Co to jest ochrona elektryczna? Jak poprawić stabilność systemu?

Wprowadzenie: Kluczowe strategie zagwarantowania ciągłego zasilania systemowi

W nowoczesnych systemach dystrybucji energii dla budynków, przemysłu i infrastruktury mają ogromne znaczenie. Zwłaszcza w przypadku zwarcia lub błędu przeciążenia, odpowiedź urządzenia ochrony elektrycznej bezpośrednio określa, czy system można szybko przywrócić i czy wpływ można zminimalizować. 

Aby osiągnąć ten cel „precyzyjnego odłączenia z ograniczonym zasięgiem”, selektywność i kaskadowe zabezpieczenia odgrywają kluczową rolę jako dwa kluczowe pojęcia w projektowaniu systemów dystrybucji energii. Zwiększają nie tylko tolerancję na usterki systemu, ale także zmniejszają koszty pracy i konserwacji oraz ryzyko wypadków. W tym artykule omówimy zasady tych dwóch strategii ochrony, metod zastosowania i podstawy selekcji, aby zapewnić bardziej niezawodny zestaw referencyjny ramy dla inżynierów elektrycznych.

Co to jest selektywna ochrona (selektywność)?

Podstawowa definicja

Ochrona selektywności odnosi się do: gdy uskok występuje w obwodzie systemu dystrybucji, tylko najbliższy punkt uszkodzenia urządzenia ochronnego, sprzęt w górę, który pozostaje zamknięty, reszta systemu nadal działa, minimalizując zakres zakłóceń zasilania.

Ta zasada „hierarchicznej ochrony” może skutecznie odizolować usterkę i poprawić niezawodność zasilania do obciążenia krytycznego. Na przykład, gdy obwód odgałęzienia oświetlenia jest zwarta, tylkowyłącznik automatycznyW przypadku podróży obwodów gałęzi, podczas gdy główna tablica rozdzielniowa i inne obwody odgałęzienia nie mają wpływu.

 Mechanizmy wdrażania

Wdrożenie selektywnej ochrony opiera się na kilku kluczowych czynnikach:

• Koordynacja krzywej charakterystycznej prądu czasowego (TCC): Porównując krzywe czasu działania górnych i dolnych wyłączników obwodów, zapewnia, że ​​sprzęt niższego poziomu jest priorytetowo rozłączony w przypadku usterki.

• Dopasowanie bieżącej zdolności: zgodnie ze standardami branżowymi zwykle wymagane jest, aby prąd znamionowy urządzenia ochronnego wyższego poziomu był 1,5 razy większy niż niższy poziom, np. 1000A dla górnego poziomu odpowiada 630A dla niższego poziomu.

• Dane testowe producenta: W niektórych przypadkach należy odwołać się do skoordynowanego raportu certyfikacji kombinacji dostarczonego przez producenta wyłącznika, aby potwierdzić, czy ustalono selektywną ochronę.

 Wartość aplikacji

Selektywna ochrona oferuje następujące zalety:

•  Poprawa ciągłości zasilania: szczególnie odpowiednia dla szpitali, centrów danych, transportu kolejowego i innych okazji, w których zapotrzebowanie na zasilanie są bardzo wysokie.

• Minimalizacja wpływu błędów: Ograniczenie zakresu wyznania ułatwia szybkie zbadanie problemu i przywrócenie działania.

• Zoptymalizuj konserwację systemu: Zmniejsz fałszywe wyzwanie i fałszywe alarmy, które sprzyjają długoterminowej stabilnej operacji.

Co to jest ochrona kaskadowa?

Podstawowa definicja

Ochrona kaskadowa, znana również jako „ochrona rezerwowa” lub „skoordynowane przerywanie”, jest strategią, w której wyłącznik wyłącznika na wyższym poziomie pomaga wyłącznikowi obwodu niższego poziomu w wykonywaniu zadań przerwania w przypadku prądów wysokich błędów w celu zrekompensowania niewystarczającej zdolności przerywania sprzętu niższego poziomu.

Strategia ta jest zwykle stosowana do projektów wrażliwych na koszty lub niekrytycznych obszarów obciążenia. Może poprawić ogólne bezpieczeństwo i zgodność systemu bez wymiany sprzętu niższego poziomu.

 Wsparcie i certyfikacja standardów

Zgodnie z międzynarodowymi standardami, takimi jak IEC 60947-2 i AS/NZ 61439, jeśli kombinacja wyłączników obwodów górnego i dolnego przechodzi przez testowanie i walidację producenta, można je wymienić jako kombinację kaskadową w dokumentacji dla inżynierów projektowych do wyboru.

