Decodificare la logica di protezione degli armadi di ingresso a bassa tensione: come ottenere un'alimentazione sicura e affidabile?

I. Sicurezza elettrica e posizionamento a livello di sistema

Essendo l'ingresso di alimentazione totale dell'intero sistema di distribuzione di energia a bassa tensione, è il gateway di protezione principale per la distribuzione di energia dell'intera stazione. I guasti influenzeranno l'intero sistema a bassa tensione, quindi l'affidabilità è la massima priorità.

È necessario distinguere rigorosamente la logica della linea entrante, del congiuntore e della linea uscente per evitare un errato parallelo e una errata trasmissione di potenza.

Soddisfare i requisiti di coordinamento dell'isolamento del sistema; la tensione di isolamento nominale, la tensione di tenuta alla frequenza di rete e le distanze di sicurezza fase-fase/fase-terra devono essere conformi alle normative per prevenire perdite, guasti e cortocircuiti fase-fase.

II. Prestazioni elettriche principali (tecnologia dura)

La tensione di esercizio nominale è compatibile con la tensione di fase del sistema e la tensione di linea, garantendo un funzionamento a lungo termine senza superare la tensione di tenuta nominale e adattandosi alla frequenza di alimentazione in loco e alle condizioni armoniche.

Capacità di trasporto di corrente continua nominale: l'aumento della temperatura a lungo termine dell'armadio, della sbarra collettrice principale, della giunzione del cavo in ingresso e del corpo dell'interruttore deve essere controllato e non si verificano surriscaldamento, scolorimento o ablazione sui contatti e sulle barre di rame.

Tenuta al cortocircuito e potere di interruzione

Il potere di interruzione di cortocircuito finale/operativo deve essere maggiore della corrente di cortocircuito massima del sistema in loco.

La corrente di breve durata e la corrente di picco soddisfano gli standard; il corpo dell'armadio non deve essere deformato, la sbarra collettrice non deve essere spostata e le parti isolanti non devono scoppiare in caso di impatto di cortocircuito.

Aumento della temperatura e design della dissipazione del calore: i condotti di ventilazione dell'armadio sono ragionevoli, con ingresso e uscita dell'aria regolari nella parte superiore e inferiore; non vi è accumulo di calore nelle aree dense di sbarre collettrici e interruttori automatici e l'aumento di temperatura soddisfa gli standard durante il funzionamento a lungo termine sotto carico elevato.

III. Funzioni logiche e di controllo della protezione

Protezioni essenziali: protezione da sovraccarico a lungo ritardo, cortocircuito da cortocircuito ritardato, cortocircuito istantaneo e protezione da guasto a terra. La curva di protezione corrisponde alle caratteristiche del carico a valle.

Dotato di funzione di intervento per sottotensione/perdita di tensione, che scatta automaticamente quando la rete elettrica perde potenza e impedisce l'impatto con richiusura automatica quando l'alimentazione viene ripristinata.

Coordinamento gerarchico delle impostazioni di protezione: la protezione della linea in ingresso deve essere coordinata selettivamente con la protezione della linea in uscita a valle per evitare l'intervento totale della linea in ingresso principale a causa di guasti minori a valle.

Circuito secondario affidabile: l'alimentazione di controllo, i circuiti di chiusura e apertura e i circuiti di interblocco sono cablati in modo standard, senza collegamenti virtuali o malfunzionamenti.

Diagramma a blocchi logici della protezione dell'armadio in ingresso a bassa tensione (versione testo)

UN. Diagramma a blocchi del flusso generale del segnale

Corrente del circuito principale primario → Campionamento del trasformatore di corrente (CT) → Controllore intelligente (rilascio ACB) → Giudizio logico: Ritardo lungo / Ritardo breve / Istantaneo / Guasto a terra / Sottotensione → Soddisfare l'impostazione dell'azione → Emettere comando di sgancio → Meccanismo di sgancio dell'interruttore → Interrompere il circuito principale in ingresso

B. Diagrammi a blocchi dei quattro principali rami di protezione

Logica di protezione con ritardo a lungo termine da sovraccarico La corrente di carico supera lo standard → Campioni CT e inviati al controller → Corrisponde alla curva di ritardo a lungo termine a tempo inverso → Ritardo lungo per sovraccarico leggero, ritardo breve per sovraccarico grave → Il ritardo scade → Scatto

