Transformatör Koruması için Doğru Kombinasyon Ünitesi Nasıl Seçilir?

Giriş

Orta gerilim güç dağıtım sistemlerinde trafo koruması, farklı yönlere çeken üç mühendislik gereksinimini aynı anda karşılayan bir anahtarlama cihazı mimarisi gerektirir: tüm trafo arıza akımları aralığında güvenilir arıza kesintisi, normal enerjilendirme ve enerji kesme işlemleri için güvenli yük anahtarlama ve bakım erişimi için görünür izolasyon yeteneği - hepsi orta gerilim şalt panosunun fiziksel kısıtlamaları ve bir şebeke yükseltme sermaye bütçesinin ekonomik kısıtlamaları dahilinde. İç mekan yük kesme anahtarı, yüksek gerilim sigortası ve topraklama anahtarından oluşan entegre bir tertibat olan kombinasyon ünitesi, tam da tek bir anahtarlama cihazı bu üç gereksinimi aynı anda karşılayamadığı için mevcuttur. Trafo koruması için doğru kombinasyon ünitesini seçmek bir katalog seçimi alıştırması değildir: bu, bir kombinasyon ünitesi spesifikasyonu yazılmadan önce trafo nominal gücü, sistem arıza seviyesi, koruma koordinasyon felsefesi ve şebeke yükseltme yükleme projeksiyonlarının çözülmesini gerektiren dört parametreli bir mühendislik kararıdır. Şebeke yükseltme mühendisleri, trafo merkezi tasarımcıları ve trafo koruma ekipmanı belirleyen satın alma yöneticileri için bu seçim kılavuzu, kombinasyon ünitesi tasarımı için IEC standartları temelinden her bir trafo koruma konumu için doğru nominal parametreleri belirleyen adım adım uygulama değerlendirmesine kadar eksiksiz bir teknik çerçeve sunar.

İçindekiler

• Kombinasyon Ünitesi Nedir ve Mimarisi Orta Gerilim Trafo Koruma Gerekliliklerini Nasıl Karşılar?
• Bir Kombinasyon Ünitesinin Üç Çekirdek Bileşeni Orta Gerilim Transformatörlerini Korumak İçin Nasıl Etkileşime Girer?
• Her Trafo Koruma Uygulaması için Doğru Kombinasyon Ünitesi Parametreleri Nasıl Seçilir?
• Hangi Kullanım Ömrü ve Şebeke Yükseltme Hususları Uzun Vadeli Kombine Ünite Güvenilirliğini Belirler?

Kombinasyon Ünitesi Nedir ve Mimarisi Orta Gerilim Trafo Koruma Gerekliliklerini Nasıl Karşılar?

Orta gerilim kombinasyon ünitesi, işlevsel olarak farklı üç bileşeni tek bir panoya monte üniteye entegre eden, fabrikada monte edilmiş, tip testi yapılmış bir anahtarlama cihazıdır: normal yük anahtarlama ve izolasyon için bir iç mekan yük kesme anahtarı (LBS), aşırı akım ve kısa devre koruması için bir dizi yüksek gerilim akım sınırlayıcı sigorta ve bakım sırasında personel güvenliği topraklaması için bir topraklama anahtarı. Bu üç bileşenin test edilmiş tek bir düzeneğe entegre edilmesi, bir kombinasyon ünitesini ayrı ayrı belirlenmiş cihazlardan oluşan bir koleksiyondan ayıran belirleyici özelliktir - tip testi, yalnızca her bir elemanın bireysel performansını değil, arıza koşulları altında bileşenler arasındaki etkileşimi de doğrular.

Transformatör Koruması Neden Üç Bileşenin Tümünü Gerektirir?

