• 您的位置:
  • 首页
  •  > 
  • 电气
  •  > 
  • 低压保护电气 的选择与整定

低压保护电气 的选择与整定

作者:磨石教育 | 来源:磨石教育 | 最后更新:2013-07-01  | 点击:
文章导读:

低压保护 电气 的选择与整定 1 总论 保护电器在低压配电系统中占有重要方位,在配电线路发生缺点时堵截缺点电路的器件首要是低压熔断器和低压断路器。如果描写中整定不正确,将致使不能在需要的时辰内堵截缺点电路,然...

                                    低压保护电气 的选择与整定

 

1 总论

保护电器在低压配电系统中占有重要方位,在配电线路发生缺点时堵截缺点电路的器件首要是低压熔断器和低压断路器。如果描写中整定不正确,将致使不能在需要的时辰内堵截缺点电路,然后损坏电线、电缆,甚至扩大事端,或许致使非选择性动作,扩大停电规划。

为了正确选择和整定电器参数,首先要知道保护电器的首要功用,一同要熟知国家标准——《低压配电描写标准》(GB 50054-95)的有关规矩,然后进一步知道按照配电系统的状况和核算的缺点电流值(短路电流和接地缺点电流等),正确整定保护电器的参数,以保证满足上述标准的规矩,即在规矩的时辰之内可靠堵截缺点(或宣告报警),一同需要有选择地堵截缺点,即只堵截发生缺点的一段电路,而不堵截上级配电线路。

2 保护电器的首要功用

2.1 低压熔断器

配电系统中运用的熔断器应符合国家标准——《低压熔断器第1部:底子需要》(GB 13539.1-2002)(平等选用IEC 60269-1:1998)和《低压熔断器第2有些:专职人员运用的熔断器的补偿需要》(GB/T 13539.2-2002)(平等选用IEC60269.2之1995年1号及2001年2号修改件)、《低压熔断器 第2有些:专职人员运用的熔断器的补偿需要 第1~5篇:标准化熔断器示例》(GB/T13539.6-2002)(平等选用IEC 60269-2-1:2000)。

低压熔断器的首要功用如下。

2.1.1 分断规划和运用种类

第一个字母标明分断规划。为全规划分断才华熔断体;为有些规划分断才华熔断体;

第二个字母标明运用种类。

两字母组合的熔断体种类举例:

gG为通常用途全规划分断才华的熔断体;

gM为保护电动机电路全规划分断才华的熔断体;

aM为保护电动机电路的有些规划分断才华的熔断体。

专职人员运用的熔断器,首要用于工业,有:刀型触头熔断器、螺栓联接熔断器、圆筒形帽熔断器、偏置触刀熔断器等类型。

非熟练人员运用的熔断器,首要用于家用或类似用途。

2.1.2 时辰电流特性

对不相同大小的缺点电流抉择熔断时辰,是一种反时限特性曲线。制造厂应供应弧前和熔断时辰——电流特性或时辰电流带。

2.1.3 约好时辰和约好电流

反映熔断体过载的特性参数,其数值如表1所示。表1中的In小于16A的熔断,按GB/T 13539.6-2002的约好电流值列于表2。

 

 

 

2.1.4 熔断体的分断才华

在规矩的运用和功用条件下,熔断体在规矩电压下可以分断的预期电流值,对交流熔断器,指交流分量有用值。

2.1.5 过电流选择性

两个或多个过电流保护电器之间的相关特性协作。当在给定规划内出现过电流时,指定的保护电器动作,而其他的不动作。标准规矩,当弧前时辰大于0.01s时额定电流之比为1.61的两级熔断器之间的选择性可得到保证。

2.1.6 I2t(焦耳积分)特性

在规矩的动作条件下作为预期电流函数的弧前或熔断I2t曲线。制造厂应供应弧前时辰小于0.1s至相应于额定分断才华的弧前I2t特性,以及以规矩电压为参数的熔断I2t特性,分别代表实习运用中可以遇到的作为预期电流函数的最小和最大值。

2.1.7 商品现状

自1992年发布GB 13539.1-92标准往后,中国有一批熔断器按92年标准出产,具有分断才华高、选择性好等特征。gG类型首要类型有RT15、RT16、RT17、RT20、RT30以及RL6、RL7等,这些商品也符合2002年熔断器新标准的需要。

可是,中国还没有符合标准的aM类型商品。据知道,进入中国商场的奥地利埃姆·斯恩特公司和法国的溯高美公司都有这类商品。

2.2 低压断路器

选用断路器应符合国家标准《低压开关设备和控制设备.低压断路器》(GB 14048.2-2001),平等于IEC 609471995同称谓标准。

低压断路器的分类和首要特性介绍如下。

2.2.1 分类

(1)按运用种类分类

A类:在短路状况下,断路器无明晰指出用作串联在负载侧的另一短路保护电器的选择性保护;

B类:在短路状况下,断路器明晰串联在负载侧的另一短路保护电器的选择性保护,即在短路时,选择性保护有人为短延时(可调度)。

(2)按描写方法分,有万能式(敞开式)、塑壳式;

(3)按分断介质分,有空气分断、真空分断、气体分断;

(4)按操作组织的控制方法分,有有关人力操作、无关人力操作、有关动力操作、无关动力操作、储能操作。而储能操作又有:储能方法(弹簧、重力等)、能量的来历(人力、电力等)、释能方法(人力、电力等);

(5)按是不是适合隔绝分,有适合隔绝、不适合隔绝;

(6)按设备方法分,有固定式、刺进式、抽屉式;

(7)按外壳防护等级GB 4208-1993的IP代码分。

2.2.2 短路特性

(1)额定短路接通才华(Icm):用最大预期峰值电流标明;

