低压配电系统选择性保护分析
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低压配电线路保护断路器的选择及定值设置摘要:低压断路器也是高低压配电线路最常用的保护设备,设置好断路器可保障低压电力输送相对安全。
伴随我们国家城市文化程度的不断深入发展,新建高档住宅区、工业区、商业区街道等项目对低压用户的供电设备可靠性要求变得更加苛刻严格,需客户正确合理选择产品并妥善设置低压断路器。
断路器的保护隔离装置也是为了规避线路故障、隔离电气故障发生的最重要电气设备,如果断路器选择和设置不当会导致低压电网运行面临多方面的安全隐患,导致相关企业承担过高的经济成本压力。
文章详细分析如何正确选择低压断路器、设置好各项参数。
关键词:380/220V;低压断路器;选择性;灵敏性;过负荷保护;短路保护低压断路器通常用作保护电网低压线路的常用辅助设备。
它的精心选择和使用以及科学的线路整定在整个低压线路电力保护工程中也起着非常重要和积极的作用。
随着我国现代智能城市网络的发展,正确、可靠地选择和安装低压断路器变得越来越重要。
如果断路器及其保护电路设置正确,则可以实现有效和安全的低压保护以及绝缘和线路故障,而其准确的安全选择判断和线路设置,则对电气设备线路的持续安全及稳定正常运行来说,就会是存在一定严重的故障隐患并可造成许多重大经济上的浪费。
因此如何正确科学的合理选择使用低压断路器类型并对进行恰当正确线路的设置,则对实现低压线路有效保护将起着相当重要的作用。
1低压配电线路保护的一般要求在当低压配电线路两端发生相间接的故障或发生相间的短路故障,为能防止无关人员或因相间接地接触到带电体短路而可能导致的人身事故伤害或者避免因低压线路短路和发热可能导致高压线路两端绝缘的损坏,甚至导致发生的火灾,低压配电线路两侧应及时装设间接地接触过电压防护措施(故障防护)、过电负荷接地保护系统和相短路过电压保护,及时隔离线路故障的发生或发出报警。
过电流负载短路保护装置应能够在流过电路导体的负载电流突然升高线性导体表面的局部温度并对绝缘、端子、连接等造成永久性损坏之前切断短路电流。
低压电力配电系统的分析与评估低压电力配电系统是指电力网与终端用户之间输送电能的重要环节,它负责将高压输电线路的电能降低至适合终端用户使用的电能。
对于现代社会而言,可靠的低压电力配电系统对于维持正常的生产、生活与社会运行至关重要。
因此,对低压电力配电系统进行分析与评估,了解配电系统的性能与运行状况,对于确保电能供应的稳定性和安全性具有重要意义。
首先,对低压电力配电系统进行分析,有助于了解系统的拓扑结构、设备配备以及系统运行情况。
分析可以从以下几个方面入手:1. 系统拓扑结构:低压电力配电系统通常包括变电站、配电变压器、配电井、配电线路等组成部分。
通过分析系统的拓扑结构,可以了解各个部件之间的连接关系、电能传输路径,并查明系统中的关键节点和故障点。
2. 设备配备:低压电力配电系统所使用的设备包括配电变压器、配电柜、开关设备等。
分析配电系统中设备的类型、容量和配置情况,可以评估系统的容量和承载能力,为系统的升级和改造提供参考。
3. 系统运行情况:通过记录和分析低压电力配电系统的运行情况,包括电能负荷、电能损耗、线路负载状况等,可以了解系统的稳定性和效率,为系统的优化和改进提供依据。
其次,对低压电力配电系统进行评估,有助于发现系统存在的问题和隐患,并提出相应的解决方案。
评估可以从以下几个方面入手:1. 安全性评估:低压电力配电系统的安全性是系统评估的重点,包括对绝缘性能、漏电保护、过载保护等进行检测和评估,以确保系统在正常运行和故障情况下的安全可靠性。
