低压配电系统中正确使用断路器
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配电系统中使用低压断路器的注意事项摘要: 低压断路器在建筑低压配电系统中被广泛使用,是一种保护电器元件。
在设计低压配电系统时,应注意低压断路器的选择性和级联保护性;对低压断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定,确保过电流脱扣器动作的灵敏度;当环境温度大于或小于校准温度值时,应根据制造商提供的温度与载流能力修正系数来调整低压断路器的额定电流值。
低压断路器具有断路保护、过载保护、控制和隔离的功能,适用于工业与民用建筑终端低压配电系统,在低压配电系统中广泛采用。
低压断路器在配电系统中若设计不当,就会影响供电回路的正常工作。
笔者借此谈一下低压断路器,在低压配电系统设计中应注意的一些问题。
1.低压断路器的选择性为了保证低压配电系统的可靠性,低压断路器的选择性成为终端低压配电系统设计的一项重要内容。
如图1所示在断路器所保护的配电系统中,当发生电气故障时,距故障点最近的断路器QF3动作将故障切除,而其他各级断路器不动作,从而将故障所造成断电限制在最小范围内,使其他无故障供电回路仍能保持正常供电,这就是对低压断路器所要求的选择性。
非选择性低压断路器,是指当发生电气故障时,距故障点最近的低压断路器QF3动作将故障切除,而其他各级断路器QF1、QF2、QF4和QF5动作,均处于打开状态,不能保证使其他无故障回路正常供电。
低压断路器的选择性在低压配电系统的设计中占有十分重要的位置,它可以给用户带来便利,并能保证供电回路工作的连续性。
所以,家用电器在无选择性保护下,一旦发生电气故障,配电回路的连续性就不能得到保证,使家用电器如电冰箱、排油烟机等处于停机待启动状态,影响了用户的日常生活。
在低压配电系统中用的低压断路器按其保护性能可分为,选择性和非选择性两类。
选择性低压断路器,有两段保护和三段保护两种。
其中瞬时特性和短延时特性适用于短路动作,而长延时特性适用于过载保护。
非选择性低压断路器,一般为瞬时动作,只做短路保护用。
也有的为长延时动作,只做过负荷保护用。
2024年低压配电房设备操作规程
1. 操作人员必须通过相关培训和认证,具备操作低压配电房设备的资格。
2. 在进行任何操作之前,必须确保低压配电房的所有主断路器和开关都处于关闭状态。
3. 在操作设备之前,必须佩戴适当的个人防护装备,如安全帽、安全鞋、绝缘手套等。
4. 在操作设备之前,必须检查设备是否正常工作,并确保设备上的所有指示灯和显示器显示正常。
5. 如果需要进行任何维修或维护工作,必须首先切断电源,并使用适当的工具和设备进行操作。
6. 在操作设备时,必须保持注意力集中,并遵循标准的操作程序和步骤。
7. 在操作设备时,不得随意触摸或操作其他设备或电气元件。
8. 所有操作必须按照安全操作规程进行,并遵循相关的安全操作标准和法规。
9. 在操作设备期间,如果发现任何异常情况或故障,必须立即停止操作,并报告给相关负责人。
10. 在操作设备之后,必须关闭所有主断路器和开关,并确保设备处于安全状态。
以上是一些一般的低压配电房设备操作规程的指南,具体操作规程可能会根据不同的设备和场所而有所不同。
在实际操作中,必须严格遵循相关的操作规程和安全要求。
低压断路器的选用和整定原则及方法【摘要】本文阐述了低压配电系统断路器选用和整定方法和原则,有助于发挥其控制、测量和保护作用,有利于低压配电系统安全、可靠、连续运行。
【关键词】断路器;选型;整定;方法;原则低压配电系统的主要任务是确保其安全、可靠、连续运行,出现故障时尽快切除故障回路并保证非故障回路正常运行。
随着电气技术发展,低压断路器已逐步实现了智能化、模块化和小型化,合理选择并整定低压断路器,有助于发挥其控制、测量和保护作用,也是保证上述要求的重要环节。