(2)额定短路分断才华,规矩为:

额定极限短路分断才华(Icu)用预期分断电流(kA)标明;交流用交流分量有用值标明;

额定工作短路分断才华(Ics)用预期分断电流(kA)标明,相当于Icu的某一百分数,标准百分数规矩为100%Icu、75%Icu、50%Icu,关于A类断路器,还可认为25%Icu。

(3)交流断路器的短路接通和分断才华的联络:两者的比值应不小于1.5~2.2,按短路分断才华大小和不相同功率因数抉择;

(4)额定短时耐受电流(Icw):关于交流,Icw为有用值,Icw值应不小于断路器额定电流In的12倍,且不得小于5kA,最大不逾越30kA。与Icw相应的短延时不应小于0.05s,可选择0.05s、0.1s、0.25s、0.5s和1.0s几档。

2.2.3 脱扣器

(1)脱扣器的方法

分励脱扣器;

过电流脱扣器;

欠电压脱扣器;

其他如运用许多接地缺点保护的脱扣器。

(2)过电流脱扣器的种类

瞬时;

定时限,也便是短延时过电流脱扣器;

反时限,通常称为长延时过电流脱扣器。

(3)过电流脱扣器的电流整定值:用电流值的倍数或直接用安培数标明;

(4)过电流脱扣器的脱扣时辰整定值

定时限的延时时辰整定值用秒(s)标明;

反时限的应给出时辰电流特性曲线。

(5)反时限过电流脱扣器的断开动作特性。在基准温度下,全部相极通电至1.05In,即约好不脱扣电流时,在约好时辰(对In>63A为2h,In63A为1h)内不应脱扣,使电流上升到1.3In,即约好脱扣电流时,应在小于约好时辰内脱扣。

2.2.4 商品现状

(1)万能式断路器:由上海电器科学研讨所组织研讨描写的首要商品有:

DW45型是20世纪90年代新的智能型断路器,规划电流2000~6300A,Icu达80~120kA(400V时),具有长延时、短延时、瞬时和接地缺点保护功用,其整定电流和动作时辰可在较大规划内便当调度,其代价较高;

DW50型是21世纪初研制的智能型断路器,规划电流1000A,功用与DW45底子相同;

DW15HH型是20世纪90年代末对原DW15型的再开发商品,具有和DW45相同的保护功用,但标准较小,代价适中;

DW16型:规划电流630~4000A,400V时Icu抵达30~80kA,具有长延时、瞬

时和接地缺点保护功用,但调度规划较小,没有短延时脱扣器,其代价较低。

此外,还有ABB公司的F系列,施耐德公司的MT系列,规划电流达6300A,具有四段全保护功用,但代价较高。

(2)塑壳式断路器

S系列(即DZ40型):由上海电器科研所和全国十多个公司研制的新商品。壳架额定电流63~800A,共6个等级;分断才华有4个等级,即C系列(普通型400V时,Icu达15~35kA)、Y系列(标准型,Icu达30~50kA)、J系列(较高型,Icu达50~70kA)、G系列(最高型,Icu达100kA);有配电保护用和电动机保护用(AC-3)两种;具有长延时和瞬时脱扣器。还有2个系列商品:一是Z系列智能化断路器,具有短延时脱扣器,有多种调度功用,也可直接与核算机控制系统通讯;二是L系列剩余电流断路器,一同具有长延时、瞬时和剩余电流保护功用,壳架电流63~200A,现又扩大到800A,这是一个功用多样,具有不相同层次可供选用的好商品。

另外,如ABB公司S型(达3200A)、E型(达6300A),施耐德公司的NS型(达1250A)等,有长延时、瞬时脱扣器,也有增加带短延时、接地缺点保护等脱扣器的智能型断路器。

3 标准关于配电线路保护的规矩

现行《低压配电描写标准》(GB50054-95)是1995年12月发布、1996年6月实施的国家标准。其间低压配电线路的保护是最重要的内容之一,由于它触及保证人身安全、用电可靠,防止电路缺点构成严重损害,如,致使电气火灾所需要的防护方法等方面。

配电线路保护是要防止两方面的事端:一是防止因直接触摸(差异于直接触摸带电体)而致使电击;二是因电路缺点致使过热构成损坏,甚至致使火灾。

配电线路应装设短路保护、过载保护和接地缺点保护,并分别作了规矩,分述如下。

3.1 短路保护

需要在短路电流对导体和联接件的热作用构成损害之前堵截短路缺点电路,当短路持续时辰不大于5s时,绝缘导体的热安稳应按下式校验:

(1) 

式中:

——绝缘导体的线芯截面(mm2);

——预期短路电流有用值(A);

——在已抵达容许作业温度的导体内短路电流持续作用的时辰(s);

——核算系数,按导体不相同线芯资料和绝缘资料抉择,其值如表3所示。

 

公式(1)只适用于短路持续时辰不大于5s的状况,由于该式未考虑其散热;当大于5s时应计及散 热的影响。

另外,公式(1)也不适用于短路持续时辰小于0.1s的状况,当小于0.1s时,应计入短路电流初始非周期分量的影响。

3.2 过负载保护

配电线路过负载保护,应在过载电流致使导体温升对导体绝缘、接头、端子及周围物质构成损害前能堵截过载电流,但对俄然堵截电路会致使更大损失时,应宣告报警而不堵截电路。

过负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的需要:

IBInIZ(2A)

I21.45IZ(2B)

式中:

IB——线路核算电流(A);

In——熔断器熔体额定电流或断路器长延时脱扣器整定电流(A):

IZ——导体容许持续载流量(A);