2. 可靠性评估:通过对系统的可用性、可靠性和恢复能力进行评估,了解系统的故障率和可靠性水平,从而制定保养计划和应急预案,提高系统的可靠性和故障处理能力。
3. 经济性评估:低压电力配电系统的运行成本和投资效益是评估的重要指标之一。
通过对系统的能耗、设备寿命、运行费用等进行评估,可以找出系统中的经济性问题,提供系统的节能优化方案和经济效益评估。
最后,针对低压电力配电系统的分析与评估结果,提出相应的改进和优化方案。
配电线路保护的选择性
配电线路爱护的选择性是指在配电网络中某一点发生过电流故障时,配电爱护电器按预先规定动作的次序有选择性地动作,不允许越级动作,把事故停电限制在最小范围。
配电线路采纳的上下级爱护电器动作应具有选择性。
各级之间应能协调协作。
目前采纳的爱护电器上要有两种:断路器和熔断器。
而前者从爱护特性的角度又可以分为选择型和非选择型断路器。
(1)配电线路对爱护电器的要求
配电线路通常有树干式和放射式两类,还有两者的混合系统。
低压爱护电器按在配电线路中的安装位置和重要性分为三级:低压主开关柜内爱护电器、一般配电开关柜内爱护电器和终端配电箱内爱护电器。
配电线路对各级低压爱护电器的要求如下:
1)低压主开关柜内爱护电器
低压主开关柜内爱护电器应把供电的牢靠性放在主要位置,以确保连续供电,由于低压爱护电器接近电力变压器,安排出母线的容量特殊大,因此要求它既应与电力变压器一次侧的高压熔断器的爱护特性协作,又应与下级爱护电器尽可能实现全选择性爱护协作。
2)终端配电箱内爱护电器
终端配电箱直接连接用电设备,短路或接地故障时要求尽快甚至
瞬时切断电路,无选择性要求。
终端配电箱内的低压爱护电器应设短路和接地故障爱护,而线路末端则不必设短路,而是依据所接用电设备需要装设掌握电器或用电设备的过载爱护电器。
(2)低压爱护电器级间选择性协作技术
只有依据低压配电爱护电器的特性,恰当的选择爱护电器,正确整定爱护电器的额定电流、动作电流和动作时间,才能实现低压爱护电器级间的选择性协作,保证线路消失故障时,尽可能缩小停电范围。
论低压配电系统的保护与选择[摘要]配电系统是指工厂所需电能的供应和分配,良好的供电系统有利于提高生产效率,节约生产成本,更有利于实现生产过程的自动化,由于电器制造技术的不断进步,断路器选择性保护技术的提高,各种选择性技术的推出,使得我们得以重新认识讨论这一课题。
系统保护的选择形式是连续供电的重要保证,低压配电用保护电器在低压配电系统中占有重要的地位,它是在配电系统发生故障时实现保护的关键器件。
但是如果选用的保护电器不当,或者整定数据不正确,将导致不能按要求切断电路,而扩大事故,或者是扩大停电区域。
所以,分析配电系统的特点,了解保护电器的特性,给予正确选用和整定,是配电系统的正常运行和安全用电的重要保证。
[关键词]配电系统、保护、设备、选择中图分类号:tm 文献标识码:a 文章编号:1009-914x(2013)05-0230-011.配电系统的保护1.1短路保护短路保护应在短路电流产生的热作用和机械作用对被保护对象造成危害之前切断短路电流。
在民用建筑的低压配电系统中,大多数的短路保护,均可以采用断路器来实现。
采用断路器来实现短路保护,首先应使断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。
断路器一般有三个指标来表示其分断能力,即极限短路分断能力、运行短路分断能力和短时耐受电流。
各个指标的含义如下:极限短路分断能力(icu),是指在一定的试验参数(电压,短路电流、功率因数)条件下,经一定的试验程序,能够接通、分断的短路电流,经此通断后,不再继续承载其额定电流的分断能力。