Orta gerilim sistemlerindeki transformatör koruması, tek bir anahtarlama cihazının tüm kapsamı boyunca güvenilir bir şekilde üstesinden gelemeyeceği bir arıza akımı aralığını kapsar:

• Yük akımı aralığı (normal çalışma): Nominal transformatör akımının 10-100%'si - normal enerji verme ve enerji kesme sırasında yük akımını oluşturan ve kesen iç mekan LBS tarafından işlenir
• Aşırı yük aralığı (nominal akımın 110-600%'si): Termik aşırı yük ve küçük arızalar - HV sigortası tarafından ele alınır. zaman-ters aşırı akım koruması¹ transformatör termal dayanım eğrisi ile koordineli
• Kısa devre aralığı (nominal akımın 600-40,000%'si): Trafo dahili arızaları ve harici cıvatalı arızalar - ilk yarım döngü içinde nominal kesme kapasitesine kadar arıza akımlarını kesen ve geçiş enerjisini trafo ve şalt sisteminin dayanabileceği seviyelerle sınırlayan YG akım sınırlayıcı sigorta tarafından ele alınır

Topraklama anahtarı, ne LBS'nin ne de sigortanın yerine getiremediği güvenlik topraklaması işlevini sağlar - devrenin enerjisinin kesildiğini teyit eder ve transformatör veya aşağı akış ekipmanı üzerinde çalışan bakım personelini korur.

Kombine Ünite Tasarımı ve Testini Yöneten IEC Standartları

Standart	Kapsam	Kombinasyon Üniteleri için Temel Gereklilikler
IEC 62271-1052	Alternatif akım şalter-sigorta kombinasyonları	LBS-sigorta etkileşimi için tip testi, vurucu pim çalışması, transfer akımı koordinasyonu3
IEC 62271-103	Yük ayırma anahtarları	LBS nominal normal akım, yük anahtarlama dayanıklılığı, ark söndürme performansı
IEC 60282-1	Yüksek gerilim sigortaları	Akım sınırlayıcı sigorta anma gerilimi, kesme kapasitesi, zaman-akım özellikleri
IEC 62271-102	Topraklama anahtarları	Hata yapma sınıflandırması, mekanik dayanıklılık, kilitleme gereksinimleri
IEC 62271-200	Metal muhafazalı şalt sistemi	Panel entegrasyonu, dahili ark sınıflandırması, kilitleme şeması

Kritik IEC 62271-105 gereksinimi: Kombine ünite tip testi, bir sigorta arıza koşulları altında çalıştığında, kilit pimi mekanizmasının LBS'yi güvenilir bir şekilde açarak üç fazı da aynı anda açtığını doğrulamalıdır - LBS'nin tek fazlı bir sigorta çalışmasından sonra kapalı kalması durumunda ortaya çıkabilecek tehlikeli tek fazlı veya iki fazlı enerjilendirme durumunu önler.

Kombinasyon Ünitesi Mimari Varyantları

Mimarlık	Bileşenler	Uygulama	Sınırlama
LBS + sigorta (topraklama anahtarı yok)	LBS, YG sigortası	Alan kısıtlı kurulumlar, düşük bakım sıklığı	Entegre topraklama yok - ayrı topraklama hükmü gerekli
LBS + sigorta + topraklama anahtarı	LBS, YG sigortası, topraklama anahtarı	Standart transformatör koruması - en yaygın olanı	Standart ayak izi
LBS + sigorta + topraklama anahtarı + parafudr	LBS, YG sigortası, topraklama anahtarı, MOV tutucu	Havai hat beslemeli transformatörler, yıldırıma maruz kalma	Daha büyük ayak izi
Motorlu LBS + sigorta + topraklama anahtarı	Motor tahrikli LBS, YG sigortası, topraklama anahtarı	SCADA ile entegre şebeke yükseltme trafo merkezleri	Yardımcı güç gerektirir

Bir Kombinasyon Ünitesinin Üç Çekirdek Bileşeni Orta Gerilim Transformatörlerini Korumak İçin Nasıl Etkileşime Girer?

Bir kombinasyon ünitesinin koruma performansı, üç bileşeninin ayrı ayrı değerlerine değil, aralarındaki koordineli etkileşime bağlıdır - özellikle YG sigorta zaman-akım karakteristiği ile transformatör ani ve arıza akım profilleri arasındaki koordinasyon ve sigorta vurucu pim enerjisinin LBS açma mekanizmasına güvenilir bir şekilde aktarılması.