四川维尼纶厂30万吨/年醋酸乙烯项目低压配电系统按照中石化框架协议采购ABB低压开关柜,柜内配ABB E系列框架断路器和T系列塑壳断路器。
下面详细阐述本项目低压各级断路器的选用和整定原则及方法。
一、低压各级断路器的选用原则和方法低压断路器最常见负载有配电类、电动机类和家用电器类三类,应根据不同的负载性质及要求选用不同保护特性的断路器。
配电线路应选用配电型断路器,配电型断路器有选择性与非择性之分。
电动机保护型断路器只要有过载长延时和短路瞬时的两段保护性,可选用非选择性断路器。
家用和类似场所的保护型断路器是一种额定电流在63 A以下的小型非选择性断路器。
低压断路器选用的主要原则有:(1)根据低压配电系统的负载性质、故障类别以及对线路保护的要求,来确定选用的断路器类型。
(2)断路器的额定电压、额定频率应与所在回路的标称电压及标称频率相适应,断路器的额定电流不应小于所在回路的负载计算电流。
(3)断路器应适应所在场所的环境条件。
(4)断路器应满足短路条件下的动稳定、热稳定要求,用于断开短路电流时应满足短路条件下的通断能力。
在低压配电系统中,要保证上、下两级断路器之间选择性动作,一般上一级断路器采用选择性断路器,下一级断路器采用非选择性断路器或选择性断路器,利用短延时脱扣器的延时动作或延时动作时间的不同以获得选择性。
对于重要负荷的配电线路上下级间的断路器应采用选择性保护断路器。
低压配电系统中正确使用断路器广泛应用于系统中,是一种保护电器元件。
在设计低压配电系统时,应注意断路器的选择性,对断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定,确保充分发挥过电流脱扣器的作用;当环境温度大于或小于校准温度值时,应根据制造商提供的温度与载流能力修正系数来调整低压断路器的额定电流值。
一、断路器的几种电流参数断路器的额定电流In,是指脱扣器能长期通过的电流,也就是脱扣器额定电流。
断路器壳架等级额定电流Inm,用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。
它决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。
例如,DW1 —1600额定电流800A的断路器,1600 A是断路器的壳架等级额定电流Inm,断路器的额定电流In为800A。
过电流脱扣器可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器,有长延时动作电流(Ir1 )、短延时动作电流(Ir2 )和瞬时动作电流(Ir3 )之分。
如正泰产DW15 —1600的Ir1为(〜1)In,Ir3为(1〜3)In,没有短延时脱扣器;常熟产CW2 —1600A的Ir1为(〜1)In,Ir2为(〜15)In + OFF短延时时间一,共4级,Ir3 为〜35 KA+ OFF断路器的额定极限短路分断能力(leu):按规定的试验程序所规定的条件,不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力;也就是断路器规定的试验电压及其它规定条件下的极限短路分断电流值,不考虑断路器继续承载它的额定电流。
极限短路分断能力Ieu的试验程序为O — t —CO 其具体试验是:把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V, 50KA),而试验按钮未合,被试断路器处于合闸位置,按下试验按钮,断路器通过50KA的短路电流,断路器立即开断(OPEN简称O)并熄灭电弧,断路器应完好,且能再合闸。
t为间歇时间,一般为3min,此时线路处于热备状态(试验按钮仍在按下状态),断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。
高压低压配电柜的电器元件选型和使用要点一、引言高压低压配电柜是电力系统中必不可少的设备,其作用是将电能转化为所需的电压,并实现对电能的分配和控制。