I2——保证保护电器可靠动作的电流,对断路器,I2为约好时辰的约好动作电流,对熔断器,I2为约好时辰的约好熔断电流。

运用断路器时,按标准GB14048.2-2001规矩,约好动作电流为1.3In,只需满足InIZ,即符合式(2B)需要。

In便是断路器长延时整定电流Izd1,也便是需要:

Izd1IZ或Izd1/IZ1(3)

3.3 接地缺点保护

为防止人身直接电击以及线路损坏,甚至致使电气火灾等事端,最重要的方法是设置接地缺点保护。

接地缺点保护适用于I类电气设备,地址场所为正常环境,人身电击安全电压限值(UL)不逾越50V。

选用接地缺点保护的一同,建筑物内各种导电体应作等电位联合。

接地缺点保护对配电系统的不相同接当地法作了规矩。

3.3.1 TN系统的接地缺点保护

(1)TN系统配电线路接地缺点保护的动作特性应符合下列需要:

ZS·IaUO(4) 

式中:

ZS——接地缺点回路的阻抗(Ω

Ia——保证保护电器在规矩时辰内堵截缺点回路的电流(A)

UO——相线对地标称电压(V)。

UO=220V的配电线路,其堵截缺点回路的时辰规矩如下:

配电干线和供固定用电设备的结束回路,不大于5s;

供手握式或移动式用电设备的结束回路,以及插座回路,不大于0.4s。

(2)当选用熔断器兼作接地缺点保护时,为了实行便当,规矩了接地缺点电流(Id)与熔断体额定电流(Ir)之比不小于表4或表5值,即认为符合式(4)的规矩。

 

 

(3)当选用断路器作接地缺点保护时,接地缺点电流(Id)不应小于断路器的瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。

3.3.2 TT系统的接地缺点保护

TT系统配电线路接地缺点保护的动作特性应符合下列需要:

RA·Ia50V(5) 

式中:

RA——暴露可导电有些的接地电阻与PE线电阻和(Ω);

Ia——保证保护电器堵截缺点回路的动作电流(A)。当选用反时限特性过流保护电器时,Ia为5s内堵截的电流;选用瞬时动作特性的过流保护电路时,Ia为瞬时整定电流;当选用漏电保护器时,Ia为其额定动作电流In。

3.3.3 IT系统的接地缺点保护

当IT系统配电线路发生第一次接地缺点时,应由绝缘监督电器宣告报警信号,其动作电流应符合下式需要:

RA·Id50V(6) 

式中:

RA——暴露可导电有些的接地极电阻(Ω);

Id——第一次接地缺点电流(A)。

当IT系统的配电线路发生第2次异相接地缺点时,应堵截缺点电路,并符合下列需要:

(1)当IT系统不引出N线,应在0.4s内堵截缺点回路,并符合下列需要:

ZS·Ia≤·UO(7) 

式中:

ZS——相线和PE线缺点回路阻抗(Ω);

Ia——保护电器堵截缺点回路的动作电流(A);

当IT系统引出N线,应在0.8s内堵截缺点回路,并符合下式需要:

ZS·Ia0.5·UO(8) 

式中ZS——包括相线、N线和PE线在内缺点回路阻抗(Ω)。

建议IT系统不引出N线。

4 保护电器选择的通用需要

低压配电线路保护电器选择应考虑以下需要:

(1)保护电器有必要是符合国家标准的商品。断路器和熔断器的国标是新世纪后修订的,平等选用IEC标准,符合当今国际先进水平;

(2)保护电器的额定电压应与地址配电回路的标称电压相适应;

(3)保护电器的额定电流不应小于该配电回路的核算电流;

(4)保护电器的额定频率应与配电系统的频率相适应;

(5)保护电器要堵截短路缺点电流,应满足短路条件下的动安稳和热安稳需要,还有必要具有满足的通断才华。分断才华应按保护电器出线端方位发生的预期三相短路电流有用值进行校核。当今,中国的保护电器商品具有国际先进水平,其通断才华足以满足配电系统的需要;可是,保护电器的通断才华具有不相平等级商品,所以,在配电描写中,应进行校验,要害是当配电变压器容量较大,而设备在挨近变压器的保护电器容量又较小时,更应作核算和校验;

(6)考虑保护电器设备场所的环境条件,以选择相适应防护等级(IP等级)的商品。

此外,在高海拔区域(如海拔逾越2000m)应选用高海拔用的商品,或许采用必要的技能方法。在挨近海边的当地,应运用防盐雾的商品。

5 保护电器保护特性的选型

5.1 选型原则

(1)配电线路在正常运用中和用电设备正常起动时,保护电器不会动作;

(2)保护电器有必要按标准规矩的时辰内堵截缺点电路,这是实施标准的最底子政策,也是保护电器的底子任务;

(3)配电系统各级保护电器的动作特性应能相互调和协作,需要有选择性动作,即发生缺点时,应使挨近缺点点的保护电器堵截,而其上一级和上几级(靠电源侧方向为上)保护电器不动作,使断电规划束缚到最小。如图1所示,如Y点短路,应使RD4断开,如X点短路,应使RD3断开。如果选择性难以得到完全保证,大约使低压主干线的保护电器(图1中的CB1)不会越级断开,宁可牺牲下级配电线路保护的选择性(如Y点短路,RD3越级断开),其影响规划相对较小。

低压配电用保护电器包括断路器和熔断器两种,而断路器又有非选择型和选择型两类。配电系统有树干式、放射式和混合式等几种。保护的级数多少也不相同,少至一、二级,多至六、七级。下面以图1所暗示的配电系统说明不相同方位保护电器选型。

