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你知道斷路器的用途及如何選配電系統各級斷路器嗎?

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瀏覽:-發布日期:2019-11-09 10:12【

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斷路器是指能夠關合、承載和開斷正常回路條件下的電流并能在規定的時間內關合、承載和開斷異常回路條件下的電流的開關裝置。斷路器按其使用范圍分為高壓斷路器與低壓斷路器,高低壓界線劃分比較模糊,一般將3kV以上的稱為高壓電器。

斷路器可用來分配電能,不頻繁地啟動異步電動機,對電源線路及電動機等實行保護,當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路,其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。目前,已獲得了廣泛的應用。

電的產生、輸送、使用中,配電是一個極其重要的環節。配電系統包括變壓器和各種高低壓電器設備,低壓斷路器則是一種使用量大面廣的電器。得潤電氣生產的高低壓開關柜也離不開斷路器來控制設備,那么如何來選擇各配電系統中的斷路器呢?

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附表:配電系統設備參數

符號

名稱

性能參數

T

變壓器

1000kVA,Uk=4%,IN2=1445A

M1

電動機1

100kW,IN=182.4A,Ks=6.5

M2

電動機2

180kW,IN=329A,Ks=5.8

解析

1.選擇電動機保護斷路器Q3

因IN=182.4A,故可選額定電流為200A的斷路器。由于Ik3=19.12kA,應選額定通斷能力為20kA的斷路器。電網電壓為380V,故斷路器的額定電壓為380V。因此可選短路分斷能力為20kA或50kA的斷路器。

斷路器的整定值為:

長延時動作電流整定值為200A,瞬時整定電流Iin=12IN=12×182.4=2189A

當線路末端發生單相對地短路,I´k4=4.9kA

I´k4/Iin=4900/2189=2.238>1.25

故斷路器Q3能起到保護作用。

考慮到電動機M1為輕載起動,6倍長延時動作電流整定值時,可返回時間取5s。

2.選擇配電斷路器Q2

因為Icl=600A,故可選用額定電流為630A的斷路器。由于Ik2=29.7kA,應選用延時短路通斷能力為30kA的斷路器。

查找選型手冊,630A斷路器無這樣大延時短路通斷能力。所以只能跨級選用DW15-1000斷路器,其延時短路通斷能力為30kA,采用630A過電流脫扣器。

斷路器Q2是配電系統第二級,故短延時時間取0.2s。

短延時動作電流整定值為

Isd ≥1.1(Icl+1.35ksIN)

=1.1(600+1.35×6.5×182.4)

=2421A

可整定在2800A,約為脫扣器的4.5倍。

3.倍長延時動作電流整定值的可返回時間取8s。

Iin=1.1×19.12=21.03kA,在此設Q3進線處短路電流亦為19.12kVA,可整定在22kA。

3.選擇斷路器Q1

因為Q1是變壓器的主保護開關,變壓器的二次側額定電流IN2=1445A,故選用DW15-1600型斷路器。

但由于它的延時通斷能力為30KA,不能滿足Ik1=31.5kA的要求,需跨級選用DW15-2500斷路器,其延時通斷能力為40kA,將其瞬時整定電流整定在1.1×29.7=32.67kA,由于該值小于DW15-2500斷路器延時短路通斷能力,所以不要瞬時脫扣器也可正常工作。

但是該方案不夠經濟,在節約成本的基礎上,仍然可以選擇DW15-1600型斷路器,只需將瞬時動作電流整定在30kA即可。當短路電流大于30kA時,讓斷路器瞬間斷開即可。

短路延時時間可取0.2+0.2=0.4s

短延時動作電流整定值為:

Isd≥1.1(1445+1.35×5.8×329)=4423(A)

可整定在4500A。

長延時動作整定電流整定值可整定在1600A,3倍長延時動作電流整定值時的可返回時間取15s。

4.選擇斷路器Q4

此斷路器的特點是直接靠近變壓器安裝,短路電流較大,其值為31.5kA。電機M2為空氣壓縮機不頻繁起動。若選用可直接起動又可進行短路保護的斷路器來代替熔斷器+接觸器,或一般斷路器+接觸器,則較為經濟。

選用DWX15-400型限流式斷路器可滿意地工作,其短路通斷能力為50kA,具有電磁操作機構,可像接觸器同樣方式操作。

其脫扣器長延時動作電流整定值可按0.85倍額定電流調整,

即400×0.85=340A

瞬時動作電流整定值為12倍斷路器額定電流,即12×400=4800A。空氣壓縮機屬輕載起動,可選用6倍長延時動作電流值時的可返回時間為5s。

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