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2020年11月27日,星期五

符合IEC 60441的电流互感器的类型和类别

变电站电流互感器


符合IEC 60044-1和IEEE C57.13的电感式CT的行为是 指定用于稳态对称交流电流。最新标准IEC 60044-6 是唯一指定感应CT性能的标准(类别TPX,TPY和 TPZ)用于包含定义时间的指数衰减DC分量的电流 不变。本节总结了CT的各种类别。


IEC 60044-1


P级 P类电流互感器通常用于一般应用,例如过电流 保护,次级精度极限大大超过引起继电器的值 操作没有任何用处。 因此,通常将5的额定精度限制为 充足。当中继时,例如瞬时‘high set’过电流继电器,设置为 在过电流的高值下运行,例如变压器额定电流的5到15倍。 


读: 电力系统中的保护继电器


精度极限因数必须至少与用于 为了确保快速的继电器操作。 





额定输出负担大于15VA,额定精度极限因数大于10 不建议用于一般用途。但是,可以将较高的额定值组合在一起 具有较低额定输出的精度极限因数,反之亦然。 


当这两个的乘积 超过150,则最终的电流互感器可能不经济和/或过大 dimensions. 


定义P类电流互感器,使其在额定频率和额定负载下 连接时,电流误差,相位移和复合误差不得超过 下表中给出的值。 




公关课 


由于气隙小,剩磁系数小于10%的电流互感器, 在某些情况下,次级回路时间常数的值和/或 也可以指定绕组电阻。  


PX类 


低泄漏电抗的电流互感器,了解变压器的知识 二次励磁特性,二次绕组电阻,二次负荷 电阻和匝数比足以评估其相对于保护层的性能 与其一起使用的中继系统。 


PX类是IEC 60044-1中准瞬变电流互感器的定义 以前由BS 3938的X类覆盖,通常与单元保护方案一起使用。 


PX类CT用于高阻抗循环电流保护,并且 适用于大多数其他保护方案。 


IEC 60044-6


TPS级 


一般而言,按照TPS类规定的保护电流互感器 适用于单位系统,其中受保护工厂两端的输出平衡为 重要。这种平衡或故障条件下的稳定性对于瞬态至关重要 因此,非饱和(或线性)区域的性质至关重要。 


它 从大电流测试结果中得出表示最低允许值的公式是正常的 如果要保证稳定工作,则Vk的值。


低(次级)电抗类型的TPS级电流互感器的性能为 由IEC 60044-6定义的瞬态性能。简而言之,应以术语指定 具有以下每个特征: 

  • 额定一次电流
  • 匝数比(匝数比的误差不得超过±0.25%)
  • 二次极限电压
  • 次级绕组电阻 TPS类CT通常用于高阻抗循环电流保护。

TPX类 

TPX类电流互感器的基本特性通常与 TPS级电流互感器,除了规定和可能的不同误差限制外 影响效果,可能需要更大的结构。 



TPX类CT 芯中没有气隙,因此剩磁系数高(剩磁通量为70-80%)。 精度极限由指定瞬态期间的瞬时峰值误差定义 duty cycle. TPX类CT通常用于线路保护。


TPY类

TPY类CT具有剩余磁通量的指定限制。提供磁芯 气隙较小,以将剩余通量减少到不超过剩余通量的10% saturation flux. 

在测量期间,它们的电流测量误差比TPX高 非饱和运行,精度极限由峰值瞬时误差确定 the specified transient 占空比。 TPY类CT通常用于具有自动重合闸的线路保护。

TPZ类 

对于TPZ类CTs,由于通气孔中的空气间隙较大,因此实际通量可以忽略不计。 核心。这些气隙还使来自主要故障的直流分量的影响最小化 电流,但会降低非饱和(线性)工作区域的测量精度。 

精度极限由峰值瞬时交流电分量误差定义 在单次通电期间,在指定的次级回路时间具有最大的DC偏移 constant. TPZ类CT通常用于特殊应用,例如:差动保护 large generators. 


参考: 
  • 阿海珐

2020年11月4日,星期三

What are the Important Characteristics of SF6断路器s?