Bileşen 1: İç Mekan LBS - Yük Anahtarlama ve İzolasyon

Bir kombinasyon ünitesindeki iç mekan LBS, transformatör koruma yaşam döngüsü sırasında üç farklı işlevi yerine getirir:

Normal anahtarlama görevi: Enerji verme ve enerjiyi kesme sırasında transformatör mıknatıslama akımını ve tam yük akımını yapar ve keser. Transformatör mıknatıslama ani akımı - tipik olarak ilk döngü için 8-12 kat nominal transformatör akımı - LBS nominal akım oluşturma kapasitesi dahilindedir ancak arıza akımı ile karıştırılmamalıdır. LBS arıza akımını kesmek için derecelendirilmemiştir; bu işlev yalnızca YG sigortasına aittir.

Forvet pimi açma alımı: Bir YG sigortası arıza koşulları altında çalıştığında, kilit pimi LBS açma mekanizmasını harekete geçiren depolanmış mekanik enerjiyi serbest bırakır ve LBS nominal açma süresi (tipik olarak 30-60 ms) içinde üç fazın tümünü açar. Bu üç fazlı açma zorunludur - bir transformatör fiderindeki tek fazlı açma durumu tehlikeli gerilim dengesizliği ve potansiyel ferrorezonans yaratır.

İzolasyon fonksiyonu: LBS açıldıktan sonra - ister normal anahtarlama isterse forvet pimi açma yoluyla olsun - transformatöre bakım erişimi için IEC 62271-102'nin gerektirdiği görünür izolasyon boşluğunu sağlar. Topraklama anahtarı ancak LBS'nin açık olduğu onaylandıktan sonra kapatılabilir, bu da iki cihaz arasındaki mekanik kilitleme ile sağlanır.

Bileşen 2: YG Akım Sınırlayıcı Sigorta - Arıza Kesintisi

YG akım sınırlayıcı sigorta, kombinasyon ünitesinin arıza kesme elemanıdır. Seçimi, her bir transformatör uygulaması için doğru sigorta değerini tanımlayan iki sınır tarafından yönetilir:

Alt sınır - minimum kesme akımı ($I_{min}$):
Sigorta, minimum kesme akımının üzerindeki tüm arıza akımları için güvenilir bir şekilde çalışmalıdır. Transformatör koruması için bu sınır, primere yansıyan transformatör sekonder arıza akımı tarafından belirlenir:

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

Sigorta minimum kesme akımı bu değerin altında olmalıdır - transformatör dahili arızalarının sigortayı çalıştırmak için yeterli primer akım üretmesini sağlar.

Üst sınır - maksimum kesme akımı ($I_{max}$):
Sigorta, transformatörün ve şalt sisteminin geçiş enerjisi sınırlarını aşmadan kurulum noktasındaki sistem olası arıza akımına kadar arıza akımlarını kesmelidir. Akım sınırlayıcı sigortalar, ilk yarım döngü içinde keser ve tepe geçiş akımını şu şekilde sınırlar:

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

Nerede $k$ sigorta akım sınırlayıcı faktör⁴ (standart HV akım sınırlayıcı sigortalar için tipik olarak 2,0-3,5).

Transformatör ani akım koordinasyonu: Sigorta zaman-akım karakteristiği, transformatör enerjilendirme ani akımı sırasında çalışmamalıdır. Ani akım profili aşağıdaki gibidir:

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

Nerede $I_{inrush_peak}$ tipik olarak 8-12× transformatör nominal akımı ve $\tau$ ani akım bozunma zaman sabitidir (dağıtım transformatörleri için tipik olarak 0,1-0,5 saniye). Sigorta, ani akım büyüklüğünde ani akım süresini aşan minimum bir erime süresine sahip olmalıdır - bu, her transformatör boyutu için minimum sigorta değerini belirleyen bir koordinasyon gereksinimidir.