1.2过载保护配电线路过载保护,应在过载电流引起导体温升对导体绝缘造成损害前能切断过载电流,但对突然切断电路会导致更大损失时,应发出报警而不切断电路。
过载保护的保护电器的整定电流和动作特性应符合下列两式要求:ⅲ≤in≤iz____(m)12≤1.45 iz____(n)式中ib-线路计算电流(a);in-熔断器熔体额定电流或断路器长延时整定电流(a);iz-导体允许持续载流量(a);i2-保证保护电器可靠动作的电流,对断路器,i2为约定时间的约定动作电流,对熔断器,12为约定时间的约定熔断电流。
选择型低压断路器的技术发展 2010年01月28日由于低压配电系统的用电设备和分支回路的增多,为了保证低压配电线路供电的连续性和可靠性,选择性保护变得越来越重要。
本文介绍近期低压选择型断路器发展的动态,包括:局部选择性提升到全局选择性;低压配电系统的选择性保护范围从电源侧向终端侧延伸;采用机械式短延时的选择性小型断路器。
1 低压配电系统的选择性保护国际电工委员会的IEC标准和我国国家标准按使用类别把断路器分成A类和B类两种类型,其中A类断路器在短路情况下,无明确指明其有选择性保护功能,而B类断路器则明确指明有选择性保护功能,图1表示低压配电系统前后级断路器安装位置(图a)及其保护特性配合(图b)。
选择性保护是指当支路1发生短路时,仅下级支路断路器Q2开断短路电流,而上级开关不动作,这就不会影响其它支路如支路2和3的正常供电,因而选择性保护对提高低压配电系统的工作可靠性有重要作用,当前供电的连续性和可靠性日趋重要,无论是公共场所、生产企业和家庭电气设备,瞬间的断电会造成巨大的损失和生活上的不便,因而低压配电系统的选择性保护技术近年来有很大的进展。
如何实现配电系统上下级断路顺的选择性匹配,这主要决定于两者保护特性的配合,一般上级断路器采用有三段保护特性的选择型B 类断路器。
图1b)为上下级断路器保护特性配合,其中上级主开关Q1具有三段保护特性,即作为线路过载保护的长延时,短路情况下的短延时和瞬时三段保护,而断路器Q2作为下级支路开关,仅具有长延时和短路瞬时两段保护特性。
当支路1短路时,若短路电流为I1,则从图1b)的特性配合来看,短路电流使断路器Q2首先动作,而主开关Q1由于短延时而没有动作,这就保证了其它支路,如支路2和3的可靠供电。
a 两种断路器的按装位置b) 保护特性配合图1 选择性保护的特性配合生产发展和人民生活的提高,低压配电系统的用电设备和分支回路日益增多,选择性保护变得越来越受到人们关注,当前选择性断路器的技术向以下几方面发展:(1)局部选择性提升到全局选择性;(2)低压配电系统的选择性保护范围从电源侧向终端侧延伸;(3)采用机械式短延时脱扣器的选择性小型断路器。
探析低压配电系统的选择性保护技术摘要:选择性保护就是指在特殊情况下,配电系统发生故障,两个或两个以上装置协作配合,消除故障,让电路系统正常运转,在这个过程中别的装置自己运行不参与。
也指低压配电系统一个坏了,配电设备有序断开,而不是无序的进行保护。
这种保护措施对配电系统作用非常大,就是指配电系统出现故障短路时,配电设备自己解除故障,减少损失。
关键词:低压配电系统;选择性保护;实施要点一、系统性保护技术配电短路时,系统出现故障,单纯依靠低压配电系统解决不了问题,要通过各项设备整体完成。
1.1机会选择性当配电系统短路时,由于电流非常大,要根据实际情况,找到好的时机进行选择性保护,这种方法叫做机会性选择。
