智能型低壓斷路器

1、智能型低壓斷路器引言隨著國民經(jīng)濟快速增長、電網(wǎng)高速發(fā)展、城市和鄉(xiāng)村的用電負荷增加以及用電負荷日益多樣性和復(fù)雜化承擔(dān)供配電和對供電設(shè)備及線路進行保護的主要元器件———低壓斷路器的制造技術(shù)水平也有顯著的提高。1.萬能式斷路器的市場發(fā)展我國低壓萬能式斷路器的發(fā)展經(jīng)歷了兩個階段:①采用熱磁式技術(shù)的低壓萬能式斷路器如DWl0DWl5ME系列、AH系列等產(chǎn)品ME和AH系列產(chǎn)品是我國20世紀80年代采用的引進技術(shù)分別從德國AEG公司(現(xiàn)被GE公司收購

2、)和日本寺畸公司引進的制造技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于低壓配電網(wǎng)絡(luò)中②隨著計算機單片機技術(shù)的發(fā)展及其在電器制造領(lǐng)域的應(yīng)用斷路器在接通、分斷、保護、安全、維護等方面的性能有了顯著變化智能型低壓萬能式斷路器如DWl8、DW48等系列由上海電器科學(xué)研究所研發(fā)的產(chǎn)品DW45萬能式斷路器和國外ABB公司的F和E系列、MG公司的M系列、西門子公司的3WL系列、德國金鐘—默勒公司的IZM系列、GE公司的MPAKRT系列等均屬該類產(chǎn)品。智能型低壓萬能式斷路器因其

3、卓越的性能正以驚人的速度在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中得到大量應(yīng)用。2.智能型低壓萬能式斷路器結(jié)構(gòu)智能型低壓萬能式斷路器按機械結(jié)構(gòu)可分為:操作機構(gòu)、絕緣體、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、儲能電機、智能保護單元、附件(分勵、欠壓、輔助、合閘線圈等)7大部分。智能型低壓萬能式斷路器根據(jù)外形和機械結(jié)構(gòu)有所差異DW45系列和M系列斷路器靠近DWl8、DW48和日本AES、AESS系列斷路器相似其中DWl8系列因體積較大的原因較少有廠家生產(chǎn)市場占有率也較低。DW45與D

4、W48系列的主要區(qū)別在于體積和電流范圍框架結(jié)構(gòu)上以及斷路器本身安全閉鎖上的差異。DW48系列電流殼架分1600A、3200ADW45系列電流殼架分為2000A、3200A、6300A電流范圍大按極數(shù)都可分為3極和4極電氣性能上差異不大:額定運行分斷能力Ics均為50kA以上額定極限分斷能力Icu為65kA以上額定短時耐受分斷能力Icw為50kA以上機械壽命和電壽命也相同分別為10000次和2000次。DW45斷路器在國內(nèi)市場占有率極大遍

5、布全國各主要企業(yè)生產(chǎn)。2.1斷路器本體結(jié)構(gòu)特點(1)斷路器為立體布置形式具有結(jié)構(gòu)緊湊和體積小的特點。有固定式和抽屜式之分把固定式斷路器本體裝入專用的抽屜就成為抽屜式斷路器。本體由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構(gòu)、智能控制器、輔助觸頭、接線端子、欠壓脫扣器、分勵脫扣器、閉合電磁鐵、電動儲能機構(gòu)等組成。(2)絕緣系統(tǒng)。斷路器底座、蓋采用絕緣性、阻燃性、機械強度都是很好的絕緣材料不僅提高斷路器的分斷能力而且保證了斷路器的機械壽命、電氣壽命。(3)

6、觸頭系統(tǒng)。采用主、弧觸頭系統(tǒng)多路并聯(lián)降低電動斥力提高觸頭系統(tǒng)的電動穩(wěn)定性。新型耐弧的觸頭材料使觸頭在分斷短路電流后不致過分發(fā)熱而引起溫度過高。(4)滅弧室。滅弧室全部置于斷路器的絕緣基座內(nèi)每極分開相互絕緣與其他部分及操作據(jù)需要進行設(shè)定或關(guān)閉建議在Dynll變壓器供電系統(tǒng)中采用三極斷路器時關(guān)閉Ir4保護在Yynl2變壓器供電系統(tǒng)中不能關(guān)閉此保護整定值應(yīng)超過變壓器容量的30%以上采用四極斷路器時應(yīng)開通此保護整定值也應(yīng)超過變壓器容量的30%以

