施耐德低压配电系统02-低压断路器与自动转换开关的选择应用_V101

A
信 NSX250N
MIC5.2A 250
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自动转换开关的选择应用
1. TSE的定义和分类
2. ATSE的选择应用
TSE的定义
● 适用于额定电压交流不超过1000V或直流不超过1500V的转 换开关电器(TSE)，TSE用于在转换过程中中断对负载供电 的电源系统 ● 转换开关（TSE）定义- 有一个或多个开关设备构成的电器， 该电器用于从一路电源断开负载电路并连接至另外一路电源 上。
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Micrologic 延时时间的整定
tr = 0.5~24 s
tsd = tsd下级+ Δt
I2t = on / off tg = tg下级+ Δt I2t = on / off tr: 长延时整定时间 tsd: 短延时整定时间 tg: 接地故障保护整定时间 Δt:上下级断路器动作时间差, 0.1~0.2 S
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塑壳断路器 (MCCB)
●需要限流特性，可与上下级实现良好的选择性配合 ●符合 GB14048.2 (idt IEC 60947-2) 例如：Compact NSX, EasyPact CVS ●电流范围 16A 至 630A ●Icu = Ics ，最高可达150 kA ●有卓越的限流特性，可实现电流和能量的选择性
第二章 低压断路器与自动转换开关 的选择应用
低压断路器的选择应用
1. 分类 2. 基本特性 3. 选择要求 4. 保护整定
低压断路器的分类
●按照设计型式分为： ●空气断路器、塑壳断路器、小型断路器 ●按照使用类别分为： ● A类:在短路情况下，选择性保护无人为短延时，因而无Icw
● B类:在短路情况下，选择性保护有人为短延时（可调节）， 有Icw
F
Ir
Im
I
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电子式脱扣器
●脱扣曲线
t
●工作原理
长延时
电流互感器
tr
脱扣器
脱扣线圈
短延时
tsd
瞬时
CT
信号 处理
比较 判断
Ir
Isd
Ii
I
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低压配电系统与断路器选择
主配电柜 一级配电
分配电柜 二级配电
终端配电箱 三级配电
楼内配电间
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脱扣器的型式
●有两种型式的脱扣器: ●热磁式脱扣器（电磁式） ●电子式脱扣器
●两种脱扣器用于相同的主要功能: ●构成过流保护 ●使电流过载的回路断开
脱扣器
热磁脱扣器
电子脱扣器
热保护 过载保护 长延时
●按照是否适合隔离分为：
●适合隔离
●不适合隔离
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空气断路器 (ACB)
●需要高额定电流、高短路分断能力和高短时耐受能力
●符合 GB14048.2 (idt IEC 60947-2) 例如：Masterpact MT, MVS ●电流范围 400A 至 6300A, ●Icu = Ics = Icw， 最高达150 kA ●可与下级实现完全选择性
热磁式和电子式保护曲线之间的差别
t (s) t (s)
I (A) lr lm Icu lr lm li Icu 热磁式断路器保护特性曲线简图
I (A) 电子式断路器保护特性曲线简图
Ir : 过载 (热或长延时) 继电器脱扣电流设定值 Im : 短路 (磁或短延时) 继电器脱扣电流设定值 Ii : 短路瞬动继电器脱扣电流设定值 Icu : 分断能力
I 2 1.3I r
Ir I z
Ir－断路器整定电流
I2－断路器约定脱扣电流 Iz －导体允许持续载流量
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短路保护整定
● 根据《低压配电设计规范》GB50054-2011 ● 被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整 定电流的1.3倍，即：
公用电
13
低压断路器选择的一般要求
●按正常工作条件选择 ●额定电压 (Ue) Ue ≥ Un ●额定电流 (In) Irq ≥ In ≥ Ij ●保护特性 线路、电动机、发电机 ●按短路工作条件选择 ●短时耐受电流 Icw ●短路分断能力 Ics (Icu) ＞ Iscmax
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磁保护
