智能型低壓斷路器

1、智能型低壓斷路器引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)、電網(wǎng)高速發(fā)展、城市和鄉(xiāng)村的用電負(fù)荷增加以及用電負(fù)荷日益多樣性和復(fù)雜化承擔(dān)供配電和對(duì)供電設(shè)備及線(xiàn)路進(jìn)行保護(hù)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(wàn)能式斷路器的市場(chǎng)發(fā)展我國(guó)低壓萬(wàn)能式斷路器的發(fā)展經(jīng)歷了兩個(gè)階段:①采用熱磁式技術(shù)的低壓萬(wàn)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(guó)20世紀(jì)80年代采用的引進(jìn)技術(shù)分別從德國(guó)AEG公司(現(xiàn)被GE公司收購(gòu)

2、)和日本寺畸公司引進(jìn)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(jì)算機(jī)單片機(jī)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?jǐn)?、保護(hù)、安全、維護(hù)等方面的性能有了顯著變化智能型低壓萬(wàn)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(wàn)能式斷路器和國(guó)外ABB公司的F和E系列、MG公司的M系列、西門(mén)子公司的3WL系列、德國(guó)金鐘—默勒公司的IZM系列、GE公司的MPAKRT系列等均屬該類(lèi)產(chǎn)品。智能型低壓萬(wàn)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(wàn)能式斷路器結(jié)構(gòu)智能型低壓萬(wàn)能式斷路器按機(jī)械結(jié)構(gòu)可分為:操作機(jī)構(gòu)、絕緣體、觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、儲(chǔ)能電機(jī)、智能保護(hù)單元、附件(分勵(lì)、欠壓、輔助、合閘線(xiàn)圈等)7大部分。智能型低壓萬(wàn)能式斷路器根據(jù)外形和機(jī)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(chǎng)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(yùn)行分?jǐn)嗄芰cs均為50kA以上額定極限分?jǐn)嗄芰cu為65kA以上額定短時(shí)耐受分?jǐn)嗄芰cw為50kA以上機(jī)械壽命和電壽命也相同分別為10000次和2000次。DW45斷路器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率極大遍

5、布全國(guó)各主要企業(yè)生產(chǎn)。2.1斷路器本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(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(diǎn)。有固定式和抽屜式之分把固定式斷路器本體裝入專(zhuān)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(jī)構(gòu)、智能控制器、輔助觸頭、接線(xiàn)端子、欠壓脫扣器、分勵(lì)脫扣器、閉合電磁鐵、電動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)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(jī)械強(qiáng)度都是很好的絕緣材料不僅提高斷路器的分?jǐn)嗄芰Χ冶ＷC了斷路器的機(jī)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(dòng)斥力提高觸頭系統(tǒng)的電動(dòng)穩(wěn)定性。新型耐弧的觸頭材料使觸頭在分?jǐn)喽搪冯娏骱蟛恢逻^(guò)分發(fā)熱而引起溫度過(guò)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(kāi)相互絕緣與其他部分及操作據(jù)需要進(jìn)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(shí)關(guān)閉Ir4保護(hù)在Yynl2變壓器供電系統(tǒng)中不能關(guān)閉此保護(hù)整定值應(yīng)超過(guò)變壓器容量的30%以上采用四極斷路器時(shí)應(yīng)開(kāi)通此保護(hù)整定值也應(yīng)超過(guò)變壓器容量的30%以

7、上。智能斷路器控制器的常規(guī)保護(hù)功能特性與上下級(jí)電器保護(hù)特性的可選擇性配合。設(shè)計(jì)選型時(shí)對(duì)其之間的選擇性保護(hù)配合應(yīng)滿(mǎn)足以下要求:①智能斷路器的長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)特性Ir1應(yīng)低于被保護(hù)對(duì)象(如電線(xiàn)、電纜、電動(dòng)機(jī)、變壓器等)的允許過(guò)載的特性②變壓器低壓側(cè)總路智能斷路器的長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)特性Ir1應(yīng)低于高壓側(cè)熔斷器的保護(hù)特性③變壓器低壓側(cè)總路智能斷路器的延時(shí)速斷保護(hù)特性Ir2與高壓側(cè)速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間級(jí)差應(yīng)為0.4—0.7s④智能斷路器與熔斷器配合時(shí)以熔斷器保護(hù)

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

9、具有短路短延時(shí)保護(hù)的智能型低壓萬(wàn)能式斷路器在帶有欠電壓脫扣器時(shí)則必須在設(shè)計(jì)選型時(shí)注明為延時(shí)欠電壓脫扣器且延時(shí)時(shí)間應(yīng)不小于斷路器的短延時(shí)保護(hù)整定時(shí)間。根據(jù)上述智能型斷路器選擇性保護(hù)配合的選用要求在設(shè)計(jì)選型或投運(yùn)前必須對(duì)其保護(hù)類(lèi)別和保護(hù)特性定值Ir1、Ir2、Ir3、Ir4進(jìn)行確定按設(shè)定保護(hù)值進(jìn)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(yùn)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(zhǎng)期無(wú)人值守的配電房缺乏運(yùn)行記錄的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)僅

10、僅是不定時(shí)地測(cè)量負(fù)荷無(wú)法正確反映變壓器、斷路器等供電設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行工況及負(fù)荷狀態(tài)一直以來(lái)是配網(wǎng)中心管理工作上的一個(gè)難題。近年來(lái)與智能保護(hù)控制器生產(chǎn)廠家協(xié)商開(kāi)發(fā)了帶周期性運(yùn)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(pán)可讀取每時(shí)段的運(yùn)行數(shù)據(jù)以及變壓器的運(yùn)行工況具有數(shù)據(jù)功能的智能保護(hù)控制器解決了配網(wǎng)中心長(zhǎng)期以來(lái)缺乏設(shè)備運(yùn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理上的問(wèn)題對(duì)于供電設(shè)備的負(fù)荷狀況變壓器是否長(zhǎng)期單相負(fù)荷運(yùn)行是否需要調(diào)整負(fù)

11、荷分布等問(wèn)題有了數(shù)據(jù)上的依據(jù)。2.4.4控制器的類(lèi)型第1代產(chǎn)品具有基本的過(guò)載延時(shí)(Ir1)、短路短延時(shí)(Ir2)、瞬時(shí)(Ir3)、接地故障保護(hù)(Ir4)控制功能、保護(hù)定值和時(shí)間定值用旋鈕刻度式整定(長(zhǎng)延時(shí)反時(shí)限保護(hù)特性的時(shí)間定值自動(dòng)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(yùn)行電流、電壓實(shí)時(shí)顯示(分別用字母I1、I2、I3和Ua、Ub、UC表示)和其他運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示(功率、諧波等)故障類(lèi)型記錄功能數(shù)碼管數(shù)字顯示和點(diǎn)陣液晶中文