Bileşen 3: Topraklama Anahtarı - Personel Güvenliği Topraklaması

Bir kombinasyon ünitesindeki topraklama anahtarı, doğrudan mekanik bir bağlantı yoluyla LBS ile mekanik olarak kilitlenir - LBS tamamen açık konumda olmadıkça topraklama anahtarı kapatılamaz ve topraklama anahtarı kapalı konumdayken LBS kapatılamaz. Bu kilitleme elektrikli bir kilitleme değil, fiziksel mekanik bir kısıtlamadır - yardımcı güçten bağımsız olarak çalışır ve kontrol devresi arızası nedeniyle devre dışı bırakılamaz.

Transformatör koruma topraklama şalterleri için hata yapma sınıflandırması:

Bir transformatör koruma kombinasyon ünitesindeki topraklama anahtarı aşağıdakiler için derecelendirilmelidir E1 hata yapma özelliği⁵ (IEC 62271-102) - E0 değil. Bunun nedeni transformatör üçüncül sargı geri beslemesidir: primer LBS açık ve YG sigortası sağlam olsa bile, gerilim altındaki bir baraya bağlı üçüncül sargılı bir transformatör elektromanyetik kuplaj yoluyla primer sargıdaki gerilimi koruyabilir. Bu geri beslemeli gerilim üzerine kapatılan bir E0 topraklama anahtarı tahrip olacaktır. Bir E1 topraklama şalteri bu hata durumu üzerinde çalışacak ve hayatta kalacak şekilde derecelendirilmiştir.

E0/E1 ayrımının sonucunu gösteren bir müşteri vakası: Filipinler'deki bir dağıtım kuruluşunda çalışan bir şebeke yükseltme proje mühendisi, 33 kV trafo merkezindeki bir trafo bakım anahtarlama dizisi sırasında meydana gelen bir topraklama anahtarı arızasının ardından Bepto ile iletişime geçti. Kombinasyon ünitesi, EPC yüklenicisi tarafından üçüncül geri besleme risk değerlendirmesi yapılmadan belirlenen bir E0 topraklama anahtarı ile tedarik edilmişti. LBS açıldıktan sonra topraklama anahtarı kapatıldığında, transformatör tersiyer sargısı (canlı bir 11 kV baraya bağlı) otomatik transformatör eylemi yoluyla primerde 33 kV'u korudu. E0 topraklama anahtarı kontak tertibatı kapatıldığında tahrip olmuştur. Bepto, trafo merkezindeki altı trafo fider pozisyonunun tümü için E1 dereceli yedek kombinasyon üniteleri tedarik etti ve kamu hizmetinin standart spesifikasyonu için bir tersiyer geri besleme risk değerlendirme şablonu sağladı.

Her Trafo Koruma Uygulaması için Doğru Kombinasyon Ünitesi Parametreleri Nasıl Seçilir?

Kombinasyon birimi parametre seçimi beş adımlı sıralı bir değerlendirmeyi takip eder - her adımda bir sonraki adım değerlendirilmeden önce bir parametre seti çözülür. Adımların atlanması veya parametrelerin sıra dışı çözülmesi, eksiksiz görünen ancak gizli koordinasyon hataları içeren spesifikasyonlar üretir.

Adım 1: Transformatör Anma Parametrelerini Tanımlayın

Kombinasyon ünitesi seçimine başlamadan önce aşağıdaki transformatör verilerini toplayın:

• Nominal güç (kVA veya MVA)
• Birincil anma gerilimi (kV)
• Birincil nominal akım (A): $I_{rated} = \frac{S_{rated}}{\sqrt{3} \times U_{primary}}$
• Transformatör empedansı (nominal MVA bazında %)
• Vektör grubu (Dyn11, Yyn0, vb.) - üçüncül geri besleme riskini belirler
• Ani akım çarpanı (× nominal akım) ve bozunma süresi sabiti (saniye)
• Termal dayanım eğrisi - sigorta koordinasyon doğrulaması için gereklidir

Adım 2: Kurulum Noktasındaki Sistem Arıza Seviyesini Belirleyin

Kombine ünite montaj noktasındaki sistem olası arıza akımı belirler:

• Gerekli LBS nominal kısa süreli dayanım akımı (Ik) - LBS, YG sigortası temizlenene kadar arıza akımına dayanmalıdır
• Gerekli YG sigortası maksimum kesme kapasitesi - sistemin olası arıza akımını aşmalıdır
• Gerekli topraklama anahtarı nominal kısa süreli dayanım akımı - LBS değerine uygun veya bu değeri aşıyor olmalıdır

Sistem arıza akımı hesaplaması:

$I_{arıza} = \frac{U_{sistem}}{\sqrt{3} \times Z_{total}}$

Nerede $Z_{toplam}$ kaynak empedansı, transformatör empedansı ve kombinasyon ünitesi kurulum noktasına kadar kablo empedansını içerir. Şebeke yükseltme projeleri için, yükseltme sonrası arıza seviyesini kullanın - kaynak kapasitesini artıran şebeke yükseltmeleri, tüm aşağı akış noktalarındaki arıza seviyelerini artırır.

Adım 3: YG Sigorta Değerini Seçin

YG sigorta değeri, kombinasyon ünitesi spesifikasyonunda teknik açıdan en zorlu seçimdir - aynı anda dört kısıtlamayı karşılamalıdır:

Kısıtlama	Gereksinim	Doğrulama Yöntemi
Minimum kesme akımı	Minimum ikincil arıza için transformatör birincil arıza akımının altında	Transformatör empedans hesaplaması
Kalkış koordinasyonu	Minimum erime süresi > demeraj akımında demeraj süresi	Zaman-akım eğrisi bindirmesi
Aşırı yük koruması	Sigorta, 150-200% aşırı yükte transformatör termal hasarından önce çalışır	Transformatör termal dayanım eğrisi kaplaması
Maksimum kırma kapasitesi	Sistemin üzerinde olası hata akımı	Sistem arıza seviyesi çalışması

Yaygın transformatör boyutları için standart sigorta değeri seçim tablosu:

Transformatör Değeri	Birincil Gerilim	Transformatör Anma Akımı	Önerilen Sigorta Değeri	Kalkış Koordinasyon Kontrolü
315 kVA	11 kV	16.5 A	25 A	8 kat nominal değerde doğrulama, 0,1 sn
630 kVA	11 kV	33 A	50 A	10 kat nominal değerde doğrulama, 0,1 sn
1.000 kVA	11 kV	52.5 A	80 A	10 kat nominal değerde doğrulama, 0,15 sn
1.600 kVA	11 kV	84 A	125 A	12× nominal değerde doğrulama, 0,2 sn
2.000 kVA	33 kV	35 A	50 A	10 kat nominal değerde doğrulama, 0,15 sn
5.000 kVA	33 kV	87.5 A	125 A	12× nominal değerde doğrulama, 0,2 sn

Kritik not: Bunlar başlangıç noktası tavsiyeleridir - her sigorta seçimi belirli transformatör zaman-akım karakteristiğine ve belirli sistem arıza seviyesine göre doğrulanmalıdır. Genel sigorta derecelendirme tabloları koordinasyon çalışmasının yerine geçmez.

Adım 4: LBS Nominal Parametrelerini Seçin

Sigorta değeri belirlendiğinde, LBS parametreleri şu şekilde belirlenir:

• Nominal normal akım: ≥ 1,25 × transformatör primer nominal akımı - yük artışı ve şebeke yükseltme yükleme artışları için 25% marj sağlar
• Nominal kısa süreli dayanım akımı (Ik): ≥ kurulum noktasında sistem olası arıza akımı - LBS, sigorta ön püskürme ve ark süresi boyunca (akım sınırlayıcı sigortalar için tipik olarak 20-50 ms) arıza akımına dayanmalıdır
• Nominal yapım akımı (Ip): ≥ 2,5 × Ik (standart X/R oranı) - LBS, temas sıçraması olmaksızın transformatör demerajını yapmalıdır
• Mekanik dayanıklılık sınıfı: Haftada <2 anahtarlama işlemi olan standart transformatör fiderleri için M1 (1.000 işlem); sık anahtarlanan fiderler için M2 (2.000 işlem)

