Що таке електричний селективний захист? Як підвищити стабільність системи?

Вступ: Ключові стратегії гарантування постійного живлення системи

У сучасних системах розподілу електроенергії для будівель, промисловості та інфраструктури стабільність та надійність системи мають першорядне значення. Особливо у разі несправності короткого замикання або перевантаження, відповідь пристрою електричного захисту безпосередньо визначає, чи можна швидко відновити систему та чи може бути мінімізований. 

Для досягнення цієї мети "точного відключення з обмеженою охопленням", вибірковість та каскадний захист відіграють центральну роль як дві ключові поняття в розробці систем розподілу електроенергії. Вони не тільки підвищують толерантність до системи, але й зменшують витрати на експлуатацію та обслуговування та ризики нещасних випадків. У цій роботі ми обговоримо принципи цих двох стратегій захисту, методів застосування та основи вибору, щоб забезпечити більш надійний набір довідкових рамок для інженерів -електриків.

Що таке вибірковий захист (селективність)?

Основне визначення

Захист селективності стосується: коли в ланцюзі розподілу виникає несправність, лише найближча точка несправності дії захисного пристрою, обладнання вгору за течією залишається закритим, решта системи продовжує працювати, тим самим мінімізуючи обсяг переривання живлення.

Цей принцип "ієрархічного захисту" може ефективно виділити несправність та підвищити надійність живлення до критичного навантаження. Наприклад, коли ланцюг освітлювальної гілки короткий замикання, лишеавтоматичний вимикачДля цих поїздок на гілці, в той час як основні комутатор та інші ланцюги гілки не впливають.

 Механізми впровадження

Реалізація селективного захисту спирається на кілька ключових факторів:

• Координація характерної кривої (TCC) Часова струм (TCC): Порівнюючи криві часу дії верхніх і нижніх вимикачів, це забезпечує пріоритетне обладнання нижнього рівня у випадку несправності.

• Відповідність поточної потужності: Відповідно до галузевих стандартів, зазвичай потрібно, щоб рейтинг струму захисного пристрою верхнього рівня в 1,5 рази більший, ніж у нижньому рівні, наприклад, 1000A для верхнього рівня відповідає 630A для нижнього рівня.

• Дані випробувань виробника: У деяких випадках необхідно посилатися на координований звіт про сертифікацію комбінації, наданий виробником вимикача, щоб підтвердити, чи встановлено селективний захист.

 Значення застосування

Вибірковий захист пропонує такі переваги:

•  Поліпшення безперервності живлення: особливо підходить для лікарень, центрів обробки даних, залізничних перевезень та інших випадків, коли вимоги до живлення дуже високі.

• Мінімізація впливу несправностей: Обмеження обсягу трипінг дозволяє легко швидко дослідити проблему та відновити роботу.

• Оптимізуйте технічне обслуговування системи: Зменшіть помилкові трипінг та помилкові тривоги, що сприяє довгостроковій стабільній роботі.

Що таке каскадний захист?

Основне визначення

Каскадний захист, також відомий як "Захист у режимі очікування" або "Координований переривання", - це стратегія, згідно з якою вимикач вищого рівня допомагає вимикачам нижчого рівня для виконання завдань, що переривають, у разі високих струмів несправності для компенсації недостатньої переривання потужності нижнього рівня обладнання.

Ця стратегія, як правило, застосовується до проектів, чутливих до витрат, або некритичних областях навантаження. Це може покращити загальну безпеку та дотримання системи без заміни обладнання нижчого рівня.

 Підтримка та сертифікація стандартів

Відповідно до міжнародних стандартів, таких як IEC 60947-2 та AS/NZS 61439, якщо комбінація вимикачів верхнього та нижнього рівня проходить тестування та перевірку виробника, вона може бути вказана як каскадна комбінація в документації для інженерів для вибору.

Цей тип комбінації не лише гарантує, що обладнання нижчого рівня не вийде з ладу через недостатню ємність у разі короткого замикання, але й дозволяє уникнути навантаження на витрати та обсягу, що приносить обладнання вищого рівня.

Типові сценарії застосування

• Допоміжне обладнання навантаження ircuits на промислових установах

• Кінцеве освітлення/розподіл розподілу в комерційних будівлях

• Економічний проект проекту

Слід зазначити, що при захисті каскаду вимикач вищого рівня, швидше за все, під час несправності, тому він не рекомендується для ланцюгів, які потребують високої стійкості живлення (наприклад, джерело живлення, обладнання для безпеки життя тощо).

Вибірковий проти каскадування: ключові відмінності

Короткий зміст:

• Селективність = надійність (найкраще для систем високої доступності).

• Каскад = Ефективність витрат (підходить для некритичних застосувань).

Як реалізувати селективний захист на рівні системи?

Для реалізації ефективного селективного захисту необхідно поєднати теорію та практику та розглянути структуру системи, характеристики обладнання та режими несправностей:

Проводити аналіз селективності (дослідження дискримінації)

• На основі характерної кривої часового струму (TCC) порівняйте інтервали дії верхніх та нижніх рівнів вимикачів, щоб переконатися, що не було перекриття.

• Використовуйте спеціалізоване програмне забезпечення (наприклад, PowerTools, ETAP, PowerCAD) для моделювання та координаційного аналізу.

• Зверніться до даних про сертифікацію координації, наданих виробником, щоб гарантувати, що комбінація обладнання має практичну доцільність.

• 
  

Поради щодо вибору та поради щодо конфігурації

• ≥800A вимикачі: Обов’язковий аналіз селективності.

• 250A - 800A вимикачі: дотримуйтесь правила співвідношення струму 1,5х.

• ≤80a MCB: селективність зазвичай не потрібна.

Запобіжні заходи

• Уникайте каскадування ДБЖ, систем ПВ або ланцюгів постійного струму.

• Пріоритетність селективності в мережах з мульти-автоном або кільцевими мережами.

Висновок: підвищення стабільності системи, починаючи з розумного захисту

Зі збільшенням складності електричного навантаження схема захисту електричної системи вже не є простим суперпозицією "більш досконалим, більш безпечним". Раціональна комбінація селективного захисту та захисту каскаду може забезпечити безпеку системи, враховуючи ефективність витрат та експлуатації та технічного обслуговування.

Для інженерів-дизайну глибоке розуміння принципу роботи, сценаріїв застосування та основи вибору цих двох стратегій є ключовим фактором для гарантування високоякісної доставки проекту та довгострокової експлуатаційної стабільності.

Порада DADA: Виберіть Високопродуктивні вимикачі для більш високої надійності захисту

Маючи більш ніж 30-річний досвід роботи з НДДКР та виробництвом електричних приладів низької напруги, ШанхайDada електричнаCo., LTD спеціалізується на виробництві високопродуктивних вимикачів та розподільних пристроїв. Наша продукція пройшла CB, CE, CCC, SEMKO, KEMA, ASTA та інші міжнародні сертифікати, і використовуються у багатьох критичних системах електроенергії у всьому світі.

Наш асортимент вимикачів пропонує широкий спектр потужностей з перервами короткого замикання та різноманітних затвердження придатності, що підтримує багаторівневу селективну конструкцію та вимоги до захисту каскадних. Незалежно від того, чи це критична інфраструктура чи проект житлового будівництва, DADA може надати вам стабільне, безпечне та сумісне рішення.