Какво е време - текущ (t - c) криви и как да ги четете за координация на защитата?

Време - текущи криви (обикновено съкратеноT - c кривиилиTCC) са графичният език на инженерите по защита. AВреме - текуща криваПоказва колко дълго защитно устройство - ще отнеме предпазител, прекъсвач или реле -, за да работи при даден ток. Прочетете правилно, T - C кривите ви позволяват да проверите селективността, да сведете до минимум обхвата на прекъсване и да защитите оборудването от термични и механични повреди. Тази статия обяснява какви са t - C кривите, как да ги четете за предпазители и прекъсвачи, как да извършвате координационни изследвания, практически работещи примери, общи клопки и най -добри практики за надежден дизайн на защита.

1. Време - текуща крива - Определение и основи

1.1 Какво е време - текуща крива?

A Време - текуща крива(T - C крива) е график на работно време (вертикална ос) срещу повреда или претоварване (хоризонтална ос). И двете оси обикновено са логаритмични: ток в ампери (или множество с номинален ток) на оста x - и време за секунди на оста y -. Всяка крива е специфична за дадено устройство и показва очакваното време за работа при различни текущи величини. Например, при 2 × рейтиран ток, предпазител може да се отвори след минути, при 10 × след секунди и при 100 × почти мигновено.

1.2 Защо осите са log - log

T - C кривите са начертани на дневника - оси, тъй като поведението на устройството обхваща много порядъци - от стотици милисекунди до минути и от многократни ток на ток до хиляди ампера. Мащабът на дневника компресира широки диапазони, така че кривите са четими и сравними. Когато видите стръмни наклони, устройството преминава бързо от бавна до почти мигновена работа.

2. Устройства, които осигуряват t - c криви

2.1 Предпазители

Предпазите обикновено осигуряват криви на топене и изчистване. Производителят може да представи:

• Крива на времето за топене- Колко време отнема елементът, за да се стопи при даден ток.
• Крива на изчистване на времето- Време от грешка до пълна изгаряне на дъгата (отваряне).

За координация често използвате кривата на изчистване (или препоръчаната от производителя t - c крива) и помислете за типични допустими отклонения (min/max/средни ленти).

2.2 прекъсвачи и релета

Прекъсвачите и защитните релета имат T - C криви също. Много съвременни електронни релета предлагат регулируеми настройки за защита, които изместват кривата (например време - забавяне, моментално пикап, обратна/време - Настройки на набиране). Кривите на прекъсвача често включват кратко - време, дълго - време и мигновени зони.

2.3 Други защитни елементи

Моторните стартери, електронни модули за свръхток и някои захранвания също публикуват време - текущи характеристики. Когато смесвате типове устройства в проучване, използвайте съответната крива за всяко устройство.

3. Как да прочета време - текуща крива - практически стъпки

3.1 Определете осите и везните

Стъпка 1: Потвърдете осите са логаритмични и бележки (AMP спрямо множество от IN). Стъпка 2: Намерете номиналния ток на устройството (IN) на оста x - - Много криви, които присъстват на ток като кратно на IN (напр. 1, 2, 5, 10 × in). Стъпка 3: Прочетете вертикално време при желания ток, за да намерите време за работа.

3.2 Пример: Четене на крива на предпазител

Suppose a fuse has In=100 A. To find the clearing time at 10× In (1000 A), find 1000 A on the x-axis, move up to intersect the fuse curve, then read horizontally to the y-axis to get the time (eg, 0.25 s). Забележка: Производителите обикновено дават мин/макс ленти - използват консервативни стойности за изчисления за защита.

3.3 Пример: Четене на крива на прекъсвача с настройки

Кривите на прекъсвачите често показват регулируеми диапазони. Ако настройката на времето за регулиране - варира от 1 × до 1,5 ×, променете съответно начертаната крива. За незабавни/къси часови зони - проверете нивата на моментално пикап и дали е налице време -. Когато кривите са регулируеми, документирайте точната настройка, използвана в координационното проучване.

