In denAmerikas, Erdmontierte Transformatoren wird hauptsächlich in unterirdischen Energieverteilungssystemen genutzt, was sie zu wesentlichen elektrischen Komponenten in diesen Systemen macht. Diese Transformatoren können während des Betriebs auf Spannungsinstabilität stoßen, was möglicherweise zu Überstrom- oder Kurzschlussbedingungen führt. Daher wird der Schutz des Transformators vor Überstromschäden von größter Bedeutung, wobei Sicherungen eine entscheidende Rolle in diesem Aspekt spielen.
Dieser Artikel wird sich mit den pad-montierten Transformator-Sicherungen befassen, indem er erörtert, was Sicherungen sind und wie sie funktionieren. Wir werden die Arten von Sicherungen besprechen, die für pad-montierte Transformatoren erforderlich sind, und anleiten, wie man die richtige Sicherung für Ihre spezifischen Bedürfnisse auswählt. Darüber hinaus werden die Leser Einblicke in die Funktionen und Vorteile von Sicherungen erhalten, die in pad-montierten Transformatoren verwendet werden.
Was ist eine Sicherung?
Eine Sicherung dient als elektrisches Sicherheitsgerät, das typischerweise aus Zink, Kupfer, Silber, Aluminium und anderen Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt besteht. Wenn ein Stromkreis einen übermäßigen Stromfluss erfährt, schmilzt die Sicherung, unterbricht den Stromkreis und schützt andere Geräte vor Schäden. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Überlastschutz zu bieten, was einen integralen Bestandteil des Stromverteilungssystems darstellt.
Wie funktionieren pad-montierte Transformator-Sicherungen?
Pad-montierte Transformator-Sicherungen funktionieren ähnlich wie Standard-Sicherungen. Wenn der Strom innerhalb des pad-montierten Transformators zu hoch wird, erzeugt der Widerstand der Sicherung Wärme. Wenn diese Wärme die Fähigkeit der Sicherung zur Wärmeabfuhr übersteigt, steigt die Temperatur der Sicherung. Sobald sie den Schmelzpunkt der Sicherung erreicht oder überschreitet, schmilzt die Sicherung selbst und unterbricht den Stromkreis, um den Transformator und die Lastgeräte vor Schaden zu schützen.
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Welche Arten von Sicherungen werden für pad-montierte Transformatoren verwendet?
Pad-montierte Transformatoren sind mit einem Zweifach-Schutzsystem ausgestattet.
Bay-O-Net Sicherung
Überlast- und sekundärer Fehlerschutz
Die Bay-O-Net-Sicherung wirkt als doppelsensible Sicherung zum Schutz gegen Kurzschlussfehler auf der sekundären Seite des Transformators. Sie ist für den Überlastschutz konzipiert, leicht austauschbar und bietet einen Nennstrom, der typischerweise 1,5–2 Mal höher ist als der des Transformators. Diese Sicherung reagiert schnell auf übermäßige Ströme und stellt den Schutz der angeschlossenen Lastgeräte sicher. Sie wird häufig in Reihe mit einer Sicherung zur Strombegrenzung oder einer Isolationsverbindung kombiniert, um einen umfassenden Schutz zu gewährleisten.
Strombegrenzer-Sicherung – Interner Fehlerschutz
Die Backup-Strombegrenzungsschutzsicherung (ELSP) wird verwendet, um vor Fehlern innerhalb des Box-Transformators zu schützen, wobei hauptsächlich die Hochspannungsseite geschützt wird. Im Falle kritischer Bedingungen wie internen Kurzschlüssen oder durch Blitze verursachten Überströmen bieten Backup-Strombegrenzungssicherungen einen essenziellen Schutz, indem sie den fehlerhaften Transformator vom Rest des gesunden Verteilungssystems isolieren. Durch die umgehende Unterbrechung des Stromkreises wird das Risiko weiterer Störungen und potenzieller Kollateralschäden am Transformator und seiner Umgebung gemindert.
Die Strombegrenzer-Sicherung ist speziell dafür ausgelegt, interne Fehler im Box-Transformator zu beheben, wobei ihr Nennstrom typischerweise auf 3–4 Mal den Nennstrom des Transformators eingestellt ist. Diese Sicherung ist im Tank installiert; der Austausch dieser Sicherung erfordert das Öffnen des Tankdeckels und das Abpumpen des Öls, was ein komplexerer Prozess ist als der Austausch der Bajonett-Sicherung. Bei hohen Stromanforderungen besteht die Option, zwei parallele Sicherungen pro Phase zu installieren, allerdings auf Kosten eines erhöhten Platzbedarfs.
