Jednotka 1 000 kVA s primárem 480 V odebírá 1 203 A. Na výkresu je znázorněn jistič 1 600 A na primární části, hlavní přívod 4 000 A na sekundární straně 208Y/120 V a 14 stop kabelu mezi nimi. Aritmetika je správná a plán se stále vrací s razítkem revidovat a znovu odeslat. Většinanadproudová ochrana transformátoruchyby nejsou chyby ve výpočtu. Pocházejí z ochrany nesprávné součásti.
Co článek 450 skutečně vyžaduje
Článek 450 NEC považuje transformátor za zařízení vystavené dvěma různým událostem: trvalému přetížení, které pomalu zahřívá vinutí, a poruše, která jej poškodí během milisekund. Tabulka 450.3(B) pokrývá jednotky s jmenovitým napětím 1 000 V a nižším a poskytuje vám dvě cesty namísto jedné odpovědi.
Cesta jedna, pouze primární ochrana. Primární zařízení nesmí překročit 125 % primárního proudu při plném zatížení, pokud je tento proud 9 A nebo více, a 167 % pod touto prahovou hodnotou. Cesta dvě, primární a sekundární ochrana. Primární zařízení se může zvýšit na 250 %, zatímco sekundární zařízení je udržováno na 125 %, nebo 167 % pod 9 A. Obě hodnoty jsou maxima a obě umožňují zaokrouhlení nahoru na další standardní hodnocení uvedené v 240.6.
Formulace stojí za přečtení spíše v originále než ve shrnutí, protože výjimky mají stejnou váhu jako tabulka. Aktuální textNFPA 70, National Electrical Codeje publikován Národní asociací požární ochrany a článek 450 je v kapitole 4, jeden článek před způsoby zapojení, které většina instalátorů zná ze zvyku.
Spočítejte čísla na té jednotce 1 000 kVA. Primární proud je 1 203 A, takže 125 % dává 1 504 A, což zaokrouhluje na zařízení 1 600 A. Sekundární proud je 2 776 A, takže 125 % dává 3 470 A. Neexistuje žádný standardní jmenovitý proud 3 500 A, což je důvod, proč další zvýšení velikosti je 4 000 A a ne 3 500 A, jak předpokládá mnoho plánů panelů.
Proč nadproudová ochrana transformátoru není ochrana motoru
Motor i transformátor vyvolají ráz při nabuzení, takže jsou často považovány za vzájemně zaměnitelné. nejsou. Nadproudové relé motoru se řídí publikovaným tepelným modelem a resetuje ho operátor stojící vedle něj. Transformátor je umístěn za jističem, který má kódovou velikost, a tento jistič je jediným zařízením, které stojí mezi vinutím s impedancí 5,75 % a následnou poruchou elektrického oblouku.
Zde je část, kterou většina kupujících postrádá: nával. Jednotka z lité pryskyřice obvykle odebírá 8 až 12násobek jmenovitého proudu po dobu prvních 0,1 s. Na stejném primáru 1 203 A může špička prvního cyklu přistát blízko 12 kA, takže jistič 1 600 A s okamžitým vypnutím při desetinásobném jmenovitém výkonu (16 kA) projde studeným startem čistě, zatímco termomagnetické zařízení s nižším pevným magnetickým nastavením se vypne při každém opětovném zapnutí po výpadku.
Špatným řešením je neustále zvětšovat zařízení, dokud nepřestane nepříjemné vypínání. Každý krok nahoru zvyšuje propustnou energii, kterou vinutí absorbuje při sekundární poruše, a tak papírově plně vyhovující transformátor ve třetím roce selže. Když dojde ke střetu nárazu a ochranného okna, poctivými možnostmi jsou jiná řada jističů, nastavitelná magnetická spoušť nebo přechod na primární a sekundární ochranu. Větší číslo na výkresu mezi ně nepatří.
Pouze primární nebo primární a sekundární: Kde se rozhoduje
Jednotky namontované na podložce ve vlastnictví veřejné služby jsou obvykle pouze primární, protože síť chrání svůj vlastní transformátor a zákazník zařízení nikdy nevidí. Průmyslové a komerční projekty obecně končí na primární a sekundární úrovni a důvod je spíše praktický než právní.