(1)配电干线首端保护电器(图1中的CB1):为了保证干线首端可靠堵截缺点和动作选择性,应选用选择型断路器,如DW45型或DW15HH型。

当此干线供电规划不大,其核算负载电流较小(如300A以下)时,也可选用熔断器。当从此处(变电所低压配电盘)直接给单台用电设备配电的线路,可选用非选择型断路器;

(2)配电干线第二级保护电器(图1中RD2):通常宜用熔断器。当此段干线供电规划较大,负载较重要,核算负载电流较大(如400A以上)时,可用选择型断路器,如DZ40型;

 

(3)结束电路,即直接接至用电设备的线路保护电路(如图1中的CB4),通常运用非选择型断路器,必要时,也可用熔断器(如RD4),这里接笼型电动机,最佳用aM型熔断器;

(4)结束电路的上一级线路保护电器(图1中的RD3):运用熔断器为好。当所供电的用电设备不多,俄然断电影响不大时,也可运用非选择型断路器;

(5)为保证选择性动作,多级配电线路的中间各级(图1中的RD2、RD3)最佳选用熔断器。

综上所述,配电线路各级保护电器比拟合理的选型是:

选择型断路器(首端)熔断器熔断器非选择型断路器(结束)。

5.3 保护电器设置和选型的几个疑问

5.3.1 配电变压器低压侧总开关的设置和选型

低压侧应设总开关(图1中K1),有两种选型:一是设隔绝开关,二是设有隔绝功用的断路器,或隔绝开关加断路器。跟着用电可靠性需要和安全保护需要的前进,越来越趋向装设断路器。其首要利益是可以遥控合闸,可以带负载断开,具有保护功用,事实上也有隔绝开关具有断开负载和遥控合闸功用。

设置断路器时的保护功用呢?鉴于该断路器与各出线的保护电器都装在低压配电柜内,距离不过一米至几米,在此规划内发生短路和接地缺点的机率很小,所以不必设置保护功用。如果该断路器(图1的K1位)再带瞬时过电流保护,则难以与各出线(图1之CB1)保护调和动作,无法完结主干线的选择性,是不可取的;可是,K1处装设长延时保护,作为过载保护用是可以的;

5.3.2 各配电箱内的进线开关设置和选型

此进线开关作隔绝和断开负载电流用,可以用隔绝开关,也可用断路器,需要遥控者,选用电动操作断路器。不设置保护,必要时可带长延时做过载保护,但不应装设瞬时动作保护;

5.3.3 接用电设备的结束回路保护电器及控制电器(图1CB4RD4)的设置

结束回路应设短路和接地缺点保护,装设在结束回路前端的保护电器(图1之CB4或RD4)有必要具有这项功用,通常装非选择型断路器或漏电断路器,而结束回路的结束则不必再设短路保护,而是根据所接用电设备需要,装设控制电器(如接触器)。按需要,还应装用电设备的过载保护电器。关于笼型电动机,宜用aM型熔断器(图1之RD4);

5.3.4 断路器和熔断器的比拟

这两种保护电器各有其特征,应根据需要选用。有一种观念认为,断路器先进而熔断器是落后商品,这种观念是不全面的。断路器具有遥控功用(带电动操作)、完善的保护功用,调整便当(智能型)、缺点断开后可以恢复等许多利益,分外是智能型断路器更是熔断器所不可比拟的。但熔断器却以它出色的选择、协作功用和较贱价的代价而占有自个的方位,适合于配电系统的中间各级。

6 保护电器的整定

6.1 整定的底子需要

上节所述选型的三条原则,更需要在整定值中来实施,即:

(1)正常作业和正常起动时,不应堵截电路;

(2)线路缺点时,应可靠堵截缺点电路;

(3)线路缺点时,各级保护电器应有选择性地堵截电路。

这三项需要常常是互相仇视的,配电系统描写的任务便是要合理地选择保护电器,正确整定其参数,如保护电器额定电流或整定电流大小遭到第1和第2项的约束,而动作时辰的快慢又遭到第2和第3项的制约,有必要仔细核算、校验,调和仇视,完结仇视的共同,以符合标准的需要。

6.2 在正常作业和起动时保护电器不动作

正常作业时,保护电器不动作,应符合前述公式(2A)的条件,即IBIn。

关于起动时,保护电器不动作,以具有代表性的笼型电动机为例,分别按以下需要进行核算和校验。

6.2.1 运用熔断器

熔体额定电流Ir应符合下式需要。

IrKr[IM1+IB(n-1)](9) 

式中:

IM1——线路中所接的最大一台笼型电动机的额定电流(A)

IB(n-1)——除最大一台电动机外的线路核算电流(A);

Kr——核算系数,通常取1.0~1.5,取决于IM1/IB值大小及最大一台电动机起动状况,通常说,IM1/IB值为0.25~0.4时,Kr取1.0~1.1,IM1/IB为0.5~0.6时,Kr可取1.2~1.3;IM1/IB为0.7~0.8时,Kr可取1.4~1.5;关于轻载起动的电动机,当IM1/IB<0.25时,通常可不考虑其起动之影响。

6.2.2 运用断路器

(1)断路器的长延时脱扣器整定电流Izd1,通常可不考虑电动机起动的影响;

(2)短延时脱扣器整定电流Izd2应躲开最大一台电动机的起动电流,用下式核算:

Izd2K[IqM1+IB(n-1)] (10)

式中:

IqM1——线路中所接最大一台笼型电动机的起动电流(A);

——可靠系数可取1.2。

(3)瞬时脱扣器整定电流Izd3应躲过最大一台电动机的全起动电流,用下式核算:

Izd3Iq'M1+IB(n-1)(11)

