Контрольный список практической координации входных и выходных автоматических выключателей ИБП
Сбой выходной цепи не должен превращать один отказавший контур в отключение для каждой нагрузки на ИБП. Однако схема автоматических выключателей, показывающая только номинальные значения в амперах, не может сказать вам, какое устройство сработает первым. Ответ меняется в зависимости от источника, питающего неисправность: инвертор имеет ограничение по току, в то время как доступный путь статического байпаса может обеспечить гораздо больший ток короткого замыкания от сети или генератора.
Для промышленного ИБП с двойным преобразованием координация автоматических выключателей — это системное исследование, а не просто выбор между двумя кривыми срабатывания из каталога. Инженеру нужна установленная однолинейная схема, поведение модели ИБП при неисправности и байпасе, уровни неисправностей источника, пути кабелей и фактические кривые защитных устройств. Этот контрольный список определяет решения, которые необходимо принять до того, как кто-либо утвердит схему автоматических выключателей.
Начните с клемм ИБП. Обозначьте вход выпрямителя, вход статического байпаса, если он отдельный, и выходное распределение ИБП. Блок с общим входом по-прежнему имеет отдельные функциональные пути выпрямителя и байпаса внутри ИБП. Добавьте любое подключение генератора, АВР и сервисного байпаса, показанное в проектной документации. Затем отметьте входной фидерный автоматический выключатель, байпасный фидерный автоматический выключатель, выходное устройство ИБП и каждое нижестоящее ответвленное устройство.
Эта статья касается защиты входных фидеров и ответвлений переменного тока вокруг системы ИБП. Защита батарейных цепочек постоянного тока и последовательность изоляции для внешнего шкафа сервисного байпаса требуют отдельных проектных обзоров. Наше руководство по автоматическим выключателям сервисного байпаса и короткому замыканию рассматривает альтернативный путь обслуживания.
Перед выбором настроек решите, где требуется селективность. При коротком замыкании в одной ветви нагрузки должна ли открываться только эта ветвь, в то время как другие нагрузки ИБП остаются под напряжением? Ответ находится на однолинейной схеме и в исследовании защиты. Это может потребовать другого дизайна, чем при неисправности на общей шине выхода ИБП, где несколько ветвей не могут остаться незатронутыми.
Входной автоматический выключатель должен выдерживать заданное входное потребление ИБП при соответствующих рабочих состояниях, включая зарядку батареи и любые допустимые перегрузки или условия байпаса. Номинальные значения входа выпрямителя и байпаса требуют отдельного внимания на модели с двойным входом. Нижестоящий автоматический выключатель должен соответствовать своей цепи и нагрузке. Непрерывный ток — это только первая проверка.
В каждой точке установки сравните номинальную отключающую способность устройства и номинальную мощность короткого замыкания сборки с максимальным ожидаемым током короткого замыкания. Затем просмотрите кривую или кривую плавкой вставки относительно доступного тока короткого замыкания и требования к защите проводника. Наименьший возможный ток короткого замыкания в удаленной ветви также имеет значение: он может быть слишком мал, чтобы сработал мгновенный элемент, как кто-то ожидал. Используйте фактическую модель устройства, настройки и кривую производителя, включая допуски и данные о пропускаемом токе, где это требуется исследованием.
Более раннее руководство «Кривая C против кривой D для входа ИБП» рассматривает одну конкретную входную проблему: ложные срабатывания при включении. Автоматический выключатель, который избегает срабатывания при пусковом токе, все равно должен защищать кабель, прерывать ожидаемое короткое замыкание и координироваться с вышестоящей системой. «Используйте кривую D» не может ответить на эти вопросы самостоятельно.
Вот часть, которую может скрыть один график времени-тока. Когда ИБП питает нагрузку от своего инвертора, ток выходной неисправности ограничивается поведением инвертора этой модели. При питании от батареи статический байпас может быть недоступен, поскольку его источник переменного тока вышел из строя. Устройство ветви, которое срабатывает быстро при питании от байпаса сети, может не очищаться таким же образом от батареи. ИБП вместо этого может ограничивать ток, выдавать сигнал тревоги или отключаться в соответствии с его конструкцией.
Когда доступен приемлемый источник байпаса, некоторые конструкции ИБП передают серьезную нижестоящую неисправность на статический байпас. Это изменяет как ожидаемый ток короткого замыкания, так и нагрузку на статический переключатель и его защитные устройства. Опубликованная заметка Schneider Electric по координации различает инвертор с ограничением тока и байпасный путь с более высокой мощностью и утверждает, что нижестоящие настройки требуют исследования, специфичного для объекта. Eaton также рекомендует сравнивать поведение устройства ветви при устранении неисправностей с возможностями инвертора и байпаса ИБП, а не рассматривать внутренние предохранители байпаса как защиту распределения здания.
Расположение трансформатора может изменить путь, видимый нагрузкой во время байпаса. См. наш контрольный список спецификаций ИБП на основе трансформатора для обзора путей трансформатора и байпаса, специфичного для модели.