Ten rodzaj kombinacji nie tylko zapewnia, że ​​sprzęt niższego poziomu nie zawiedzie z powodu niewystarczającej pojemności w przypadku zwarcia, ale także pozwala uniknąć obciążenia kosztowego i głośności przyniesionymi przez sprzęt na wyższym poziomie.

Typowe scenariusze aplikacji

• Obciążenie sprzętu pomocniczego ircuits w zakładach przemysłowych

• Końcowe oświetlenie/wylotowe pudełka dystrybucyjne w budynkach komercyjnych

• PROJEKT PROJEKTU PROJEKTU ECOMUSEMU

Należy zauważyć, że w przypadku ochrony kaskadowej wyłącznik na wyższym poziomie jest bardziej prawdopodobny podczas uskoku, więc nie jest zalecany w przypadku obwodów wymagających wysokiej stabilności zasilacza (np. Zasilanie UPS, sprzęt bezpieczeństwa życia itp.).

Selektywne vs. kaskadowe: Kluczowe różnice

Streszczenie:

• Selektywność = niezawodność (najlepsza dla systemów o wysokiej dostępności).

• Kaskadowanie = efektywność kosztowa (odpowiednia do zastosowań niekrytycznych).

Jak zrealizować selektywną ochronę na poziomie systemu?

Aby zrealizować skuteczną selektywną ochronę, konieczne jest połączenie teorii i ćwiczeń oraz rozważenie struktury systemu, charakterystyk sprzętu i trybów błędów:

Przeprowadź analizę selektywności (badanie dyskryminacji)

• Na podstawie krzywej charakterystycznej czasowej (TCC) porównaj przedziały działania górnych i dolnych poziomów wyłączników, aby upewnić się, że nie ma nakładania się.

• Użyj specjalistycznego oprogramowania (np. Powertools, ETAP, Powercad) do analizy symulacji i koordynacji.

• Patrz dane certyfikacji koordynacji dostarczone przez producenta, aby upewnić się, że kombinacja sprzętu ma praktyczną wykonalność.

• 
  

Zalecenia dotyczące wyboru i wskazówki dotyczące konfiguracji

• ≥800A Breakers: Obowiązkowa analiza selektywności.

• 250A - 800A Breakers: Postępuj zgodnie z regułą współczynnika bieżącego 1,5x.

• ≤80a MCB: Selektywność zwykle nie jest wymagana.

Środki ostrożności

• Unikaj kaskadowania dla UPS, systemów PV lub obwodów DC.

• Priorytetyzuj selektywność w sieciach wielu lub pierścieni.

Wniosek: Zwiększ stabilność systemu, zaczynając od rozsądnej ochrony

Wraz ze wzrostem złożoności obciążenia elektrycznego schemat ochrony układu elektrycznego nie jest już prostym superpozycją „bardziej zaawansowanego, bezpieczniejszego”. Racjonalna kombinacja selektywnej ochrony i ochrony kaskadowej może zapewnić bezpieczeństwo systemu, biorąc pod uwagę koszty, działanie i wydajność konserwacji.

Dla inżynierów projektowych dogłębne zrozumienie zasady pracy, scenariuszy aplikacji i podstawy wyboru tych dwóch strategii jest kluczem do zagwarantowania wysokiej jakości realizacji projektu i długoterminowej stabilności operacyjnej.

Wskazówka DADA: Wybierz wyłączniki o wysokiej wydajności, aby uzyskać wyższą niezawodność ochrony

Z ponad 30-letnim doświadczeniem w zakresie badań i rozwoju oraz produkcji urządzeń elektrycznych o niskim napięciu, SzanghajDada ElectricCo., Ltd specjalizuje się w produkcji wyłączników i rozdzielnic o wysokiej wydajności. Nasze produkty przeszły CB, CE, CCC, Semko, Kema, ASTA i inne certyfikaty międzynarodowe i są wykorzystywane w wielu krytycznych systemach elektroenergetycznych na całym świecie.

Nasza gama wyłączników obwodów oferuje szeroką gamę pojemności z zwartymi obwodami oraz różnorodne zatwierdzenia z wyposażeniem, wspierające wielopoziomowe wymagania dotyczące selektywnego projektowania i kaskadowania. Niezależnie od tego, czy jest to infrastruktura krytyczna, czy budowlana mieszkalna, DADA może zapewnić stabilne, bezpieczne i zgodne z tym rozwiązanie.