Selezione del fusibile di disattivazione per la protezione del trasformatore di distribuzione

La selezione del fusibile di protezione per trasformatori inizia con il coordinamento, non con la scelta del fusibile di dimensioni superiori alla corrente primaria del trasformatore. Definire la tensione e la messa a terra del sistema, la potenza apparente (kVA) e l'impedenza del trasformatore, il carico e la corrente di spunto, la protezione a monte e a valle, la corrente di guasto disponibile e le condizioni ambientali del sito. Quindi, utilizzare le curve tempo-corrente esatte del produttore per definire l'intervallo di intervallo accettabile per il fusibile. Solo dopo aver definito il corpo dell'interruttore, il tubo del fusibile, la struttura del fusibile, la capacità di interruzione, l'isolamento e il pacchetto di montaggio possono essere considerati come un unico assemblaggio compatibile.

Inizia con i dati del trasformatore e del sistema.

XIYA POWER offre corpi portafusibili a caduta, fusibili di collegamento e opzioni protette o antivento , ma non è possibile selezionare una riga di prodotto finché non si conoscono i requisiti di protezione. La prima valutazione dovrebbe seguire questa matrice.

Decisione Input richiesto Perché è importante Rilasciare le prove
Servizio di sistema Tensione nominale e massima, messa a terra, frequenza Definisce i requisiti di tensione e isolamento. Schema unifilare e specifiche di sistema
Servizio di trasformazione kVA, tensione primaria, collegamento dell'avvolgimento, impedenza Stabilisce i limiti di protezione della corrente primaria e del trasformatore Scheda tecnica del trasformatore approvato
Caricamento in corso Carico continuo, carico di picco, sovraccarico di emergenza Definisce la corrente che il collegamento deve trasportare senza operare Programma di carico o studio della linea di alimentazione
Transitori Corrente di spunto magnetizzante e assorbimento a freddo Definisce le esigenze di transito di breve e media durata Dati del produttore e studio sulla protezione
Protezione adiacente Curve TCC a valle e a monte Definisce la finestra di coordinamento File delle curve del dispositivo e pianificazione dell'impostazione
dovere di falegnameria Corrente di guasto massima nel punto di intervento dell'interruttore. Imposta le prestazioni di interruzione richieste Studio di cortocircuito attuale
Ambiente Inquinamento, altitudine, temperatura, vento, accesso Influisce sull'isolamento e sulla configurazione della carrozzeria. Dati ambientali del sito e del progetto
Flusso di lavoro ingegneristico per la selezione di un pacchetto di fusibili di protezione per trasformatori.
Iniziate con i dati di sistema e del trasformatore, completate il coordinamento, quindi rilasciate il pacchetto di interruttori e fusibili compatibili.

La selezione del corpo e la selezione del collegamento sono verifiche tecniche correlate ma distinte. Il corpo fornisce l'isolante, i contatti, la cerniera, il supporto del tubo fusibile e l'interfaccia di montaggio. Il collegamento fornisce la caratteristica tempo-corrente che reagisce alla sovracorrente. Un certificato di collaudo completo deve dimostrare che il collegamento selezionato è compatibile con il sistema e che l'esatta combinazione di collegamento, tubo e corpo è compatibile.

I lettori che necessitano della sequenza operativa prima del processo di selezione possono consultare il funzionamento di un interruttore differenziale con fusibile . Questo articolo si concentra sulla selezione della protezione del trasformatore, senza ripetere la definizione di base.

Calcola la corrente primaria, ma non dimensionare il fusibile basandoti solo sulla corrente.

Per un trasformatore trifase, la corrente nominale della linea primaria è:

I_primary = kVA / (1.732 x kV_primary)

Per un trasformatore trifase rappresentativo da 11 kV, 630 kVA:

I_primary = 630 / (1.732 x 11) = approximately 33.1 A

Questo è un calcolo ingegneristico rappresentativo, non un progetto per un cliente di XIYA POWER. Stabilisce il riferimento di corrente primaria nominale. Non seleziona automaticamente un collegamento da 33 A, 40 A o 50 A.

Diversi confini agiscono in direzioni opposte:

  • Carico continuo e di emergenza richiedere che il collegamento trasporti la corrente di trasformatore consentita senza riscaldamento o funzionamento inaccettabili.
  • Corrente di magnetizzazione richiede che la curva di fusione minima rimanga al di fuori dell'inviluppo di energizzazione del trasformatore.
  • Ritiro a freddo può mantenere la corrente elevata dopo un'interruzione per un periodo più lungo rispetto alla corrente di spunto magnetizzante.
  • Protezione dai guasti passanti del trasformatore limita le dimensioni o la velocità del collegamento. La curva di sicurezza totale deve proteggere il trasformatore entro i limiti di danno o di resistenza approvati.
  • Selettività a monte e a valle è possibile restringere ulteriormente l'intervallo accettabile.