Генератор добавляет еще один случай источника. Его доступный ток короткого замыкания и отклик напряжения могут отличаться от сетевых, а доступность байпаса зависит от модели ИБП и качества электроэнергии генератора. Руководство по спецификациям ИБП с резервным питанием от генератора объясняет, почему необходимо отдельно проверять приемлемость выпрямителя и готовность статического байпаса. Включите случай генератора в обзор защиты, если ожидается, что защищаемые нагрузки будут работать от этого источника.
| Случай неисправности или эксплуатации | Информация для получения | Вопрос для исследования координации |
|---|---|---|
| Неисправность на стороне входа или включение питания | Требования к входу ИБП, данные фидера и источника, поведение при пусковом токе | Может ли входное устройство выдерживать нормальную нагрузку, избегать нежелательных срабатываний и при этом защищать фидер? |
| Неисправность выходной ветви, инвертор питает нагрузку | Поведение тока/времени инвертора, специфичное для модели; импеданс ветви и кривая срабатывания | Будет ли неисправная ветвь отключена до того, как ИБП прекратит поддержку других нагрузок? |
| Неисправность выходной ветви, доступен статический байпас | Уровень неисправности источника байпаса; пределы статического переключателя и защитного устройства | Может ли ветвь отключиться в пределах допустимой нагрузки байпаса, не открыв сначала общее устройство? |
| Генератор питает ИБП или байпас | Данные о неисправности и переходных процессах генератора; статус приемки ИБП и байпаса | Сохраняются ли предполагаемая защита и селективность при работе от генератора? |
| Режим сервисного байпаса, если установлен | Альтернативный путь, номинальная мощность коммутационного оборудования и уровень неисправности источника | Какие устройства защищают и изолируют нагрузку, когда ИБП находится вне пути? |
Таблица является обзорной картой, а не набором допустимых значений. Фактическое время отключения и настройки должны исходить из выбранного ИБП и защитных устройств, исследования неисправностей и применимых требований проекта.
ИБП защищает свои собственные компоненты. Его внутренние предохранители, электронное ограничение тока и защита статического переключателя автоматически не обеспечивают селективное защитное устройство для каждой ветви нагрузки. Если небольшая неисправность ветви сначала приводит к срабатыванию общего устройства ИБП или байпаса, все нижестоящие нагрузки могут быть потеряны, даже если неисправность началась только в одной цепи.
Координация также имеет свои пределы. При высоком уровне неисправности мгновенные области двух автоматических выключателей или их поведение при пропускании тока могут перекрываться; при низком уровне неисправности инвертор может не поставлять достаточно тока, чтобы ветвь быстро сработала. Квалифицированный проектировщик должен проверить оба конца диапазона токов короткого замыкания и указать, где достигается селективность, где она частична, и что делает ИБП при отсутствии байпасного пути.
Схемы нейтрали и заземления влияют на путь неисправности. Не копируйте трехполюсную или четырехполюсную схему автоматического выключателя с другого чертежа ИБП, не проверив источник, систему заземления и схему байпаса объекта. Эта статья не определяет универсальное количество полюсов или процедуру полевого переключения.
Предоставьте проектировщику и поставщику ИБП одинаковую информацию:
- Исполненная или предлагаемая однолинейная схема с указанием путей выпрямителя, статического байпаса, выхода и обслуживания
- Модель ИБП и данные о его входе, байпасе, коротком замыкании инвертора и статическом переключателе
- Данные источника сети и генератора, включая максимальные и минимальные ожидаемые уровни неисправностей в соответствующих точках
- Размеры, длины, условия установки и подключенные нагрузки фидерных и ответвленных кабелей
- Точные модели автоматических выключателей или предохранителей, номинальные значения, настраиваемые параметры и кривые времени-тока/пропускаемого тока
- Схема заземления и нейтрали, а также цепи, где требуется селективная изоляция
Попросите в обзоре предоставить таблицу устройств, предположения исследования и краткий список рабочих случаев, которые фактически были проверены. Если ветвь не может быть селективной в режиме батареи, это ограничение должно быть видно в документах при передаче, а не обнаружено во время неисправности. Руководство по приемке установки ИБП показывает, как зафиксировать установленную конфигурацию и согласованные функциональные тесты; пусконаладочный тест не заменяет исследование защиты.
Практический вопрос не в том, «Какой автоматический выключатель больше?» Вопрос в том, очищает ли правильное устройство правильную неисправность, пока ИБП находится в каждом режиме, который предполагается использовать на объекте.
Schneider Electric, Координация нижестоящих реле и автоматических выключателей для ИБП Galaxy и Symmetra MW — объяснение производителем поведения модели и специфичного для объекта, поведения инвертора и источника байпаса.
Eaton, Поведение источника питания и его влияние на распределение питания — ограничение инвертора, нагрузка при коротком замыкании байпаса и селективность ветвей нагрузки.
