施耐德官方培训02-低压断路器与自动转换开关的选择应用-V101VIP

第二章低压断路器与自动转换开关的选择应用,1.分类,2.基本特性,3.选择要求,低压断路器的选择应用,4.保护整定,低压断路器的分类,按照设计型式分为：空气断路器、塑壳断路器、小型断路器按照使用类别分为：A类:在短路情况下，选择性保护无人为短延时，因而无IcwB类:在短路情况下，选择性保护有人为短延时（可调节），有Icw按照是否适合隔离分为：适合隔离不适合隔离,空气断路器(ACB),需要高额定电流、高短路分断能力和高短时耐受能力符合GB14048.2(idtIEC60947-2)例如：MasterpactMT,MVS电流范围400A至6300A,Icu=Ics=Icw，最高达150kA可与下级实现完全选择性,塑壳断路器(MCCB),需要限流特性，可与上下级实现良好的选择性配合符合GB14048.2(idtIEC60947-2)例如：CompactNSX,EasyPactCVS电流范围16A至630AIcu=Ics，最高可达150kA有卓越的限流特性，可实现电流和能量的选择性,小型断路器(MCB),模块化，有限流作用和长寿命符合GB10963(idtIEC60898)例如：iC65，iDPN,电流范围1A至125A,Icn，25kA以下,三级限流，具有长寿命，并可实现良好的选择性,低压断路器的基本特性,额定工作电压Ue额定电流In壳架电流额定值Irq过载保护脱扣电流整定值Ir短路保护脱扣电流整定值Im额定短时间耐受电流Icw:指在约定时间内允许通过的电流值，该电流值在相应的时间通过导体，不会因过热而引起导体的损坏Icw:In2500A,Icw取12In与5kA中的较大者In2500A,Icw30KA,低压断路器的基本特性（续）,分断能力（在交流情况下用交流分量的有效值来表示）：Icu:额定极限短路分断能力.Test=O-COIcs:额定运行短路分断能力.Test=O-CO-CO,有两种型式的脱扣器:热磁式脱扣器（电磁式）电子式脱扣器两种脱扣器用于相同的主要功能:构成过流保护使电流过载的回路断开,脱扣器,热磁脱扣器,电子脱扣器,热保护,过载保护,长延时,磁保护,短路保护,短延时,瞬时,脱扣器的型式,脱扣曲线,热脱扣Ir（过载保护）随着过载电流的持续，双金属片受热弯曲，触发脱扣,热磁式脱扣器,磁脱扣Im（短路保护）利用电磁铁原理触发脱扣,电子式脱扣器,脱扣曲线,工作原理,t,I,Ir,Isd,Ii,长延时,短延时,瞬时,脱扣线圈,脱扣器,CT,信号处理,比较判断,电流互感器,tr,tsd,热磁式断路器保护特性曲线简图,电子式断路器保护特性曲线简图,Ir:过载(热或长延时)继电器脱扣电流设定值Im:短路(磁或短延时)继电器脱扣电流设定值Ii:短路瞬动继电器脱扣电流设定值Icu:分断能力,t(s),lr,lm,Icu,I(A),t(s),lr,lm,Icu,I(A),li,两段保护,三段保护,热磁式和电子式保护曲线之间的差别,楼内配电间,公用电,低压配电系统与断路器选择,低压断路器选择的一般要求,按正常工作条件选择额定电压(Ue)UeUn额定电流(In)IrqInIj保护特性线路、电动机、发电机按短路工作条件选择短时耐受电流Icw短路分断能力Ics(Icu)Iscmax,按使用环境条件选择多尘环境腐蚀环境高原地区热带地区特殊场所断路器极数三极，四极安装方式固定式、插入式、抽屉式,根据IEC60364-465.1.5的规定，正常供电电源与备用发电机之间的转换开关应采用四极开关带漏电保护的双电源转换开关应采用四极开关不同接地系统间的电源切换开关应采用四极开关TN-C系统严禁采用四极开关TN-S系统一般不需要设四极开关TT系统的电源进线开关应采用四极开关IT系统中当有中性线时应采用四极开关,四极断路器的选择应用,根据低压配电设计规范GB50054-2011过载保护电器的动作特性应满足下列公式的要求：根据低压开关设备和控制设备：断路器GB14048.2-2008可得过载保护整定要求：,过载保护整定,IB回路计算电流In断路器额定电流Ir断路器整定电流I2断路器约定脱扣电流Iz导体允许持续载流量,根据低压配电设计规范GB50054-2011被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍，即：,短路保护整定,Ii断路器瞬时脱扣器整定电流Isd断路器短延时脱扣器整定电流Id被保护线路末端的短路电流,短延时整定电流应躲过短时间出现的负荷尖峰电流瞬时整定电流应躲过配电线路的尖峰电流,正常工作和设备起动时断路器不应动作,IqM线路中最大一台电动机的起动电流，约为额定电流的67倍IqM线路中最大一台电动机全起动电流，约为IqM的2倍IB(n-1)除最大单台电动机外的线路计算电流K可靠系数，可取1.2,Ib:线路的计算负荷电流