Logica di protezione con ritardo di breve durata da cortocircuito Il cortocircuito si verifica nel circuito a valle → La corrente di cortocircuito attiva il controller della linea in ingresso → La linea in ingresso imposta un ritardo di breve durata di 0,1～0,3 s → Attendere innanzitutto che l'interruttore della linea in uscita scatti istantaneamente per eliminare il guasto → Se la linea in uscita non scatta / il guasto non viene eliminato → Scade il ritardo → Interviene la linea in entrata (evitare il superamento del limite)

Logica di protezione istantanea da cortocircuito Cortocircuito grave vicino alla sbarra collettrice o all'interno dell'armadio della linea di ingresso → La corrente di cortocircuito supera di gran lunga l'impostazione istantanea → Si attiva direttamente senza breve ritardo o attesa → Il controller invia il comando immediatamente → L'interruttore scatta istantaneamente

Metodo logico di protezione dai guasti a terra 1: Il TA a sequenza zero raccoglie la somma vettoriale di tre fasi + N Metodo 2: Il controller calcola la corrente a sequenza zero attraverso il funzionamento con corrente trifase → Rileva che la corrente a sequenza zero sbilanciata supera lo standard → Determina danni e perdite alla messa a terra/isolamento monofase → Allarme o ritardo/scatto istantaneo

C. Diagramma a blocchi logico della protezione da sottotensione/perdita di tensione

Caduta di tensione della linea in ingresso / perdita di potenza della rete elettrica esterna → Lo sganciatore di minima tensione monitora la tensione in tempo reale → La tensione è inferiore alla soglia impostata → Lo sganciatore di minima tensione agisce → Scatto forzato → La richiusura automatica non è consentita dopo il ripristino della rete elettrica; la chiusura può essere effettuata solo con permesso manuale/logico

D. Diagramma a blocchi logici di interblocco per linee in ingresso doppie + congiuntore (interblocco a tre interruttori)

1# Linea in entrata chiusa

↓

Contatti ausiliari elettrici + Biella meccanica

↓

Bloccare i circuiti di chiusura della linea in entrata 2# e del congiuntore

2# Linea in entrata chiusa

↓

Bloccare contemporaneamente i circuiti di chiusura della linea in entrata 1# e del congiuntore

La cravatta dell'autobus è chiusa

↓

Blocca contemporaneamente i circuiti di chiusura delle linee in ingresso 1# e 2#

Regola fondamentale: solo due dei tre interruttori possono essere in posizione chiusa in qualsiasi momento; è severamente vietato chiudere tutti e tre gli interruttori contemporaneamente.

e. Schema a blocchi logico di coordinamento della protezione di livello superiore e inferiore

Armadio della linea in uscita: sgancio istantaneo per cortocircuito → Coordinamento dei gradini con differenza di tempo → Armadio della linea in entrata: sgancio ritardato per cortocircuito di breve durata → Realizzazione: i guasti a valle vengono attivati ​​dagli interruttori a valle, non dalla linea principale in ingresso, garantendo la selettività dell'alimentazione.

IV. Interblocco meccanico e interblocco elettrico (priorità massima)

Linea in ingresso singola: interblocco meccanico tra la porta dell'armadio e l'interruttore; la porta non può essere aperta quando è chiusa e l'interruttore è costretto a scattare quando la porta viene aperta per impedire l'ingresso accidentale nell'intervallo in tensione.

Scenario linee in ingresso doppie + congiuntore: doppio interblocco di interblocco elettrico e interblocco meccanico, che vieta severamente la chiusura simultanea di due linee in ingresso e il parallelo illegale di linee in ingresso e congiuntore, per prevenire la circolazione, il cortocircuito e la bruciatura del trasformatore.

La struttura meccanica dell'interruttore stesso è affidabile, con chiusura e apertura sul posto, assenza di inceppamenti e funzionamento affidabile del meccanismo di accumulo dell'energia.

V. Struttura dell'armadio e tecnologia delle sbarre

La resistenza della piastra dell'armadio e la rigidità del telaio sono sufficienti per resistere all'impatto della forza elettromotrice di cortocircuito senza scosse o deformazioni.

Le principali caratteristiche delle sbarre, la disposizione ed i supporti isolanti sono conformi alle normative; la disposizione della sequenza delle fasi è standard e le partizioni isolanti fase-fase e fase-terra sono complete.

Sistema di messa a terra completo: il telaio dell'armadio, la porta, i pannelli laterali e l'armadio di collegamento bus sono tutti collegati a terra in modo affidabile e centralizzato, con un percorso di messa a terra continuo e ininterrotto.

Il livello di protezione è adattato all'ambiente in loco, impedendo che polvere, spruzzi e piccoli animali entrino nell'armadio causando cortocircuiti.

