Блок потужністю 1000 кВА з первинною напругою 480 В споживає 1203 А. На кресленні показано вимикач на 1600 А на первинній обмотці, головний вимикач на 4000 А на вторинній обмотці 208Y/120 В і 14 футів кабелю між ними. Арифметика правильна, і план все одно повертається зі штампом для перегляду та повторного подання. більшістьзахист трансформатора від перевантаження по струмупомилки не є помилками в розрахунках. Вони походять від захисту неправильного компонента.
Що насправді вимагає стаття 450
Стаття 450 NEC трактує трансформатор як пристрій, що піддається впливу двох різних подій: тривалого перевантаження, яке повільно нагріває обмотку, та несправності, яка пошкоджує її за мілісекунди. Таблиця 450.3(B) охоплює пристрої з номінальною напругою 1000 В і нижче, і вона дає вам два шляхи, а не одну відповідь.
Шлях перший, захист лише первинної. Первинний пристрій не може перевищувати 125% первинного струму повного навантаження, якщо цей струм становить 9 А або більше, і 167% нижче цього порогу. Шлях другий, первинний і вторинний захист. Основний пристрій може піднятися до 250%, тоді як вторинний пристрій утримується на рівні 125%, або 167% під 9 А. Обидві цифри є максимальними, і обидві дозволяють округлення до наступного стандартного рейтингу, зазначеного в 240.6.
Варто читати формулювання в оригіналі, а не в резюме, оскільки винятки мають таку ж вагу, як і таблиця. Поточний текстNFPA 70, Національний електротехнічний кодекспублікується Національною асоціацією протипожежного захисту, а стаття 450 міститься в розділі 4, на одну статтю попереду методів електропроводки, які більшість інсталяторів знають за звичкою.
Підрахуйте цей блок потужністю 1000 кВА. Первинний струм становить 1203 А, тому 125% дає 1504 А, що округлюється до 1600 А. Вторинний струм становить 2776 А, отже, 125% дає 3470 А. Стандартного номінального значення 3500 А немає, тому наступний розмір становить 4000 А, а не 3500 А, як припускають багато розкладів панелей.
Чому захист трансформатора від перевантаження по струму не є захистом двигуна
І двигун, і трансформатор викликають імпульс під час подачі напруги, тому вони часто розглядаються як взаємозамінні. Вони не є. Реле перевантаження двигуна відповідає опублікованій тепловій моделі та скидається оператором, який стоїть поруч. Трансформатор знаходиться позаду вимикача, розмір якого відповідає коду, і цей вимикач є єдиним пристроєм, що стоїть між обмоткою з опором 5,75% і дуговим замиканням нижче.
Ось те, чого пропускає більшість покупців: порив. Блок із литої смоли зазвичай споживає струм у 8-12 разів більше номінального протягом перших 0,1 с. На тому самому первинному струмі 1203 А пік першого циклу може досягати близько 12 кА, тому вимикач 1600 А з його миттєвим спрацьовуванням у десять разів більше номінального (16 кА) проходить чистий холодний запуск, тоді як термомагнітний пристрій із нижчим фіксованим магнітним налаштуванням спрацьовує при кожному повторному подачі живлення після відключення.
Неправильне рішення — продовжувати збільшувати пристрій, доки неприємне відключення не припиниться. Кожен крок угору збільшує пропускну енергію, яку обмотка поглинає під час вторинного замикання, і саме так трансформатор, який повністю відповідає вимогам на папері, виходить з ладу через третій рік. У разі зіткнення пускового струму та захисного вікна чесними варіантами є інше сімейство вимикачів, регульований магнітний розчіплювач або перехід до первинного та вторинного захисту. Більше число на кресленні не є одним із них.
Лише початкова або первинна та середня: де приймається рішення
Прилади, що належать комунальному підприємству, як правило, призначені лише для основного обладнання, оскільки підприємство захищає свій власний трансформатор, а клієнт ніколи не бачить пристрій. Промислові та комерційні проекти зазвичай закінчуються первинним і вторинним, і причина більш практична, ніж юридична.
