
روش های محافظت از ترانس جریان متوسط
فهرست مطالب
- 1 ترانس جریان متوسط و روش های حفاظت از آن
- 2 راه کارهای عملیاتی برای محافظت در برابر ولتاژ گذرا
- 3 عوامل کلیدی ایجاد کننده خطر خسارت در ترانس جریان متوسط
- 4 چگونه از ولتاژ گذرا محافظت کنیم
- 5 چرا حفاظت اضافی ترانس جریان مورد نیاز است؟
- 6 اهمیت فرکانس گذرا ( transient frequency )
- 7 4 روش برای جلوگیری از آسیب دیدن ترانس جریان سوئیچینگ
- 8 ترانس جریان مقاوم در برابر سوئیچینگ گذرا
- 9 خلاصه مقاله
- 10 ساخت و تولید انواع تابلو برق با فناوری روز دنیا
ترانس جریان متوسط و روش های حفاظت از آن
تابلو برق و ترانسفورماتورهای فشار متوسط (MV) نقش مهمی در شبکه های توزیع برق برای ارائه دهندگان خدمات بزرگ یا مراکز داده هم موقعیت دارند. آنها نقطه اتصال به ابزار هستند، بنابراین گزینه های طراحی معماری و انتخاب تجهیزات برای آن ها می تواند تأثیر عمده ای بر هزینه کلی پروژه و قابلیت اطمینان عملکرد سیستم داشته باشد. یکی از جنبههای طراحی تابلو برق و ترانس جریان که گاهی نادیده گرفته میشود، کاهش تأثیر بالقوه سوئیچینگ مدارشکن خلاء (VCB) روی ترانسفورماتورهای MV است. در شرایط مناسب یا بهتر است بگویم “اشتباه”، باز و بسته شدن VCB ها می تواند ولتاژهای گذرا ایجاد کند که ممکن است به ترانس جریان متوسط آسیب برساند.
راه کارهای عملیاتی برای محافظت در برابر ولتاژ گذرا
یک تیم جهانی از کارشناسان توزیع برق از شرکت اشنایدر الکتریک، اخیراً مقالهای در این زمینه منتشر کردهاند. این مقاله که توسط تونی پارسونز، دکترا، مهندس ارشد سیستم قدرت و مشاور فنی در اشنایدر نوشته شده است، پیشینه ای در مورد ماهیت مشکلات گذرا ارائه می دهد و عواملی را که ممکن است ترانسفورماتورهای شما را در معرض خطر قرار دهند، توصیف می کند. چندین راه حل رایج به همراه برخی از مزایا/معایب هر نوع راه حل مورد بحث قرار گرفته است. این مقاله کار بزرگی برای ساده کردن یک موضوع پیچیده به شیوه ای مختصر انجام می دهد.
عوامل کلیدی ایجاد کننده خطر خسارت در ترانس جریان متوسط
پیشبینی خرابیهای مبتنی بر رزونانس ترانسفورماتور برای یک نصب معین یا برای یک رویداد سوئیچینگ خاص دشوار است. با این حال، بر اساس تجربه، چندین عامل وجود دارد که ممکن است خطر بیشتری ایجاد کند، از جمله:
- کلید برق خلاء MV
- طول کابل نسبتاً کوتاه (<100 متر) بین VCB و ترانسفورماتور اولیه
- سوئیچینگ جریان های کم (سطوح جریان مغناطیسی یا بارگذاری)
- ضریب توان بار (میزان گذرا با بارهای القایی افزایش می یابد)
چگونه از ولتاژ گذرا محافظت کنیم
گذراهای ولتاژی که اغلب به عنوان “سرج های برق” یا “اسپایک” شناخته می شوند، اختلالات کوتاه و فرعی سیستم قدرت هستند که با سطوح ولتاژ بسیار بالاتر از حد معمول مشخص می شوند. اینها می توانند از بیرون (به عنوان مثال برخورد صاعقه) یا از داخل ساختمان (به عنوان مثال راه اندازی بارهای بزرگ موتور، سوئیچینگ VCB) ایجاد شوند. حفاظت در برابر ولتاژهای گذرا معمولاً با اطمینان از اینکه تجهیزات دارای درجه بندی عایق کافی (رتبه BIL) و از طریق استفاده از دستگاه های محافظ در برابر نوسانات خارجی (SPD) هستند، ارائه می شود.
همچنین بخوانید: تابلو برق فشار متوسط چیست؟
SPD ها به اتلاف انرژی گذرا قبل از رسیدن به تجهیزات توزیع یا بارگیری کمک می کنند. برق گیرهای MV امروزی، دستگاههای مبتنی بر وریستور اکسید فلزی (MOV) هستند که زمانی که ولتاژ اعمالشده از حد معینی فراتر رفت، انرژی موج را به زمین هدایت میکنند. آنها ممکن است در تابلو برق ورودی سرویس، در بارهای حساس و یا در سایر نقاط کلیدی در سیستم توزیع برق اعمال شوند.
چرا حفاظت اضافی ترانس جریان مورد نیاز است؟
در حالی که سطوح BIL و برقگیرها در بسیاری از موارد حفاظت موثری را ارائه میدهند، برخی سناریوهای سوئیچینگ وجود دارد که ممکن است به حفاظت اضافی نیاز داشته باشد که منجر به افزایش استفاده از اسنابرهای R-C برای محافظت از ترانس جریان قدرت در تأسیسات مرکز داده میشود. یک snubber R-C، در اصل یک مقاومت و خازن سری که از هر فاز به زمین متصل است، به فیلتر کردن محتوای فرکانس بالا از سوئیچینگهای گذرا کمک میکند. این می تواند به افزایش حفاظت ترانس جریان متوسط در برابر تغییرات گذرا کمک کند.