VI. Monitoraggio e configurazione del display

Monitoraggio standard in tempo reale di corrente e tensione, in grado di controllare l'equilibrio trifase e la deviazione di tensione.

Dotato di un dispositivo di visualizzazione live per giudicare in modo intuitivo se la linea in ingresso è attiva, prevenendo tocchi accidentali e manutenzioni errate.

Configurazione necessaria del monitoraggio della temperatura e dell'umidità e della prevenzione e controllo della condensa all'interno dell'armadio per prevenire il degrado dell'isolamento causato dalla condensa umida.

VII. Adattamento all'ambiente e al funzionamento

Adattarsi all'altitudine, alla temperatura e all'umidità del posto, alla polvere e all'ambiente di gas corrosivo; le parti isolanti e il corpo dell'armadio soddisfano gli standard di anticorrosione e resistenza agli agenti atmosferici.

Progettazione anticondensa e antimuffa all'interno dell'armadio; i dispositivi di riscaldamento e deumidificazione sono configurati in zone umide.

Riservare spazio per la manutenzione e spazio per l'ingresso e l'uscita dei cavi; il cablaggio è accurato e i circuiti primario e secondario sono instradati separatamente per evitare interferenze.

VIII. Funzionamento, manutenzione e ispezione di sicurezza

Dotato di evidenti punti di rottura per isolare in modo affidabile l'alimentazione elettrica durante la manutenzione.

In grado di implementare l'etichettatura delle interruzioni di corrente e il processo di blocco delle operazioni di manutenzione, con condizioni operative sicure.

I componenti sono disposti in modo ragionevole, facilitando l'ispezione quotidiana, la misurazione della temperatura, il serraggio e la sostituzione dei componenti nel periodo successivo, senza vicoli ciechi per la manutenzione.

Riepilogo

L'armadio di ingresso a bassa tensione è il gateway principale del sistema di distribuzione dell'energia a bassa tensione e svolge gli importanti compiti di accesso all'alimentazione, protezione di sicurezza e distribuzione del carico. Le sue preoccupazioni principali si concentrano su otto aspetti: posizionamento della sicurezza elettrica, prestazioni elettriche principali, logica e controllo di protezione, protezione di interblocco, tecnologia di armadi e sbarre collettrici, configurazione di monitoraggio, adattamento ambientale e sicurezza di funzionamento e manutenzione. Tra questi, la logica di protezione (compresi sovraccarico, cortocircuito, guasto a terra, protezione da sottotensione) e il doppio interblocco (meccanico + elettrico) sono la chiave per garantire il funzionamento sicuro e stabile dell'armadio, che può prevenire efficacemente l'espansione dei guasti, il funzionamento errato e gli incidenti di sicurezza. La corrispondenza razionale di tutti gli indicatori e il rigoroso rispetto degli standard tecnici sono i prerequisiti per il funzionamento affidabile a lungo termine dell'armadio di ingresso a bassa tensione.

FAQ (domande frequenti)

Q1: Qual è il ruolo principale dell'armadio di ingresso a bassa tensione nel sistema di distribuzione dell'energia?

A1: È l'ingresso di alimentazione totale e il gateway di protezione primaria del sistema a bassa tensione, responsabile dell'accesso all'alimentazione, della protezione dai guasti e della distribuzione dell'energia a valle e la sua affidabilità influisce direttamente sul funzionamento sicuro del sistema.

Q2: Perché è importante il coordinamento selettivo delle impostazioni di protezione per gli armadi della linea di ingresso?

A2: Garantisce che i guasti a valle vengano attivati ​​prima dagli interruttori della linea in uscita, evitando l'interruzione totale del sistema e garantendo la continuità dell'alimentazione.

Q3: Qual è lo scopo del doppio interblocco (meccanico + elettrico) nello scenario con doppia linea in entrata + congiuntore?

A3: Impedisce un errato parallelo degli interruttori, prevenendo la circolazione di corrente, il cortocircuito e la bruciatura del trasformatore per garantire la sicurezza del sistema.

Q4: Quali fattori dovrebbero essere considerati nell'adattamento ambientale dell'armadio di ingresso a bassa tensione?

A4: Adattarsi all'altitudine, alla temperatura, all'umidità, alla polvere e ai gas corrosivi del luogo; configurare i dispositivi anticondensa e il livello di protezione adeguato.

Q5: Come garantire la sicurezza delle operazioni di manutenzione degli armadi di ingresso a bassa tensione?

A5: Predisporre punti di rottura evidenti, implementare l'etichettatura e il blocco delle interruzioni di corrente e disporre i componenti in modo ragionevole per evitare vicoli ciechi per la manutenzione.