Вторинний захист виявляє несправності, які основний пристрій фізично не бачить. Низький рівень дугового замикання на вторинній стороні може мати струм, що в 1,5 рази перевищує номінальний струм, який 250% первинний вимикач ніколи не усуне. Обмотка просто вариться, поки дим не знайде дверний ущільнювач. Додайте довгі вторинні лінії та обмеження відводів 240.21(C), і вторинний пристрій також стане якорем для визначення розміру провідника та длязахист трансформатора від перевантаження по струмувивчення.
| Конфігурація | Первинний пристрій | Вторинний пристрій | Де підходить |
| Лише первинний | 125% первинного FLA (167%, якщо 9 А або менше) | Не вимагається | Пристрої, що належать комунальним підприємствам, встановлені на колодці, короткі виділені пробіги |
| Первинний і вторинний | До 250% первинної FLA | 125% вторинної FLA (167%, якщо 9 A або менше) | Заводи, лікарні, зали даних, довгі вторинні живильники |
| Провідники вторинного відводу | За таблицю 450.3(B) | Плюс обмеження кранів 240.21(C). | Пробігає понад 10 футів або за правилом 25 футів, якщо його умови виконуються |
Частина, яка позначається: вторинні провідники під 240.21(C)
Вторинна обмотка трансформатора не є послугою, а її провідники не є фідерами, доки не приземляться на пристрій надструму. До тих пір вони є провідниками відводів, і 240.21(C) обмежує, як далеко вони можуть проходити та скільки струму вони можуть пропускати відносно пристрою на дальньому кінці.
Ми бачили це на добудові лікарні минулого року: 1000 кВА, 480 В дельта первинної, 208Y/120 В вторинної, 14 футів 4-дюймового трубопроводу до віддаленого розподільного щита 2500 А. Основний пристрій знаходився всередині 450.3. Вторинні провідники не були всередині 240.21(C), тому що довший допуск вимагає, щоб напруга провідника становила принаймні одну третину номінального значення пристрою, а прогін був захищений від фізичного пошкодження. Стояк трубопроводу перетнув громадський коридор без бар’єру, і AHJ прочитав малюнок саме так, як було написано.
Коригування коштувало двох днів і переглянутого маршруту. Знайти його під час введення в експлуатацію коштувало б вікна вимкнення. Ось чому ми просимо однолінійну діаграму перед випуском aіндивідуальний трифазний трансформатор: намотування є найпростішою частиною, але вікно захисту залежить від того, де розташований перший пристрій і як туди потрапляють провідники.
Про що говорить табличка трансформатора
Кожен розрахунок захисту починається зшильдик трансформатора, а три поля виконують більшу частину роботи. Номінальна кВА та напруга дають струм повного навантаження. Відсотковий імпеданс дає струм пошкодження. Підвищення температури з його класом ізоляції встановлює температурну межу, за якої пристрій має залишатися.
Візьмемо той самий блок потужністю 1000 кВА з опором 5,75%. Вторинний струм при повному навантаженні становить 2776 А, отже, болтове замикання на вторинних клемах досягає приблизно 48 кА до того, як буде підраховано опір кабелю. Корпус 4000 А з номінальним струмом розриву 65 кА є чесною специфікацією. Збірка на 42 кА не є такою, незважаючи на розклад панелі.
Імпеданс також має допуск. IEEE C57.12.01 дозволяє виміряному значенню знаходитися в діапазоні навколо зазначеної цифри, тому проект 5,75% може отримати 6,0%, і це єдине число змінює як струм пошкодження, так і дослідження координації. Попросіть перевірене значення зі звіту про звичайне випробування. Цифри в каталозі призначені для складання бюджету, а не для налаштування реле.
Крани належать одній сторінці. Чотирипозиційний діапазон вимкнення ланцюга плюс або мінус 2 на 2,5% змінює ефективний коефіцієнт витків, а отже, вторинну напругу та струм, які пристрій бачить при заданому навантаженні. На паспортній табличці подвійної напруги підтвердьте, яке з’єднання передбачалося в дослідженні захисту перед випуском механізму.
