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CLiP 限流保护器在拉丁美洲数十年的可靠成功

Published 12 月 2024

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Pedra Agroindustrial S/A是一家总部位于巴西的可再生能源公司, 自1931年以来一直经营甘蔗种植和收割。公司在圣保罗州和马托格罗索州南省设有四个生产设施,生产乙醇、糖和甘蔗加工中的电力。该过程包括燃烧甘蔗副产品甘蔗渣以实现热电联产。

机遇:利用废弃物实现可持续未来
十年前,Pedra Agroindustrial 发现了一个利用甘蔗生产废弃物发电的重要机会,这一战略举措使公司得以进入可再生能源领域。其使命现为成为糖能源领域的领先供应商
同时专注于环境可持续性,并为其运营社区的经济、社会和环境发展做出贡献。

实施与合作:两座新发电厂
Pedra Agroindustrial 与其长期合作伙伴及技术解决方案顾问 Isner® 合作,投入两座专为甘蔗加工发电设计的电厂。

挑战:三种动力装置升级选项
在两座电厂的规划和设计过程中,确定由于故障电流水平,两组无法互联。随着能量传输到公用事业,与电网的连接导致设备被低估。

有三种可能的解决方案:升级设备至更高的故障电流额定值,或使用限流电抗器(CLR)或限流保护器(CLiP®)。以下是这些选项各自所提供的:

一、设备升级:这带来了显著的成本问题。当时拉丁美洲市场,尤其是巴西,面临的主要障碍是额定电流超过40kA的设备供应。巴西缺乏国内生产的高等级设备,不得不进口,导致成本大幅上升。此外,4万安培以上设备成本呈指数级增长,因为需要定制、专业劳动和进口税。

二、限流电抗器(CLR):这是一种传统方案,既节省了初期成本,又易于安装,同时在发生故障时无需停机。然而,人们担心CLR会导致电压调节和能源效率问题。此外,设备寿命中成本更高,占用空间更大,维护成本更高,且需要每年测试以确保正常功能。这促使Pedra Agrointertrial寻求替代方案。

三、限流保护器(CLiP):CLiP限流保护器带来了长期成本节约、体积紧凑和安全性提升,以及其他关键优势。安装CLiP限流保护器将使Pedra Agrointerdual在系统互联后能够保护系统,实现安全运行,同时节省成本并实现更高的投资回报率。

最终,决定使用G&W Electric的CLiP限流保护器
发电厂。

解决方案:G&W Electric CLiP 限流保护器
CLiP限流保护器是一种电子感应和触发的换向电流限制保护形式,采用铜母线路径传输连续电流。CLiP限流保护器限制爆炸和电弧闪光暴露,减轻火灾,降低峰值放通电流,并保护过载设备免受损坏和灾难性故障。

对于Pedra Agroindustrial来说,这一解决方案使系统能够通过解决过载设备问题,实现13.8kV至138kV系统的互联。由于设备的额定电流是40kA,如果故障电流超过该值,CLiP的限流保护器会介入保护系统,立即切断故障电流,避免系统承受故障的全部冲击。这能避免设备严重损坏,并保护人员免受灾难性伤害。

结果:长期可靠性和成本节约
Pedra Agroindustrial 发现 CliP 限流保护器方案维护简便且经济,且极其可靠。以下是他们实施后实现的一些好处:

  • 在20年间,使用CLIP限流保护器为化工厂节省了超过60万美元
  • 总体拥有成本(TCO)最终低于反应堆解决方案。
  • 无需升级设备或使用其他长期成本更高的设备(如反应堆),实现了资本成本大幅降低和投资回报率提升。
  • CLiP限流保护器每三年只需现场测试一次,因此维护成本较低,确保系统正常运行。
  • CLiP限流保护器具有长期使用寿命——每20+年只需更换一次。

“我们对在工厂设计中使用CLiP限流保护器感到非常满意。CLiP限流保护器已被证明是一款高度可靠的解决方案,拥有数十年的市场成功经验。”

CLiP限流保护器在短路电流发生时的工作原理:

一、感应单元驱动内在的烟火装置
操作基于预设的触发设置。

二、铜导体分为多个分段
分段长度并向上弯曲,形成
多重间隙。

III. 在这些间隙及由此产生的电弧电压处形成电弧
导致短路电流传递给
并联限流保险丝。

四、熔断器熔断并清除电路故障。

五、电流消光发生在前半周期,
第一个峰值之前的限制。

VI. 确保可靠的中断而不泄气
电离气体。

七、所有这些步骤都发生在四分之一到一半之间
循环。没有什么比这更快保护资产了。