式中:

Iq'M1——线路中所接最大一台笼型电动机的全起动电流,包括周期分量和非周期分量,其值为该电动机起动电流(IqM1)的1.7~2.1倍;

——可靠系数,可取1.2。

6.3 短路保护

线路在正常工作中,导体发生温升而抵达容许最高作业温度(这是核算的作业温度)。发生缺点时,导体温度急剧上升,逾越容许作业温度,大约在抵达导体容许的极限温度之前堵截缺点电路,以防止导线绝缘损坏,甚至致使火灾,用公式(1)进行热安稳查验,分述如下。

(1)运用熔断器时,由于它具有反时限特性,运用公式(1)验算时较费事,要核算出预期短路电流,按选择的熔体电流值,再查熔断器特性曲线找出相应的全熔断时辰t,代入(1)式。为了运用便当,可从表6所列数据,按导体截面和敷设方法查出熔体电流的最大容许值。

(2)运用断路器时,通常是运用其瞬时或短延时脱扣器作短路保护,瞬时脱扣器的全分断时辰(包括灭弧时辰)极短,通常为10~20ms,甚至更小,虽然短路电流很大,通常都能符合式(1)需要。但应注意,当配电变压器容量很大,从变压器低压配电盘上直接引出截面很小的馈线时,难以满足热安稳需要,应按式(1)作校验。

选用短延时脱扣器断开短路电流时,短路电流持续时辰将达0.1~0.6s,根据阅历,选用带短延时脱扣器的断路器所保护的配电干线截面不会太小,通常能满足式(1)需要,可不作校验。

 

6.4 过载保护

(1)用断路器的长延时作过载保护,如前述,只需符合式(3),即满足标准规矩的式(2A)、(2B)之需要。

(2)用熔断器保护时,也应满足式(2A)、(2B)需要。但式(2B)中有约好熔断电流I2,运用不便当,应作如下转换。

按熔断器国标,16A及以上的gG和gM熔断体的约好熔断电流Ir=1.6In(见表1),又按GB50054-95的条文说明第4.3.4条中指出,因熔断器商品标准检验设备的热容量比实习运用的大许多,即检验所得的熔断时辰较实习运用中的熔断时辰为长,这时I2应乘以0.9的系数,I2=0.9×1.6In,此式代入式(2B)得1.44In1.45IZ近似认为:

InIZ或IZIn (12)

关于小于16A的熔断器,按表2所数据:镙栓联接熔断器的If=1.6In;而刀型触头熔断器和圆筒形帽型熔断器,则有If=1.9In(当16A>In>4A)和If=2.1In(当In4A)。按以上相同方法核算成果列于表7。

 

 

6.5 接地缺点时,应在规矩时辰内堵截电路

6.5.1 接地缺点保护需要

对TN接地系统来说,应符合公式(4)的规矩。

(1)选用熔断器时,应分别满足表(3)或表(4)规矩的Id/Ir值;

(2)选用断路器时,如只带长延时和瞬时脱扣器的,应运用瞬时脱扣器作接地缺点保护,瞬时脱扣器的整定电流Izd3应符合下式需要:

Id1.3Izd3(13) 

式中,系数1.3是标准规矩的可靠系数。

6.5.2 满足标准需要存在的疑问和方法

当配电线路较长,往往难以满足表(3)、(4)或式(13)的需要,接地缺点电流Id较小,缺少以使保护电路动作。为此,有必要昼降低熔体电流Ir或断路器瞬时整定值Izd3,但将遭到许多要素的制约;另一方面应力求前进Id值。具体方法如下:

(1)配电变压器选用D,yn11接线,不必Y,Yno接线,关于靠变压器较近的缺点点的Id1值有明显增大;

(2)加大相导体及接地线导体截面,关于截面较小的电缆和穿管绝缘线有较大影响,而关于较大截面的裸干线或架空线,由于其电抗较大,加大截面作用很小;

(3)改动线路规划,如裸干线改用紧凑型封闭母线,架空线改电缆,可以降低电抗,但增加出资,有时是不可行的。

如果以上方法仍是满足不了表(3)、(4)或式(13)需要,就大约改动保护电器。

6.5.3 选用带短延时保护的断路器

前述用熔断器或断路器的瞬时脱扣器不能满足接地缺点需要,第一级(或第二级)配电干线,容量较大时,可选用带短延时脱扣器的断路器作接地缺点保护,短延时整定电流值Izd2应符合下式需要:

Id1.3Izd2(14) 

式(14)和式(13)相同,只需Izd2代替Izd3。同一断路器,短延时整定电流Izd2通常只需瞬时整定电流Izd3的1/5~1/3左右。所以满足不了式(13),但简略满足式(14)需要,即短延时保护大大前进了动作活络性。

6.5.4 选用带接地缺点保护的断路器作接地缺点保护

如果还满足不了式(14),则选用此方案,必将成若干倍地前进动作活络性。

接地缺点又分两种方法,即零序电流保护和剩余电流动作保护。

(1)零序电流保护:三相四线制配电线路正常工作时,如果三相负载完全平衡,则流过中性线(N)的电流为0,即IN=0;如果三相负载不均匀,则发生不平衡电流,IN0;如果发生某一相接地缺点时,IN将大大增加,抵达IN(d)。因此,运用检测IN值发生的改动,以取得接地缺点的信号;

检测零序电流,通常是在断路器后三相线(或母线)各装一只电流互感器(C.T),取3只C.T次级电流矢量和乘以变比,即N=A+B+C。

断路器的零序电流保护的整定值IZdO怎样判定?需要在正常工作中可以出现的最大不平衡电流时不会动作,而在发生接地缺点时有必要动作,建议IZdO的整定值应符合下列两式的需要:

IZdO(1.5~2.0)IN (15)

1.3IZdOIN(d) (16)

   式中,IN(d)为发生接地缺点时电流,包括接地缺点电流和不平衡电流。

通常说,配电干线正常工作时的IN值不逾越核算电流IB的20%~25%,所以,通常IZdO可整定在断路器长延时脱扣器电流IZd1的30%~60%为宜,但有必要符合式(16)之规矩。

可见,零序电流保护整定值IZdO比短延时整定值IZd2小得多,满足式(16)规矩比满足式(14)又简略得多。动作活络性可得到保证。

零序电流保护可用于TN-C、TN-S等接地系统。

零序电流保护可选用DW16、DW15HH、DW45、DW50等断路器完结,各自特征这篇文章第二章已叙说。

(2)剩余电流保护:和零序电流保护不相同的是:剩余电流保护是检测三相电流加中性线电流的矢量和,即O=A+B+C+N。

当三相四线配电线路正常工作时,三相负载不平衡,忽略线路泄露电流,则IA+IB+IC+IN之矢量和总是等于零;当某一相发生接地缺点时,则检测的三相电流加中性电流的矢量和不为零,而等于接地缺点电流IO(d)。

检测方法是在断路器后三相线和中性线上各装一只C.T。取4只C.T次级电流矢量和,乘以改动,即为接地缺点电流IO(d)。

断路器的接地缺点保护的整定值IzdG应符合下式需要:

IO(d)1.3IzdG(17) 

应注意,为防止误动作,整定值IzdG应大于正常工作时线路和设备的泄露电流总和的5~10倍。

可见,选用剩余电流保护比零序电流保护的动作活络度更高得多。

剩余电流保护适用于TT、TN-S接地系统,但不能用于TN-C接地系统,剩余电流保护宜选用DW15HH、DW45和DW50等断路器完结,通常说,运用这些断路器,额定电流比拟大,常常在1000A以上,所以,作为剩余电流保护的整定值不可以很小。如DW45型2000A断路器,其接地缺点电流最小整定值为160A。

关于住宅和中小型建筑,作为引入配电干线总保护的断路器,容量较小时,可以用漏电断路器,或漏电保护器,其整定值最佳不大于0.5A,并在0.4s或以上延时,作为防止电弧性接地缺点致使火灾的保护方法是很有用的。

6.6 线路缺点时,应有选择性堵截电路

线路缺点时,要保证可靠堵截电路,又要尽可以减小断电规划,即有选择性地堵截,这就对配电描写提出了更高的需要,需要有合理的配电系统统计,准确的核算数据,恰当的选择保护电器,正确整定保护电器的额定电流、动作电流和动作时辰,才华抵达预期的目的。

下面具体分析上下级保护电器的选择性。

(1)上级用熔断器,下级也用熔断器

熔断器之间的选择性在国标GB13539.1-2002中已有规矩,也便是说,商品本身现已给予了保证。标准规矩了过电流选择性,即当弧前时辰大于0.1s时,熔断体的过电流选择性用弧前时辰电流特性校验,弧前时辰小于0.1s时,其过电流选择性则以I2t特性校验。当上级熔断体的弧前I2tmin值大于下级熔断体的熔断I2tmax值时,可认为在弧前时辰大于0.01s时,上下级熔断体间的选择性可得到保证。标准规矩额定电流16A及以上的串联熔断体的过电流选择比为1.6:1也就完结有选择性熔断。标准规矩熔断体额定电流值也是近似按这个比例拟定的,如25、40、63、100、160、250A以及32、50、80、125、200、315A等。

(2)上级用熔断器,下级用非选择型熔断器

由于熔断器的反时限特性和断路器的长延时脱扣器的反时限特功用较好协作,在整定电流值合理的条件下,具有出色的选择性动作,条件是熔断体的额定电流比长延时脱扣器的整定电流要大一定的数值。当缺点电流逾越断路器的瞬时脱扣器整定电流时,则下级瞬时脱扣,而上级熔断器不会熔断。

(3)上级用非选择型熔断器,下级用熔断器

当缺点电流大于非选择型断路器的瞬时脱扣器整定电流Izd3通常整定为该断路器长延时整定电流Izd1的6~10倍时,则上级断路器瞬时脱扣,因此,当缺点电流小于Izd3时,下级I熔断器先熔断,具有有些选择性,整体说属没有选择性,这种方案不可取。

(4)上级用非选择型断路器,下级也用非选择型断路器

上级断路器A和下级断路器B的长延时整定值Izd1和瞬时整定值Izd3列于图2。

 

当断路器B下一任一点(如X点)发生缺点,若缺点电流Id<100A时,断路器A、B均不能瞬时动作,不符合保护活络性需要;当1000A<Id<2000A时,则B动作,A不动作,有选择性;当Id>2000A时,A、B均动作,无选择性,见图3。因此,这种方法没有选择性。

 

(5)上级用选择型断路器,下级用熔断器

由于上级断路器具有短延时功用,通常能完结选择性动作,但有必要整定正确,不只短延时脱扣整定电流(Izd2)及延时时辰要适合,而且还要正确整定其瞬时脱扣电流值(Izd3)。判定这些参数的原则是:

下级熔断器额定电流(Ir)不宜太大;

上级断路器Izd2值不宜太小,在满足式(14)的前提下宜整定大些,如Ir为200A时,Izd2至少应取2500~3000A;