Заводські деталі, які розширюють або звужують вікно захисту
Кожен виготовлений нами блок проходить регулярні випробування перед відправкою, і цифри, які містяться у звіті, насправді потрібні інженеру із захисту: виміряний імпеданс, холостого ходу та втрати навантаження, коефіцієнт прикладеної напруги на кожному відводі та опір ізоляції. На аТрансформатор зі списку ULЗамовити файл переліку також виправляє систему ізоляції та номінальні характеристики закріплення, тому зміна поля первинних наконечників стає питанням переліку, а не рішенням магазину.UL 1561є стандартом, що лежить в основі цього файлу для сухих трансформаторів загального призначення та силових трансформаторів, і саме з нього фактично походить таблиця підвищення температури, на яку спирається ваше дослідження захисту.
На більших рамах кидок вимірюється, а не передбачається. Ми фіксуємо пік першого циклу на осцилографі, тому що блок із литої смоли потужністю 2500 кВА на дванадцятикратній табличці може підштовхнути магнітне налаштування вимикача у формованому корпусі за межі його діапазону регулювання. Клієнту потрібна ця крива до того, як розподільний пристрій буде замовлено, а не після того, як пристрій буде на місці, а наіндивідуальний трифазний трансформаторця крива ніколи не є кривою каталогу.
Завод площею 120 000 м² використовує систему якості, запроваджену спільним підприємством Eaton у 2023 році, тому звіт про випробування доставляється разом із трансформатором, а не через три тижні. Це має значення під час підключення, коли AHJ запитує документацію, і ніхто не хоче бути особою, яка втратила файл.
Контрольний список перед випуском креслення
Сім пунктів охоплюють більшість проблем, які виникають у пакеті захисту трансформатора. Обчислюйте первинний струм повного навантаження за кВА та напругою, а не за графіком. Усвідомлено обирайте шлях захисту та запишіть його на кресленні. Перевірте миттєве відключення від виміряного пускового напруги з резервом.
Потім закінчіть набір. Встановіть розмір додаткового пристрою на 125% і підтвердьте наступний стандартний рейтинг у 240,6. Перевірте довжину вторинного провідника та силу струму відповідно до 240.21(C) перед замовленням кабелю. Використовуйте перевірений імпеданс, а не імпеданс каталогу, для дослідження несправності та рейтингу переривання. Перевірте з’єднувальну перемичку та провідник заземлюючого електрода для окремо створеної системи відповідно до 250.30. Нарешті, помістіть перевірені дані захисту в пакет O і M, щоб наступний інженер успадкував факти замість припущень.
Кожен із цих кроків займає хвилини на кресленні та тижні в полі. Крок, який найчастіше пропускають, це той, який нікому не належить: хтось припускає, що його перевірив постачальник спорядження, а постачальник спорядження припускає, що це зробив зареєстрований інженер.
Отримайте дані захисту перед замовленням обладнання.
Якщо ви закриваєте aзахист трансформатора від перевантаження по струмусхема та дані паспортної таблички все ще відкриті, надішліть нам однолінійну діаграму, графік навантаження та доступний струм пошкодження на первинній обмотці. Наша інженерна служба повертає перевірений імпеданс, криву пускових напруг і формат звіту про звичайні випробування, який ваш інженер може переглянути, зазвичай протягом двох робочих днів.
Ryan Electric виготовляє сухі та масляні трансформатори потужністю від 10 кВА до 200 МВА у конструкціях із литої смоли, VPI та заповнених рідиною.Трансформатор зі списку ULконструкції, конфігурації CSA та варіанти IEC під одним дахом. Попросіть пакет захисту з вашою пропозицією. Це нічого не коштує наперед і позбавляє від повторного подання пізніше.
Про автора. Цю статтю підготувала команда розробників силових трансформаторів компанії Ryan Electric, виробника сухих, масляних і кріплених трансформаторів з 2007 року. Команда підтримує координацію захисту, заводські випробування та сертифікацію в Північній Америці для проектів у Сполучених Штатах, Канаді, на Близькому Сході та в Південно-Східній Азії. Питання щодо специфікацій можна надсилати в нашу інженерну службу через сайт компанії.