SF6气体


六氟化硫(SF6)是一种负电子惰性惰性气体,具有良好的介电和灭弧性能。该气体的电介质强度随压力而增加,并且比3 bar压力下的油的电介质强度高。这种气体广泛用于电气工业,并用作高压应用的灭弧介质,例如 高压金属包覆的开关设备,电容器,断路器,电流互感器,套管等。 


SF6气体的化学性质包括: 

  1. 该气体在高达500摄氏度的温度下稳定。
  2. SF6气体是惰性气体,因此非常适合开关设备应用。因此,SF6气体中金属零件触点的寿命更长,因为这些组件不会被氧化或变质。  
  3. SF6是一种负电子气体,可以很容易地阻止电弧中的电子。
  4. 在最高500摄氏度的温度下不与结构材料发生反应。
  5. 消弧后的分解产物可分解为SF4和SF2,并且分解产物在冷却后重新结合形成原始气体。其余部分通过含有活性氧化铝(Al2O3)的过滤器除去,因此与其他气体相比,损耗因子很小。 
  6. SF6的金属氟化物成分是良好的介电材料,因此对于电气设备是安全的。


SF6断路器s


在过去的20年中,世界各地的多家断路器制造商已开发出SF6断路器,其电压范围为4.16 kV至700 kV。 SF6气体绝缘金属包层开关设备包括工厂组装的金属包层,变电站设备,如断路器,隔离器,接地开关,母线等。这些气体充满SF6气体。这种变电站是紧凑的,并且在人口稠密的城市地区受到青睐。


六氟化硫气体是通过在装有交错水平搁板的钢箱中,在氟气中粗碎碾碎的辊状硫燃烧而制备的,每个搁板中均装有约4千克硫。钢制盒子是气密的。由此获得的气体包含其他氟化物,例如S2F10,SF4,并且必须进一步纯化为SF6,气体通常由化学公司提供。如果大规模生产,气体成本低。气体以液体形式在气瓶中运输。在填充气体之前,将断路器排空至约4毫米汞柱的压力,以除去水分和空气。然后将气体填充到断路器中。气体可以通过气体处理单元回收。


Essential Properties of SF6断路器s

  1. 无臭
  2. 非易燃
  3. 常压常温下的状态气体
  4. 无色
  5. 无毒(但是不纯的SF6气体包含有毒元素)
  6. 高密度气体(密度是20摄氏度和大气压下的空气的5倍)

SF6断路器s Design


多年来,不同的制造商开发了Sf6的设计。如今,有一些独特的设计功能可以识别如下:  

双压式

在这种设计中,在灭弧过程中,高压系统产生的气体通过喷嘴释放到低压系统中。适应该设计的大多数模型已被淘汰。 

单压吹风机  

在这种设计中,气体通过活动气缸系统压缩,并通过喷嘴释放,同时熄灭电弧。广泛用于高达760 kV的电压。 

活罐设计 

此设计类别下的灭弧室由瓷绝缘子支撑。

死坦克设计 

此类灭弧室安装在地面的SF6充气罐中 潜在。根据应用的不同,每种设计都有一定的优点和缺点。单压河豚式活罐破碎机是首选 传统的户外开关站。

抑制电弧的河豚原理方法

吹气缸向下移动至打开行程,压力 收音机P1 / P2上升。压力上升取决于喷嘴的喉管直径 缸的速度和速度。压力比P1 / P2增加到大约5 在打开状态下。压缩气体通过 收敛-发散喷嘴。电弧在电流为零时淬灭。为了更高 中断能力,优化了流态。 

单压吹风机SF6断路器是充满SF6的密封装置 气体压力为5 kg / cm2。死坦克和活坦克的设计都已经 开发用于3.3至760 kV的电压和20至80的分断电流 K a。不断优化设计以提高每台的容量 灭弧室。 SF6型单压力吹风机有两种设计 circuit breakers. 
  • 带绝缘喷嘴的吹风机SF6断路器 
  • 带导电喷嘴的吹风机SF6断路器