این مقاله به جزئیاتی در مورد چگونگی تولید ولتاژهای گذرا هنگام باز شدن مدار شکن های خلاء از طریق پدیده ای به نام “برش جریان” و “احتراق مجدد” می پردازد. همچنین توضیح میدهد که گذرا میتواند از اقدامی به نام «پیش ضربه» نیز رخ دهد، که میتواند با بسته شدن این شکنها اتفاق بیفتد. اگر پیک ولتاژ از درجه BIL ترانس جریان بیشتر شود، گذرا با بزرگی بالا میتواند باعث آسیب شود، بهویژه در چند دور اول (یعنی «پیچهای انتهایی») سیمپیچ ترانسفورماتور. نکته جالب این است که نگرانی فقط به بزرگی گذرا نیست، بلکه فرکانس آن نیز هست. هر دو باید در هنگام توسعه یک استراتژی حفاظتی در نظر گرفته شوند.
اهمیت فرکانس گذرا ( transient frequency )
فرکانس گذرا نیز مهم است زیرا ویژگی های الکتریکی خود ترانسفورماتور برای فرکانس های بالا بسیار متفاوت از فرکانس های توان پایین تر 50 یا 60 هرتز است. یکی از جنبههای دشوار محافظت از ترانسفورماتورها در برابر تغییرات گذرا این است که ممکن است مواردی وجود داشته باشد که ولتاژ گذرا در پایانههای ترانسفورماتور در حد BIL ترانسفورماتور باقی بماند. بنابراین، پایینتر از نقطهای است که یک برقگیر معمولی حفاظت قابل توجهی را ارائه میکند، در حالی که ولتاژهای داخلی سیمپیچ میتواند به سطوحی افزایش یابد که باعث خرابی عایق شود. بنابراین، حفاظت برای ترانسفورماتورهای قدرت باید فرکانس گذرا و همچنین بزرگی گذرا را مورد توجه قرار دهد.
4 روش برای جلوگیری از آسیب دیدن ترانس جریان سوئیچینگ
متداول ترین راه کار مشخص شده امروزه R-C Snubber است که قبلاً توضیح داده شد. اسنابرها که بین VCB و پایانه های اولیه ترانس جریان قرار می گیرند، فیلتر مورد نیاز را فراهم می کنند. فقط یک اسنابر برای هر فیدر MV مورد نیاز است، حتی اگر فیدر به بیش از یک ترانسفورماتور خدمت کند. از آنجایی که ولتاژ مشاهده شده در ترمینال های VCB در هنگام سوئیچینگ بیشتر در سمت بار بریکر ظاهر می شود، اسنابرهای نصب شده در سمت اولیه بریکر یا در سمت ثانویه ترانسفورماتور موثر نیستند. توجه داشته باشید که snubber ها مقداری هزینه اضافه می کنند، جای بیشتری را اشغال می کنند و مقداری گرما را اضافه می کنند که باید در نظر گرفته شود.
ترانس جریان مقاوم در برابر سوئیچینگ گذرا
ترانس های جریان با طراحی ویژه نیز در بازار ارائه شده اند که در برابر سوئیچینگ گذرا مقاوم هستند. تولیدکنندگان ادعا میکنند که دیگر نیازی به اسناببر نیست، با این حال، مستندات کمی هنوز این ادعاها را ثابت میکند. با این وجود، با پیشرفت و تکامل فناوری ها، ارزش بررسی را دارد. راه کار ممکن دیگر ایجاد تغییرات عملیاتی و اجتناب یا کاهش زمان تعویض در بارهای کم است. میزانی که می توانید این کار را انجام دهید به انتخاب تجهیزات و چیدمان بستگی دارد.
خلاصه مقاله
در نهایت، رتبهبندیهای BIL و SPDهای بالاتر میتوانند برای به حداقل رساندن یا کاهش خطر چنین خرابیهایی استفاده شوند. استفاده از ترانسفورماتور با درجه BIL بالاتر همراه با برقگیرهای معمولی ممکن است راه کار ساده و کم هزینه ای باشد که در آن شیوه های عملیاتی سایت یا عدم وجود سایر عوامل خطر به این معنی است که قرار گرفتن در معرض عوامل گذرا بالقوه آسیب رسان کاهش می یابد.
ساخت و تولید انواع تابلو برق با فناوری روز دنیا
آیا می دانید آداک در راستای ارائه جدیدترین فناوری ها در صنعت تابلو برق، طیف وسیعی از محصولات را طراحی و تولید می کند؟ برای آشنایی بیشتر با راهکارهای حرفه ای آداک در این زمینه و دریافت مشاوره جهت طراحی و ساخت تابلو برق فشار ضعیف و فشار متوسط برای پروژه صنعتی یا مسکونی خود، هم اکنون با کارشناسان ما تماس بگیرید.
دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3
تلفن: 02634156000
ایمیل: info@adakbn-co.com
دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6
تلفن: 02144491255
ایمیل: sales@adakbn-co.com
کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104
تلفن: 02634156000