Como selecionar um elo fusível para proteção do transformador de distribuição. Poder DGG

A escolha de um disjuntor fusível é apenas parte da proteção do transformador. O elo fusível substituível dentro do recorte também deve ser selecionado corretamente.

É aqui que acontecem muitos erros de compra.

Um comprador pode especificar 100 A ou 200 A disjuntor de fusível e assuma que o elo fusível deve ter a mesma classificação de corrente. Na verdade, estes são dois parâmetros diferentes. A corrente nominal do disjuntor-fusível descreve a capacidade do conjunto completo do disjuntor, enquanto a classificação do fusível e sua característica tempo-corrente determinam quando o elemento de proteção derrete e elimina uma corrente anormal.

Para proteção do transformador de distribuição, o elo fusível deve atingir um equilíbrio: ele deve permanecer estável durante a operação normal do transformador e nas condições de corrente temporárias esperadas, enquanto ainda opera rápido o suficiente quando uma sobrecarga ou falha sustentada ameaça o transformador.

É por isso que o fusível correto não pode ser selecionado apenas com base na tensão do transformador - ou simplesmente escolhendo o maior fusível que se encaixe no porta-fusível.

A IEC TR 62655 fornece orientação de aplicação para fusíveis de alta tensão acima de 1 kV e enfatiza que a aplicação de fusíveis envolve a compreensão da construção, operação e comportamento de diferentes tecnologias de fusíveis de alta tensão. A IEC 60282-2 cobre especificamente fusíveis de expulsão usados ​​em sistemas CA acima de 1 kV.

A classificação do corte do fusível e a classificação do fusível não são a mesma coisa

Esta distinção deve ser compreendida antes de iniciar qualquer seleção de fusíveis do transformador.

Por exemplo, a DGG Power oferece configurações de chave fusível externa com opções de corrente nominal de 100 A e 200 A. Isso não significa que um disjuntor de 100 A deva sempre conter um fusível de 100 A, ou que um disjuntor de 200 A deva usar automaticamente um link de 200 A.

A chave-fusível atua como suporte completo, contato, isolamento e conjunto de fixação de fusíveis. O elo fusível é o elemento de proteção substituível dentro do tubo fusível.

Sua amperagem é selecionada de acordo com o transformador e o sistema de proteção, em vez de simplesmente copiada da placa de identificação do recorte.

Esta distinção é particularmente importante durante as citações. Se um cliente solicitar apenas um “fusível de falha de 100 A”, o fornecedor ainda precisará de mais informações antes de determinar a classificação correta do fusível.

Comece com o transformador, não com o fusível

O transformador é o equipamento protegido, portanto a seleção do fusível deve começar pelos seus dados elétricos.

A capacidade do transformador e a tensão primária determinam a corrente normal do lado primário. Esse valor dá aos engenheiros um importante ponto de partida, mas não é a classificação final do fusível..

Por que?

Porque um transformador não opera com uma corrente perfeitamente constante durante toda a sua vida. Pode sofrer sobrecargas temporárias, corrente de energização e outras condições normais de operação que não devem causar operação desnecessária do fusível.

Ao mesmo tempo, o fusível não deve ser superdimensionado a tal ponto que falhas genuínas do transformador permaneçam conectadas por muito tempo.

A seleção do fusível torna-se, portanto, um problema de coordenação, em vez de um simples cálculo de amperes.

Os guias de fusíveis de transformadores dos fabricantes ilustram isso claramente: as classificações recomendadas dos elos fusíveis são escolhidas para transportar a carga do transformador, mantendo ao mesmo tempo a relação desejada entre proteção e continuidade de serviço, e as próprias tabelas são apresentadas como orientação e não como um substituto para um estudo de proteção mais detalhado.

Por que a irrupção do transformador é importante

Uma das razões pelas quais um fusível não pode simplesmente ser compatível com a corrente de plena carga do transformador é a energização do transformador.

Quando um transformador é energizado, sua corrente primária pode subir temporariamente bem acima de sua corrente operacional normal. Isto não indica necessariamente uma falha.

Se o fusível selecionado operar muito rapidamente nesta região, o transformador poderá sofrer operação incômoda do fusível durante a energização normal.

Por outro lado, escolher um fusível muito maior apenas para evitar operação incômoda enfraquece a proteção.

A melhor abordagem é comparar a característica tempo-corrente do fusível com as condições de operação e limites de proteção esperados do transformador.

É por isso que dois fusíveis com a mesma amperagem não são necessariamente intercambiáveis ​​do ponto de vista da proteção. Diferentes famílias de fusíveis podem ter diferentes velocidades de operação e características de tempo-corrente. Os fabricantes de fusíveis de utilidade pública, portanto, fornecem múltiplas características de velocidade do fusível para diferentes requisitos de coordenação.

A questão prática não é simplesmente: 'Quantos amperes tem este fusível?'

É também:'Com que rapidez esse elo fusível específico operará em diferentes níveis de corrente?'

