Perlindungan Arus Lebih Transformer: Saiz Peranti Utama dan Sekunder Di Bawah NEC 450.3

Unit 1,000 kVA dengan primer 480 V menarik 1,203 A. Lukisan menunjukkan pemutus 1,600 A pada primer, utama 4,000 A pada sekunder 208Y/120 V, dan kabel 14 kaki di antara keduanya. Aritmetik adalah betul, dan rancangan itu masih kembali dicop semakan dan serahkan semula. Kebanyakanperlindungan arus lampau pengubahkesilapan bukan kesilapan pengiraan. Mereka datang daripada melindungi komponen yang salah.

Apa Perkara 450 Sebenarnya Memerlukan

Artikel 450 NEC menganggap transformer sebagai peranti yang terdedah kepada dua peristiwa berbeza: beban berlebihan berterusan yang memanaskan belitan perlahan-lahan dan kerosakan yang merosakkannya dalam milisaat. Jadual 450.3(B) meliputi unit berkadar 1,000 V dan ke bawah, dan ia memberi anda dua laluan dan bukannya satu jawapan.

Laluan pertama, perlindungan utama sahaja. Peranti utama tidak boleh melebihi 125% daripada arus beban penuh utama di mana arus itu ialah 9 A atau lebih, dan 167% di bawah ambang tersebut. Laluan kedua, perlindungan primer dan sekunder. Peranti utama mungkin meningkat kepada 250% manakala peranti kedua dipegang pada 125%, atau 167% di bawah 9 A. Kedua-dua angka adalah maksimum, dan kedua-duanya membenarkan pembundaran ke penarafan standard seterusnya yang disenaraikan dalam 240.6.

Perkataan itu patut dibaca dalam asal dan bukannya ringkasan, kerana pengecualian membawa berat seperti jadual. Teks semasa bagiNFPA 70, Kod Elektrik Negaraditerbitkan oleh Persatuan Perlindungan Kebakaran Kebangsaan, dan Artikel 450 terletak dalam Bab 4, satu artikel di hadapan kaedah pendawaian yang diketahui oleh kebanyakan pemasang.

Jalankan nombor pada unit 1,000 kVA itu. Arus primer ialah 1,203 A, jadi 125% memberikan 1,504 A, yang membulat kepada peranti 1,600 A. Arus sekunder ialah 2,776 A, jadi 125% memberikan 3,470 A. Tiada penarafan piawai 3,500 A, itulah sebabnya peningkatan saiz seterusnya ialah 4,000 A dan bukan 3,500 A seperti yang diandaikan oleh banyak jadual panel.

Mengapa Perlindungan Arus Lebih Transformer Bukan Perlindungan Motor

Motor dan pengubah kedua-duanya menarik lonjakan pada penjanaan, jadi kedua-duanya sering dianggap sebagai boleh ditukar ganti. Mereka tidak. Geganti beban lampau motor mengikuti model terma yang diterbitkan dan ditetapkan semula oleh pengendali yang berdiri di sebelahnya. Transformer terletak di belakang pemutus yang bersaiz kod, dan pemutus itu adalah satu-satunya peranti yang berdiri di antara belitan impedans 5.75% dan kerosakan arka hiliran.

Inilah bahagian yang kebanyakan pembeli rindukan: inrush. Unit resin tuang biasanya menarik arus terkadar 8 hingga 12 kali untuk 0.1 saat pertama. Pada primer 1,203 A yang sama, puncak kitaran pertama boleh mendarat berhampiran 12 kA, jadi pemutus 1,600 A dengan perjalanan serta-merta pada penarafan sepuluh kali ganda (16 kA) menunggang melalui permulaan sejuk dengan bersih, manakala peranti magnet terma dengan tetapan magnet tetap yang lebih rendah bergerak pada setiap penjanaan semula selepas gangguan.

Pembetulan yang salah ialah terus membesarkan peranti sehingga gangguan tersandung berhenti. Setiap langkah naik meningkatkan tenaga lepas yang diserap oleh penggulungan semasa kerosakan sekunder, dan begitulah pengubah yang mematuhi sepenuhnya di atas kertas gagal pada tahun tiga. Apabila masuk dan tingkap perlindungan bertembung, pilihan yang jujur ​​ialah keluarga pemutus yang berbeza, perjalanan magnet boleh laras atau beralih ke perlindungan primer dan sekunder. Nombor yang lebih besar pada lukisan bukanlah salah satu daripadanya.