Sekundární ochrana zachycuje chyby, které primární zařízení fyzicky nevidí. Nízkoúrovňová porucha oblouku na sekundární straně může mít hodnotu 1,5násobku jmenovitého proudu, což 250% primární jistič nikdy neodstraní. Vinutí se jednoduše vaří, dokud kouř nenajde těsnění dveří. Přidejte dlouhé sekundární trasy a limity odboček 240.21(C) a sekundární zařízení se také stane kotvou pro dimenzování vodičů a pronadproudová ochrana transformátorustudie.
| Konfigurace | Primární zařízení | Sekundární zařízení | Kam se to hodí |
| Pouze primární | 125 % primárního FLA (167 % při 9 A nebo méně) | Není vyžadováno | Jednotky namontované na podložce ve vlastnictví, krátké vyhrazené běhy |
| Primární a sekundární | Až 250 % primární FLA | 125 % sekundárního FLA (167 % při 9 A nebo méně) | Závody, nemocnice, datové sály, dlouhé sekundární napáječe |
| Sekundární odbočné vodiče | Podle tabulky 450.3(B) | Plus 240,21(C) kohoutkové limity | Běží nad 10 stop nebo pravidlo 25 stop, pokud jsou splněny jeho podmínky |
Část, která je označena: Sekundární vodiče pod 240,21 (C)
Sekundární transformátor není služba a jeho vodiče nejsou napáječem, dokud nepřistanou na nadproudovém zařízení. Do té doby jsou to odbočné vodiče a 240.21(C) omezuje, jak daleko mohou běžet a kolik proudu mohou přenášet vzhledem k zařízení na vzdáleném konci.
Viděli jsme to na přístavbě nemocnice v loňském roce: 1 000 kVA, 480 V delta primární, 208Y/120 V sekundární, 14 stop 4palcového vedení do vzdáleného rozvaděče 2 500 A. Primární zařízení bylo uvnitř 450.3. Sekundární vodiče nebyly uvnitř 240.21(C), protože delší přípustná odchylka vyžaduje, aby zatížitelnost vodičů byla alespoň jedna třetina jmenovité hodnoty zařízení a aby byla trasa chráněna před fyzickým poškozením. Stoupačka potrubí překročila veřejnou chodbu bez bariéry a AHJ přečetl výkres přesně tak, jak byl napsán.
Korekce stála dva dny a upravenou trasu. Nalezení při uvádění do provozu by stálo vypínací okno. To je důvod, proč žádáme o jednořádkový diagram před uvolněním avlastní třífázový transformátor: vinutí je nejjednodušší část, ale ochranné okno závisí na tom, kde je první zařízení umístěno a jak se tam dostanou vodiče.
Co říká štítek transformátoru
Každý výpočet ochrany začíná natypový štítek transformátoru, a tři pole dělají většinu práce. Jmenovité kVA a napětí poskytují proud při plném zatížení. Procento impedance udává poruchový proud. Nárůst teploty se svou třídou izolace určuje teplotní limit, pod kterým má zařízení zůstat.
Vezměte stejnou jednotku 1 000 kVA při impedanci 5,75 %. Sekundární proud při plném zatížení je 2 776 A, takže šroubová chyba na sekundárních svorkách dosahuje před započtením impedance kabelu zhruba 48 kA. Rám 4 000 A s přerušovacím výkonem 65 kA je poctivá specifikace. Sestava 42 kA není, ať už si rozvrh panelů tvrdí cokoliv.
Impedance také nese toleranci. IEEE C57.12.01 umožňuje, aby naměřená hodnota seděla v pásmu kolem specifikované hodnoty, takže návrh 5,75 % může dosáhnout 6,0 % a toto jediné číslo posouvá poruchový proud i koordinační studii. Vyžádejte si testovanou hodnotu z protokolu o rutinním testu. Katalogové údaje jsou pro rozpočtování, nikoli pro nastavení relé.
Klepnutí patří na stejnou stránku. Čtyřpolohový rozsah odbočky mimo obvod plus nebo mínus 2 o 2,5 % mění efektivní poměr závitů, a tedy sekundární napětí a proud, které zařízení vidí při dané zátěži. Na štítku se dvěma napětími ověřte, jaké připojení předpokládala studie ochrany před uvolněním převodu.
