kV)
• Curent nominal primar (A): $I_{rated} = \frac{S_{rated}}{\sqrt{3} \times U_{primary}}$
• Impedanța transformatorului (% pe baza MVA nominală)
• Grupul de vectori (Dyn11, Yyn0, etc.) - determină riscul de backfeed terțiar
• Multiplicatorul curentului de pornire (× curentul nominal) și constanta timpului de scădere (secunde)
• Curbă de rezistență termică - necesară pentru verificarea coordonării siguranțelor

Pasul 2: Determinarea nivelului de defecțiune a sistemului la punctul de instalare

Curentul de defect prospectiv al sistemului la punctul de instalare a unității combinate determină:

• Curentul nominal necesar de rezistență la scurt timp al LBS (Ik) - LBS trebuie să reziste la curentul de defect până când siguranța HV se dezactivează
• Capacitatea maximă de rupere a siguranței HV necesare - trebuie să depășească curentul de defect potențial al sistemului
• Curentul nominal de rezistență de scurtă durată al întrerupătorului de legare la pământ necesar - trebuie să fie egal sau mai mare decât valoarea nominală LBS

Calculul curentului de defect al sistemului:

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

Unde $Z_{total}$ include impedanța sursei, impedanța transformatorului și impedanța cablului până la punctul de instalare a unității combinate. Pentru proiectele de modernizare a rețelei, utilizați nivelul de defect postmodernizare - modernizările rețelei care cresc capacitatea sursei cresc nivelul de defect în toate punctele din aval.

Pasul 3: Selectați valoarea nominală a siguranței HV

Valoarea nominală a fuzibilului HV este cea mai exigentă selecție din punct de vedere tehnic din specificațiile unității combinate - trebuie să îndeplinească simultan patru constrângeri:

Constrângere	Cerință	Metoda de verificare
Curent minim de rupere	Sub curentul de defect primar al transformatorului pentru defect secundar minim	Calculul impedanței transformatorului
Coordonarea inrush	Timpul minim de topire > durata impulsului la curentul de impuls	Suprapunere curbă timp-curent
Protecție la suprasarcină	Siguranța funcționează înainte de deteriorarea termică a transformatorului la suprasarcină 150-200%	Suprapunerea curbei de rezistență termică a transformatorului
Capacitatea maximă de rupere	Deasupra curentului de defect potențial al sistemului	Studiu la nivel de defect al sistemului

Tabel de selecție a siguranțelor standard pentru transformatoare de dimensiuni comune:

Valoarea nominală a transformatorului	Tensiune primară	Curent nominal al transformatorului	Valoarea nominală recomandată a siguranței	Verificarea coordonării inrush
315 kVA	11 kV	16.5 A	25 A	Verificare la 8× nominal, 0,1 s
630 kVA	11 kV	33 A	50 A	Verificare la 10× valoarea nominală, 0,1 s
1,000 kVA	11 kV	52.5 A	80 A	Verificare la 10× valoarea nominală, 0,15 s
1,600 kVA	11 kV	84 A	125 A	Verificare la 12× valoarea nominală, 0,2 s
2,000 kVA	33 kV	35 A	50 A	Verificare la 10× valoarea nominală, 0,15 s
5,000 kVA	33 kV	87.5 A	125 A	Verificare la 12× valoarea nominală, 0,2 s

Notă critică: Acestea sunt recomandări de pornire - fiecare selecție de siguranțe trebuie verificată în funcție de caracteristicile specifice de timp-curent ale transformatorului și de nivelul specific de defect al sistemului. Tabelele nominale generice ale siguranțelor nu înlocuiesc studiul de coordonare.

