Koblingsbrytervalg for lavspenningsinstallasjon (med diskriminering)

Anonim

LV installasjon

LV-installasjonen som danner gjenstand for denne studien er vist i figur 1 ovenfor. Denne studien inkluderer diskriminering og koordinering av beskyttelse mellom LV-utstyret og beskyttelsen plassert oppstrøms for hver MV / LV-strømforsyningstransformator.

Figur 1 - Installasjonseksempel (med 1600 kVA MV / LV transformatorer) med indikasjon på rekkefølgen der diskriminering undersøkes

Valgene refererer til Schneider Electric-brytere (Masterpact NW og Compact NSX-typen).

Installasjonen inkluderer 2 mellomstrøm 20 kV innkommende linjer beskyttet av en sikring, hver utstyrt med en MV / LV-transformator med egenskaper 20 kV / 410 V, 1600 kVA og en innkommende LV-bryter (A) eller (B). En sektionsbryter (C) kan brukes til å betjene begge deler av installasjonen sammen eller separat, for å optimalisere strømtilførselen i tilfelle feil av en av de to innkommende linjene.

innhold

  1. Dimensjonering av verneutstyret
    1. Vurdering av enheter (A) og (B) installert på LV innkommende linjer
    2. Vurdering av sikringer installert på MV innkommende linjer
    3. Brytekapasitet for de ulike enhetene
      1. Bestemme kortslutningsstrømmene på forskjellige punkter i installasjonen
      2. Velger bryteevne
  2. Velger enheter for å sikre diskriminering
    1. Prinsipp
    2. Diskriminering mellom effektbrytere (F) og (D)
    3. Diskriminering mellom effektbrytere (G) og (E)
    4. Diskriminering mellom effektbrytere (E) og (C)
    5. Diskriminering mellom effektbrytere (D) og (C)
    6. Diskriminering mellom effektbrytere (C) og (B) eller brytere (C) og (A)
    7. Diskriminering mellom sikringsbrytere (A) eller (B) og MV
      1. Innstillinger for standard selektive reisenheter
      2. Innstillinger for tur enheter med IDMTL kurver

1. Dimensjonering av verneutstyret

1.1 Vurdering av enheter (A) og (B) installert på LV innkommende linjer:

Bestemme nominell strøm for LV innkommende linjer:
1600 kVA ved 410 V tilsvarer en nominell strøm på 1.600.000 / (410 × √3) = 2253 A.

Innkommende enheter med en karakter på 2500 A er derfor valgt.

Gå tilbake til innholdet ↑

1.2 Rating sikringer installert på MV innkommende linjer:

Nominell strøm for MV innkommende linjer er:
I = 1600, 00 / (20 000 × √3) = 46 A

Basert på produsentens utvalgstabeller velges derfor sikringer med en rating på 80 A (for å ta hensyn til innstrømnings- og overbelastningsstrømmer, samtidig som de gir termisk beskyttelse for transformatoren).

Gå tilbake til innholdet ↑

1.3 Brytekapasitet for de ulike enhetene

1.3.1 Bestemme kortslutningsstrømmene på forskjellige punkter i installasjonen

Hver transformator har en kortslutningsstrøm Isc lik 36 kA (strøm koblet til transformatorens kraft og kortslutningsspenning). Når seksjonsbryteren er lukket, nedstrøms for enheter (A) og (B) og ignorerer impedansene i samlebåndet, er kortslutningsstrømmen 2 × 36 = 72 kA rms

På grunn av kabelimpedansene er kortslutningsstrømmen som krysser bryterbryterne plassert på (F) og (G) ikke mer enn ca. 50 kA .

Gå tilbake til innholdet ↑

1.3.2 Velge bryteevne

Brytekapasiteten som kreves for hver enhet må bestemmes i henhold til kortslutningsverdiene på forskjellige punkter i installasjonen.

  • CBs (D) og (E) må ha en bruddkapasitet høyere enn 72 kA,
  • CBs (A), (B) og (C), en bruddkapasitet høyere enn 36 kA er tilstrekkelig.
  • CBs (F) og (G) må ha en bruddkapasitet på 50 kA minimum.

Gå tilbake til innholdet ↑

2. Velge enheter for å sikre diskriminering

2.1 Prinsipp

Diskriminering bestemmes ved å sammenligne egenskapene til hver sikringsbryter med beskyttelsesinnretningen (strømbryter eller sikring) som er plassert umiddelbart oppstrøms.

Koblingsbryterne plassert lengst nedstrøms i installasjonen bør velges og stilles for å kunne "gå så fort som mulig", for å begrense belastningen på installasjonen ved overbelastning.