短延时时辰应整定大一些,如0.4~0.8s。

Izd3在满足动作活络度条件下,尽量整定大一些,防止损坏选择性。

具体方法是:在多个下级熔断器中找出额定电流最大的,最值为Ir,短延时整定值为Izd2;假定熔断器后发生的缺点电流等于或略大于Izd2时,在熔断体的时辰电流特性曲线上查出其熔断时辰为t;再使短延时时辰比t值在0.15~0.2s。如不符合需要,应从头选定Izd2值。

(6)上级用选择型断路器,下级用非选择型断路器

这种协作,大约具有出色的选择性,但有必要正确整定各项参数,以图4为例,若下级断路器B的长延时整定值Izd1.B=300A,瞬时整定值Izd3.B=3000A;上级断路器A的Izd1.A通常比Izd1.B大许多,根据其核算电流和线路载流量判定,设Izd1.A=1000A,其Izd2.A及Izd3.A整定原则如下:

 

Izd2.A整定值应符合下式需要:

Izd2.A1.2Izd3.B(18) 

具体原因是,若Izd2.A<Izd3.B,当缺点电流抵达Izd2.A值,而小于Izd3.B时,则断路器B不能瞬时动作,而断路器A经短延时动作,损坏了选择性。1.2是可靠系数,是脱扣器动作过失的需要。

短延时的时辰没有分外需要,首要是按下级熔断器需要整定。

Izd3.A应在满足动作活络性前提下,尽量整定大些,防止在缺点电流很大时致使A、B均瞬时动作,损坏选择性。

(7)上级用带接地缺点保护的断路器

用零序保护方法:零序保护整定电流IZd0通常为IZd1的20%~100%,多为几百到一千安培,与下级熔断器和通常断路器很难有选择性。只需后者的额定电流很小(如几十安培)时,才有可以。

运用零序保护时,在满足动作活络性需要的前提下,IZd0应整定得大一些,延时时辰尽量长一些。

剩余电流保护方法:这种方法的整定电流更小,在发生接地缺点时,和下级熔断器、断路器之间没有选择性。这种保护只能需要和下级漏电电流动作保护器之间具有出色的选择性,这种方法多用于安全防护需要高的场所,所以,应在结束电路装设漏电电流动作保护器,以防止非选择性堵截电路。

对为了防止接地缺点致使电气火灾而设置的漏电电流动作保护器,其整定电流小到0.5A,应是延时动作,一同,结束电路有必要设有漏电电流动作保护器。如有条件时(如有专人值班保护的工业场所),前者可不堵截电路而宣告报警信号。

如今的智能断路器(如DW45型),具有保护区域选择连锁的功用,这是运用微电子技能使保护更为完善,保证了动作活络性和选择性。

7 运用示例

为使描写人员有一个实习无缺的概念,以便在描写中具体运用,用一个实例说明(见图5)。

 

 

例:某变电站,变压器为1000kVA,10/0.4kV,Dyn11接线,10kV侧系统容量300MVA,从低压屏引出的裸母干线长165m,变压器至主断路器母线长10m,干线核算电流IB=1050A,接当地法为TN-S,干线分支联接10个配电箱,其间最大熔断器Ir=300A,最大的断路器Izd1=300A,Izd3=300A。需要选择主保护电器类型,整定各项参数,并抉择母干线截面。

描写进程如下。

(1)判定母干线截面。需要Iz>IB,考虑母干线配电规划大并考虑展开,应留较大裕量,拟选用铝母排LMY-3(100×10)+2(60×8)。其Iz=1600A(环境温度35时);

(2)核算三相短路电流Id3和接地缺点电流Id1值:取有代表性的几个点核算出Id3和Id1值,标记在图5中;

(3)主保护电器选型:考虑到该出产车间的重要性,这种较大的树干式配电系统保护的复杂性,选用一台智能型断路器DW45型,规划电流2000A,也可用DW15HH-2000型,可以得到出色的保护功用。两断路器的分断才华都远大于最大的Id3值;

(4)主断路器参数整定:

Izd1整定:按过载保护需要,应符合IBIzd1Iz即Izd1应大于1050A,小1600A,取Izd1=1200A,也可取1400A。

Izd2及短延时时辰整定:为保证可靠动作,应符合Id1.3Izd2需要,鉴于DW45断路器有接地缺点保护,则符合结束相间短路电流Id1.3Izd2即可,即Izd26000A/1.3=4615A取Izd2=3×Izd1=3600A。

Izd2整定值是不是与下面保护电器具有选择性?

下级最大断路器的Izd3=3000A,上级的Izd2整定为3600A,此值为下级Izd3的1.2倍,符合选择性需要;

下级最大熔断器的Ir=300A,而上级Izd2值为300A的12倍,应能符合选择性需要,首要取决于短延时时辰整定值。

短延时时辰整定:假定下级最大熔断器后发生缺点电流足以使上级短延时动作,即缺点电流为3600A(Izd2值)或略大一些,此时300A熔断体的熔断时辰约为0.22s,因此,短延时时辰应整定为0.4s。

注意:若主断路器不带接地保护,则Izd2值有必要要保证结束的Id1能可靠动作,即Id11.3Izd2,即Izd2应小于2.15kA,取Izd2=1.5A,Izd1=1800A。其延时时辰就要大得多,否则无法保证与下级熔断器的选择性。

Izd2整定:由于有短延时保护,并根据工作阅历,这种设备在厂房子架上的母干线相间短路很少,为了保证非常好的选择性,Izd3值可以整定得大一些,如Izd1的15倍,则Izd3=15×1200A=18kA,这样,当迩来一个配电箱母线处发生接地缺点时,不致瞬时脱扣。

(4)热安稳校验:应按式(1)校验,由于干线是裸导体,不必进行校验。

(5)接地缺点保护整定:

选用零序电流保护:其动作整定值Izd0应符合公式(15)及(16)需要,设该干线正常工作时的三相不平衡电流为200A,而最小接地缺点电流为2.8kA,为此,取Izd0=0.6Izd1=0.×1200A=720A,能满足式(15)、(16)的需要。

由于Izd0整定值很小,和下级300A熔断器和Izd3=3000A的断路器之间没有选择性,但与更小的断路器(Izd3600A)和熔断器(Ir63A)之间可以有选择性。零序电流保护应有延时,至少为0.4s或更长。

选用剩余电流保护:其动作电流整定值IzdG应符合式(17)的需要。因此,可取IzdG=0.2Izd1=0.2×1200A=240A。动作时辰不小于0.4s,这样更难以和下级断路器、熔断器有选择性。

关于以上两种接地缺点保护,应有以下需要:第一,有必要延时动作,延时不小于0.4s;第二,应在全部结束回路均设有漏电电流保护,这样可以在结束回路发生接地缺点(在全部缺点中机率最大)时,动作具有选择性。

8 低压配电线路保护要害和总结

.1 配电线路保护要害

工业和民用建筑的低压配电每一段线路(除GB50054-95规矩的个别状况外)都要装设保护电器。描写时,应从下(靠用电设备侧)而上逐段线路按以下三种保护需要进行整定和校验。

.2 短路保护

(1)短路持续时辰不大于5s时,绝缘导体应按式(1)进行热安稳校验;

(2)当选用熔断器时,Ir值与绝缘导体截面符合表5,即满足式(1)的需要;

(3)短路持续时辰小于0.1s时,式(1)转化为下式:

K2·S2I2t (19)

式(19)中的I2t为保护电器的焦耳积分值,从商品资料或标准中查价。

(4)要害提示

导体截面较大(如大于70mm2铜线)时,通常能满足式(1)需要;

导体截面很小(如10mm2以下铜线),又离容量很大的变压器(如1000kVA)很近(如变电所低压盘引下馈线),通常不能满足式(1)需要。

.3 过负载保护

(1)用断路器时,满足Izd1Iz。

(2)用熔断器时,满足IrIz。

对Ir<16时,注意按表7的需要,但运用甚少。

.4 接地缺点保护

(1)TN接地系统:应满足Zs·Ia220V

对熔断器,需要Id/IrKi(Ki值符合表4、表5)。

对断路器瞬时脱扣器:Id1.3Izd3;

短延时脱扣器:Id1.3Izd2

(2)TT接地系统应满足RA·Ia50V

结束回路用剩余电流保护断路器,不必作校验。

8.5 选择性

(1)首级干线宜用选择型断路器(电流较小者可用熔断器)要害考虑两点:

短延时整定电流Izd2下级断路器Izd3的1.2倍;

短延时时辰应大于下级熔断体熔断时辰0.15~0.2s。

(2)中间各级宜用熔断器,按1.6:1选择。

(3)结束回路可用非选择断路器,对笼型电动机可用aM型熔断器。&

参考文献

1 《低压配电描写标准》GB 50054-95

2 《低压熔断器 底子需要》GB 13539.1-2002

3 《低压熔断器 专职人员运用的熔断器的补偿需要》GB /T13539.2-2002

.《低压熔断器 第2有些:专职人员运用的熔断器的补偿需要,第1~5篇:标准化熔断器示例》GB/T 13539.6-2002

.《低压开关设备和控制设备 低压断路器》GB 14048.2-2001

6 中国航空工业方案描写研讨院.《工业与民用配电描写手册》(第二版) 电力出版社 199412

 

 

磨石教育微信公众号
 
  了解更多活动信息,请关注磨石教育微信公众号

热门视频:

热门下载

more>>
  • 磨石官方微信 手机扫描关注更多优惠
  •  
公司官方账号(请认准正规公司银行及支付宝账号,以免出现不可挽回损失)
  • 银行账号:上海磨石教育信息咨询有限公司 1001 1020 1900 6802 823(工行同济大学支行)
  • 支付宝账号:mscnedu@163.com

磨石教育校区:上海市青浦区总部 Copyright @ 2010 磨石(中国)教育 All rights reserved 沪ICP备11001925号-1
TEL:18917685483 EMAIL:mscnedu@163.com
地址:上海青浦.盈港东路6433号8090青年创业基地B栋201(17号地铁赵巷站)
点击咨询
  • 杭州网友正在咨询BIM
  • 上海网友正在咨询BIM
  • 苏州网友正在咨询电气
  • 成都网友正在咨询钢结构
  • 西安网友正在咨询钢结构
  • 沈阳网友正在咨询结构
  • 南京网友正在咨询BIM
  • 上海网友正在咨询BIM
  • 南宁网友正在咨询幕墙
  • 新疆网友正在咨询结构
  • 昆明网友正在咨询电气
  • 福州网友正在咨询施工图
  • 上海网友正在咨询BIM
  • 盐城网友正在咨询给排水
  • 昆山网友正在咨询给排水
  • 宁夏网友正在咨询暖通
  • 沈阳网友正在咨询钢结构
  • 上海网友正在咨询钢结构
  • 昆山网友正在咨询给排水
  • 宁夏网友正在咨询暖通
  • 沈阳网友正在咨询钢结构
  • 上海网友正在咨询钢结构
  • 昆明网友正在咨询电气
  • 福州网友正在咨询施工图
  • 上海网友正在咨询BIM
  • 上海网友正在咨询BIM
  • 南宁网友正在咨询幕墙
  • 新疆网友正在咨询结构
  • 沈阳网友正在咨询结构
  • 南京网友正在咨询BIM
  • 上海网友正在咨询BIM