Pasul 4: Selectarea parametrilor evaluați LBS

Odată cu stabilirea gradului de siguranță, parametrii LBS sunt determinați prin:

• Curent nominal normal: ≥ 1,25 × curentul nominal primar al transformatorului - oferă o marjă de 25% pentru creșterea încărcării și actualizarea rețelei
• Curent nominal de rezistență la scurt timp (Ik): ≥ curent de defect potențial al sistemului la punctul de instalare - LBS trebuie să reziste la curentul de defect în timpul de pre-arc și arc al siguranței (de obicei 20-50 ms pentru siguranțele de limitare a curentului)
• Curentul nominal de funcționare (Ip): ≥ 2,5 × Ik (raport X/R standard) - LBS trebuie să facă pe transformator inrush fără ricoșeu de contact
• Clasa de anduranță mecanică: M1 (1 000 de operațiuni) pentru liniile de alimentare cu transformatoare standard cu < 2 operațiuni de comutare pe săptămână; M2 (2 000 de operațiuni) pentru liniile de alimentare cu comutare frecventă

Pasul 5: Verificarea clasificării comutatorului de legare la pământ și a interblocării

• Clasa care face greșeli: E1 obligatoriu pentru toate pozițiile alimentatorului transformatorului - E0 nu este acceptabil în cazul în care există risc de backfeed terțiar
• Rezistență nominală de scurtă durată: Trebuie să corespundă clasificării LBS Ik - întrerupătorul de legare la pământ trebuie să reziste la orice curent de defect care apare după închiderea pe un circuit de alimentare din spate
• Blocare mecanică: Verificați dacă interblocarea între LBS și comutatorul de legare la pământ este o legătură mecanică directă - nu o interblocare electrică care poate fi dezactivată prin pierderea alimentării de control
• Dispoziție de lacăt: Confirmați că zăvorul întrerupătorului de legare la pământ găzduiește un zăvor cu minim 6 încuietori multiple pentru echipele de întreținere formate din mai multe persoane

Tabel recapitulativ complet al selecției

Parametru de selecție	Date sursă	Calcul / Criteriu	Valoarea specificației
LBS tensiune nominală	Tensiunea sistemului	≥ tensiunea maximă a sistemului Um	Înregistrare
LBS curent nominal normal	Curentul nominal al transformatorului	≥ 1,25 × curentul nominal primar al transformatorului	Înregistrare
LBS a evaluat Ik	Studiu la nivel de defect al sistemului	≥ curent de defect potențial la instalare	Înregistrare
Tensiunea nominală a siguranței HV	Tensiunea sistemului	= LBS tensiune nominală	Înregistrare
Curent nominal al siguranței HV	Puterea transformatorului + coordonarea impulsurilor	Conform tabelului de la etapa 3 + studiu de coordonare	Înregistrare
Capacitatea de rupere a siguranței HV	Nivelul de eroare al sistemului	≥ curent de defect prospectiv	Înregistrare
Clasa de defectare a întrerupătorului de legare la pământ	Evaluarea riscului de retroalimentare terțiară	E1 obligatoriu pentru alimentarea transformatoarelor	E1
Întrerupător de împământare Ik	LBS Ik	= LBS evaluat Ik	Înregistrare
Coordonarea știftului percutorului	Test de tip IEC 62271-105	Este necesar un certificat de testare de tip din fabrică	Verificare

Un al doilea caz de client demonstrează valoarea întregului proces de selecție. Un inginer proiectant de substații de la un antreprenor EPC din Asia de Sud-Est a specificat unități combinate pentru o substație de modernizare a rețelei de 33 kV cu 12 posturi, care deservește o combinație de transformatoare de distribuție de 2.000 kVA și 5.000 kVA. Specificațiile inițiale au selectat un singur tip de unitate combinată pentru toate cele 12 poziții - siguranțe fuzibile de 125 A în toate pozițiile, pe baza celui mai mare transformator. Echipa tehnică Bepto a efectuat procesul de selecție în cinci etape pentru fiecare compartiment: cele șase poziții ale transformatorului de 2.000 kVA necesitau siguranțe de 50 A (nu 125 A) - siguranțele de 125 A nu ar funcționa pentru defectele interne ale transformatorului care generează mai puțin de 40% din curentul nominal de defect pe unitățile de 2.000 kVA, lăsând un gol de protecție pentru defectele interne cu impedanță ridicată. Specificația diferențiată - siguranțe de 50 A pentru pozițiile de 2 000 kVA, siguranțe de 125 A pentru pozițiile de 5 000 kVA - a adăugat costuri zero (siguranțele mai mici sunt mai puțin costisitoare), eliminând în același timp golul de protecție creat de supraevaluarea uniformă.