在实际情况下可以这样操作:当电路发生故障,出现短路,这个脱扣器会通过系统自动解扣,不用人工去解扣,这样断路器的触头就会在操作过程中自动断开,电弧经也会在这个过程中根据装置系统熄灭,从而完成断路器切断电源工作。
在发生故障时,需要解扣,但不能立刻去解扣,需要了解电路状况,看短路的严重程度,这些准备好,才能去解扣,这个时间段一定要把握好;电路发生故障以后,查看好故障问题,找到解决方案,再去把断路器断路这个时间叫全分段时间。
所以说机会时机选择很关键,一定要做到稳准。
不能麻痹大意。
在处理故障过程中,要分类处理,对不同的断路器要求用不同方法,这样才能保证安全处理,保证电路的畅通运行。
还有就是按照不同断路器的特点,进行选择,灵活应用,使两种断路器不和重合交叉。
1.2电流选择性因为很多情况下,配电系统容易发生故障,如何处理就要灵活处理,具体情况具体处理。
这样的保护措施是依据脱扣器的的使用分值来判断的,这种方法简单实用,应用于很多断路器,像常见的A类塑壳断路器、B类塑壳断路器等等,要是用这种方法,断路器的数值必须严格要求,数值一定不能错,要不会造成严重后果,不堪设想。
1.3逻辑选择性逻辑选择性,在生活中称之为片区域选择性关联。
低压配电保护电器的选择与整定[摘要]本文简要述及低压配电用保护电器的保护性能及产品状况,介绍了现行国家标准——《低压配电设计规范》关于配电线路保护的主要规定;着重论述了对保护电器的合理选择和正确整定是实施规范要求的关键;本文系统地分析了保护电器选择和整定要考虑的几个问题及其计算方法;分析了故障时应可靠切断故障电路和选择性动作的对立统一。
对配电系统设计、运行维护单位以及产品制造厂具有指导作用和实际应用价值。
[关键词]保护电器短路保护过载保护接地故障保护熔断器的过电流选择比非选择型断路器选择型断路器选择性动作一概述低压配电用保护电器在低压配电系统中占有重要的地位,它是在配电系统发生故障时实现保护的关键器件。
但是如果选用的保护电器不当,或者整定数据不正确,将导致不能按要求切断电路,而扩大事故,或者是扩大停电区域。
所以,分析配电系统的特点,了解保护电器的特性,给予正确选用和整定,是配电系统的正常运行和安全用电的重要保证。
二保护电器的类别和保护性能低压保护电器包括两种类型,即低压熔断器和低压断路器,现分别就其在配电线路中常用的类型、保护特性及其他性能简述如下。
(一)低压熔断器熔断器应符合现行国家标准《低压熔断器基本要求》(GB13539.1-92)和《低压熔断器专职人员使用的熔断器的补充要求》(GB13539.2-92),该国标是参照采用同名称国际标准IEC269-1和IEC269-2、IEC269-2-1而编制。
1.分类(1)按结构分:熔断器的结构型式与使用人员有关,主要分为:①专职人员使用的熔断器,其结构型式又有:(a)刀型触头熔断器;(b)螺栓连接熔断器;(c)圆筒帽形熔断器。
②非熟练人员使用的熔断器。
(2)按分断范围分为:①“g”熔断体—能分断使熔体熔化之电流至额定分断能力之间的所有电流的限流熔断体;②“a”熔断体—能分断使熔体“熔断时间—电流特性曲线”上的最小电流至额定分断能力之间的所有电流的熔断体。
带选择性保护小型断路器专题年第6期低压配电线保护的选择性问题任元会(中国航空工业规划设计研究院,北京100011)摘要本文叙述了《低压配电设计规范》对保护和保护选择性要求,论证了低压保护电器的选型和整定,指出了当前设计中存在的问题,提出了解决方案,对简易、经济的有选择性的断路器提出了期望。
关键词:低压配电线路保护;选择性动作;断路器;选择型断路器;非选择型断路器1设计依据低压配电线路保护依据国家标准GB50054-95《低压配电设计规范》,该规范规定了电路几种故障时的保护要求,设计师的任务是合理选择保护电器的类型,正确整定其技术参数。