Advantages of SF6断路器s 

  1. 对于户外超高压应用,SF6的每极灭弧室数量少于空气冲击波 CB和最低油价CB。户外SF6 CB简单,成本更低, 免维护,紧凑。 
  2.  The decomposition 产品没有爆炸性,因此没有着火或爆炸的危险。因此,该气体是不可燃的并且化学稳定。
  3. 由于相同的气体在回路中再循环,因此气体需求较少。 
  4. SF6的电流承载能力比鼓风断路器的电流承载能力高150%。这是由于它具有出色的SF6气体传热性。 
  5. 与鼓风断路器相比,SF6静音。 
  6. 密封结构避免了水分,灰尘和沙子的污染 等。没有像Air Blast CB这样昂贵的压缩空气系统。 
  7. SF6断路器所需的维护较少。 
  8. SF6具有中断高低故障电流,励磁电流, 容性电流,没有过多的过电压。 
  9. SF6气体回路 断路器可以执行各种职责,例如清除短路故障,断开 空载传输线,电容器开关,变压器,电抗器 切换等非常顺利。 
  10. 具有出色的绝缘,灭弧,理化性能 SF6气体是SF6破碎机的最大优势。 无需频繁更换触点。由于 SF6气体的惰性。因此,触点不会遭受氧化。 
  11. 由于SF6气体的独特特性,电弧是 在没有电流斩波的情况下以零电流自然熄灭 断路器产生的过电压。 

Disadvantages of SF6断路器

  1. 由于所使用的结构类型,出现密封问题。关节不完美 导致气体泄漏。电弧的SF6气体有毒,必须采用牢固的密封措施以防止被吸入。  
  2. 系统中的水分流入对于SF6气体回路非常危险 断路器,因为如果与杂质混合,该气体可能是有毒的。  
  3. 双压力SF6断路器由于类型而相对昂贵 以及复杂的燃气系统。 
  4. 定期维护期间应彻底清洁内部零件 在干净,干燥的环境下。铁氟龙粉尘和硫化物应为 removed. 
  5. 需要特殊的设施来运输天然气,转移天然气和 保持天然气的质量。气体质量下降会影响 SF6断路器的可靠性。 

2020年11月2日,星期一

X / R比的重要性是什么?


电气工程师需要了解X / R比在进行故障计算中的重要性。 该比率实际上可以确定峰值不对称故障电流。因此,非对称故障电流可以远高于对称故障电流。


故障电流


故障计算在电气设计中很重要,因为它可以确定保护装置和电缆的额定值是否适合处理电气系统可能遇到的最坏情况。同样,系统中的故障电流值可以帮助确定保护继电中使用的电流互感器的正确规格。


对于小型设备,可以使用手动方法完成故障计算,但是使用计算机软件来加快过程是很实际的。而且,计算机工具可以容易地执行保护装置之间以及保护装置和电缆之间的协调。

欧姆定律告诉我们,电流等于分压除以值电阻(或阻抗)。在这种情况下,电压和电流的关系成反比。当电路的阻抗作为短路状态的表现接近零时,电流值将趋于接近可能的最高值,这会对电缆和变压器产生热应力,从而导致绝缘材料击穿。同样,短路条件也会产生高磁力,该磁力具有使开关设备和面板中的母线弯曲的能力。巨大的磁力值与故障电流的平方成正比。


保护装置


通常,安装在多个低压系统中的保护装置使用断路器和保险丝。这些设备的任务是尽快消除短路。中高压系统还具有保护电路的其他手段。 


X / R比的重要性


诸如变压器,电动机,发电机和传输线之类的设备本质上是电感性的,因此X / R比值很小。系统短路时 对称故障电流的RMS值由系统电源电压和到故障点的总系统阻抗确定。但是,几乎所有故障在至少一相中都具有明显的不对称性。在分析中,将这种不对称性视为直流分量,必须将其与交流对称性分量组合在一起以提供新的电流值,即RMS非对称性值。断路器必须中断的接触部分瞬间的RMS不对称电流值。 

重要的是要注意,故障电流的直流分量衰减相当快,在大约3的时间内达到微不足道的值。 到5个周期的电源频率。在此过程中,衰减率取决于 故障点的电路。这意味着,如果该比率的值较高,则直流分量的衰减会较慢,从而延长了由于故障而导致的危险。 