电器元件是配电柜的核心组成部分,选型和使用合适的电器元件对保证配电柜的安全、可靠运行具有重要意义。
二、高压低压配电柜的电器元件选型要点1. 断路器:选型时应考虑额定电流、额定短路分断能力、操作性能等因素,并根据具体需求选择合适的类型,如磁吹式断路器、真空断路器等。
2. 接触器:需要根据负荷电流和使用环境来选择合适的接触器,确保其正常工作和可靠性。
3. 过载保护装置:配电柜中常常需要安装过载保护装置,选型时应根据负荷电流和额定电流来确定合适的类型,如热过载继电器、电子过载保护器等。
4. 接地开关:为了保证人员和设备的安全,配电柜中必须配置接地开关,选型时要考虑其额定电流和接地功能的可靠性。
5. 电压监测装置:配电柜中应安装电压监测装置,以实时监测电压状态,选型需考虑其测量范围和精度。
三、高压低压配电柜的电器元件使用要点1. 合理布局:在安装电器元件时,应合理布局,保证通风良好,避免过于密集堆放导致温度过高,影响元件寿命。
2. 操作注意:操作配电柜时应遵循操作规程,避免在运行状态下随意开启或操作元件,确保人员和设备的安全。
3. 定期检查:定期对电器元件进行检查和维护,如检查接线是否正常、有无损坏等,确保其正常工作和寿命。
4. 清洁保养:保持电器元件的清洁和干燥状态,防止灰尘和湿气对元件的影响,延长其使用寿命。
5. 定期校准:对电压监测装置等关键元件进行定期校准,确保其测量结果的准确性和可靠性。
四、结论通过正确选型和合理使用高压低压配电柜的电器元件,可以提高配电柜的安全性和可靠性,保证电力系统的正常运行。
在选型时要综合考虑各个因素,并根据实际需求作出合适的选择。
同时,在使用过程中要注意操作规程和定期检查维护,确保电器元件的正常工作和寿命。
只有这样,才能保证高压低压配电柜的有效运行,并为电力系统提供可靠的电能分配和控制。
低压断路器的选用微型断路器(以下简称MCB)是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器MCB的额定分断能力额定分断能力就是在保证断路器不受任何损坏的前提下能分断的最大短路电流值。
现在市场上见到的MCB,根据各制造厂商提供的有关技术资料和设计手册,一般有4.5kA、6kA、10kA等几种额定分断能力。
我们在选用MCB时,应当像选用MCCB(塑壳断路器)、ACB(框架式断路器)一样,计算在该使用场合的最大短路容量,再选择MCB。
如果MCB的额定分断能力小于被保护范围内的短路故障电流,则在发生故障时,不但不能分断故障线路,还会因MCB的分断能力过小而引起MCB的爆炸,危及人身和其它电气设备线路的安全运行。
短路电流的计算精确的线路预期短路电流的计算是一项极其繁琐的工作,因此便有一些误差不很大而工程上可以被接受的简捷计算方法:1.对于10/0.4KV电压等级的变压器,可以考虑高压侧的短路容量为无穷大(10KV侧的短路容量一般为200~400MV A甚至更大,因此按无穷大来考虑,其误差不足10%)。
2.GB50054-95《低压配电设计规范》的2.1.2条规定:“当短路点附近所接电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时,应计入电动机反馈电流的影响”,若短路电流为30KA,取其1%,应是300A,电动机的总功率约在150KW,且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是6.5∑In。
3.变压器的阻抗电压UK表示变压器副边短接(路),当副边达到其额定电流时,原边电压为其额定电压的百分值。
因此当原边电压为额定电压时,副边电流就是它的预期短路电流。
4.变压器的副边额定电流=Se/1.732U式中Se为变压器的容量(KV A),Ue为副边额定电压(空载电压),在10/0.4KV时Ue=0.4KV因此简单计算变压器的副边额定电流应是:1.44~.50Se。