I requisiti di carico e transitori definiscono un limite inferiore di riporto. La protezione del trasformatore e il coordinamento dei dispositivi adiacenti definiscono un limite superiore di interruzione. Il fusibile di collegamento accettabile viene individuato all'interno di tale intervallo utilizzando curve reali. L'arrotondamento di 33.1 A a una dimensione standard del fusibile omette il calcolo necessario per determinare se il risultato resisterà agli eventi normali e consentirà comunque di interrompere i guasti dannosi.

Coordinare il fusibile con il trasformatore e l'alimentatore

Il diagramma di coordinamento deve utilizzare esattamente le curve di fusione minima e di soppressione totale del collegamento proposto. Deve inoltre includere i confini del trasformatore e del dispositivo adiacente necessari per valutare sia la protezione che la selettività.

confine di coordinamento Curva o dati richiesti Rischio in caso di omissione Azione del revisore
Massimo carico Corrente continua e di emergenza con durata Funzionamento anomalo o invecchiamento accelerato del collegamento Mantenere il carico consentito al di sotto del limite di fusione applicabile
Corrente di magnetizzazione Ampiezza e durata ricavate dai dati del trasformatore Funzionamento durante l'alimentazione Verificare la percorribilità dell'intera area di punta
Ritiro a freddo Corrente multipla e durata Intervento durante il ripristino della linea di alimentazione Controlla l'intera area di prelievo, non un singolo punto di prelievo.
Resistenza del trasformatore Impedenza e curva di danno/guasto passante approvata Esposizione del trasformatore oltre il suo limite di resistenza Mantenere la completa pulizia all'interno del perimetro di protezione richiesto.
Dispositivo a valle Fusibile secondario, interruttore o relè TCC Perdita di selettività per un guasto secondario Preservare l'intervallo di coordinamento richiesto dal progetto.
Dispositivo a monte Fusibile di alimentazione, riconnettore o interruttore TCC Interruzione o blocco dell'alimentazione prima che il ramo del trasformatore si liberi Confermare la sequenza operativa prevista dell'alimentatore.
Interruzione di servizio Massima corrente di guasto disponibile in quel luogo Interruzione oltre la durata di assemblaggio approvata Verificare la combinazione completa di ritaglio e collegamento proposta
Strati concettuali di coordinamento tempo-corrente per la selezione dei fusibili dei trasformatori.
Il collegamento selezionato deve resistere ai carichi e alle correnti di spunto, rimanendo entro i limiti di protezione del trasformatore e della linea di alimentazione.

Le etichette di tipo K e di tipo T descrivono le famiglie di velocità relative, ma l'etichetta non rappresenta una curva universale. Le caratteristiche effettive di fusione minima e di scarico totale variano a seconda del produttore e della serie di prodotto. Anche le normative di progetto o delle aziende di servizi pubblici possono limitare la classe di velocità consentita. Selezionare le curve specifiche per il collegamento proposto, non da una tabella K/T generica.

La norma IEC 60282-2 definisce i requisiti per i fusibili a espulsione utilizzati nei sistemi in corrente alternata con tensione superiore a 1,000 V. Tale standard di prodotto non sostituisce lo studio di protezione del progetto. Il carico del trasformatore, la corrente di spunto, l'attivazione a freddo, il funzionamento in caso di guasto e il coordinamento con i dispositivi adiacenti richiedono comunque i dati di progetto e le curve del produttore.

Verificare che il corpo del ritaglio, il fusibile e l'interfaccia siano un unico pacchetto.

Una volta stabilita la finestra di coordinamento, verificare il pacchetto hardware senza unire i valori provenienti da righe di prodotti non correlati.