Utama-Sahaja atau Utama-dan-Menengah: Tempat Keputusan Dibuat

Unit pelekap pad milik utiliti biasanya utama sahaja, kerana utiliti melindungi pengubahnya sendiri dan pelanggan tidak pernah melihat peranti itu. Projek perindustrian dan komersial biasanya berakhir pada peringkat rendah dan menengah, dan sebabnya adalah lebih praktikal daripada undang-undang.

Perlindungan sekunder menangkap kerosakan yang tidak dapat dilihat oleh peranti utama secara fizikal. Kerosakan arka peringkat rendah pada bahagian sekunder mungkin berada pada arus undian 1.5 kali ganda, yang mana pemutus utama 250% tidak akan pernah dibersihkan. Penggulungan hanya masak sehingga asap menemui kedap pintu. Tambah larian menengah yang panjang dan had ketuk 240.21(C), dan peranti kedua juga menjadi penambat untuk saiz konduktor dan untukperlindungan arus lampau pengubahbelajar.

Bahagian Yang Ditanda: Konduktor Sekunder Di Bawah 240.21(C)

Sekunder pengubah bukan perkhidmatan, dan konduktornya bukan penyuap sehingga ia mendarat pada peranti arus lebih. Sehingga itu ia adalah konduktor pili, dan 240.21(C) mengehadkan sejauh mana ia boleh berlari dan berapa banyak arus yang boleh dibawa berbanding peranti di hujung.

Kami melihat ini pada penambahan hospital tahun lepas: 1,000 kVA, 480 V delta primer, 208Y/120 V menengah, 14 kaki saluran 4 inci ke papan suis 2,500 A jauh. Peranti utama berada di dalam 450.3. Konduktor sekunder tidak berada di dalam 240.21(C), kerana elaun paip yang lebih panjang memerlukan keluasan konduktor sekurang-kurangnya satu pertiga daripada rating peranti dan larian dilindungi daripada kerosakan fizikal. Penaik konduit melintasi koridor awam tanpa halangan, dan AHJ membaca lukisan itu betul-betul seperti yang tertulis.

Kos pembetulan dua hari dan laluan yang disemak semula. Menemuinya semasa pentauliahan akan memerlukan tetingkap penutupan. Inilah sebabnya kami meminta gambar rajah satu baris sebelum mengeluarkan apengubah tiga fasa tersuai: penggulungan adalah bahagian yang mudah, tetapi tetingkap perlindungan bergantung pada tempat peranti pertama berada dan bagaimana konduktor sampai ke sana.

Apa yang Dikatakan oleh Papan Nama Transformer

Setiap pengiraan perlindungan bermula padapapan nama pengubah, dan tiga bidang melakukan kebanyakan kerja. KVA dan voltan berkadar memberikan arus beban penuh. Impedans peratus memberikan arus kerosakan. Kenaikan suhu dengan kelas penebatnya menetapkan had haba peranti sepatutnya kekal di bawah.

Ambil unit 1,000 kVA yang sama pada impedans 5.75%. Arus beban penuh sekunder ialah 2,776 A, jadi sesar bolted pada terminal sekunder mencapai kira-kira 48 kA sebelum impedans kabel dikira. Bingkai 4,000 A dengan penarafan gangguan 65 kA adalah spesifikasi yang jujur. Perhimpunan 42 kA bukan, apa jua tuntutan jadual panel.

Impedans juga membawa toleransi. IEEE C57.12.01 membenarkan nilai yang diukur berada dalam jalur sekitar angka yang ditentukan, jadi reka bentuk 5.75% boleh mencapai 6.0%, dan nombor tunggal itu menggerakkan kedua-dua arus kerosakan dan kajian koordinasi. Minta nilai yang diuji daripada laporan ujian rutin. Angka katalog adalah untuk belanjawan, bukan untuk menetapkan geganti.

Ketik berada pada halaman yang sama. Julat paip luar litar empat kedudukan tambah atau tolak 2 sebanyak 2.5% mengubah nisbah pusingan berkesan, dan oleh itu voltan sekunder dan arus yang dilihat peranti pada beban tertentu. Pada papan nama dwi-voltan, sahkan sambungan mana yang diandaikan oleh kajian perlindungan sebelum gear dilepaskan.