5.按(3)对Uk的定义,副边的短路电流(三相短路)为I(3)对Uk的定义,副边的短路电流(三相短路)为I(3)=Ie/Uk,此值为交流有效值。
低压配电房设备操作规程范本1.安全注意事项1.1 操作前确认是否穿戴好防护用具,例如安全帽、绝缘手套、绝缘鞋等。
1.2 操作前必须断开电源,确认设备处于停电状态。
1.3 在操作过程中严禁使用湿手操作设备,以防触电事故发生。
1.4 操作前必须检查设备是否正常,例如是否有损坏,接线是否松动等,以确保设备安全可靠。
1.5 操作过程中必须按照操作规程操作,严禁随意改变操作顺序或方式。
1.6 操作完毕后必须关闭设备开关,拉下断路器,恢复设备到原有状态。
1.7 操作完毕后必须清理现场,保持设备周围的道路畅通无阻。
2.开启和关闭低压配电房设备2.1 开启低压配电房设备2.1.1 全程穿戴好防护用具。
2.1.2 确认设备处于停电状态,检查设备是否正常。
2.1.3 按照操作规程,依次打开电源开关、断路器等设备。
2.1.4 检查设备是否正常运行,确认无异常情况后方可继续使用。
2.2 关闭低压配电房设备2.2.1 全程穿戴好防护用具。
2.2.2 停止使用设备前,先关闭设备运行开关。
2.2.3 关闭断路器,切断电源。
2.2.4 确认设备已经停止运行后,进行设备的清理和维护工作。
3.配电房设备检查与维护3.1 定期检查3.1.1 每周对低压配电房设备进行一次全面检查,包括设备是否正常运行,设备接线是否松动等。
3.1.2 每月对低压配电房设备进行一次重点检查,检查设备的防护罩是否完好,电源开关、断路器是否正常等。
3.1.3 每季度对低压配电房设备进行一次深入检查,重点检查设备的绝缘状况,接线端子是否有异常现象等。
3.2 应急维护3.2.1 当发现设备发生故障时,应立即切断电源,采取相应的维修措施,确保设备安全可靠。
3.2.2 维修完毕后,必须进行设备的全面测试,确认设备运行正常后方可重新开启设备。
4.员工培训和安全意识提升4.1 全员培训4.1.1 新员工入职培训:对新入职的员工进行低压配电房设备操作规程的培训,并进行相关考核。
低压配电系统中正确使用断路器
断路器广泛应用于低压配电系统中,是一种保护电器元件。
在设计低压配电系统时,应注意断路器的选择性,对断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定,确保充分发挥过电流脱扣器的作用;当环境温度大于或小于校准温度值时,应根据制造商提供的温度与载流能力修正系数来调整低压断路器的额定电流值。
一、断路器的几种电流参数
断路器的额定电流In,是指脱扣器能长期通过的电流,也就是脱扣器额定电流。
断路器壳架等级额定电流Inm,用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。
它决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。
例如,DW15—1600 额定电流800A的断路器,1600 A是断路器的壳架等级额定电流Inm,断路器的额定电流In为800A。
过电流脱扣器可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器,有长延时动作电流(Ir1)、短延时动作电流(Ir2)和瞬时动作电流(Ir3)之分。
如正泰产DW15—1600的Ir1为(0.7~1)In,Ir3为(1~3)In,没有短延时脱扣器;常熟产CW2—1600A 的Ir1为(0.4~1)In,Ir2为(0.4~15)In+OFF,短延时时间0.1s—0.4s,共4级,Ir3为1.6KA~35 KA+OFF。
断路器的额定极限短路分断能力(Icu):按规定的试验程序所规定的条件,不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力;也就是断路器规定的试验电压及其它规定条件下的极限短路分断电流值,不考虑断路器继续承载它的额定电流。