现代断路器以规定的X / R标准值进行测试。例如,断路器同时具有低压和高压功能,ANSI标准要求此X / R比为6.6或 更高,对应于15%或更小的功率因数。对于给定水平的对称故障电流, 在给定的断路器触点兼职时间下,此X / R比确定不对称故障电流的值 断路器需要中断。较高的X / R比及其较慢的衰减率将导致较高的 接触时的非对称故障电流。如果X / R比太高,则故障电流不对称 可能会超出断路器的中断能力。 

2020年10月31日,星期六

如何根据NEC 430.52计算电机电路分支电路保护

 



电机电路保护

电动机电路保护描述了为电动机,电动机控制器和电动机控制电路/导体供电的导体的短路保护。 430.52提供了用于保护电动机分支电路的过电流设备的最大尺寸或设置。第100条将分支电路定义为 “最终过电流设备之间的电路导体可保护电路和插座。”


NEC电机控制保护要求

注意,分支电路从最后一个分支电路开始过流 device to the load. 表430.52列出了无延时双保险丝的最大尺寸 元素(延时)保险丝,瞬时跳闸断路器和反向保险丝 定时断路器。大小基于表中所示的满载电流值 430.247至430.250,而非电机铭牌值。 例如,10HP,460伏,3相的最大延时保险丝 铭牌FLA为13安培的电动机将基于14的175% 而不是13安培的175%


礼貌: 库珀·巴斯曼

 



根据240.6,保险丝和固定跳闸断路器的标准尺寸为15、20, 25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、125、150、175、200、225、250, 300、350、400、450、500、600、700、800、1000、1200、1600、2000、2500、3000, 4000 5000和6000A。其他标准保险丝规格为1、3、6、10和 601 amps. 

430.52中的例外允许用户增加过电流的大小 如果电机无法启动,请使用此设备。所有CC类保险丝均可增加至 400%,以及不超过600安培的非延时保险丝。时间延迟 (双元件)保险丝可以增加到225%。所有L类保险丝均可 增加到300%。反时限(热磁)断路器可以是 增加到400%(100安培及以下)或300%(大于100安培)。 对于设计B以外的其他设备,即时跳闸断路器可以调整为1300% 电机,其中1700%用于节能B型电机。 
  • 430.52(C)(2)提醒用户最大设备额定值 在制造商中显示’过载继电器表必须 即使允许更高的值也不会被超出 其他部分为430.52。 
  • 430.52(C)(3)详细说明了即时旅行CB只能为 如果已列出的组合电动机控制器的一部分,则使用。 


2020年10月16日,星期五

断路器及其用途有哪些不同类型?

 



断路器是一种自动操作的电气开关,旨在保护电路免受过载或短路引起的过大电流造成的损坏。


断路器跳闸的方法如下:

  • 过载热保护-由双金属带组成,如果加热超过正常运行值,该双金属带会变形,从而释放固定触点的锁。 
  • 短路用磁性元件-由一个磁性回路组成,该磁性回路的作用是释放保持触点的锁定,从而在过电流较大时触发断开。响应时间非常短(大约十分之一秒)。 


通常将热脱扣器和磁性脱扣器(热磁断路器)结合使用的是一种经济,经过实践检验的技术,但与电子脱扣器相比,其调节灵活性较小。 


微型断路器(MCB)


微型断路器或MCB通常用于6A以下的系统电流范围–63A。此型号有1极到4极两种型号,并且根据IEC 60898标准进行了定义。 MCB有3种类型,即

  • B型 -该型号的跳闸电流为额定电流的三到五倍(3到5 x In)。此类型通常用于不存在浪涌电流以使其跳闸的家用电路和小型商业应用。 
  • C型 -该型号的额定电流为额定电流(5至10 x in)的五至十倍。这些MCB通常用于中小型电动机或荧光灯的商业应用,并且存在一些会引起CB跳闸的浪涌电流。
  • D型 -跳闸为额定电流的十至二十倍(10至20 x In)。这些MCB用于特定的工业应用,在这些应用中,工业电动机,X射线设备,焊接设备等会大量涌入电流。 

塑壳断路器(MCCB)





  • 通常用于系统电流范围从100 A– 2,500 A 
  • 1极至4极
  • MCCB具有IEC,NEMA和ANSI标准

塑壳断路器用于配电系统设计中,主要用于保护低压(<600伏)电气设备和电路。安全应用需要了解其性能和等级。 

空气断路器 


空气断路器(ACB)是一种电气设备,用于为800安培至10K安培以上的电路提供过流和短路保护。这些断路器通常用于低压应用中( <600 V). 