现在正进行该规范的修订,本文将按GB50054-95版本,并结合正在修订的内容叙述。
低压保护电器主要使用低压断路器和低压熔断器两类;断路器从选择性分类,则有“非选择型断路器”(具有反时限和瞬时动作两个过电流脱扣器)和“选择型断路器”(另外还具有短延时定时限过电流脱扣器)两类,从名称就知道他们的选择特性很不相同。
2低压配电线路保护要求2.1电路故障时能自动切断故障回路电路故障包括以下三类:(1)短路故障:依靠保护电器自动切断。
(2)过负载:依靠保护电器自动切断或发出报警。
以上两类均属过电流保护,目的是防止导体过热,在达到规定的允许最终温度之前切断,以防止导线(电缆)损坏,甚至引起火灾。
(3)接地故障保护:依靠保护电器在规定的时间内切断,除防止电线过热外,更主要是作间接接触电击防护。
必须指出的是,间接接触电击防护有多种方式,自动切断电源不是惟一的方式,但是却是最常用的方式。
2.2要有选择性切断电路故障时,要求靠近故障点的保护电器动作,而以上各级保护电器不应动作,以保证非故障电路的连续供电,最大限度缩小停电范围。
2.3正常运行和设备正常起动中保护电器不动作这是常规要求,在GB50055-93《常用用电设备设计规范》中有规定。
3保护电器的选型和整定必须处理两对矛盾(1)设备起动时保护电器不动作与故障时一定要动作的矛盾:前者决定了保护电器的整定电流(即熔断器的熔体额定电流,或断路器的瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流)不能太小,特别是较大功率、直接起动的笼式电动机;而后者则决定了该值不能太大,特别是离配电变压器距离较远的线路,矛盾将会突显。
低压配电系统保护的选择性与设备选择1. 引言低压配电系统在工业和民用建筑中起着至关重要的作用。
选择和配备适当的保护设备是确保低压配电系统安全运行的关键。
本文将讨论低压配电系统保护的选择性以及设备选择的重要性。
2. 低压配电系统保护的选择性选择性保护是指在系统出现故障时,只有故障区域受到干扰,不致影响到整个系统的正常运行。
选择性保护可以提高系统的可靠性,减少故障范围和恢复时间,并确保系统的连续供电。
2.1 保护设备的类型在低压配电系统中,常见的保护设备包括断路器、熔断器、接触器和继电器等。
每种保护设备都有其特定的应用场景和功能。
•断路器是最常见的保护设备之一。
它能够在电路发生故障时迅速切断电源,保护电气设备和人身安全。
断路器具有过载保护和短路保护等功能,能够对不同类型的故障做出响应。
•熔断器是一种传统的保护设备,适用于较小电流和较低故障电流的情况。
熔断器的工作原理是在过载或短路情况下,熔丝熔断,切断电源。
•接触器通常用于控制和保护大功率设备,如电动机。
它可以在系统电压异常或超出额定值时切断电源,保护设备免受损坏。
•继电器是一种电磁开关设备,通常用于监控和控制电路。
继电器能够接收来自其他设备或传感器的信号,并在特定条件下触发开关操作。
2.2 选择性保护的实现实现选择性保护需要将保护设备按照特定的电流和时间特性进行协调配备。
具体来说,选择性保护应该满足以下要求:•在故障时,只有故障区域的保护设备被切断电源,不会干扰到其他正常工作的设备。
•选择性保护应能够按照故障类型和故障位置进行分级响应。
即,对于较小的故障,只有离故障最近的保护设备被切断电源,对于大型故障,才会切断更远处的设备。
•选择性保护还应能够根据系统的负荷和运行状态进行调整,以适应不同工况下的保护需求。