Elemento del pacchetto Controllo della selezione Errore comune di specifica
Tensione nominale di interruzione e isolamento Corrispondere al carico massimo del sistema, alle condizioni di messa a terra e al livello di isolamento del progetto. Selezione basata esclusivamente sulla tensione nominale
Valore nominale di corrente continua del corpo Trasportare il carico massimo consentito e rispettare la compatibilità con il tubo/connettore approvato. Trattando la corrente del corpo come la corrente nominale del fusibile.
Interruzione dello spettacolo La combinazione completa di interruttore/collegamento approvata supera la corrente di guasto disponibile Combinazione di dati relativi al corpo e ai collegamenti provenienti da combinazioni separate
Collegamento del fusibile Il valore esatto dell'ampere e la classe di velocità superano lo studio TCC Scegliere la dimensione più vicina sopra la corrente primaria
tubo e raccordo terminale Il pulsante, il filo, la corda, le parti di controllo dell'arco e la geometria della seduta sono compatibili Supponendo che i collegamenti con la stessa etichetta di ampere siano meccanicamente intercambiabili
Tipo di staffa e corpo Corpo aperto, protetto, chiuso o antivento adatto all'interfaccia del progetto Assegnazione dei dati degli accessori come valutazione completa del ritaglio
Corpo del fusibile estraibile, tubo fusibile, fusibile di collegamento, contatti e interfaccia di montaggio
La classificazione del corpo, la curva del fusibile, la costruzione del tubo, i contatti e la ferramenta di montaggio devono appartenere a un unico pacchetto compatibile.

La categoria XIYA, disponibile online, comprende diverse opzioni per corpo, collegamento, staffa, protezione e resistenza al vento. I dati relativi a tensione, corrente, carico di rottura e accessori sono volutamente separati. Seguite la stessa procedura anche nella richiesta di offerta (RFQ): identificate la famiglia di prodotti selezionata e la relativa documentazione tecnica prima di inserire un valore nella specifica finale.

Questa analisi del pacchetto determina anche se un altro elemento nella gerarchia delle apparecchiature di commutazione di distribuzione sia più adatto a svolgere la funzione. Un fusibile di protezione non dovrebbe essere utilizzato per un ruolo che richiede interruzioni ripetute controllate, automazione remota o un'architettura di protezione diversa.

Regolare la selezione in base alle condizioni ambientali e di installazione.

Anche se il coordinamento elettrico rimane invariato, le condizioni ambientali possono modificare l'isolamento, il materiale, la protezione della carrozzeria e il tipo di montaggio richiesti.

  • Inquinamento e sale: Registrare la classe di inquinamento del progetto, la distanza di dispersione richiesta, l'esposizione costiera e i depositi industriali. Non assegnare la distanza di dispersione in base a un'etichetta climatica generica.
  • Condizioni umide: Verificare il profilo dell'isolatore e la sua configurazione in base ai requisiti di resistenza all'umidità e alla contaminazione previsti dal progetto.
  • Altitudine: Quando l'altitudine del sito supera il valore di riferimento per la classificazione del prodotto, applicare la correzione richiesta dalla norma applicabile, dalle specifiche di progetto e dai dati del produttore.
  • Temperatura: Confrontare l'intero intervallo di temperatura ambiente con i limiti operativi del corpo, del fusibile e dei componenti meccanici. Utilizzare, ove necessario, i valori di declassamento specifici del prodotto.
  • Vento: Verificare il comportamento della staffa e del tubo alla velocità del vento di progetto e stabilire se è necessaria una configurazione antivento.
  • Accesso protetto alla fauna selvatica o sorvegliato: Determinare se una carrozzeria aperta è accettabile o se è necessaria una configurazione protetta/chiusa e un pacchetto di protezioni.
  • Accesso per la manutenzione: Registrare i vincoli relativi agli strumenti operativi, all'accesso e all'orientamento per la successiva progettazione del montaggio.
Valutazione ambientale dell'installazione di un fusibile di protezione per trasformatore esterno.
L'inquinamento, la salsedine, l'altitudine, la temperatura, il vento e le condizioni di accesso influiscono sulla carrozzeria finale e sul pacchetto di isolamento.

Questi sono parametri di selezione, non istruzioni di installazione. La distanza finale tra i pali, le distanze di sicurezza, i metodi di lavoro e le procedure di messa a terra sono definiti nel progetto di installazione approvato e nelle normative operative locali.

Preparare la richiesta di offerta (RFQ) e il pacchetto di approvazione prima del rilascio.

Una richiesta di offerta per fusibili per trasformatori dovrebbe includere le stesse prove utilizzate per effettuare la selezione:

  1. Tensione nominale e massima del sistema, messa a terra, frequenza e schema unifilare.
  2. Trasformatore kVA, tensione primaria e secondaria, collegamento degli avvolgimenti, gruppo vettoriale e impedenza.
  3. Corrente di spunto del trasformatore e dati relativi a danni/guasti passanti approvati.
  4. Corrente di guasto massima nel punto di intervento dell'interruttore e base per lo studio del cortocircuito.
  5. Carico normale, carico di emergenza consentito e requisito di ritiro a freddo.
  6. File TCC per i dispositivi di protezione a monte e a valle.
  7. Classe di tensione/corrente del corpo proposta, funzione di interruzione, tipo di fusibile, velocità e valore in ampere.
  8. Requisiti relativi a inquinamento, altitudine, temperatura, vento, accessibilità e dispositivi di protezione individuale.
  9. Tubo, collegamento, staffa, montaggio, disegno, standard di destinazione, quantità e requisiti per i pezzi di ricambio.