A proteção deve ser rápida o suficiente, mas não muito rápida

Uma boa proteção do fusível do transformador fica entre duas situações indesejadas.

Se o fusível operar com muita facilidade, condições temporárias poderão interromper um transformador saudável e criar interrupções desnecessárias.

Se operar muito lentamente, a corrente anormal poderá continuar por tempo suficiente para aumentar o estresse térmico ou mecânico no transformador.

A característica correta do fusível, portanto, precisa ser coordenada com a carga permitida do transformador e o comportamento de resistência a faltas.

A proteção a montante e a jusante também deve ser considerada.

Por exemplo, se o lado secundário do transformador tiver proteção de baixa tensão, o fusível primário não deverá operar desnecessariamente para cada falta a jusante que deva ser adequadamente eliminada pelo dispositivo de proteção secundário. Ao mesmo tempo, a proteção primária deve permanecer capaz de eliminar falhas que não sejam removidas com êxito a jusante.

É por isso que a seleção profissional considera toda a cadeia de proteção , em vez de tratar a chave-fusível como um dispositivo isolado.

As curvas tempo-corrente são mais importantes do que um único número de ampere

Uma classificação do fusível conta apenas parte da história.

Sua curva tempo-corrente mostra aproximadamente quanto tempo o fusível leva para operar em diferentes níveis de corrente. Isso permite que os engenheiros comparem o fusível com as condições operacionais do transformador e outros dispositivos de proteção.

Imagine dois fusíveis com a mesma marcação de ampere. Um pode operar mais rápido sob um determinado múltiplo da corrente nominal, enquanto outro pode permanecer intacto por mais tempo.

Essa diferença pode afetar materialmente:

• energização de transformadores;

• tolerância de sobrecarga temporária;

• coordenação de proteção a jusante;

• tempo de eliminação de falhas;

• continuidade do serviço.

É por isso que substituir um fusível apenas pela correspondência da amperagem impressa pode ser arriscado quando a substituição tem uma característica diferente.

A orientação de fusíveis de utilidade pública da Eaton, por exemplo, identifica múltiplas famílias de velocidades de fusíveis de expulsão e observa que as aplicações podem exigir diferentes velocidades de operação.

Para um projeto real, o tipo de fusível especificado e os dados de tempo-corrente devem, portanto, ser revisados ​​juntamente com a amperagem nominal.

A corrente de falha disponível também deve ser verificada

A seleção do fusível não envolve apenas quando o fusível começa a derreter.

O dispositivo de proteção também deve ser adequado às condições elétricas que pode ser necessário interromper.

Para um disjuntor fusível externo, a capacidade nominal de interrupção do conjunto selecionado deve ser verificada em relação à corrente de falha potencial no ponto de instalação.

Um produto pode ter a tensão nominal correta e uma corrente de fusível aparentemente adequada, mas ainda assim ser inadequado se o dever de interrupção de falta exigido exceder a capacidade do dispositivo.

A IEC 60282-2 estabelece requisitos para fusíveis de expulsão de alta tensão destinados a sistemas CA acima de 1 kV, enquanto as bases de fusíveis recortadas isoladas com polímero também são atendidas pelos requisitos de teste adicionais da IEC 60282-4.

Para aquisição, isso significa que a tensão, a classificação do fusível e a capacidade de interrupção devem ser avaliadas em conjunto , e não de forma independente.

A conexão do transformador e o arranjo de proteção podem alterar a seleção

Outra razão para não usar uma tabela universal de “kVA do transformador = tamanho do fusível” é que a configuração do transformador é importante.

Um transformador monofásico e um transformador trifásico não usam necessariamente o mesmo arranjo de fusíveis. As configurações estrela, delta e delta aberto também podem afetar a forma como os condutores primários são protegidos.

As tabelas de fusíveis dos fabricantes distinguem, portanto, entre diferentes arranjos de transformadores, em vez de apresentar um valor de corrente universal para cada sistema.

Para projetos EPC e de serviços públicos, o ideal é que o fornecedor receba o diagrama unifilar ou pelo menos as informações de conexão do transformador antes de recomendar um fusível.

Isto se torna ainda mais importante quando o fusível deve coordenar com religadores, fusíveis a montante, disjuntores ou equipamentos de proteção a jusante.

Que informações devem ser fornecidas para a seleção do link fusível?

Uma investigação tecnicamente útil não precisa ser complicada, mas deve conter informações suficientes para compreender o transformador protegido e a rede ao seu redor.

Para a maioria dos projetos, as informações a seguir fornecem ao fornecedor uma base de recomendação muito melhor:

Se um cliente ainda não conhece todos esses valores, uma placa de identificação do transformador, um diagrama unifilar, informações sobre fusíveis existentes ou especificações de proposta podem fornecer um ponto de partida útil.

Um erro comum de compra: “Preciso de um fusível de 200 A”

Suponha que um comprador solicite um fusível de 200 A para um transformador de distribuição.

Essa frase pode significar várias coisas diferentes.