4. Координация на защитата с помощта на t - c криви

4.1 Принципи на селективност (дискриминация)

Координацията на защитата има за цел да изчисти повреда възможно най -локално. Това означава, че защитното устройство надолу по веригата трябва да работи по -бързо от устройството нагоре по течението за неизправности в зоната надолу по веригата. На T - C график, кривата на устройството надолу по веригата трябва да лежи вляво (работи по -рано) на кривата на устройството нагоре в съответния обхват на тока на повреда.

4.2 Интервал на координация и марж на безопасност

Инженерите често използват интервал на координация (марж на безопасност) между кривите - Например, уверете се, че кривата надолу по веригата изчиства най -малко 0,3 секунди вляво от кривата нагоре по веригата при същия ток (стойността зависи от стандартите и практиката на растенията). Този марж предотвратява невнимателна едновременна работа поради допустими отклонения и грешка в измерването.

4.3 Практически работен поток за координационно проучване

1. Съберете PSCC (перспективен кратък - ток на веригата) на всяка точка на устройството.
2. Съберете производителя t - c криви (включително мин/макс ленти) за всички устройства.
3. Начертайте всички съответни криви на една t - c диаграма (log - log).
4. Проверете селективността: Кривите надолу по веригата трябва да работят преди кривите нагоре по веригата в рамките на очаквания диапазон на повреда.
5. Регулирайте настройките (набиране на време за прекъсване, моментално пикап) или променете оценките на устройството според нуждите.
6. Настройки на документа и изготвяне на окончателен доклад за изследване на координацията.
7.  

5. I²t, нека - чрез енергия и криви на повреди

5.1 Какво е i²t и защо има значение?

I²t (произнася се "I Squared T") е неразделната част на тока в квадрат във времето и представлява енергия, доставена на устройство по време на повреда. По -ниската I²T означава, че по -малко топлинна енергия се пуска до оборудване надолу по веригата. Време - текуща крива и свързаната с тях площ под кривата определят i²t. При защита на чувствителното оборудване (трансформатори, полупроводници), гарантирайте, че предпазителят или прекъсвачът - през I²T не надвишава способността на издържането на защитеното устройство.

5.2 Сравняване на кривите на повреди на устройството

Производителите могат да осигурят повреди или криви на издържане на оборудване (напр. Температура на намотка на трансформатор срещу I²T). Кривите на повреда на наслагването на устройството с криви T - C ви помагат да проверите дали защитеното оборудване ще оцелее при Let - чрез енергия.

6. Инструменти и софтуер за начертаване на криви t - c

Съвременните координационни проучвания обикновено се извършват със софтуер, който импортира криви на производителя и PSCC данни:

• EasyPower:широко използвана за координация и визуализация на разпространението.
• ETAP:Изчерпателен системен анализ с координационни модули.
• SKM Powertools:Анализ на усъвършенствана координация и Arc Flash.
• Продавач Excel TCC листове:Много производители публикуват TCC данни във форма за електронна таблица за ръчно начертаване или бързи проверки.

Използване на итерации на скоростта на софтуера - Променете настройките и незабавно прегледайте въздействието върху селективността и нека - чрез енергия.

7. Работи примери

7.1 Пример 1 - координация на захранването на двигателя (резюме)

Сценарий: Захранването на двигателя има предпазител надолу по веригата (бърз - действа) и прекъсвач нагоре по течението. PSCC на захранването на двигателя е 8 ka. Кривата на изчистване на предпазителя при 8 ka е 0,05 s, докато прекъсвача късо - часовата зона работи на 0,5 s. Начертаването на това на t - C диаграма показва, че предпазителят се изчиства далеч по -бързо от прекъсвача, осигурявайки селективност. Ако се използва различен предпазител с по -бавно изчистване на 8 ka, координацията може да бъде загубена.