La guida per la presentazione delle richieste di offerta (RFQ) relative alle apparecchiature ad alta tensione del sito copre la struttura più ampia dei dati di progetto; questo articolo aggiunge le prove di protezione e coordinamento specifiche per i trasformatori.

Consideriamo una richiesta di informazioni rappresentativa per il trasformatore da 11 kV, 630 kVA calcolato in precedenza. Essa indica una classe di interruzione di 12 kV, una classe di corrente di corpo e un valore nominale del collegamento basato sulla corrente primaria di 33.1 A. Omette la corrente di guasto disponibile, i limiti di corrente di spunto e di danneggiamento del trasformatore, l'attivazione a freddo e le curve TCC dei dispositivi adiacenti. Omette anche la classe di inquinamento e l'altitudine. Questa è una revisione tecnica rappresentativa, non un progetto di un cliente XIYA POWER.

La procedura corretta è quella di sospendere il rilascio tecnico. Il funzionamento in caso di guasto non può essere verificato senza il risultato del cortocircuito; la protezione e la selettività non possono essere confermate senza le curve; e l'isolamento/involucro non può essere finalizzato senza i dati ambientali. L'emissione del collegamento di dimensioni standard più vicino creerebbe una selezione non supportata.

Quando questi input saranno pronti, inviare il pacchetto dati del progetto a XIYA POWER per la verifica del modello, la revisione della documentazione e la formulazione del preventivo. Il passaggio di consegne dovrà specificare cosa è confermato, cosa rimane provvisorio e quale documento di prodotto controlla ciascun valore rilasciato.

Domande frequenti

Come si calcola la corrente primaria del trasformatore per la selezione del fusibile?

Per un trasformatore trifase, dividere la potenza nominale in kVA per 1.732 volte la tensione di fase primaria in kV. Un trasformatore da 630 kVA a 11 kV fornisce circa 33.1 A. Il risultato è un valore di riferimento per il coordinamento, non la potenza nominale finale del collegamento.

È possibile utilizzare la corrente a pieno carico del trasformatore come valore nominale del fusibile?

No. Il collegamento selezionato deve inoltre resistere ai carichi consentiti, alle correnti di spunto e ai picchi di carico a freddo, proteggendo al contempo il trasformatore e coordinandosi con i dispositivi adiacenti.

Qual è la differenza tra la corrente nominale del sezionatore e la corrente del fusibile?

La corrente nominale del corpo si riferisce al percorso della corrente di interruzione e all'hardware compatibile. La corrente nominale del fusibile si riferisce all'elemento di protezione sostituibile selezionato dallo studio TCC. Si tratta di valori distinti all'interno di un unico gruppo approvato.

Perché è necessario verificare la corrente di guasto disponibile nel punto di intervento dell'interruttore?

Determina se la combinazione completa di interruttore e fusibile proposta ha prestazioni di interruzione adeguate. Il valore deve derivare da uno studio di cortocircuito in corrente per la configurazione di sistema applicabile.

In che modo i fusibili di tipo K e di tipo T influiscono sulla protezione dei trasformatori?

Rappresentano diverse famiglie di velocità, con la K generalmente più veloce e la T generalmente più lenta. La scelta finale dipende dalle curve specifiche del produttore, dai limiti del trasformatore e dalle regole di coordinamento della linea di alimentazione.

Quali informazioni dovrebbero essere incluse in una richiesta di offerta per fusibili a caduta?

Includere dati relativi a sistema, trasformatore, carico, corrente di spunto, corrente di guasto, TCC, ambiente, interfaccia hardware, norme, disegno, quantità e ricambi. Le informazioni mancanti sui guasti o sulle curve devono essere contenute in una versione tecnica anziché essere colmate con ipotesi.

Candy Zhao
Candy Zhao

Candy Zhao, direttrice vendite presso XIYA POWER, coordina le richieste di offerta tecnica per apparecchiature di media tensione, interruttori di carico, sezionatori, fusibili, scaricatori di sovratensione e relative apparecchiature di distribuzione. Si occupa inoltre della comunicazione relativa alle offerte, dei disegni, delle richieste di rapporti di prova, delle condizioni di consegna e dei dettagli degli ordini di esportazione per aziende di servizi pubblici, appaltatori EPC, costruttori di quadri elettrici e distributori.

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