O comprador pode significar:

• um conjunto de corte de fusível com classificação de 200 A;

• porta-fusível de 200 A;

• um fusível de 200 A;

• ou simplesmente um produto que se parece com um recorte de 200 A existente.

Estes não são automaticamente o mesmo requisito.

Uma cotação tecnicamente responsável deve esclarecer o significado pretendido antes da produção.

Isto é particularmente importante em projetos internacionais, onde a terminologia pode diferir entre empresas de serviços públicos, empreiteiros de EPC, distribuidores e fabricantes.

Em vez de perguntar apenas:'Você precisa de 100 A ou 200 A?'

uma conversa técnica melhor é:'Qual é a capacidade do seu transformador, tensão primária, classificação ou característica necessária do fusível e arranjo de proteção?'

Essa única alteração pode evitar um grande número de erros de seleção.

Soluções de corte de fusíveis de energia DGG para proteção de transformadores

A DGG Power fornece soluções de seccionadoras fusíveis externas para requisitos de tensão nominal de 10 kV a 38 kV , com 100 A e 200 A. configurações de corrente nominal de

A empresa também oferece múltiplas estruturas de produtos para suportar diferentes requisitos de isolamento, instalação e projeto.

Para clientes que precisam de documentação de teste de terceiros, os materiais da empresa DGG identificam um fusível de queda de 15 kV com relatório KEMA e um fusível de queda de 38 kV com relatório TÜV . O relatório aplicável deve corresponder ao produto e configuração reais cotados, em vez de ser tratado como uma certificação geral para cada disjuntor-fusível.

Esta distinção é especialmente importante quando equipamentos de proteção de transformadores estão sendo adquiridos para licitações de serviços públicos ou projetos de EPC. O corpo do disjuntor do fusível, o tubo do fusível, os requisitos do fusível, o nível de isolamento, as dimensões de instalação e a documentação técnica devem ser revisados ​​como um pacote completo.

A DGG Power também pode suportar diferentes configurações estruturais e customização baseada em projeto de acordo com a especificação técnica do cliente.

FAQ: Seleção de cartuchos fusíveis para transformadores de distribuição

A classificação do fusível é igual à corrente nominal do disjuntor do fusível?

Não. Uma classificação de corte de 100 A ou 200 A descreve a capacidade de corrente nominal do conjunto de corte. O fusível substituível pode ter uma amperagem diferente, selecionada de acordo com os requisitos do transformador e de proteção.

Posso selecionar o fusível apenas do transformador kVA?

A capacidade do transformador é importante, mas não é suficiente por si só. A tensão primária, a configuração do transformador, as condições operacionais esperadas, as características tempo-corrente do fusível, a corrente de falta disponível e a coordenação da proteção também devem ser consideradas.

Por que não simplesmente usar um fusível maior para evitar operação incômoda?

Um link superdimensionado pode permanecer estável durante condições de corrente temporárias, mas também pode reduzir o nível de proteção fornecido ao transformador. O objetivo é selecionar uma característica que equilibre operação normal, continuidade de serviço e proteção contra falhas.

Os fusíveis com a mesma amperagem sempre operam da mesma maneira?

Não. Diferentes famílias de fusíveis podem ter características de tempo-corrente e velocidades de operação diferentes, portanto a característica ou o tipo de fusível também deve ser verificado.

Que documentos devo enviar à DGG Power para seleção?

Uma placa de identificação do transformador, tensão primária, capacidade do transformador, diagrama unifilar, informações existentes sobre o fusível, classificação de corte necessária, informações sobre corrente de falta e especificação da rede elétrica são particularmente úteis.

A DGG Power oferece disjuntores fusíveis de 100 A e 200 A?

Sim. A DGG Power pode fornecer configurações de 100 A e 200 A dentro de sua linha de produtos de chaves fusíveis de 10–38 kV. A especificação final do fusível deve ser confirmada separadamente de acordo com os requisitos de proteção do transformador.

Conclusão

O fusível correto do transformador não é selecionado combinando um número com outro.

A capacidade do transformador estabelece o ponto de partida, mas a decisão final também depende da tensão primária, configuração do transformador, características tempo-corrente, condições normais de operação, nível de falta e coordenação com outros dispositivos de proteção.

Tão importante quanto, os compradores devem distinguir entre a corrente nominal do disjuntor-fusível e a amperagem e as características operacionais do elo fusível dentro dele.

Para concessionárias, empreiteiros EPC e compradores de equipamentos de distribuição, esclarecer esses parâmetros antes da cotação pode reduzir seleções incorretas e facilitar muito o comissionamento posterior e a coordenação de proteção.

Se você estiver selecionando chaves-fusíveis e links fusíveis para um projeto de transformador de distribuição, envie à DGG Power a capacidade do transformador, a tensão primária, a configuração do sistema, a classificação necessária do disjuntor-fusível, os requisitos de proteção e as especificações do projeto. Podemos ajudá-lo a avaliar uma configuração adequada antes da cotação.