选择性保护的实现主要通过对保护设备的设定和协调来完成。
设备间的保护关系应根据设备的额定电流和时限特性进行配置,使得保护设备在故障发生时能够按照预期的顺序进行切断。
低压配电保护的选择性探讨 2012-7-16 0:00:00冯星明(中南建筑设计院股份有限公司,武汉市 430071)摘要:通过工程设计实例,阐述了低压配电保护采用选择性配合的必要性,介绍了低压配电保护选择性的定义、原理和方法,提出了满足保护选择性的条件,论述了自然的选择性的概念及要求,并对低压各级配电的保护选择性配合及断路器选型进行了充分的探讨。
关键词:完全选择性部分选择性自然的选择性延时的选择性能量选择性逻辑选择性选择性极限电流值区域选择性联锁1 低压配电保护选择性配合的必要性低压配电保护采用选择性配合是为了满足可靠性的要求,是有必要的,在某些情况下则是必须的。
《低压配电设计规范》GB 50054-95第4.1.2条:配电线路采用的上下级保护电器,其动作应具有选择性;各级之间应能协调配合。
但对于非重要负荷的保护电器,可采用无选择性切断。
此条文明确了保护选择的重要性和采用原则,配电系统上下级保护电器的动作应具有选择性。
以往由于我国保护电器的性能较差,在低压配电系统中要做到是有困难的。
目前低压电器发展较快,熔断器、断路器的更新换代产品的特性已有很大的改善。
例如按新标准生产的熔断器(NT型等)选择比为1:1.6,具有三段保护的可调节电子脱扣器的断路器也能大量生产,具有ZSI(区域选择性联锁)功能的智能型断路器也出现了,目前配电系统要做到选择性已具备条件。
但在工程设计中,保护选择性往往被忽视,例如某工程设计的消火栓泵配电箱系统图如下:此工程已知条件:变压器容量为1600kVA,供电距离为50m,进线电缆截面为70mm2,配电箱主开关为NSX-160F,125A/4,电磁脱扣;分开关为NSX-100F,100A/3,电磁脱扣。
经计算,配电箱分开关出线下端短路电流Id=14kA,查询NSX开关的保护选择性配合表如下表:通过上表得知,主开关NSX-160F,125A/4,与分开关为NSX-100F,100A/3没有选择性,当一路分开关由于短路故障跳闸时,主开关与分开关会一起跳闸,二台水泵将全部失电,两台水泵的一用一备形同虚设,火灾时消火栓泵失去灭火作用,造成严重的后果。
由此可知低压配电保护的选择性是非常重要的,特别是对于一级负荷而言。
如果停电会造成火灾、爆炸或人身伤亡危险的场所,停电会使生产连续性中断而造成设备或产品大量损坏的场所,停电会造成重大政治影响或公共秩序混乱的场所,停电会造成通讯中断或数据丢失的场所的主、分开关以及变电所总开关与分开关,配电保护必须具有选择性。
2 低压配电保护选择性的原理2.1 保护选择性的定义保护选择性是指自动保护装置之间的协调配合,使电网任意点的故障可以并仅由故障点的保护设备动作而上一级保护设备不动作。
保护选择性包括完全选择性和部分选择性。
完全选择性:故障点的所有故障电流值,从过载到短路电流,无论故障电流值有多大,均由负载侧的断路器D2动作分断,而电源侧的D1保持闭合。
部分选择性:如果在较大短路故障电流情况下,不能满足完全选择性,但是可能在某一较低短路故障电流值(选择性极限电流值)时,上、下级断路器具有选择性,则称为部分选择性。
选择性极限电流值为负载侧保护器与电源侧保护的时间-电流特性的相交点,当大于此值时,在负载侧保护器动作完成前,电源侧保护器动作,因而不能保证选择性。
如果当过载或短路故障发生时,D1和D2断路器均跳闸,那么此保护就无选择性。