Ce considerente legate de ciclul de viață și de modernizarea rețelei determină fiabilitatea unităților combinate pe termen lung?

Impactul încărcării de modernizare a rețelei asupra parametrilor unității de combinare

Proiectele de modernizare a rețelei care măresc încărcarea transformatoarelor sau înlocuiesc transformatoarele cu unități mai performante modifică punctul de funcționare al fiecărei unități combinate de pe coridorul de alimentare afectat. Parametrii unității combinate care necesită o reverificare după o modernizare a rețelei sunt:

• LBS curent nominal normal: Dacă puterea nominală a transformatorului crește, verificați dacă curentul nominal LBS ≥ 1,25 × noul curent nominal primar al transformatorului - dacă nu, este necesară înlocuirea LBS
• Valoarea nominală a siguranței HV: Schimbarea valorii nominale a transformatorului necesită o nouă selecție completă a siguranțelor conform pasului 3 - siguranța care a fost coordonată corect cu transformatorul original poate să nu fie coordonată cu unitatea de înlocuire
• Creșterea nivelului defecțiunii: Modernizările rețelei care măresc capacitatea sursei cresc curentul de defect potențial - verificați dacă valorile nominale Ik ale LBS și ale întrerupătorului de legare la pământ rămân peste noul nivel de defect

Cerința de re-selecție a siguranțelor de modernizare a rețelei este cea mai frecvent neglijată revizuire a parametrilor unității combinate. O siguranță corect dimensionată pentru un transformator de 1.000 kVA poate fi supradimensionată pentru unitatea de înlocuire de 630 kVA (lăsând un decalaj de protecție) sau subdimensionată pentru o unitate de înlocuire de 2.000 kVA (nereușind să se coordoneze cu curentul de intrare și cu declanșarea neplăcută în timpul alimentării).

Programul de întreținere a ciclului de viață pentru unitățile combinate

Activitatea de întreținere	Interval	Metoda	Criterii de acceptare
Măsurarea rezistenței de contact LBS	La fiecare 3 ani	Micro-ohmmetru ≥ 100 A DC	≤ 150% de referință pentru punerea în funcțiune
Inspecție vizuală a siguranței HV	Anual	Vizual - verificați dacă există umflături, decolorare, starea capacului de capăt	Nicio deteriorare fizică; înlocuiți dacă există anomalii
Verificarea rezistenței fuzibilului HV	La fiecare 3 ani	Miliohmmetru pe corpul siguranței	În limitele ±10% din valoarea noii siguranțe
Test de funcționare a întrerupătorului de împământare	Anual	3 cicluri de deschidere-închidere	Funcționare lină, indicarea corectă a poziției
Testarea mecanismului percutorului	La fiecare 5 ani	Test funcțional conform IEC 62271-105	LBS se deschide în timpul nominal la activarea grefierului
Încercare funcțională de interblocare	Anual	Secvență de cinci teste	Toate testele trec
Imagistică termică	Anual	Infraroșu la curentul nominal	≤ 65 K deasupra mediului ambiant la siguranțe și contacte LBS
Rezistența la izolare	La fiecare 3 ani	5 kV DC megger	> 500 MΩ fază la pământ

Declanșatoare de înlocuire a siguranțelor HV

Siguranțele HV din unitățile combinate trebuie înlocuite - nu inspectate și repuse în funcțiune - în următoarele condiții:

• După orice operațiune de eroare: O siguranță care a întrerupt curentul de defect și-a consumat capacitatea de absorbție a energiei - chiar dacă vizual este intactă, caracteristica sa timp-curent s-a modificat și trebuie înlocuită
• După evenimente de pornire a transformatorului care depășesc curentul nominal de coordonare a pornirii: Evenimentele repetate de impulsuri de mare magnitudine (de exemplu, de la alimentarea frecventă a transformatorului) acumulează topirea parțială a elementului de siguranță - degradând caracteristica timp-curent fără dovezi externe vizibile
• La durata de viață calendaristică specificată de producător: Siguranțele de limitare a curentului HV au o durată de viață calendaristică de 15-20 de ani, indiferent de numărul de operații - înlocuiți la durata de viață calendaristică chiar dacă nu au avut loc operații de defectare
• După orice daună fizică: Capacele de capăt bombate, decolorarea corpului fitilului sau porțelanul crăpat indică deteriorări interne care necesită înlocuirea imediată

Derapare de mediu pentru unitățile combinate în aplicații de modernizare a rețelei

Factorul de mediu	Efectul asupra unității de combinare	Acțiune necesară
Temperatura ambiantă > 40°C	LBS și reducerea curentului de siguranță necesară	Aplicați factorii de reducere a temperaturii IEC 62271-1 - creșteți curentul nominal selectat
Altitudine > 1.000 m	Reducerea rezistenței dielectrice	Aplicați reducerea altitudinii conform IEC 62271-1 clauza 2.1 - verificați valorile nominale ale tensiunii
Umiditate ridicată (> 95% RH)	Risc de urmărire a suprafeței de izolare	Specificați acoperirea izolatoare antitracking sau varianta cu izolație SF6
Atmosferă de coastă / industrială	Coroziunea accelerată a capetelor siguranțelor și a contactelor LBS	Specificați feronerie din oțel inoxidabil și placare de contact rezistentă la coroziune

Concluzie

Selectarea unității combinate potrivite pentru protecția transformatoarelor de medie tensiune este un proces de inginerie în cinci etape care rezolvă în succesiune parametrii nominali ai transformatorului, nivelul de defect al sistemului, coordonarea siguranțelor HV, parametrii nominali ai LBS și clasificarea întrerupătorului de împământare - fiecare etapă furnizând datele de intrare pentru următoarea. Valoarea unității combinate ca soluție de protecție a transformatorului constă tocmai în interacțiunea verificată în fabrică dintre cele trei componente ale sale: LBS care se ocupă de comutarea și izolarea normală, siguranța de limitare a curentului HV care întrerupe curenții de defect pe care LBS nu îi poate întrerupe și întrerupătorul de legare la pământ care asigură legarea la pământ de siguranță a personalului cu capacitatea de producere a defectului E1 pentru protecția terțiară a transformatorului. Efectuați procesul complet de selecție în cinci pași pentru fiecare poziție de protecție a transformatorului în mod independent, reverificați toți parametrii unității combinate după fiecare actualizare a rețelei care modifică puterea transformatorului sau nivelul de defect al sistemului, specificați clasificarea întrerupătorului de legare la pământ E1 fără excepție pentru pozițiile de alimentare a transformatorului și verificați coordonarea pinilor striker prin certificatul de încercare de tip IEC 62271-105 înainte de a accepta orice unitate combinată într-o aplicație de protecție a transformatorului - deoarece unitatea combinată care este specificată corect protejează transformatorul, iar cea care nu este specificată corect este cel mai periculos punct unic de defecțiune al transformatorului.

Întrebări frecvente privind selectarea unității combinate pentru protecția transformatorului

1. O caracteristică de protecție în care timpul de funcționare scade odată cu creșterea intensității curentului. ↩

2. Specifică interacțiunea și cerințele de testare pentru combinațiile întrerupător-fuzibilă de curent alternativ. ↩

3. Definește curentul maxim pe care întrerupătorul de sarcină trebuie să îl întrerupă atunci când funcționează o siguranță. ↩

4. O constantă numerică utilizată pentru a calcula curentul maxim de trecere în timpul unui defect de scurtcircuit. ↩

5. Indică capacitatea unui întrerupător de a se închide în siguranță pe un defect de două ori fără a fi distrus. ↩