低压断路器选型和整定2014

1、第一章 低压断路器选型和整定,低压保护电器的功能与分类,保护财产及人身安全: 保护设备和线路，防止过载及短路造成的损害 防止由于绝缘故障引起的间接接触的危险 要遵守的条件: 按照 IEC 60364 (GB16895) 在各回路的首端，分支路出口 (电流减小) 保护电器的分类 低压断路器 低压熔断器 剩余电流动作保护器,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Icw B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,断路器的隔离功能

2、,电路的所有电极（包括中性极）都必须是断开的； 必须符合公认的有关触头的电器间隙、爬电距离、过电压耐受能力的国家或者国际标准； 可见的、适当地设计该装置触头可以被看见或者利用一个牢固焊定在装置作用轴上的指示器来实现，即使由于触头熔焊在闭合位置，指示器也不可能指示它处于断开位置； 泄漏电流 新设备0.5mA;在设备使用后期6.0mA。 断开触头之间的电压浪涌承受能力，1.2/50us冲击电压测试，6/8/12KV,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 (idt IEC 60947-2) 例如：Masterpact MT, MTE 电流范

3、围 400A 至 6300A, Icu = Ics = Icw， 最高达150 kA 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 (idt IEC 60947-2) 例如：Compact NSX, CVS(除100E型产品) 电流范围 16A 至 630A Icu = Ics ，最高可达150 kA 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 (idt IEC 60898) 例如：iC65,C120 电流范围 1A 至 125A , Icn，

4、25 kA 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: In 2500A, Icw取12In与5kA中的较大者 In 2500A, 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-CO Ics:额定运行短路分断能力. Te

5、st=O-CO-CO,低压断路器的基本特性（续）,额定接通能力 (Icm)：能够使断路器闭合的最大电流， 在规定条件下用最大预期峰值来表示 Icm = nIcu,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) Ue Un 额定电流 (In) Irq In IB 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 3极，4极 安装方式 固定式、插入式、抽屉式,选择三极还是四极断路器？,L1,L2,L3,3P,N,L1,L2,L3

6、,4P,断路器极数的确定,采用四极断路器，中性极的主要作用是？ 对中性线保护？ 对中性线隔离？,对中性线隔离,断路器极数的确定（续）,配电系统存在单相接地故障,Rn,L1 L2 L3 N PE,Rn,中性线带危险电压的分析,10kV变电所出现高压接地故障,1,2,3,N,LV,MV,A,TN,Rs,1,2,3,N,LV,MV,TT,C,RS,中性线带危险电压的分析（续）,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

7、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,终端配电箱,楼内配电间,公用电,主配电柜,分配电柜,一级配电,二级配电,三级配电,低压断路器的保护整定,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,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

8、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,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

9、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,1.3 Isd Id,1.3 Ii Id,1.3 Ig Id,Ir Ib,Micrologic 保护电流的整定,tr = 0.524 s,tsd = tsd下级+ t,tg =

10、 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, 0.10.2 S,变压器及主断路器型号参数如图，工作电流Ib=1804A ，Ik3=30 kA，Id=15 kA 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=2500A IrIb，Ir 取(0.70.8)In=17502000

11、A tr=816s 1.3 Isd Id，Isd 取5Ir=10kA，tsd=0.4s Ii 可取最大值 15In 或设定为off,Micrologic 控制单元的整定练习,控制单元的整定练习答案,三段式保护（MIC5.0, 五个值可调） 长延时保护 Ib Ir Iz，tr= 0.516 s 短路短延时保护 1.3 Isd Id，tsd = 00.4 s ( I2t = on / off ) 短路瞬时保护 1.3 Ii Id 注意验证与上下级断路器的选择性配合,NSX 电子脱扣单元的保护设定,NSX 热磁脱扣单元的保护整定,两段式保护 热保护 Ib Ir Iz 磁保护 1.3 Im Id 注意验证与上下级断路器的选择性配合,某主配电柜的出线回路A，各计算值如下：Ib=185A ，Ik3=28 kA，Id=10 kA 要