Tovární detaily, které rozšiřují nebo zužují ochranné okno
Každá jednotka, kterou postavíme, je před odesláním rutinně testována a údaje uvedené ve zprávě jsou ty, které technik ochrany skutečně potřebuje: naměřená impedance, ztráta naprázdno a zatížení, poměr použitého napětí na každém odbočce a izolační odpor. Na aTransformátor uvedený v ULObjednávka soubor se seznamem také opravuje izolační systém a hodnocení zakončení, takže změna na místě primárních patek se stává spíše otázkou nabídky než rozhodnutím obchodu.UL 1561je standardem za tímto souborem pro suché transformátory pro všeobecné použití a výkonové transformátory a právě odtud pochází tabulka nárůstu teploty, na kterou se spoléhá vaše studie ochrany.
U větších snímků se náběh spíše měří než předpokládá. Zaznamenáváme vrchol prvního cyklu na oscilografu, protože 2 500 kVA litá pryskyřicová jednotka na dvanáctinásobku jmenovitého štítku může posunout magnetické nastavení jističe zalisovaného pouzdra za jeho rozsah nastavení. Zákazník potřebuje tuto křivku před objednáním rozváděče, nikoli poté, co je zařízení na místě, a na avlastní třífázový transformátortato křivka není nikdy katalogová.
Závod o rozloze 120 000 m2 provozuje systém kvality zavedený společným podnikem Eaton v roce 2023, a proto je protokol o zkoušce dodáván s transformátorem, místo aby dorazil o tři týdny později. Záleží na energizaci, kdy AHJ žádá o dokumentaci a nikdo nechce být tím, kdo soubor ztratil.
Kontrolní seznam před uvolněním výkresu
Sedm položek pokrývá většinu toho, co se pokazí na ochranném balíčku transformátoru. Primární proud při plném zatížení vypočítejte z typového štítku kVA a napětí, nikoli z plánu. Vyberte si cestu ochrany záměrně a poznamenejte si ji na výkresu. Zkontrolujte okamžitou jízdu proti naměřenému náběhu s rezervou.
Poté sadu dokončete. Nastavte velikost sekundárního zařízení na 125 % a potvrďte další standardní hodnocení v 240,6. Před objednáním kabelu ověřte délku a kapacitu sekundárního vodiče podle 240.21(C). Pro poruchovou studii a hodnocení přerušení použijte testovanou impedanci, nikoli katalogovou impedanci. Potvrďte spojovací propojku a vodič zemnící elektrody pro samostatně odvozený systém pod 250,30. Nakonec vložte testovaná ochranná data do balíčku O a M, aby další inženýr zdědil fakta namísto předpokladů.
Každý z těchto kroků trvá minuty na výkresu a týdny v terénu. Nejčastěji se přeskakuje krok, který nikdo nevlastní: někdo předpokládá, že to dodavatel zařízení zkontroloval, a dodavatel zařízení předpokládá, že to udělal technik záznamu.
Získejte údaje o ochraně před objednáním zařízení.
Pokud uzavíráte anadproudová ochrana transformátoruschéma a údaje na typovém štítku jsou stále otevřené, zašlete nám jednořádkové schéma, rozvrh zátěže a dostupný poruchový proud na primáru. Naše technické oddělení vrátí testovanou impedanci, náběhovou křivku a formát zprávy o rutinním testu, který může váš technik zkontrolovat, obvykle do dvou pracovních dnů.
Ryan Electric vyrábí suché transformátory a transformátory ponořené do oleje od 10 kVA do 200 MVA v provedení s litou pryskyřicí, VPI a kapalinou, sTransformátor uvedený v ULnávrhy, konfigurace CSA a varianty IEC pod jednou střechou. Vyžádejte si ochranný balíček s vaší cenovou nabídkou. Dopředu to nic nestojí a ušetříte pozdější opětovné odeslání.
O autorovi – Tento článek připravil tým inženýrů výkonových transformátorů ve společnosti Ryan Electric, výrobce suchých transformátorů, transformátorů ponořených do oleje a namontovaných na podložce od roku 2007. Tým podporuje koordinaci ochrany, tovární testování a severoamerickou certifikaci pro projekty ve Spojených státech, Kanadě, na Středním východě a v jihovýchodní Asii. Dotazy na specifikaci lze zaslat našemu technickému oddělení prostřednictvím webových stránek společnosti.
