Typowe układy ochrony RMU: wyzwalacz obciążeniowy z bezpiecznikiem (LBS-Fuse), wyzwalacz z przekaźnikiem (CB + Relay) oraz automatyzacja linii doprowadzającej

Typowe układy ochrony RMU: wyzwalacz obciążeniowy z bezpiecznikiem (LBS-Fuse), wyzwalacz z przekaźnikiem (CB + Relay) oraz automatyzacja linii doprowadzającej

RMU są często opisywane jako urządzenia „przełączające”, jednak decyzje dotyczące ochrony określają, jak skutecznie RMU rzeczywiście ogranicza uszkodzenia i przywraca zasilanie w przypadku awarii. Najczęstsze schematy ochrony RMU można podzielić na trzy kategorie: łącznik obciążeniowy + bezpiecznik , wyzwalacz obwodowy + przekaźnik , oraz projekty linii zasilających gotowe do automatyzacji .

W niniejszym artykule wyjaśniono zasadę działania każdego ze schematów, obszary ich zastosowania oraz elementy specyfikacji, które należy ustalić przed zakupem.

Schemat 1: Łącznik obciążeniowy (LBS) + bezpiecznik dla linii zasilających transformatorów

Jest to jeden z najczęściej stosowanych schematów linii zasilających transformatorów w rozdzielnicach RMU. Linie pierścieniowe są zwykle wyposażone w łączniki obciążeniowe, natomiast linia zasilająca transformator korzysta z łącznika zabezpieczonego bezpiecznikiem.

Jak zapewnia ochronę: bezpiecznik usuwa uszkodzenia spowodowane zwarciami po stronie transformatora lub niskiego napięcia (LV), które są odbijane na stronę średniego napięcia (MV), podczas gdy wyłącznik obciążenia (LBS) zapewnia możliwość przełączania i izolacji.

Zastosowania najlepiej pasujące:

• Standardowe transformatory rozdzielcze z konwencjonalnymi wymaganiami w zakresie ochrony.
• Obiekty, w których priorytetem jest prostota oraz niski stopień złożoności cyklu życia.
• Sieci, w których nie jest wymagana koordynacja zabezpieczeń w każdym kiosku.

Co należy określić: typ i moc znamionowa bezpiecznika, wymagania dotyczące działania wyzwalacza, sygnalizacja oraz bezpieczne procedury wymiany.

Schemat 2: Włącznik próżniowy (VCB) + przekaźnik zabezpieczeniowy

Moduły rozdzielcze z wyłącznikami (RMU) oparte na wyłącznikach stosuje się w przypadku, gdy wymagana jest koordynacja zabezpieczeń, automatyka lub wyższy stopień obciążenia. Zasilacz z wyłącznikiem wykorzystuje przekładniki prądowe (CT) oraz przekaźnik do zadziałania przy wystąpieniu uszkodzeń.

Jak zapewnia ochronę: funkcje przekaźnika (nadprądowa, zwarciowa do ziemi, kierunkowa – tam, gdzie jest to wymagane) powodują szybkie zadziałanie wyłącznika. Ustawienia zabezpieczeń można dostosować tak, aby zapewnić koordynację i selektywność.

Zastosowania najlepiej pasujące:

• Kluczowe obciążenia lub przewody przemysłowe wymagające selektywności i zdalnego sterowania.
• Sieci o wyższym poziomie prądu zwarciowego, w których nie preferuje się rozwiązań z bezpiecznikami.
• Projekty z integracją systemu SCADA oraz wymaganiami dotyczącymi zdalnego przywracania zasilania.

Co należy określić: Stosunki i klasy przekładni prądowych (CT), funkcje zabezpieczeń, napięcie cewki wyzwalającej/sterującej oraz wymagania dotyczące rejestracji zdarzeń.