Adım 5: Topraklama Anahtarı Sınıflandırmasını ve Kilitlemeyi Doğrulayın

• Hata yapma sınıfı: Tüm trafo fider pozisyonları için E1 zorunludur - Tersiyer geri besleme riskinin olduğu yerlerde E0 kabul edilemez
• Nominal kısa süreli dayanım: LBS Ik değerine uygun olmalıdır - topraklama anahtarı, geri beslemeli bir devreye kapatıldıktan sonra ortaya çıkan herhangi bir arıza akımına dayanmalıdır
• Mekanik kilitleme: LBS'den topraklama şalterine kilitlemenin doğrudan mekanik bir bağlantı olduğunu doğrulayın - kontrol kaynağı kaybıyla devre dışı bırakılabilecek elektrikli bir kilitleme değil
• Asma kilit hükmü: Çok kişilik bakım ekipleri için topraklama anahtarı çengelinin en az 6 kilitli çoklu kilit çengelini barındırdığını onaylayın

Komple Seçim Özet Tablosu

Seçim Parametresi	Kaynak Veriler	Hesaplama / Kriter	Spesifikasyon Değeri
LBS nominal gerilim	Sistem gerilimi	≥ sistem maksimum gerilimi Um	Kayıt
LBS nominal normal akım	Transformatör nominal akımı	≥ 1,25 × transformatör primer anma akımı	Kayıt
LBS, Ik'yı derecelendirdi	Sistem arıza seviyesi çalışması	≥ kurulumda olası arıza akımı	Kayıt
HV sigorta anma gerilimi	Sistem gerilimi	= LBS nominal gerilim	Kayıt
HV sigorta nominal akımı	Transformatör değeri + ani akım koordinasyonu	Adım 3 tablosuna göre + koordinasyon çalışması	Kayıt
YG sigorta kesme kapasitesi	Sistem arıza seviyesi	≥ muhtemel arıza akımı	Kayıt
Topraklama anahtarı arıza yapma sınıfı	Tersiyer geri besleme risk değerlendirmesi	Transformatör fiderleri için E1 zorunludur	E1
Topraklama anahtarı Ik	LBS Ik	= LBS dereceli Ik	Kayıt
Forvet pimi koordinasyonu	IEC 62271-105 tip testi	Fabrika tip test sertifikası gerekli	Doğrulama

İkinci bir müşteri vakası, tam seçim süreci değerini göstermektedir. Güneydoğu Asya'daki bir EPC yüklenicisinde çalışan bir trafo merkezi tasarım mühendisi, 2.000 kVA ve 5.000 kVA dağıtım trafolarının bir karışımına hizmet eden 12 bölmeli 33 kV şebeke yükseltme trafo merkezi için kombinasyon üniteleri belirliyordu. İlk şartnamede 12 pozisyonun tamamı için tek bir kombinasyon ünitesi tipi seçilmişti - en büyük transformatöre bağlı olarak 125 A sigortalar. Bepto'nun teknik ekibi her bir bölme için beş aşamalı seçim sürecini gerçekleştirdi: altı adet 2.000 kVA trafo pozisyonu 50 A sigorta gerektiriyordu (125 A değil) - 125 A sigortalar, 2.000 kVA ünitelerde 40%'den daha az nominal arıza akımı üreten trafo dahili arızaları için çalışmayacak ve yüksek empedanslı dahili arızalar için bir koruma boşluğu bırakacaktı. Farklılaştırılmış spesifikasyon - 2.000 kVA pozisyonlar için 50 A sigortalar, 5.000 kVA pozisyonlar için 125 A sigortalar - tek tip aşırı derecelendirmenin yarattığı koruma boşluğunu ortadan kaldırırken sıfır maliyet ekledi (daha küçük sigortalar daha ucuzdur).

Hangi Kullanım Ömrü ve Şebeke Yükseltme Hususları Uzun Vadeli Kombine Ünite Güvenilirliğini Belirler?