极限短路分断能力Icu的试验程序为O—t—CO。
其具体试验是:把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V,50KA),而试验按钮未合,被试断路器处于合闸位置,按下试验按钮,断路器通过50KA的短路电流,断路器立即开断(OPEN简称O)并熄灭电弧,断路器应完好,且能再合闸。
t为间歇时间,一般为3min,此时线路处于热备状态(试验按钮仍在按下状态),断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。
此程序即为CO。
断路器能完全分断,熄灭电弧,并无超出规定的损伤,就认定它的极限分断能力试验成功。
额定运行短路分断能力Ics ,是指断路器在规定的试验电压及其它规定条件下的一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值,在按规定的试验程序O—t—CO—t—CO动作之后,断路器应有继续承载它的额定电流的能力。
它比Icu 的试验程序多了一次CO。
Ics是Icu的一个百分数。
对于万能式和塑壳式断路器,Ics值略有不同,塑壳式允许Ics最小可以是25%Icu,万能式允许Ics最小是50%的Icu ,Ics=Icu的断路器是很少的。
我国的DW45智能型万能式断路器的Ics为62.5%~65%Icu,国际上,ABB公司的F系列,施耐德的M系列也不过是70%左右。
二、断路器的电流整定
低压断路器过流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流,即
In≥Ijs (Ijs为所保护配电线路的计算电流)。
断路器的长延时动作电流(Ir1)主要是用来保护过负荷,一般情况,Ir1取线路计算电流的1.1倍,即
Ir1≥1.1×Ijs (Ijs为所保护的配电线路的计算电流)
短延时过流脱扣器动作电流(Ir2)应躲过线路的尖峰电流Ipk,通常按下式确定:
Ir2≥1.2×(Ipk+ Ijs’)
其中:
Ipk为保护线路中最大1台电机的起动电流
Ijs’为除起动电流最大的1台电机以外的线路计算电流
断路器短延时动作的整定时间通常分:0.1s、0.2s、0.3s、0.4s。
为保证保护装置动作的选择性,上下2级断路器的级差通常取0.1~0.2 s,动作时间还应满足被保护线路的热效应要求。
断路器瞬时动作电流Ir3应满足Ir3≥1.3×(Ipk+ Ijs’),为满足被保护线路的断路器之间的选择性,还要求Ir3大于下一级断路器所保护的线路发生故障时的短路电流的1.1倍。
三、断路器过电流保护动作的选择性
在断路器所保护的配电系统中,当发生电气故障时,距故障点最近的断路器动作将故障切除,而其他各级断路器不动作,从而将故障所造成断电限制在最小范围内,使其它无故障供电回路仍能保持正常供电,这就是对断路器所要求的选择性。
断路器的选择性在低压配电系统的设计中占有十分重要的位置,它可以给用户带来便利,并能保证供电回路工作的连续性。
在低压配电系统中使用的断路器按其保护性能可分为选择性和非选择性两类。
选择性低压断路器,其瞬时特性和短延时特性适用于短路动作,而长延时特性适用于过载保护。
在低压配电系统中,要保证上、下两级断路器之间选择性动作,一般上一级断路器采用选择性断路器,下一级断路器采用非选择性断路器或选择性断路器,主要是利用短延时脱扣器的延时动作或延时动作时间的不同,以获得选择性。
无论下一级是选择性断路器还是非选择性断路器,上一级断路器的瞬时过电流脱扣器整定电流一般不得小于下一级断路器出线端的最大三相短路电流的
1.1倍。
如果下一级也是选择性断路器,为保证选择性,上一级断路器的短延时动作时间至少比下一级断路器的短延时动作时间长0.1S。
四、选择满足分断能力的断路器
我们一般根据线路预期短路电流来选择满足分断能力的断路器,但线路预期短路电流的计算是一项非常繁琐的工作。