Når egenskapene til disse kretsbryterne er etablert, kan man arbeide med sikkerhetskopiering av installasjonen, slik at diskriminering mellom strømbrytere 2 ved 2 (nedstrøms kretsbryter / oppstrømsbryter) sikres.

Gå tilbake til innholdet ↑

2.2 Diskriminering mellom effektbrytere (F) og (D) 1

  • Ved F: I = 185 A; Isc = 50 kA
    En bryter med en rating på 250 A er egnet, for eksempel en Compact NSX 250 H (bryteevne 70 kA ved 415 V).
  • Ved D: I = 700 A; Isc = 72 kA
    En bryter med en rating på 800 A er egnet, for eksempel en Compact NSX 800 L eller en Masterpact NT 08 L1 (bryteevne 150 kA ved 415 V).
  • Diskrimineringsmekanisme
    Enhet (F) er svært begrenset (maksimalstrømmen som kan krysse den er 22 kA topp for en potensiell kortslutning på 50 kA rms ), og denne bryteren tillater derfor "pseudo-tid" diskriminering med bryteren (D).

    Denne diskrimineringen forbedres ved å anvende "SELLIM" -prinsippet (diskrimineringsprinsipp som tillater både diskriminering og nåværende begrensning.) Til kretsbryteren (D). Denne enheten, som også begrenser (med lav EDW for å sikre veldig god nåværende begrensning), muliggjør total diskriminering mellom (F) og (D) siden, ifølge SELLIM-prinsippet om diskriminering, går enheten på (D) ikke på tur den første nåværende bølgen.

    Merk: - Funksjonen "SELLIM" er systematisk inkludert i Micrologic - Schneider Electric-tursenheter, og aktiveres automatisk på de aktuelle enhetene.

Gå tilbake til innholdet ↑

2.3 Diskriminering mellom effektbrytere (G) og (E) 1 '

  • Ved G: In = 330 A; Isc = 50 kA
    En bryter med en rating på 400 A er egnet, for eksempel en Compact NSX 400 H (bryteevne 70 kA ved 415 V).
  • Ved E: I = 750 A; Isc = 72 kA
    Den samme bryteren (nåværende begrensning) kan brukes som for (D), men siden NSX 400 H strømbegrensning er svakere enn på NS 250 H, vil denne kombinasjonen ikke være helt diskriminerende.
    For å oppnå denne diskrimineringen må det velges en selektiv bryter, for eksempel Masterpact NW 10 H2 (I 1000 A, kapasitet 100 kA ved 415 V, I cw = 85 kArms / 1 s). I tillegg muliggjør den nåværende begrensende kraften til enheten (G), om nødvendig, pseudotiddiskriminering.
  • Diskrimineringsmekanisme
    Siden Icw (85 kA) er mindre enn bruddkapasiteten (100 kA), har denne enheten en øyeblikkelig selvbeskyttelsesfrigivelse (DIN) med en terskel på 170 kA topp .
    Med en Isc = 72 kA rms er maksimal strøm ved (E) 72 × 2, 3 = 165 kA topp . Siden DIN-terskelen aldri nås, vil det ikke bli generert noe tur som ville hindre diskriminering. Videre vil maksimalstrømmen, som tilsvarer en Isc på 50 kA, ved en kortslutning ved (G) være begrenset for (G) til 30 kA topp !

    Diskriminering vil derfor være totalt, så lenge enheten (E) er utstyrt med en turenhet med en øyeblikkelig terskel høyere enn 30 kA topp, si 30 / r = 21 kA rms = 21 In, og at kortvarig frigivelsesforsinkelse er satt på 0.1 s bandet .

Gå tilbake til innholdet ↑

2.4 Diskriminering mellom effektbrytere (E) og (C) 2

Denne diskrimineringen er ikke avgjørende dersom begge innkommende linjer er i drift (siden åpningen av seksjonsbryteren ikke forstyrrer strømforsyningen via (A) og (B)). Omvendt er det viktig at innkommende linje (B) ikke er operativ.

  • Verdi av nominell strøm I ved (C):
    For å gi maksimal fleksibilitet, har delingsbryterenhetene like dimensjoner til de innkommende enhetene, dvs. I = 2500 A.
    Som Isc = 36 kA tillater en selektiv bryter plassert ved (C) tidsdiskriminering med (E) og enda mer med (D) som er nåværende begrensning, for eksempel en Masterpact NW 25 H1 (I 2500 A, bryteevne 65 kA ved 415 V, Icw 65 kA / 1 s).
  • Årsak til dette valget
    Siden Icw for enheten er lik brytekapasiteten, inntar den ikke en øyeblikkelig selvbeskyttelsesutgivelse. Tidsdiskriminering kan derfor brukes uten begrensning opp til kapasiteten.

