摘 要:本文介紹了低壓斷路器的限流作用和供配電系統(tǒng)中選擇性保護、級聯(lián)保護的重要性,并提出了實際解決方案,對提高低壓配電系統(tǒng)的可靠性、選擇性、安全性有很好的借鑒作用。
關鍵詞:斷路器;選擇性;級聯(lián)保護
中圖分類號: TM561 文獻標志碼:A 文章編號:100820155 (2010) 0620116202
1. 概述
隨著我國國民經濟的飛速發(fā)展,新上用戶配電所越來越多,用電要求也越來越高。低壓斷路器是直接面向廣大電力用戶的重要設備,低壓斷路器如何選用得安全、經濟、合理顯得尤為重要。在設計低壓配電系統(tǒng)時,應注意低壓斷路器的選擇性和級聯(lián)保護性。
目前我們在設計變壓器低壓側出線系統(tǒng)時,大量采用塑殼斷路器,國內外目前生產的塑殼斷路器大多是能夠快速開斷而有限流作用的,但在配電開關的選擇性配合上往往忽略了斷路器或熔斷器組成選擇性好的保護配合。下面本人根據自己的實踐經驗淺談一下塑殼斷路器在線路發(fā)生短路時的限流作用及配電開關的選擇性配合。
2. 斷路器的限流作用
斷路器的負載出現(xiàn)短路時,由于斷路器具有極快的分斷速度,在短路電流未來得及達到預期峰值前即被切斷,使實際短路電流產生的能量比預期能量減少,使得電網、用電電器受到的機械應力及熱耗大大減小。短路電流從零迅速上升到峰值的時間是在短路發(fā)生后半周波(10ms) 的時刻,使得斷路器起到限制短路電流和通過能量的作用,也就是說在短路電流上升未達到峰值之前(10ms 之內) 斷開。
限流型斷路器比一般斷路器多一個限流系數,就是指實際分斷電流峰值與預期短路電流峰值之比。限流斷路器的快速動作是利用短路電流所產生的電動力作為推動斷路器觸頭快速動作的力。斷路器固有動作時間后即觸頭斥開后電弧出現(xiàn),利用電弧電阻的迅速增加限制短路電流的上升至斷弧。
一般限流型斷路器具有快速斷開和限制短路電流上升的特點,特別適用于可能發(fā)生特大短路電流的網絡中。但正因為限流斷路器在短路電流大于或等于其瞬時脫扣器的整定值時,將會在數毫秒內脫扣,故一般不宜用于有下級斷路器情況下的選擇性保護。當前國內外生產的塑殼斷路器產品僅注明有限流能力,缺少限流能力應有具體指標,只有運用這些指標,通過設計的實際計算,才能在工程中具體使用。
3. 配電斷路器選擇性保護的重要性
《低壓配電設計規(guī)范》( GB50054 - 95) 第4. 1. 2條規(guī)定:“配電線路采用的上下級保護電器,其動作應具有選擇性;各級之間應能協(xié)調配合。但對于非重要負荷的保護電器,可采用無選擇性切斷!
《民用建筑電氣設計規(guī)范》(J GJ 16 - 2008) 第7. 6. 1. 2 條規(guī)定:“配電線路采用的上下級保護電器,其動作應具有選擇性,各級之間應能協(xié)調配合。當有困難時,對于非重要負荷除第一、二級之間具有選擇性動作外,其他可無選擇性動作!
上下級斷路器之間的選擇性配合,就是在線路上發(fā)生故障時,靠近故障點的斷路器最先動作,切斷故障部分,從而使系統(tǒng)的其他部分迅速恢復正常運行。
配電系統(tǒng)設計的主要任務是使所設計的系統(tǒng),盡可能在最短的時間內消除故障,同時維持高度的供電連續(xù)性,盡可能地限制斷電的范圍,最佳保護和最優(yōu)供電連續(xù)性的目標,應由正確選擇和調整保護設備來最大限度地實現(xiàn)。為了正確地選擇和調整保護設備,必須進行保護設備配合的研究。
4. 選擇性配合保護的實現(xiàn)
選擇性配合保護,就是在下一級保護電器的保護范圍內發(fā)生短路,過電流故障時應該由該保護電器動作,上一級保護電器不動作,而當該保護電器拒動時,上一級保護電器才動作,要分范圍和有先后次序要求。選擇性保護技術是斷路器限流特性的應用形式,它利用上級斷路器的分斷能力大于或等于下級預期短路電流的特點。當下級選用的額定分斷能力低于預期短路電流的斷路器時,通過線路的短路電流由上級限流型斷路器進行限制,使原來分斷不了的短路電流,由上級和下級斷路器同時分斷,這樣可使下級斷路器較順利地分斷比它額定分斷能力要大的短路電流,無形中下級斷路器的實際分斷能力相對增強了。
[$page] 低壓配電系統(tǒng)中使用的斷路器按其保護性能可分為,選擇性和非選擇性兩類。如果上一級斷路器采用選擇性斷路器,下一級斷路器采用非選擇性斷路器或選擇性斷路器,主要是利用