Butiran Kilang Yang Melebarkan atau Mengecilkan Tetingkap Perlindungan

Setiap unit yang kami bina diuji secara rutin sebelum penghantaran, dan angka yang disertakan dalam laporan adalah yang sebenarnya diperlukan oleh jurutera perlindungan: impedans terukur, tanpa beban dan kehilangan beban, nisbah voltan yang dikenakan pada setiap pili dan rintangan penebat. Pada aTransformer tersenarai ULperintah fail penyenaraian juga membetulkan sistem penebat dan penamatan penamatan, jadi perubahan medan kepada lugs utama menjadi soalan penyenaraian dan bukannya keputusan kedai.UL 1561ialah piawaian di sebalik fail itu untuk tujuan umum jenis kering dan pengubah kuasa, dan di sinilah asal jadual kenaikan suhu yang bergantung kepada kajian perlindungan anda.

Inrush diukur dan bukannya diandaikan pada bingkai yang lebih besar. Kami merekodkan puncak kitaran pertama pada osilograf, kerana unit resin tuang 2,500 kVA pada papan nama dua belas kali boleh menolak tetapan magnet pemutus kes acuan melepasi julat pelarasannya. Pelanggan memerlukan lengkung itu sebelum gear suis ditempah, bukan selepas gear berada di tapak, dan pada apengubah tiga fasa tersuaikeluk itu bukanlah keluk katalog.

Loji seluas 120,000 m2 menjalankan sistem kualiti yang diperkenalkan melalui usaha sama Eaton pada 2023, itulah sebabnya laporan ujian dihantar dengan pengubah dan bukannya tiba tiga minggu kemudian. Ia penting pada tenaga, apabila AHJ meminta dokumentasi dan tiada siapa yang mahu menjadi orang yang kehilangan fail itu.

Senarai Semak Sebelum Anda Melepaskan Lukisan

Tujuh item merangkumi kebanyakan perkara yang salah pada pakej perlindungan pengubah. Kira arus beban penuh primer dari papan nama kVA dan voltan, bukan dari jadual. Pilih laluan perlindungan dengan sengaja dan catatkan pada lukisan. Periksa perjalanan serta-merta terhadap arus masuk yang diukur dengan margin untuk ganti.

Kemudian selesaikan set. Saiz peranti kedua pada 125% dan sahkan penarafan standard seterusnya dalam 240.6. Sahkan panjang dan ampacity konduktor sekunder terhadap 240.21(C) sebelum kabel dipesan. Gunakan impedans yang diuji, bukan impedans katalog, untuk kajian kerosakan dan penilaian gangguan. Sahkan pelompat ikatan dan konduktor elektrod pembumian untuk sistem terbitan berasingan di bawah 250.30. Akhir sekali, letakkan data perlindungan yang diuji dalam pakej O dan M supaya jurutera seterusnya mewarisi fakta dan bukannya andaian.

Setiap langkah tersebut mengambil masa beberapa minit pada lukisan dan minggu di lapangan. Langkah yang paling kerap dilangkau ialah langkah yang tidak dimiliki sesiapa: seseorang menganggap pembekal gear telah menyemaknya, dan pembekal gear menganggap jurutera rekod melakukannya.

Dapatkan data perlindungan sebelum gear ditempah.

Jika anda menutup aperlindungan arus lampau pengubahskema dan data papan nama masih terbuka, hantarkan kepada kami gambar rajah satu baris, jadual beban dan arus kerosakan yang tersedia di primer. Meja kejuruteraan kami mengembalikan impedans yang diuji, lengkung masuk dan format laporan ujian rutin yang boleh disemak oleh jurutera anda, biasanya dalam masa dua hari perniagaan.

Ryan Electric membina transformer jenis kering dan terendam minyak daripada 10 kVA hingga 200 MVA dalam resin tuang, VPI dan reka bentuk berisi cecair, denganTransformer tersenarai ULreka bentuk, konfigurasi CSA dan varian IEC di bawah satu bumbung. Minta pakej perlindungan dengan sebut harga anda. Ia tidak memerlukan kos di muka dan menjimatkan penyerahan semula kemudian.

Mengenai Pengarang - Artikel ini telah disediakan oleh pasukan kejuruteraan pengubah kuasa di Ryan Electric, pengeluar transformer jenis kering, tenggelam minyak dan pad-mount sejak 2007. Pasukan ini menyokong penyelarasan perlindungan, ujian kilang dan pensijilan Amerika Utara untuk projek di seluruh Amerika Syarikat, Kanada, Timur Tengah dan Asia Tenggara. Soalan spesifikasi boleh dihantar ke meja kejuruteraan kami melalui laman web syarikat.