مقایسه عملکرد دستگاه ترکیبی SF6 و کلید قدرت

مقایسه عملکرد دستگاه ترکیبی SF6 و مدارشکن

عملکرد ترانسفورماتور بدون بار در حالت قطع

بیشتر خواص بار واحد اصلی حلقه در سیستم توزیع برق، تقسیم و بسته شدن ترانسفورماتور توزیع است. ظرفیت کلی 315-1250 کیلوولت آمپر است و جریان بی باری ترانسفورماتور توزیع حدود 2٪ از جریان نامی است. هنگام قطع ترانسفورماتور بی باری، اگر مدارشکن توانایی خاموش کردن قوس الکتریکی قوی داشته باشد و روش خاموش کردن قوس الکتریکی از نوع انرژی خارجی باشد، پدیده قطع جریان خاموش کننده اجباری قوس الکتریکی قبل از صفر رخ خواهد داد که منجر به اضافه ولتاژ قطع می شود. در صورت استفاده از مدارشکن، به دلیل قابلیت خاموش کردن قوس الکتریکی آن، برای قطع جریان اتصال کوتاه بزرگ طراحی شده است. هنگام قطع جریان کوچک ترانسفورماتور بی باری، احتمال خاموش کردن قوس الکتریکی اجباری وجود دارد که منجر به اضافه ولتاژ قطع می شود. در این راستا، استفاده از مدارشکن هایی با قابلیت خاموش کردن قوس الکتریکی قوی مطلوب نیست. و کلید بار SF6، به دلیل ویژگی‌های الکتریکی گاز SF6، هنگامی که قوس در گاز SF6 سرد می‌شود، هنوز هم الکتریسیته را تا زمانی که دما کاملاً پایین بیاید، هدایت می‌کند و قطع جریان قبل از عبور جریان از صفر کوچک است، بنابراین از اضافه ولتاژ بالا جلوگیری می‌شود. بنابراین، عملکرد استفاده از کلید بار SF6 برای قطع ترانسفورماتور بدون بار بهتر از بریکر مدار SF6 است و بریکر مدار SF6 بهتر از بریکر مدار خلاء است.

حفاظت از عملکرد ترانسفورماتورهای توزیع

برای حفاظت از ترانسفورماتورهای توزیع، استفاده از ترکیب سوئیچ بار SF6 + فیوز مؤثرتر از بریکرها است و گاهی اوقات دومی حتی نمی‌تواند نقش حفاظتی مؤثری ایفا کند. آزمایش اتصال کوتاه ثابت می‌کند که وقتی ترانسفورماتور روغنی اتصال کوتاه می‌شود، برای جلوگیری از انفجار مخزن روغن، خطا باید ظرف 20 میلی‌ثانیه برطرف شود. محدود کردن مقدار جریان اتصال کوتاه می‌تواند به طور مؤثر از ترانسفورماتور محافظت کند. زمان کامل قطع مدار شکن از سه بخش تشکیل شده است، زمان عمل حفاظت رله + زمان عمل ذاتی بریکرها + زمان قوس الکتریکی که عموماً به سه سیکل (60 میلی‌ثانیه) نیاز دارد، بنابراین نمی‌تواند به طور مؤثر از ترانسفورماتور محافظت کند. حتی ترانسفورماتورهای خشک به دلیل عملکرد حفاظتی سریع فیوزها، بهتر از استفاده از بریکرها هستند.

عملکرد هماهنگی حفاظت رله

حفاظت از مدارشکن در ابتدای شبکه توزیع حلقه‌ای (بریکِر تغذیه ۱۰ کیلوولتی پست) عموماً برای قطع سریع ۰ ثانیه، برای اضافه جریان ۰.۵ ثانیه و برای توالی صفر ۰.۵ ثانیه تنظیم می‌شود. اگر از یک مدارشکن در واحد اصلی حلقه‌ای استفاده شود، حتی اگر روی ۰.۵ ثانیه تنظیم شود، به دلیل پراکندگی زمان عملکرد ذاتی مدارشکن، اطمینان از اینکه مدارشکن انتهای اول ابتدا عمل نکند، دشوار است. فیوز محدودکننده جریان تحت تأثیر افت ولتاژ ناشی از اتصال کوتاه قرار نمی‌گیرد و می‌تواند خطا را در مدت زمان بسیار کوتاهی و بدون ایجاد تریپ جهشی برطرف کند.