配電用変圧器の過電流保護を調整する方法は？

配電変圧器のサプライヤーとして、これらの重要な電気機器の適切な機能と安全性を確保することは最も重要です。配電変圧器のメンテナンスの重要な点の 1 つは、過電流保護を調整することです。このブログでは、配電変圧器の過電流保護を調整する方法についていくつかの洞察を共有します。

配電変圧器の過電流保護について

過電流保護は、配電変圧器を過剰な電流の流れから保護するために設計された安全機構です。過剰な電流は、短絡、過負荷、電気システムの故障など、さまざまな要因によって発生する可能性があります。過電流状態が発生した場合、適切に保護されていないと、過熱、絶縁損傷、そして最終的には変圧器の故障につながる可能性があります。

配電変圧器には、ヒューズ、回路ブレーカー、リレーなど、さまざまな種類の過電流保護装置が一般的に使用されています。これらのデバイスにはそれぞれ独自の特性と用途があります。

ヒューズ

ヒューズは、最も単純で最も広く使用されている過電流保護デバイスの 1 つです。これらは、電流が特定の値を超えると溶けて回路を遮断する金属ストリップまたはワイヤで構成されています。ヒューズを使用して過電流保護を調整する場合は、適切なヒューズの定格を選択することが重要です。ヒューズの定格は、変圧器の定格電流、負荷特性、システムの短絡電流に基づいて慎重に選択する必要があります。

たとえば、変圧器の定格電流が 500 A の場合、通常の動作電流よりわずかに高い定格のヒューズを選択する必要があります。ただし、過電流発生時に適切な保護が提供されない可能性があるため、高すぎるべきではありません。一般的には、通常の負荷条件で変圧器の定格電流の 1.2 ～ 1.5 倍の定格を持つヒューズを選択します。

サーキットブレーカー

サーキットブレーカーは、ヒューズと比較して、より高度な過電流保護デバイスです。過電流が発生すると自動的に回路を開き、障害が解消された後にリセットできます。回路ブレーカーを使用して配電変圧器の過電流保護を調整する場合、考慮すべきパラメータがいくつかあります。

トリップ電流設定は最も重要なパラメータです。サーキットブレーカーが作動する電流のレベルを決定します。ヒューズと同様に、トリップ電流の設定は、変圧器の定格電流と予想される短絡電流に基づいて行う必要があります。さらに、サーキットブレーカーの時間 - 電流特性も調整する必要があります。回路ブレーカーの種類が異なれば、瞬時、短時間、長時間の曲線など、時間と電流の曲線も異なります。

連続負荷を供給する配電変圧器の場合は、長時間の過電流設定を備えた回路ブレーカーの方が適切な場合があります。この設定により、回路ブレーカーはトリップすることなく短期間の一定レベルの過電流に耐えることができるため、一時的な負荷サージに対処するのに役立ちます。一方、短絡電流が大きいシステム内の変圧器の場合、故障を迅速に切り分けるために瞬間的な過電流設定が必要になる場合があります。

リレー

リレーは、より正確で柔軟な保護を提供できるインテリジェントな過電流保護デバイスです。サーキットブレーカーと組み合わせて使用​​すると、過電流保護性​​能を強化できます。リレーを使用して過電流保護を調整する場合、さまざまな設定を行うことができます。

リレーは、相間過電流、相間過電流、相間過電流、逆相過電流など、さまざまな種類の過電流状態を検出するように設定できます。これらの各設定は、配信システムの特定の要件に基づいて個別に調整できます。

たとえば、三相配電システムでは、逆相過電流リレーを使用して不平衡負荷を検出できます。逆相電流設定を調整することで、不平衡電流が特定の制限を超えたときにリレーが回路ブレーカーをトリップし、不平衡負荷によって引き起こされる潜在的な損傷から変圧器を保護できます。

さまざまなタイプの配電変圧器に関する考慮事項

過電流保護を調整するときは、配電変圧器のタイプを考慮することも重要です。

2000 KVA 油式配電変圧器

の2000 KVA 油式配電変圧器産業用および商用配電システムで一般的に使用される大容量変圧器です。容量が大きいため、大きな短絡電流が発生する可能性が高くなります。したがって、過電流保護を調整する場合、保護デバイスはこれらの大きな電流を処理できる必要があります。

ヒューズまたは回路ブレーカーの定格は、変圧器の全負荷電流とシステムが耐えることができる最大短絡電流に基づいて選択する必要があります。さらに、油式変圧器の場合は、過大な電流により油の温度が急激に上昇する可能性があるため、油の過熱を防ぐ保護システムも設計する必要があります。

柱上配電変圧器

柱上配電変圧器田舎や郊外でよく使われます。これらの変圧器は通常、環境にさらされており、より頻繁な負荷変動を受ける可能性があります。柱上変圧器の過電流保護を調整する場合、保護装置は負荷需要の突然の変化によって引き起こされる短期間の負荷サージに耐えることができる必要があります。

たとえば、ピーク負荷期間中に、変圧器の電流が一時的に増加することがあります。過電流保護は、これらの短期間のサージ中に不必要にトリップしないように設定する必要があります。これを達成するには、回路ブレーカーまたはリレーの時間遅延設定を使用できます。

小型配電変圧器

小型配電変圧器通常、住宅用および小規模な商業用途に使用されます。これらの変圧器は容量が比較的低く、過電流イベントに対してより敏感です。小型配電変圧器の過電流保護を調整する場合、保護装置の感度を高め、トリップ電流設定を低くする必要があります。

たとえば、定格電流 100 A の小型配電変圧器の場合、適切な保護を提供するには定格電流の 1.1 ～ 1.3 倍の定格を持つヒューズまたは回路ブレーカーが必要になる場合があります。

過電流保護の調整手順

1. システム分析: 調整を行う前に、電気システムの徹底的な分析を行ってください。変圧器の定格電流、負荷特性、短絡電流、およびシステム全体の構成を決定します。
2. デバイスの選択: システム分析に基づいて、適切な過電流保護デバイス (ヒューズ、サーキット ブレーカー、またはリレー) と対応する定格を選択します。
3. 設定の調整: サーキットブレーカーやリレーを使用する場合は、システム要件に従ってトリップ電流、時間 - 電流特性、その他のパラメーターなどの関連設定を調整します。
4. テスト: 調整後、過電流保護システムが適切に機能することを確認するためのテストを実施します。これには、保護装置のトリップ性能を検証するための短絡テストと負荷テストの実行が含まれる場合があります。
5. 監視とメンテナンス: 過電流保護システムを定期的に監視して、正しく動作し続けていることを確認してください。ヒューズ、サーキットブレーカー、リレーの状態をチェックし、摩耗したコンポーネントを交換するなどのメンテナンス作業を実行します。

結論

配電変圧器の過電流保護の調整は複雑ですが重要な作業です。さまざまな種類の過電流保護装置を理解し、さまざまな種類の変圧器の特性を考慮し、適切な調整手順に従うことで、配電変圧器の安全で信頼性の高い動作を保証できます。

高品質の配電変圧器を市場に投入している場合、または過電流保護調整に関する詳細情報が必要な場合は、当社がお手伝いいたします。お客様の具体的な要件については、当社までお問い合わせください。配電ニーズに最適なソリューションを見つけるお手伝いをいたします。

参考文献

• 電力システムエンジニアリングハンドブック、第 2 版、Turan Gonen 著
• 変圧器エンジニアリングのハンドブック: 設計、技術、および診断、GR Slemon および MS Sachdev 著