Es ist entscheidend zu beachten, dass Strombegrenzungssicherungen nicht in erster Linie dazu dienen, den Transformator selbst zu schützen, sondern vielmehr dazu, elektrische Brände und Explosionen zu verhindern, die durch einen fehlerhaften Transformator entstehen können. Wenn eine Strombegrenzungssicherung auslöst, zeigt dies typischerweise einen Fehler im Transformator an.
Mehrere wichtige Überlegungen leiten die Auswahl einer Strombegrenzungssicherung. Dazu gehören die Spannungsbewertung, die Unterbrechungsbewertung und die kontinuierliche Amperebewertung der Sicherung. Die Berücksichtigung dieser Faktoren ist unerlässlich, um die ordnungsgemäße Funktion der Sicherung sicherzustellen und eine vorzeitige Auslösung zu vermeiden. Darüber hinaus ist eine Koordination mit Schutzvorrichtungen an der Leitungs- und Lastseite entscheidend, um selektives Abschalten zu ermöglichen und das Risiko nachteiliger Folgen zu verringern.
Während Bajonett-Sicherungen gut in der Lage sind, niedrigere Überlastströme zu bewältigen, sind Strombegrenzungssicherungen besser geeignet, höhere Ströme zu handhaben. Typischerweise kann es bereits zu erheblichen Schäden gekommen sein, wenn ein Transformator die Intervention einer Strombegrenzungssicherung erfordert.
Isolationsverbindung
Die Isolationseinheit wird in Kombination mit Bay-O-Net-Sicherungen und Magnex®-Unterbrechern eingesetzt, wenn keine Strombegrenzungssicherung in Reihe geschaltet ist. Ihr Zweck besteht darin, zusätzlichen Schutz im Falle eines internen Transformatorfehlers sowie während Ablehnungs- und Schaltvorgängen zu bieten.
In Fällen, in denen der Transformator relativ klein ist und bei niedriger Spannung mit einem entsprechend niedrigen verfügbaren Kurzschlussstrom arbeitet, kann die Bajonett-Sicherung allein einen ausreichenden Überstromschutz bieten, ohne dass eine Strombegrenzungssicherung erforderlich ist. In solchen Fällen ist jedoch eine Isolationseinheit unverzichtbar, wenn sie zusammen mit einer Bajonett-Sicherung verwendet wird. Ihre Rolle besteht darin, einen physischen Bruch im Stromkreis zu schaffen, falls der Transformator ausfällt, um zu verhindern, dass Elektroarbeiter versehentlich einen fehlerhaften Transformator durch einfaches Austauschen der Bajonett-Sicherung wieder unter Spannung setzen.
Während sowohl die Isolationseinheit als auch die Strombegrenzungssicherung das gemeinsame Ziel haben, gegen Kurzschlussfehler innerhalb des Boxtransformators zu schützen, sollte auf ihre betrieblichen Unterschiede hingewiesen werden. Im Falle einer Fusion kann die Isolationseinheit Verunreinigungen in das Isolieröl des Transformators einbringen, im Gegensatz zur Strombegrenzungssicherung. Der Aufbau letzterer beinhaltet die Montage von Komponenten in mit Fiberglas verstärkten Harztuben mit kupferbeschichteten Kontaktkappen, was optimale Festigkeit gewährleistet. Diese Tuben sind mit hochreinem Silikasand gefüllt, wobei Serienbögen am Hals des ursprünglichen Bauteils erzeugt werden. Wenn diese Bögen mit dem verbindenden Medium interagieren, führen sie zu einem schnell ansteigenden Widerstand im Fehlerstromkreis, was den Spitzenwert der Stromwelle erheblich reduziert. Bemerkenswert ist, dass alle Lichtbogenlöschvorgänge innerhalb der Fiberglas-Harztuben stattfinden, wodurch das Risiko von Verunreinigungen oder Schäden am Isolieröl und den Komponenten des Transformators minimiert wird.