2.2 保护选择性的原理目前施耐德、ABB等很多品牌的断路器均实现了从框架断路器、塑壳断路器到微型断路器的全系列的完全选择性,并提供了保护选择性的断路器配合表以及短路电流的选择性极限值,可以方便地验证设计的配电线路保护是否具有选择性并可据此选出满足选择性的断路器上下级配合方案。
下面以施耐德的NSX系列开关为例介绍保护选择性的原理。
断路器采用快速旋转分断技术,当短路电流达到某值时,由于磁斥力使触头旋转,产生强大电弧能量并使壳内气体压力大增,推动活塞使断路器瞬间脱扣,具有很强的限流能力。
断路器保护的选择性基于以下原理:电流选择性—用于过载长延时保护,如果配电断路器脱扣器长延时整定电流之比大于1.6,保护满足选择性。
时间选择性—用于低短路电流保护,在此情况下,上级断路器的脱扣应稍微延时,以使下级断路器先脱扣。
如果短路保护电流整定值之比大于1.5的话,能保证保护的选择性。
能量选择性—用于大短路电流保护,此原理结合断路器的限流能力和能量脱扣技术,当两个断路器检测到大短路电流时,下级断路器快速限流,上级断路器产生的能量不足以引起能量脱扣,这就保证了完全的选择性,当断路器的壳架额定电流比值大于2.5时,能确保能量选择性。
逻辑选择性—用于具有ZSI(区域选择性联锁)功能的智能型断路器,上下级断路器之间设置逻辑联锁,当下级断路器保护区发生故障,电流大于脱扣器整定值时,给上级断路器发出逻辑等待命令,使上级脱扣器延时动作,依次类推,以保证各级按顺序延时动作。
由发生故障处的断路器切除故障。
这样可保证完全的选择性。
上下各级断路器通过信号线连接以传递动作逻辑指令。
例如有四级断路器串联,从上到下分别为D1、D2、D3、D4。
假设短路发生在D4和D3之间,D3检测到短路电流向D2发出闭锁命令,关闭D2所有的保护功能0.1秒(将D2锁定),0.1秒以后D2原设置的各种保护功能自动恢复,同理D2收到D3的信息后,发指令使D1延时0.2秒,同时由于D3未收到D4发出的闭锁命令,D3将瞬动切除故障。
各级之间依次类推。
目前一些公司的框架及塑壳断路器均可提供ZSI功能,但造价相对较高,适用于对选择性有要求的特别重要场所。
2.3 保护选择性的条件保护选择性包括自然的选择性及延时的选择性。
自然的选择性是指仅通过断路器的壳架电流及整定电流的级差来实现的选择性。
这可以通过断路器的配合实验来获取选择性配置,可查阅厂方提供的选择性配合表。
延时的选择性是指采用短路短延时的方式或者区域选择性联锁的方式来实现的选择性。
延时选择性的保证条件是上级断路器的启动时间大于下级断路器的全分闸时间。
满足配电保护选择性配合的条件为以下之一:1.上下级断路器之间具有自然的完全选择性。
2.上下级断路器之间具有自然的部分选择性,且下级三相全短路故障电流值低于选择性极限电流值。
3.上级断路器增加保护延时直至下级断路器全分闸。
3 低压配电保护的选择性配合3.1 上下级断路器采用自然的完全选择性按照生产商提供的断路器选择性配合表,选择具有完全选择性的上下级断路器。
自然的完全选择性的优点是无论故障电流的大小均能保证选择性,不会因为增加延时时间而增加系统的动、热稳定性负担。
配电系统保护应优先考虑自然的选择性。
满足上下级断路器的自然的完全选择性的必要条件见下表(以施耐德断路器为例):以上是必要条件,满足上表要求的上下级断路器基本可满足完全选择性要求,但个别满足表中要求的为部分选择性,还需要进一步加以判断。
因此是否能满足完全选择性的要求应以厂方提供的断路器选择性配合表为准。
通过合理的系统规划以及设备选型,可以做到自然的完全选择性,当上下级保护级差较小无法采用完全选择性的断路器或者采用完全选择性配置不经济时,可以采用部分选择性,条件是三相短路电流低于选择性极限电流值。
