Anwendung von Mittelspannungsschaltanlagen für Niederspannungstransformatoren

1. Was ist ein Niederspannungs-Durchsteck-Stromwandler?

Die Funktion eines Stromwandlers (CT) besteht darin, hohe Ströme in niedrige Ströme oder Hochspannungsströme in Niederspannungsströme (1A oder 5A) umzuwandeln, die in Mess-, Detektionsinstrumenten und Relaisschutzvorrichtungen verwendet werden. Das Arbeitsprinzip von Stromwandlern ähnelt dem von Leistungstransformatoren mit strukturellen Komponenten wie Eisenkernen und Primärspulen. Das Verhältnis des Stroms in Primär- und Sekundärspulen ist annähernd umgekehrt proportional zu ihrer Windungszahl. Bei Verwendung wird die Primärspule in Reihe mit dem Stromkreis des gemessenen Stroms geschaltet, während die Sekundärspule in Reihe mit den Stromspulen des Messinstruments und des Relais geschaltet wird.

Niederspannungs-Durchsteck-Stromwandler beziehen sich im Allgemeinen auf Stromwandler, die in Schaltanlagen mit einer Spannung von 720V und darunter verwendet werden. Ihr Isolationsniveau ist im Allgemeinen eine Netzfrequenz-Spannungsfestigkeit von 3kV/1min und eine Blitzstoßspannungsfestigkeit von 10kV. Mittelspannungsschaltanlagen sind Geräte mit einer Spannung von über 1000V, und das Spannungsfestigkeitsniveau einer typischen 12kV-Schaltanlage beträgt 42kV/1min und eine Blitzstoßspannungsfestigkeit von 75kV. Um Durchsteck-Stromwandler in Mittelspannungsgeräten verwenden zu können, müssen Isolationsprobleme gelöst werden.

Welche Vorteile bietet die Verwendung von Durchgangsstromwandlern für Mittelspannungsschränke?

Der Mittelspannungstransformator hat eine Epoxidharz-Gießharzstruktur, die die Stromumwandlungsaufgabe erfüllt und eine Stütz- und Isolierfunktion für die Sammelschiene übernimmt. In einigen Fällen kann der Mittelspannungstransformator jedoch die Anforderungen nicht erfüllen:

2.1. Wenn mehr als 4 Sekundärwicklungen erforderlich sind und Blockstromwandler in der Regel maximal 4 Sekundärwicklungen haben, werden zwei Blockstromwandler benötigt, und die Größe der Schaltanlage muss vergrößert werden, was zu höheren Kosten führt; In einigen Anwendungen wie dem Generatorausgang werden 3 Sekundärwicklungen in der A/C-Phase installiert, und in der B-Phase wird ein Generatorerregungs-Erdungsschutz hinzugefügt, insgesamt 4 Wicklungen. Blockstromwandler können die Anforderungen nur schwer erfüllen;

2.2. Wenn mehrere Übersetzungsverhältnisse vorliegen, müssen Stromwandler mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen auf derselben Phasenschiene installiert werden;

2.3. PX-Schutzstufenanwendung. Die PX-Stufe ist ein magnetischer Transformator mit geringer Streuung, der üblicherweise für Übersetzungsverhältnisse von 1 A oder darunter verwendet wird und hauptsächlich in hochimpedanten Differentialschutzverfahren eingesetzt wird. Aufgrund der festgelegten Werte wie Knickpunktspannung sind diese Transformatoren in der Regel größer;

2.4. Für Schaltanlagen mit hohen dynamischen und thermischen Stabilitätswerten sind die allgemeinen dynamischen und thermischen Stabilitätswerte von Block-CTs mit niedrigem Stromübersetzungsverhältnis niedriger, während Durchgangs-CTs nicht von der dynamischen und thermischen Stabilität des Hauptstromkreises beeinflusst werden und die Anforderungen erfüllen können;

2.5. Beispiele für besondere Anwendungen im Schiffsbau sind wie folgt: 3 Wicklungen pro A/C-Phase: 600/1 0.5-Stufe, 600/15P20 15VA, 1200/1 PX-Stufe, 4 Wicklungen für Phase B: 600/1 0.5-Stufe, 600/1 0.5-Stufe, 600/1 5P20 15VA, 1200/1 PX-Stufe;

Verwendung eines Durchgangstransformators in einem Mittelspannungsschrank

3.1. Isolierhülsenmontage, z. B. CT-Montage an der Abgangshülse für Ringkabelschaltanlagen, gasgefüllte Schränke usw., und CT-Montage an der Vorderseite der Primärkontaktbox für Schaltanlagen nach US-amerikanischem Standard. Im Allgemeinen hat jede Phase 2 Sätze obere und untere Kontaktboxen, insgesamt 4. Es gibt auch Konstruktionen, bei denen die primäre Kontaktbox nach US-amerikanischem Standard am oberen Teil der Platine montiert wird und CT installiert wird;

3.2. Isolierte Sammelschienenmontage, CT wird auf der isolierten Sammelschiene installiert, die eine Erdung oder eine halbleitende Metallabschirmung aufweist, und wird auch auf dem L-PDS auf der Rückseite des Kontaktkastens installiert.

3.3. Kabelinstallation, CT-Hülse auf dem Primärkabel, geeignet für Niedrigstromsituationen, wie z. B. CT-Hülse auf dem Ausgangskabel von Ringknoten, ist häufiger.

4. Wirtschaftlicher Vergleich

Für Mehrwicklung oder PX-Level CTs sind zwei oder mehr Block-CTs erforderlich. Die Kosten für Niederspannungs-CTs + isolierte Hülsen/isolierte Sammelschienen sind niedrig, und es ist nicht erforderlich, die Tiefe des Schaltschranks zu erhöhen, wodurch Größe und Gewicht reduziert werden; Für einen Block-CT, der die Anforderungen erfüllen kann, sind die Kosten für Niederspannungs-CT + isolierte Hülse/isolierte Sammelschiene hoch und haben keine Vorteile.

5. Fazit

Produktanwendungsprobleme technisch zu lösen, um Kosten zu senken und Anforderungen zu erfüllen, ist der richtige Ansatz; Anstatt auf betrügerische oder minderwertige Produkte zurückzugreifen, um Kosten zu senken und einen unlauteren Wettbewerb zu betreiben, kann die Anwendung von Niederspannungs-CT in Mittelspannungsschaltanlagen Vorteile wie Kostensenkung, geringere Installationsgröße und -gewicht, einfacher Austausch und unbeeinträchtigte dynamische und thermische Stabilität bieten und kann auch die Kundenanforderungen bestmöglich erfüllen. Solange das Isolationssystem optimiert wird, um die Anforderungen der Niederspannungs-CT-Spannungsfestigkeit zu erfüllen, kann dies erreicht werden. Gleichzeitig sind moderne Spannungs- und Stromsensoren meistens Niederspannungskomponenten, die sich auf die langfristige Produktentwicklung vorbereiten können.