7.2 Пример 2 - Защита на трансформатора и I²T проверка (обобщение)

Сценарий: Трансформатор е оценен за I²T издържа на 2 × 10^6 A². Избраният HV HRC предпазител има изчистване I²T от 8 × 10^5 A² при PSCC. LET - е в рамките на способността на трансформатора - приемливо. Ако оставите - чрез превишена границата на трансформатора, променете в предпазител с по -нисък I²T или внедрете допълнително ограничение на сериите.

8. Общи грешки и как да ги избягваме

8.1 Погрешно четене на скали за дневници

Новаците често неправилно четат log - диаграми за лога - Например, като се приеме еднакво линейно разстояние. Винаги проверявайте етикетите и единиците на Axis Tick. Когато се съмнявате, преобразувайте в числови стойности и извършете интерполация.

8.2 Използване само на средните криви

Производителите осигуряват средни, минимални и максимални криви или ленти за толеранс. Проектирането до средната крива рискува загубата на селективност при най -лошите - изменение на устройството. Използвайте консервативни (min/max) криви за безопасност - критични системи.

8.3 Игнориране на атмосфера или групиране

Температурата на околната среда и броят на паралелните устройства в непосредствена близост могат да променят производителността на устройството. Отчитат дератирането на фактори и атмосферните влияния в координационните проучвания.

9. Разширени теми - реална динамика на системата

9.1 CT Наситеност и изпълнение на релето

При много високи токове на повреда, текущите трансформаторни (CT) ядра се насищат и измерванията на релето изкривяват; Действителното време на работа на релето може да се различава от изчисления t - C крива реакция. Включете поведението на КТ в подробни проучвания за защита за високи сценарии на PSCC.

9.2 Взаимодействие с енергия, TRV и прекъсвач

Когато устройствата прекъсват, поведението на преходното възстановяване (TRV) влияе дали дъгата ще се рентикира. T - c кривите само не улавяте trv - гарантирайте, че прекъсвачите и предпазителя са тип - тествани за очакваните TRV условия.

10. Бърза справка: Какво да включите в сюжет на TCC

• Цялото защитно устройство t - c криви (с мин/макс ленти)
• PSCC стойности в съответните точки
• Имената на устройството, оценките и настройките
• Откроените интервали или маржове на координация
• I²t нека - през VS оборудване издържа на наслагвания, когато е уместно

11. Често задавани въпроси - Бързи отговори

Каква е разликата между текущата крива на време - и стойност I²T?

Време - Текущата крива показва времето на работа спрямо тока. I²t е енергиен показател (площ под квадрат - ток с текуща крива), получена от кривата t - c. T - c ви казва кога ще работи устройство; I²T ви казва колко топлинна енергия ще пусне по време на работа.

Как да осигуря селективност между предпазител и прекъсвач?

Начертайте както t - C криви в един и същ регистър на дневника - и проверете дали кривата на изчистване на предпазителя работи по -бързо от кривата на прекъсвача в обхвата на тока на повреда, който искате да селективен. Поддържайте интервал на инженерна координация за отклонения.

Мога ли да прочета на ръка t - c или трябва да използвам софтуер?

Малки проучвания и проверки могат да се извършват на ръка с печатни криви и интерполация. За реални растения и сложни системи софтуерът (EasyPower, ETAP, SKM) се препоръчва силно -, той намалява човешките грешки и ускорява итерациите.

12. Заключение и резюме на най -добрите практики

Времето - Текущите криви са основни за защитната инженеринг. Те комуникират поведението на устройството в широки диапазони на ток/време и са незаменими за координационни проучвания. Ключови поемания:

• Винаги използвайте log - диаграми за лога и четете внимателно осите.
• Използвайте производител Min/Max ленти за консервативен дизайн.
• Надвес I²T и криви на повреди на оборудването при защита на чувствителните апарати.
• Сметка за наситеност на CT, TRV, атмосфера и допустими отклонения.
• Използвайте софтуер за съвременна координация за всеобхватни проучвания и документация.

Правилното изпълнено T - C координационно проучване намалява престоя, защитава оборудването и повишава безопасността на персонала.