    Koblingsbryteren (C) må derfor være utstyrt med en selektiv turenhet, med øyeblikkelig utløsing satt til "Av" -posisjonen, og korttidsforsinkelsen på 0, 2 s-båndet (siden kortslutningsforsinkelsen til bryteren (E) er satt på 0, 1 s-båndet ).

Gå tilbake til innholdet ↑

2.5 Diskriminering mellom effektbrytere (D) og (C) 2 '

Løsningen valgt for diskriminering mellom (E) og (C) er også egnet mellom (D) og (C) siden (C) er helt diskriminerende opp til sin kapasitet.

Gå tilbake til innholdet ↑

2.6 Diskriminering mellom effektbrytere (C) og (B) eller CBer (C) og (A) 3 3 '

(A) og (B) er selektive enheter, uten selvbeskyttelse øyeblikkelig utgivelse. Også her gjelder tidsdiskriminering opp til kapasiteten, med for (A) og (B): Den øyeblikkelige utløsningen stilles til "Off" -posisjonen og deres korttidsforsinkelse satt på 0, 3 s-båndet (siden kort tid frigjøringsforsinkelsen til bryteren (C) er satt på 0, 2 s-båndet).

Gå tilbake til innholdet ↑

2.7 Diskriminering mellom CBs (A) eller (B) og MV-sikringer 4 4 '

For å analysere denne diskrimineringen må vi sammenligne turkurver for LV-brytere og MV-sikringer. For å gjøre dette, overfør MV-sikringskurven til LV, ved å multiplisere gjeldende skala ved transformatorforholdet, eller her 20.000 / 410 = 48.8 (se figur 2).

Diskriminering vurderes med 2 typer reisenhet:

  1. Standard selektiv reisenhet, og
  2. Trip enhet med IDMTL kurver.

Figur 2 - Analyse av diskriminering mellom en LV-bryter og MV-sikringer - anvendt på eksemplet til den aktuelle installasjonen

Gå tilbake til innholdet ↑

2.7.1 Innstillinger for standard selektive reisenheter

  • Langtidsgrense
    Ingen problem, ikke-tripping grense strømmen for sikringen er godt over grensen strømmen for bryteren tripping. Langtidsgrensen kan derfor settes til maksimum (dvs. I r = I n ).
    Langtidsforsinkelse og korttidsgrense
    Blåsegenskapen for MV-sikringer har en mye brattere helling enn den for langtidstidsfrigivelse (LT) tripping, med en skråning på I 2 t (se fig. 2). For å unngå at kurvene krysser, må lengreforsinkelsen ( tr ) eller korttidsgrensen ( I sd ) settes til tilstrekkelig lave verdier.

    Et godt kompromiss i dette eksemplet består i å sette tr = 12 s (ved 6 Ir, i et område som vanligvis går fra 1 til 24 s), og jeg sd = 4 Ir (i området fra 1, 5 til 10 Ir).

    Disse verdiene tillater passasje av toppstrømmer ved innkobling eller startstrøm for belastninger plassert nedstrøms uten falsk utløsning. En detaljert studie må gjennomføres på disse belastningene. Med en høyere korttidsforsinkelsesgrense, bør 5 ir for eksempel tr reduseres til 4 s.

  • Korttidsforsinkelse
    Da korttidsforsinkelsen er satt på 0, 3 s-båndet, for å sikre diskriminering med enhetene nedstrøms som angitt ovenfor, krysser sikrings- og kretsbryterkurvene seg på rundt 10 I (se fig. 2). Diskriminering mellom bryteren og MV-sikringen er derfor begrenset til ca. 25 kArms, for maksimal kortslutningsstrøm Isc på 36 kA rms .

Gå tilbake til innholdet ↑

2.7.2 Innstillinger for tur enheter med IDMTL kurver

Med disse turneenhetene er det mulig å velge helling av langtidskurven. I dette tilfellet kan vi velge "HVF" -høyden (høyspenningssikring), som er nærmest den for sikringen (helling av jeg 4 t).

Med en forsinkelse på 6 Ir av 2s, er bedre immunitet mot høye forbigående strømmer (toppstrømmer ved påkjøring eller start) mulig i sone for strømmer mellom 5 og 10 Ir, da korttidsgrensen kan settes til enhver ønsket verdi opptil 10 Ir (se fig. 2).

Gå tilbake til innholdet ↑

Referanse // Diskriminering med LV-effektbrytere av JP. Nereau (Schneider Electric)

Relaterte elektriske guider og artikler

SØK: Artikler, programvare og guider