Et eksempel på overbelastning af transformer og kortslutningsbeskyttelse

NEC Artikel 450 // Transformers Vaults

Transformatorbeskyttelse består af begge overbelastningsbeskyttelse og kortslutning beskyttelse. Overbelastningsbeskyttelse udføres normalt ved korrekt valg af den sekundære overstrømmende beskyttelsesanordning.

Et eksempel på overbelastning af transformer og kortslutningsbeskyttelse (fotokredit: ABB; Mariano Berrogain)

NEC Artikel 450 giver specifikke primære ogsekundære overstrøm-enhedsværdier, der muligvis ikke overskrides. Disse varierer afhængigt af transformatorens tilgængelighed til ukvalificerede personer og transformatorens impedans.

Den mindste beskyttelsesanordning, som giver transformatorens nominelle fuldstrømsstrøm giver den bedste praktiske overstrømsbeskyttelse.

Kortslutningsbeskyttelse indebærer sammenligning af transformatorskadeskurven pr IEEE Std. C57.109-1993 med den primære overstrømsenhedens tidsstrømskarakteristik. Generelt skal skadekurven være til højre og over den primære overstrømsenhedskarakteristik.

En anden begrænsning på den primære overstrømsenhed er, at den skal kunne modstå transformatorens indløb uden at snuble (og uden skader for strømbegrænsende sikringer).

Eksempel //

Et eksempel på tidstrømskendetegn, der viser beskyttelse for en 1000 kVA 13,2 kV Delta:

480 Y / 277 V, 5.75% Z-transformer er vist i Figur 1. Transformatoren er beskyttet med en 65E strømbegrænsende primær sikringer og en 1200 A elektronisk sekundær sikringsbryder. Som det fremgår af figuren, modstår sikringerne indstødningen uden skade, da indløbspunktet er til venstre og under sikringsminimum smeltekurven.

Figur 1 - Eksempelbeskyttelse til en 1000 kVA, 13,2 kV Delta: 480 Y / 277 V, 5,75% Z Transformator af tør type

Transformeren er beskyttet mod kortslutninger af de primære sikringer. Den sekundære afbryder giver overbelastningbeskyttelse ved transformatorens fuldlaststrøm. Bemærk, at primære sikrings- og sekundære kredsløbsegenskaber overlapper for højfejlstrømme; Dette er uundgåeligt og anses for acceptabelt. Bemærk også, at sikringskurven og transformatorskaderkurven overlapper hinanden; dette er uundgåeligt, men disse skal overlappe ved den laveste nuværende mulige.

Til strømme under sikrings- / transformatorskadeskurven Overlapper den sekundære afbryder skal beskytte transformeren.

Bemærk også, at transformatoren beskadigeskarakteristik er vist to gange. Fordi transformeren er en delta-wye-transformer, vil en jordfejl på transformatorens sekundære side resultere i kun 57,7% af den maksimale trefasede primærfejlstrøm, mens en sekundærvikling oplever den fulde fejlstrøm.

Dette er illustreret i figur 2, såvel som korrelationen for delta-delta-transformatorer.

Figur 2 - Fejlstrøm for delta-wye transformator L-N fejl og delta-delta transformator L-L fejl

Skadekarakteristikken er derfor blevet flyttet til 57,7% af den offentliggjorte værdi at redegøre for sekundære fejl i jord til jord. Den skiftede kurve har også en anden, mere konservativ kurve vist; Dette er den hyppige fejlkurve og gælder kun for den sekundære overstrømningsenhed, da fejl mellem transformatorens sekundære og sekundære overstrømmende beskyttelsesanordning ikke bør være hyppige.

Differentiel beskyttelse for transformatorer er meget effektiv til transformatorens interne fejl.

Hvis differentialbeskyttelse leveres, er den denprimær beskyttelse for interne fejl og vil fungere før den primære overstrømsenhed. Den primære overstrømsenhed tjener som backupbeskyttelsesanordning til interne fejl i dette tilfælde.

Reference: Systembeskyttelse - Bill Brown, P.E., Square D Engineering Services