7、上。智能斷路器控制器的常規(guī)保護功能特性與上下級電器保護特性的可選擇性配合。設(shè)計選型時對其之間的選擇性保護配合應(yīng)滿足以下要求:①智能斷路器的長延時保護特性Ir1應(yīng)低于被保護對象(如電線、電纜、電動機、變壓器等)的允許過載的特性②變壓器低壓側(cè)總路智能斷路器的長延時保護特性Ir1應(yīng)低于高壓側(cè)熔斷器的保護特性③變壓器低壓側(cè)總路智能斷路器的延時速斷保護特性Ir2與高壓側(cè)速斷保護動作時間級差應(yīng)為0.4—0.7s④智能斷路器與熔斷器配合時以熔斷器保護

8、特性為后備保護特性⑤上級智能型低壓萬能式斷路器短延時保護特性整定值Ir2≥1.2倍下級斷路器短延時保護特性整定值或瞬時保護特性整定值(若下級無短延時保護時)⑥上下級斷路器的保護特性不能相交和重疊⑦在智能斷路器具有短路短延時或瞬時保護特性的情況下上下級斷路器之間的選擇性保護的配合關(guān)系為:上級智能型低壓萬能式斷路器瞬時整定電流保護值Ir3應(yīng)等于或小于自身斷路器的短時極限耐受通斷能力Icw而大于或等于1.1倍的下級斷路器的瞬時短路電流保護值⑧

9、具有短路短延時保護的智能型低壓萬能式斷路器在帶有欠電壓脫扣器時則必須在設(shè)計選型時注明為延時欠電壓脫扣器且延時時間應(yīng)不小于斷路器的短延時保護整定時間。根據(jù)上述智能型斷路器選擇性保護配合的選用要求在設(shè)計選型或投運前必須對其保護類別和保護特性定值Ir1、Ir2、Ir3、Ir4進行確定按設(shè)定保護值進行安裝調(diào)試后才能使配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、安全、可靠運行有保障。2.4.3控制器的其他功能由于配網(wǎng)中心眾多大都是長期無人值守的配電房缺乏運行記錄的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)僅

10、僅是不定時地測量負荷無法正確反映變壓器、斷路器等供電設(shè)備長期運行工況及負荷狀態(tài)一直以來是配網(wǎng)中心管理工作上的一個難題。近年來與智能保護控制器生產(chǎn)廠家協(xié)商開發(fā)了帶周期性運行參數(shù)(三相電流、三相電壓、功率因數(shù)、諧波等)采樣和連續(xù)記錄功能具有USB接口采用U盤可讀取每時段的運行數(shù)據(jù)以及變壓器的運行工況具有數(shù)據(jù)功能的智能保護控制器解決了配網(wǎng)中心長期以來缺乏設(shè)備運行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理上的問題對于供電設(shè)備的負荷狀況變壓器是否長期單相負荷運行是否需要調(diào)整負

11、荷分布等問題有了數(shù)據(jù)上的依據(jù)。2.4.4控制器的類型第1代產(chǎn)品具有基本的過載延時(Ir1)、短路短延時(Ir2)、瞬時(Ir3)、接地故障保護(Ir4)控制功能、保護定值和時間定值用旋鈕刻度式整定(長延時反時限保護特性的時間定值自動生成不可整定)。第2代產(chǎn)品在第1代的基礎(chǔ)上增加了三相運行電流、電壓實時顯示(分別用字母I1、I2、I3和Ua、Ub、UC表示)和其他運行數(shù)據(jù)實時顯示(功率、諧波等)故障類型記錄功能數(shù)碼管數(shù)字顯示和點陣液晶中文