Şebeke Yükseltme Yüklemesinin Kombine Ünite Parametreleri Üzerindeki Etkisi

Trafo yükünü artıran veya trafoları daha yüksek dereceli ünitelerle değiştiren şebeke yükseltme projeleri, etkilenen fider koridorundaki her bir kombinasyon ünitesinin çalışma noktasını değiştirir. Bir şebeke yükseltmesinden sonra yeniden doğrulama gerektiren kombinasyon ünitesi parametreleri şunlardır:

• LBS nominal normal akım: Transformatör değeri artarsa, LBS nominal akımının ≥ 1,25 × yeni transformatör primer nominal akımı olduğunu doğrulayın - değilse, LBS'nin değiştirilmesi gerekir
• HV sigorta değeri: Trafo derecesi değişikliği, Adım 3'e göre tam sigorta yeniden seçimi gerektirir - orijinal trafo ile doğru şekilde koordine olan sigorta, değiştirme ünitesi ile koordine olmayabilir
• Arıza seviyesi artışı: Kaynak kapasitesini artıran şebeke yükseltmeleri olası arıza akımını artırır - LBS ve topraklama anahtarı Ik değerlerinin yeni arıza seviyesinin üzerinde kaldığını doğrulayın

Şebeke yükseltme sigortasının yeniden seçilmesi gerekliliği, en sık gözden kaçan kombinasyon ünitesi parametresi incelemesidir. Doğru bir şekilde 1.000 kVA'lık bir transformatör için derecelendirilmiş bir sigorta, 630 kVA'lık yedek ünite için aşırı derecelendirilebilir (bir koruma boşluğu bırakır) veya 2.000 kVA'lık yedek ünite için düşük derecelendirilebilir (ani akımla koordine edilemez ve enerji verme sırasında rahatsız edici açma).

Kombine Üniteler için Kullanım Ömrü Bakım Programı

Bakım Faaliyeti	Aralık	Yöntem	Kabul Kriteri
LBS temas direnci ölçümü	Her 3 yılda bir	Mikro-ohmmetre ≥ 100 A DC	≤ 150% devreye alma temel çizgisi
YG sigortası görsel denetimi	Yıllık	Görsel - şişkinlik, renk değişikliği, uç kapağı durumunu kontrol edin	Fiziksel hasar yok; herhangi bir anormallik varsa değiştirin
HV sigorta direnci kontrolü	Her 3 yılda bir	Sigorta gövdesi boyunca miliohm metre	Yeni sigorta değerinin ±10% içinde
Topraklama anahtarı çalışma testi	Yıllık	3 açma-kapama döngüsü	Sorunsuz çalışma, doğru konum göstergesi
Vurucu pim mekanizması testi	Her 5 yılda bir	IEC 62271-105 uyarınca fonksiyonel test	LBS, forvet aktivasyonunda nominal süre içinde açılır
Kilitleme fonksiyon testi	Yıllık	Beş test dizisi	Tüm testler geçer
Termal görüntüleme	Yıllık	Nominal akımda kızılötesi	Sigorta ve LBS kontaklarında ortamın ≤ 65 K üzerinde
İzolasyon direnci	Her 3 yılda bir	5 kV DC megger	Faz-toprak arası > 500 MΩ

HV Sigorta Değiştirme Tetikleyicileri

Kombine ünitelerdeki YG sigortaları aşağıdaki koşullar altında değiştirilmelidir - kontrol edilmemeli ve servise geri gönderilmemelidir:

• Herhangi bir arıza işleminden sonra: Arıza akımını kesen bir sigorta enerji emme kapasitesini tüketmiştir - görsel olarak sağlam olsa bile, zaman-akım karakteristiği değişmiştir ve değiştirilmesi gerekir
• Nominal ani koordinasyon akımını aşan transformatör ani olaylarından sonra: Tekrarlanan yüksek şiddetli ani akım olayları (örneğin, sık trafo enerjilendirmesinden kaynaklanan) sigorta elemanında kısmi erime biriktirir - görünür harici kanıt olmadan zaman-akım karakteristiğini bozar
• Üreticinin belirttiği takvim ömründe: YG akım sınırlayıcı sigortalar, çalışma sayısına bakılmaksızın 15-20 yıllık bir takvim ömrüne sahiptir - hiçbir arıza işlemi gerçekleşmemiş olsa bile takvim ömründe değiştirin
• Herhangi bir fiziksel hasardan sonra: Şişkin uç kapakları, sigorta gövdesinde renk değişikliği veya çatlak porselen, derhal değiştirilmesi gereken dahili hasara işaret eder