空气断路器是在给定的大气压下在空气中作为灭弧介质工作的断路器。 

当今市场上有几种类型的空气断路器和开关装置,它们耐用,高性能,易于安装和维护。 

机油断路器 



油断路器是一种使用油作为电介质或绝缘介质来熄灭电弧的断路器。 

在油断路器中,使断路器的触点在绝缘油中分开。当系统中发生故障时,断路器的触点在绝缘油下断开,并且在它们之间产生电弧,并且电弧的热量在周围的油中蒸发。

真空断路器 





真空断路器是一种在真空介质中发生灭弧的断路器。 

VCB的优势
  • 真空提供最大的绝缘强度。因此,它比其他任何介质都具有极好的电弧熄灭性能。
  • 真空断路器寿命长。与石油断路器(OCB)或鼓风断路器(ABCB)不同,避免了VCB爆炸。这提高了操作人员的安全性。 
  • 无废气排放到大气中,运行无噪音。
VCB的缺点
  • VCB的主要缺点是,在超过38 kV的电压下它不经济。
  • 而且,如果少量生产,VCB的生产是不经济的。

气体绝缘开关柜 





SF6断路器 是一种使用六氟化硫(SF6)气体作为灭弧介质的断路器。 SF6是一种负电气体,具有吸收自由电子的强烈趋势。断路器的触点在SF6气体的高压流中断开,并且在它们之间产生电弧。电弧中的导电自由电子被气体迅速捕获,形成相对固定的负离子。电弧中导电电子的这种损失迅速建立起足以熄灭电弧的绝缘强度

SF6断路器通常用于110 kV及以上的电压。 








2018年3月17日星期六

什么是步进电位?

照片来源 to: http://www.esgroundingsolutions.com



由在地面或导电地板中流动的电流引起的电压,该电压等于大地或地板表面上两个点之间的电位差,该两个点之间的电位差为一步。
在关键位置,例如变电站周围的围栏,可能会产生危险的步进电压。因此,至关重要的是测量变电站内及其周围位置的阶跃电压,以确保人身或人身安全。 动物。

照片来源 至: http://www.esgroundingsolutions.com

对于低压系统,BS 7430定义了用于为低压设备建立合适的接地装置的元件,包括主接地端子,保护导体,接地导体和电路保护导体,以及使用接地电极将电流耗散至总质量地球。
对于变电站,BS 7354提供了变电站正确接地布置的设计规范,可以为接地电流,故障电流和接地电流创建低阻抗路径,以保护人们免受与阶跃电压相关的危险。

2018年1月3日,星期三

变压器的百分比阻抗如何影响短路分析



在选择断路器和熔断器以保护电气系统时,短路量 必须在变压器的端子上知道可用电流。这是为了确定断路器的机械耐受等级以承受中断 在短路情况下。 

定义:


阻抗百分比表示该百分比 产生满负载所需的额定电压 变压器输出短路时的最大电流。 (伊顿(Eaton),2015年)。

因此,使用百分比阻抗的短路公式 Isc = IFL x(100 /%Z) 

计算方式


变压器额定值
  • 75 kVA
  • 次级240 V
  • 5%阻抗

满载次级电流= 75,000 / 240 = 312安培

应用公式:Isc = IFL x(100 /%Z)。

Isc = 312 /(100 / .05)= 6,240安培。 

在此示例中,最大短路电流为FLA的20倍(6240/312)。  

上图简单地告诉我们,如果变压器的阻抗百分比降低,则SC电流也会成比例地增加。 

在此示例中,将变压器阻抗减小到2.5%也会使SC电流增加到40x。 

因此


...在此示例中,我们需要选择5%变压器阻抗的kAIC额定值不小于6,240安培的断路器。断路器的kAIC额定值选择不当会完全损坏设备,并可能造成巨大的灾难。 


注意:这只是有关阻抗百分比如何影响SC分析的简短示例,因为在系统中计算SC时还需要考虑几个因素。有关更详细的SC分析,请阅读 如何使用点对点方法解决短路计算问题。 

欢迎任何意见


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