Die Ingenieure für das Design von pad-montierten Transformatoren koordinieren sorgfältig die Schutzvorrichtungen, um einen umfassenden Schutz gegen verschiedene Überstrombedingungen zu gewährleisten und gleichzeitig den zuverlässigen Betrieb des Transformators aufrechtzuerhalten. Zusammenfassend bietet ein gut koordiniertes Sicherungssystem in pad-montierten Transformatoren ganzheitlichen Schutz, wobei jedes Schutzgerät eine eigene Rolle beim Schutz sowohl des Transformators als auch des größeren elektrischen Systems spielt.
Was hat dazu geführt, dass die pad-montierte Transformator Sicherung durchbricht?
Die Bajonett-Sicherung und die Rücksicherung bilden zusammen das Schutzsystem des pad-montierten Transformators und spielen jeweils eine entscheidende Rolle im primären und sekundären Schutz.
- Überlast: Wenn die Last des pad-montierten Transformators die Überlastgrenze des Transformators überschreitet, kann ein übermäßiger Strom dazu führen, dass die Sicherung durchbrennt. Diese Situation tritt typischerweise auf, wenn zu viele Lastgeräte an den pad-montierten Transformator angeschlossen werden oder bei einem plötzlichen Anstieg des Strombedarfs. In solchen Fällen wird die primäre Verteidigungsmechanismus des pad-montierten Transformators, die Bajonett-Sicherung, zum Schutz zusammenfassen.
- Externer Kurzschluss: Dies kann aufgrund eines Ausfalls elektrischer Geräte auftreten, die an der Vorderseite des pad-montierten Transformators angeschlossen sind, oder aufgrund eines Fehlers im Stromkreis. In solchen Fällen dient die Bajonett-Sicherung als erste Schutzbarriere.
- Interner Kurzschluss oder Ausfall des pad-montierten Transformators: Wenn ein Fehler innerhalb des pad-montierten Transformators auftritt, fungiert die Rücksicherung als letzte Verteidigungslinie. Bei Erkennung eines übermäßigen Stromflusses durch den pad-montierten Transformator trennen diese Rücksicherungen den Transformator vom elektrischen Netz, um weitere Schäden zu verhindern.
Ist der pad-montierte Transformator nur mit einer Sicherung pro Phase auszustatten?
Die Antwort ist nicht absolut. Wir werden sehen, dass in dem Hochspannungsraum einiger dreiphasiger pad-montierter Transformatoren sechs oder neun Bay-O-Net-Sicherungen vorhanden sind. Dies wird durch den Strom im pad-montierten Transformator bestimmt. Wenn der Strom zu groß ist, verlangt der Kunde, dass die Bay-O-Net-Sicherung ausgestattet sein muss. Mehrere Sicherungen werden parallel verwendet. Allerdings haben die Ingenieure von Daelim Transformer beim Design des pad-montierten Transformators ihr Bestes gegeben, um ihn als eine einzige Sicherung für jede Phase zu konzipieren. Denn wenn mehrere Sicherungen in einer Phase installiert werden, erhöht sich das Risiko eines Ausfalls und einer Reparatur.
Muss ein pad-montierter Transformator mit einem Sicherungsschutzsystem ausgestattet sein?
Nicht alle pad-montierten Transformatoren benötigen einen Sicherungsschutz. Es gibt spezifische Szenarien, in denen ein pad-montierter Transformator möglicherweise keinen Sicherungsschutz benötigt:
- Wenn der externe Stromkreis bereits Schutzvorrichtungen wie Leistungsschalter und Hochspannungslastschalter integriert, benötigt der pad-montierte Transformator möglicherweise kein Sicherungsschutzsystem.
- In Fällen, in denen die Kapazität des pad-montierten Transformators übermäßig groß und die Spannung zu hoch ist, sodass die Anpassung eines Sicherungsschutzsystems aufgrund der erhöhten Stromstärken unpraktisch ist, kann ein Sicherungsschutz möglicherweise nicht erforderlich sein. Externe Schutzmaßnahmen müssen jedoch weiterhin bereitgestellt werden.
Fazit
Zusammenfassend spielt der pad-montierte Transformator mit einem Zwei-Sicherungs-System eine entscheidende Rolle beim Schutz sowohl des elektrischen Systems als auch der Ausrüstung selbst. Das Ingenieurteam von Daelim Transformer verfügt über umfassendes Fachwissen und Projekterfahrung, um das optimale Sicherungsschutzsystem für Ihren pad-montierten Transformator bereitzustellen. Für Fragen zu Sicherungen von pad-montierten Transformatoren oder Projektunterstützung zögern Sie bitte nicht, Kontaktieren Sie das Daelim Transformer Team.
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