Id:线路末端最小接地故障电流Ir:长延时整定电流Isd:短延时整定电流Ii:瞬时整定电流Ig:接地故障保护整定电流,1.3IsdId,1.3IiId,1.3IgId,IrIb,Micrologic保护电流的整定,tr=0.524s,tsd=tsd下级+t,tg=tg下级+t,I2t=on/off,I2t=on/off,Micrologic延时时间的整定,tr:长延时整定时间tsd:短延时整定时间tg:接地故障保护整定时间t:上下级断路器动作时间差,0.10.2S,变压器及主断路器型号参数如图，工作电流Ib=1804A，Ik3=30kA，Id=15kA要求：给出三段保护整定值;考虑与下级出线断路器的选择性配合,MT25H1+MIC5.0A,SCB10-1250,10/0.4kV,Uk=6%,Ik3=30kA,Id=15kA,In=2500AIrIb，Ir取0.8In=2000Atr=816s1.3IsdId，Isd取5Ir=10kA，tsd=0.4sIi可取最大值9In1.3x9xIn=29.25KAPC级ATSE线路造价：2个隔离开关+CB级ATSE2个断路器+PC级TSE对于照明回路从经济上分析，应该采用CB级转换开关,加装断路器后，PC级造价低廉？,TSE极数选择,同一个接地系统上端有漏电保护时，三线四线选4极，单相供电选2极TN-C系统严禁采用4极IT接地系统当引出中性线时，三线四线选4极，单相供电选2极；不引出中性线选3极TN-S/TN-C-S系统在有总等电位连接时，一般不需要选择4极TN-S/TN-C-S系统进线端有漏电或接地故障保护时，不宜选择3极TSE电网和发电机共用接地时，进线端有漏电或接地故障保护时，不宜选择3极TSE；否则3机、4极均可不同接地系统电网对发电机，应选择4极电网对电网，三线四线选4极，单相供电选2极数据中心要求具备中性线重叠切换的TSE,TSE操作程序选择,自投自复电网对发电机（商建、住宅类项目）无特殊需求的场所自投不自复不允许有二次断电的场所（会议中心、体育场馆）二次断电会带来恐慌（电梯）互为备用不用区分主次电源时季节性选择供电时（自由择主）,TSE转换时间选择,触头转换时间contacttransfertime-测定从第一组主触头断开常用电源起至第二组主触头闭合备用电源为止的时间断电时间off-time-在产生最长燃弧时间的条件下，从各相电弧最终熄灭的瞬间起至主触头闭合另一个电源的转换过程中测量的时间转换动作时间operatingtransfertime-测定从主电源被监测到偏差的瞬间起至主触头闭合备用电源为止的时间，不包括特意引入的延时总动作时间totaloperatingtime-转换动作时间与特意引入的延时之和,常用电源分闸,备用电源合闸,转换延时,电源偏差/判断延时,触头转换时间,转换动作时间,断电时间,总动作时间,TSE转换时间选择,针对负载断电时间划分类五类负载类型,行业负荷划分通信和数据机房-0/0.5级电力-0.5/15级轨道交通-0/0.5/15级电子厂房和公建-15级/15级以上医疗-0/0.5级,TSE转换时间选择,转换时间必须小于负荷允许的最小断电时间电动机负载要考虑反电动势影响气体放电灯熄灭重燃时间根据电源选择发电机起动时间10sUPS0s起动EPS200ms起动考虑系统配合和中压备自投配合上下级转换开关配合级差最小为0.5s（供电局给出的数据）,在1.5倍常量下，电压会衰减到标称的22%；在30%的标称电压下可以安全转换,TSE电磁兼容选择,TSE产品必须通过EMC电磁兼容性测试，并应符合现场使用需求静电放电（容易造成电子元器件损坏）执行标准GB/T17626.2-2006/IEC61000-4-2射频电磁场（无线电磁场导致设备误动作，如手机信号）执行标准GB/T17626.3-2006/IEC61000-4-3GB/T17626.6-2008/IEC61000-4-6电快速脉冲群（脉冲型电磁场导致设备误动作，如开合断路器）执行标准GB/T17626.4-2008/IEC61000-4-4浪涌（雷电导致电子元器件损坏）数据中心产品关键参数执行标准GB/T17626.5-2008/IEC61000-4-5谐波（产生谐振，导致元器件发热损坏或降低性能，增加能耗）执行标准GB/T17626.13-2008/IEC61000-4-13电压暂降和短时中断（电网波动导致开关元器件反复动作，影响供电可靠性）执行标准GB/T17626.11/IEC61000-4-11,TSE智能化选择,智能电网，智能监控智能电网需求产品具备通讯功能，可以现实“遥信”、“遥测”、“遥控”、“遥调”等“四遥”功能无人值守场所需要产品智具备通讯功能城市网需要产品具备通讯功能高端建筑物需要实现ATSE监控系统银行金融系统需要ATSE监控系统,TSE特殊功能需求,根据项目需求选择不同转换功能数据中心以