下面,我们采用一种工程上可以接受的简捷估算方法:
1.对于10/0.4KV电压等级的变压器,可以认为高压侧的短路容量为无穷大
2.变压器的阻抗电压UK表示变压器副边短接(路),当副边达到其额定电流时,原边电压为其额定电压的百分值。
因此当原边电压为额定电压时,副边电流就可以认为接近它的预期短路电流。
I≈1.44×P/UK(P为变压器功率)
3.如果短路点离变压器有一定的距离,则需考虑线路阻抗,因此短路电流将减小。
例如SL7系列变压器(配导线为三芯铝线电缆),容量为200KVA,变压器出线端短路时,三相短路电流为7210A。
短路点离变压器的距离为100m时,短路电流降为4740A;当变压器容量为100KVA时其出线端的短路电流为3616A,离变压器的距离为100m处短路时,短路电流为2440A。
远离100m时短路电流分别为0m的65.74%和67.47%。
所以,用户在设计时,应根据安装处可能出现的最大短路电流选择断路器,不必把余量放得过大,以免造成浪费。
五、环境温度对断路器过载脱扣电流的影响
低压断路器的过载保护依靠热脱扣器来完成,通常低压断路器的热脱扣器额定电流是依据IEC898标准,在基准温度为30℃条件下整定的。
热脱扣器是由一组双金属片制成,当线路发生过载,过载电流加热双金属片发热变形弯曲,将搭钩顶开,使低压断路器触点断开。
低压断路器的热脱扣器与环境温度是有直接的关系,若环境温度发生变化就会导致低压断路器的额定电流值发生变化。
因此当环境温度大于或小于校准温度值时,我们应考虑根据制造商提供的温度与载流能力修正系数表,来修正低压断路器的额定电流值。
六、实际使用情况
我公司生产二部低压配电情况:
变压器型号: S7—800/10 一次侧额定电流46.2A 二次侧额定电流1154A 阻抗电压4.5%
通过以上估算二次侧预期短路电流:1154÷4.5%=25644 A≈26KA
实际使用的断路器为常安产DW15-1600断路器,额定运行短路分断能力Ics 为40 KA,所配过电流脱扣器为选择型,长延时可调值范围为1120~1600A,短延时可调值范围为4800~16000A,短延时时间为0.2秒,瞬断电流可调值范围为16000~32000A。
再次评估我公司低压配电系统:
首先,断路器的运行短路分断能力40 KA>26KA,可见,该断路器用于800KVA 变压器二次侧主进,完全满足运行短路分断能力。
二次侧主母线采用100×10mm铜排,额定载流量1600A,考虑变压器的最大负荷电流,我们把长延时整定为1100A,保证变压器不长时间过载运行。
低压最大功率的电机是280KW 6极电机(80型空气压缩机),起动电流499A,采用电抗降压起动,以4倍计算,起动电流为2000A,再加正常负荷电流1000A,共计3000A,可见,短延时的电流必须大于3000×1.2=3600 A,我们实际整定为4000 A。
短延时时间为0.2秒。
由于变压器的二次侧预期短路电流是26KA,可见瞬断电流必须小于26KA,考虑成本,下一级配电用断路器都采用非选择性电流脱扣器。
为了保证过电流保护系统的选择性,我们把瞬断电流值整定为16 KA(断路器瞬时过电流整定可调最小值),既能保证二次侧主回路发生短路断路器可靠动作,又能躲过一些较小的(小于16 KA)短路故障电流,尽可能保证系统的选择性。
七、结束语
研究断路器过电流保护在低压配电系统中有着重要意义,正确地使用断路器可以有效地提高低压配电系统的运行性能,尤其对于停电对生产影响较大的企业,更应该注意断路器的科学选型,电流参数合理整定,保证低压配电系统的稳定运行。
参考文献:
《电工技术》伍爱莲高等教育出版社
《万能式断路器DW15—1000、1600、2500、4000安装使用说明书》
中国常安集团有限公司
《DW15—1600.2500.6300系列万能式断路器使用说明书》
浙江正泰电器股份有限公司
《CW2系列智能型万能式断路器使用说明书》常熟开关制造有限公司。