Schemat 3: Gotowy do automatyki RMU (FPI + napęd silnikowy + zdalne wejścia/wyjścia)

Automatyka przewodów nie ogranicza się tylko do wyzwalacza. Wiele operatorów sieci stosuje gotowe do automatyki jednostki RMU wyposażone w:

• Wskaźniki przejścia uszkodzenia (FPI): szybkie lokalizowanie uszkodzeń w sieciach kablowych.
• Silnikowe urządzenia izolacyjne (LBS): zdalne przełączanie w celu sekcjonowania.
• Zdalna jednostka końcowa (RTU) – wejścia/wyjścia: stan, alarmy i sterowanie.

Jak pomaga: poprzez skracanie czasu lokalizacji uszkodzeń oraz umożliwienie zdalnego przywracania zasilania, szczególnie w sieciach pierścieniowych z wieloma kioskami.

Co należy określić: oczekiwania dotyczące interfejsu komunikacyjnego, strategia zasilania układów sterowania, lista wejść/wyjść (IO) oraz wymagania cyberbezpieczeństwa, o ile są stosowalne.

Uwagi dotyczące ochrony przed zwarciem do ziemi

Zachowanie zwarć do ziemi zależy od sposobu uziemienia systemu (bezpośrednie, rezystancyjne, izolowane). Schemat ochrony musi być dostosowany do metody uziemienia sieci. Na przykład:

• W systemach uziemionych bezpośrednio można stosować konwencjonalne progi prądowe nadprądowe ochrony przed zwarciem do ziemi.
• W systemach uziemionych rezystancyjnie może być konieczna korekta czułości.
• W systemach izolowanych lub kompensowanych często wymagana jest kierunkowa ochrona przed zwarciem do ziemi oraz staranna koordynacja.

Włącz metodę uziemienia do swojego zapytania ofertowego dotyczących RMU; bez niej założenia dotyczące ochrony będą się różnić.

Lista kontrolna zakupu ochrony dla RMU

• Schemat jednoliniowy: liczba obwodów pierścieniowych, typ zasilacza transformatora oraz wszelkie dodatkowe zasilacze.
• Dane sieciowe: poziom prądu zwarcia w kiosku, sposób uziemienia oraz oczekiwania dotyczące koordynacji.
• Zakres automatyzacji: wyłącznie ręczna vs z napędem silnikowym; wyłącznie lokalna vs system SCADA.
• Wymagania pomiarowe: wymagania dotyczące przetworników prądowych (CT) i napięciowych (VT) w przypadku rozliczeń lub monitoringu.
• Wymagania testowe: Elementy testów fabrycznych (FAT), testy funkcjonalne blokad i wejść/wyjść (I/O).

Linki wewnętrzne

Dla kategorii produktów RMU oraz dyskusji dotyczących konfiguracji: Jednostki Główne Pierścienia .

Ogólnie dla urządzeń ochrony MV i związanych z nimi zestawów: Zmiany .

Podsumowanie

Nie istnieje jeden „najlepszy” schemat ochrony RMU. Rozłącznik obciążeniowy (LBS) w połączeniu z bezpiecznikiem to proste i sprawdzone rozwiązanie dla wielu zasilaczy transformatorowych. Wyłącznik w połączeniu z przekaźnikiem umożliwia selektywność i automatyzację. RMU gotowe do automatyzacji skracają czas przerwy w zasilaniu poprzez ulepszenie lokalizacji uszkodzeń i zdalne przywracanie zasilania. Wybór należy dokonać na podstawie poziomu prądu zwarciowego, sposobu uziemienia, stopnia krytyczności obciążeń oraz modelu eksploatacji sieci.

Sugestie obrazów

• Obraz: https://www.enweielectric.com/products/rmu
• ALT: schematy ochrony RMU dla zasilaczy transformatorowych i zasilaczy pierścieniowych
• Obraz: https://www.enweielectric.com/products/current-transformers
• ALT: transformatory prądowe stosowane do pomiarów przekaźników ochrony RMU