معرفی کلید قدرت خلأ ABB VD4 برای شبکههای 36 و 40.5 kV
کلید قدرت ABB VD4 یک خانواده دژنکتور خلأ فشار متوسط برای کنترل، قطع و حفاظت مدارهای الکتریکی در سطوح ولتاژ نامی 36 و 40.5 kV است. سند ارائهشده یک راهنمای عمومی برای چندین تیپ از این خانواده است و مدلهایی با جریان نامی 630 تا 3150 A و قدرت قطع متقارن 16 تا 40 kA را در نسخههای ثابت و کشویی پوشش میدهد؛ بنابراین مقادیر دقیق جریان، قدرت قطع، وزن و نوع نصب باید بر اساس تیپ کامل کلید تعیین شوند.
در سری VD4، قطع جریان داخل محفظه خلأ انجام میشود. فناوری قطع خلأ باعث میشود قوس الکتریکی هنگام عبور جریان از صفر طبیعی خاموش شود و استقامت دیالکتریک فاصله بین کنتاکتها با سرعت بالایی بازیابی شود. این ساختار برای مدارهای فشار متوسطی طراحی شده است که به قطع مطمئن جریان بهرهبرداری و جریان اتصال کوتاه نیاز دارند.
خانواده بررسیشده شامل تیپهایی برای ولتاژ 36 و 40.5 kV است. جریان نامی بر اساس تیپ میتواند 630، 1250، 1600، 2000، 2500 یا 3150 A باشد. قدرت قطع متقارن نیز در مقادیر 16، 20، 25، 31.5 و 40 kA ارائه شده است، اما همه ترکیبهای جریان و قدرت قطع برای تمام تیپها در دسترس نیستند و انتخاب باید مستقیماً از جدول فنی انجام شود.
کلیدهای این خانواده در دو ساختار نصب ثابت و نصب روی بخش کشویی عرضه میشوند. فاصله مرکز قطبها در نسخه ثابت 360 mm و در نسخه کشویی 280 mm اعلام شده است. وزن دستگاه نیز با توجه به جریان نامی، قدرت قطع و نوع نصب تغییر میکند و نمیتوان یک وزن ثابت را به کل سری نسبت داد.
برای تیپهای متداول، زمان بستهشدن حدود 60 ms، زمان بازشدن حداکثر 45 ms، زمان قوس حداکثر 15 ms و زمان کل قطع حداکثر 60 ms اعلام شده است. برای تیپهای دارای قدرت قطع 40 kA، مقادیر زمان عملکرد متفاوت است و زمان بازشدن میتواند تا محدوده 60 تا 90 ms و زمان کل قطع تا محدوده 75 تا 105 ms افزایش یابد.
تیپهای 2500 و 3150 A در شرایط اعلامشده به تهویه اجباری نیاز دارند. جریان 2500 A برای دمای محیط حداکثر 55 °C و جریان 3150 A برای دمای محیط حداکثر 40 °C، با خنککاری فن و قطبهای مونتاژشده روی بخش کشویی ذکر شده است. ازاینرو شرایط حرارتی تابلو و سیستم تهویه باید بخشی از فرایند انتخاب فنی باشد.
سری VD4 برای حفاظت فیدرهای فشار متوسط، خطوط و کابلها، ترانسفورماتورها، موتورهای فشار متوسط، ژنراتورها و سایر مدارهایی کاربرد دارد که سطح اتصال کوتاه آنها با قدرت قطع تیپ انتخابی هماهنگ است.
کاربردهای صنعتی محصول
کلید قدرت ABB VD4 در شبکههای توزیع و تأسیسات فشار متوسط با ولتاژ نامی 36 یا 40.5 kV برای قطع و وصل مدار در شرایط عادی و قطع جریانهای خطا استفاده میشود. این خانواده برای سلولهای ورودی، خروجی، کوپلر و فیدرهای اصلی پستهای برق قابل بررسی است.
در حفاظت خطوط کابلی و خطوط هوایی، قدرت قطع کلید باید با حداکثر جریان اتصال کوتاه محاسبهشده در محل نصب هماهنگ باشد. سری بررسیشده تیپهایی با قدرت قطع متقارن 16 تا 40 kA دارد، اما انتخاب یک مقدار بالاتر از نیاز شبکه بدون بررسی ابعاد، قیمت، نوع تابلو و هماهنگی تجهیزات جانبی توصیه فنی محسوب نمیشود.
در فیدرهای ترانسفورماتور، VD4 میتواند وظیفه جداسازی و قطع جریان خطا را در هماهنگی با رله حفاظتی انجام دهد. جریان نامی کلید باید بر اساس توان و جریان بار ترانسفورماتور، شرایط اضافهبار، دمای محیط و ظرفیت توسعه آینده انتخاب شود.
برای موتورهای فشار متوسط، علاوه بر جریان نامی و قدرت قطع، تعداد دفعات عملکرد، جریان راهاندازی، زمان شتابگیری، نوع حفاظت موتور و هماهنگی با سایر تجهیزات راهاندازی اهمیت دارد. کلید قدرت خلأ برای مدارهایی مناسب است که قطع اتصال کوتاه و جداسازی ایمن فیدر موردنیاز است.
در فیدرهای ژنراتور و منابع تولید، باید علاوه بر جریان اتصال کوتاه متقارن، مقدار نامتقارن، مؤلفه DC، مشخصات ولتاژ بازیابی گذرا و زمان عملکرد حفاظت بررسی شود. دادههای مربوط به نرخ افزایش و پیک ولتاژ بازیابی گذرا در سند ارائهشده اعلام شدهاند، اما تأیید نهایی باید با مطالعه هماهنگی شبکه انجام شود.
نسخه ثابت برای تابلوهایی مناسب است که کلید بهصورت دائمی در سلول نصب میشود. نسخه کشویی برای پروژههایی کاربرد دارد که نیاز به جداسازی مکانیکی کلید، وضعیت تست یا خارج از سرویس و دسترسی آسانتر برای بازرسی و نگهداری وجود دارد.
در تیپهای 2500 و 3150 A، طراحی حرارتی تابلو اهمیت ویژهای دارد. این مدلها مطابق شرایط ذکرشده به خنککاری اجباری با فن نیاز دارند. در نتیجه دمای محیط، مسیر گردش هوا، ظرفیت فن، افت فشار داخلی تابلو و تداوم عملکرد سیستم تهویه باید در طراحی بررسی شوند.