Şebeke Yükseltme Uygulamalarında Kombine Üniteler için Çevresel Derating

Çevresel Faktör	Kombinasyon Ünitesi Üzerindeki Etkisi	Gerekli Eylem
Ortam sıcaklığı > 40°C	LBS ve sigorta akımı azaltma gerekli	IEC 62271-1 sıcaklık azaltma faktörlerini uygulayın - nominal akım seçimini artırın
Yükseklik > 1.000 m	Dielektrik dayanım azalması	IEC 62271-1 Madde 2.1 uyarınca rakım azaltma uygulayın - gerilim değerlerini doğrulayın
Yüksek nem (> 95% RH)	Yalıtım yüzeyi izleme riski	İzleme önleyici yalıtkan kaplama veya SF6 yalıtımlı varyantı belirtin
Kıyı / endüstriyel atmosfer	Sigorta uç kapaklarında ve LBS kontaklarında hızlandırılmış korozyon	Paslanmaz çelik donanım ve korozyona dayanıklı temas kaplaması belirtin

Sonuç

Orta gerilim trafo koruması için doğru kombinasyon ünitesinin seçilmesi, trafo nominal parametrelerini, sistem arıza seviyesini, YG sigorta koordinasyonunu, LBS nominal parametrelerini ve topraklama anahtarı sınıflandırmasını sırayla çözen beş aşamalı bir mühendislik sürecidir - her adım bir sonraki adım için girdi verileri sağlar. Kombinasyon ünitesinin bir transformatör koruma çözümü olarak değeri, tam olarak üç bileşeni arasındaki fabrikada doğrulanmış etkileşimde yatmaktadır: normal anahtarlama ve izolasyonu gerçekleştiren LBS, LBS'nin kesemediği arıza akımlarını kesen YG akım sınırlayıcı sigorta ve transformatör üçüncül geri besleme koruması için E1 arıza yapma özelliğine sahip personel güvenlik topraklaması sağlayan topraklama anahtarı. Her bir transformatör koruma pozisyonu için beş adımlı seçim sürecinin tamamını bağımsız olarak gerçekleştirin, transformatör derecesini veya sistem arıza seviyesini değiştiren her şebeke yükseltmesinden sonra tüm kombinasyon ünitesi parametrelerini yeniden doğrulayın, transformatör fider pozisyonları için istisnasız E1 topraklama anahtarı sınıflandırmasını belirtin ve herhangi bir kombinasyon ünitesini bir transformatör koruma uygulamasına kabul etmeden önce IEC 62271-105 tip test sertifikası aracılığıyla forvet pimi koordinasyonunu doğrulayın - çünkü doğru şekilde belirtilen kombinasyon ünitesi transformatörü korur ve doğru şekilde belirtilmeyen kombinasyon ünitesi transformatörün en tehlikeli tek arıza noktasıdır.

Transformatör Koruması için Kombinasyon Ünitesi Seçimi Hakkında SSS

1. Akım büyüklüğü arttıkça çalışma süresinin azaldığı bir koruma karakteristiği. ↩

2. Alternatif akım şalter-sigorta kombinasyonları için etkileşim ve test gerekliliklerini belirtir. ↩

3. Bir sigorta çalıştığında yük kesme anahtarının kesmesi gereken maksimum akımı tanımlar. ↩

4. Bir kısa devre arızası sırasında pik geçiş akımını hesaplamak için kullanılan sayısal bir sabit. ↩

5. Bir anahtarın tahrip olmadan bir hataya iki kez güvenli bir şekilde kapanma yeteneğini gösterir. ↩