故障点短路电流的计算是确定部分选择性是否满足要求的基础,是验算动热稳定性及保护灵敏度的基础,也是确定选用脱扣器类型的基础。
对于重要回路的短路电流计算是工程设计中不容忽视的步骤。
3.2 断路器的脱扣器类型与选择性的关系以施耐德断路器为例,其脱扣器分为热磁脱扣器(TM)、电磁脱扣器(MA)、电子脱扣器(MIC2)及智能脱扣器(MIC5/6)等。
各类脱扣器参数大致如下:热磁脱扣器的参数为:Ir=(0.7~1)In,Im=(5~10)In。
二段保护。
电磁脱扣器的参数为:Im=(5~12)In。
一段保护。
电子脱扣器的参数为:Ir=(0.9~1)×(0.4~1)In,Isd=(1.5~10)Ir ,Im=12In。
三段保护。
智能脱扣器的参数为:Ir=(0.9~1)×(0.4~1)In,Isd=(1.5~10)Ir ,Im=(10~15)In。
三段或四段保护。
并增加Tr和Tsd的可调节。
上式中Ir:长延时整定电流, Isd:短路短延时整定电流, Im:短路瞬时整定电流,In:脱扣器额定电流,Tr:长延时整定时间,Tsd:短延时整定时间。
由上可看出,电子脱扣器及智能脱扣器为三段保护,其电流调节范围更大,更容易满足选择性要求,且保护灵敏度也容易满足,可用于电源端及中间级配电,其中MIC2型电子脱扣器由于没有时间调节,当短路电流较大时难以实现时间选择,故更多用于中间级甚至末端配电。
而MIC5/6型智能脱扣器还带有时间调节,可关闭瞬时保护,是真正的选择性脱扣器,适用于电源端配电保护。
热磁脱扣器为二段保护,适合用于末端配电,可无选择性瞬时脱扣。
电磁脱扣器用于电机启动场所或不允许过载跳闸场所。
当故障点短路电流小于10Ir时,可以采用自然的完全选择性,当短路电流较小可能造成上级断路器的保护死区时,上级断路器可采用三段保护来消除死区;当故障点短路电流大于10~15倍Ir时,可采用断路器额定电流的级差来保证自然的能量选择性,若级差不够时,可取消上级断路器的瞬时保护而改用短延时保护,同时增加上级脱扣器的短路延时动作时间(一般相差0.1S),但需验算时间增加时的动、热稳定性。
各类型保护的分闸时间见下表:3.3低压配电系统一般分二到三级,不宜超过三级。
第一级为变电所低压柜,第二级为中间(楼层)配电箱,第三级为终端配电箱。
应尽量减少配电级数,级数少有利于保护的选择性配合。
对于各级配电保护的选择性配合探讨如下:1.变电所低压柜一般总开关及联络开关采用框架断路器,出线开关采用塑壳断路器。
总开关与联络开关应有选择性,方法一是按选择性表格选型,框架电流一般相差二级时可以保证选择性要求;方法二是联络开关取消瞬动保护,总开关与分开关的长延时保护整定值的比值不小于1.6;方法三是联络开关改为框架式负荷开关。
总开关与分开关应有选择性,以施耐德MT型框架开关与NSX型塑壳开关为例,经查表比对,基本上实现了全系列的完全选择性。
《工业与民用配电设计手册》建议为保证选择性低压总开关取消瞬时保护,仅设短延时保护。
笔者认为这是没有必要的,变压器低压出线总开关不宜取消瞬时保护,一方面难以复核系统设备及线排的动热稳定性,大短路电流时应该采用能量保护快速分闸以减少对电气设备及母排的损害,特别是对变压器的损害,另一方面,低压总开关采用延时脱扣不利于高压侧继电保护的整定。
同时目前上级框架开关与下级塑壳开关已实现了自然的完全选择性,不必考虑短路故障电流过大的问题。
变电所低压总开关宜采用具有全参数调节的智能型脱扣器,采用三段式保护或四段式保护(增加接地故障保护,建议作用于信号)。