短路保护 短延时
瞬时
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热磁式脱扣器
● 脱扣曲线
t
●热脱扣 Ir（过载保护） ●随着过载电流的持续，双金属 片受热弯曲，触发脱扣
热脱扣
F
磁脱扣
●磁脱扣 Im（短路保护） ●利用电磁铁原理触发脱扣
过载保护整定
● 根据《低压配电设计规范》GB50054-2011 ● 过载保护电器的动作特性应满足下列公式的要求：
I B I n (I r ) I z
I 2 1.45I z
● 根据《低压开关设备和控制设备：断路器》GB14048.2-2008 ● 可得过载保护整定要求： I B IB－回路计算电流 In－断路器额定电流
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NSX 热磁脱扣单元的保护整定
●两段式保护 ●热保护 Ib ≤ Ir ≤ Iz ●磁保护 1.3 Im ≤ Id
●注意验证与上下级断路器的选择性配合
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NSX 脱扣单元的整定练习
●某主配电柜的出线回路A，各计算值如下： Ib=185A ，Ik3=28 kA，Id=10 kA ●要求： ●给出三段保护整定值; ●考虑与下级出线断路器的选择性配合 ●In=250A ●Ir≈Ib，Ir 取 0.8×In=200A， tr=16s ●1.3 Isd ≤ Id，Isd 取5×Ir=1 kA，tsd=0.2s ●Ii 可取最大值 12 x In=3kA
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低压断路器的基本特性（续）
●分断能力（在交流情况下用交流分量的有效值来表示）： ● Icu:额定极限短路分断能力. Test=O-CO ● Ics:额定运行短路分断能力. Test=O-CO-CO
1.3Ii I d 1.3I sd I d
Ii－断路器瞬时脱扣器整定电流 Isd－断路器短延时脱扣器整定电流
Id－被保护线路末端的短路电流
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正常工作和设备起动时断路器不应动作
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SCB10-1250, 10/0.4kV, Uk=6%
MT25H1+ MIC5.0A
Ik3=30kA Id=15kA
NSX 电子脱扣单元的保护设定
●三段式保护（MIC5.0, 五个值可调） ●长延时保护 Ib ≤ Ir ≤ Iz，tr= 0.5~16 s ●短路短延时保护 1.3 Isd ≤ Id，tsd = 0~0.4 s ( I2t = on / off ) ●短路瞬时保护 1.3 Ii ≤ Id ●注意验证与上下级断路器的选择性配合
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小型断路器 (MCB)
●模块化，有限流作用和长寿命 ●符合 GB10963 (idt IEC 60898) 例如： iC65，iDPN, ●电流范围 1A 至 125A , ●Icn， 25 kA 以下, ●三级限流，具有长寿命，并可实现良好的选择性
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Micrologic 控制单元的整定练习
●变压器及主断路器型号参数如图，工作电流 Ib=1804A ，Ik3=30 kA，Id=15 kA ●要求： ●给出三段保护整定值; ●考虑与下级出线断路器的选择性配合 ●In=2500A ●Ir≥Ib，Ir 取0.8×In=2000A tr=8~16s ●1.3 Isd ≤ Id，Isd 取5×Ir=10kA，tsd=0.4s ●Ii 可取最大值 9In 1.3x9xIn=29.25KA <30KA
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低压断路器的基本特性
●额定工作电压 Ue
●额定电流 In ●壳架电流额定值 Irq
●过载保护脱扣电流整定值 Ir
●短路保护脱扣电流整定值 Im ●额定短时间耐受电流 Icw : 指在约定时间内允许通过的电流值， 该电流值在相应的时间通过导体，不会因过热而引起导体的损坏 ● Icw: In ≤2500A, Icw取12In与5kA中的较大者 In ＞2500A, Icw≥30KA
●按使用环境条件选择 ●多尘环境 ●腐蚀环境 ●高原地区 ●热带地区 ●特殊场所 ●断路器极数 ●三极，四极 ●安装方式 ●固定式、插入式、抽屉式
四极断路器的选择应用
● 根据IEC60364- 465.1.5的规定，正常供电电源与备 用发电机之间的转换开关应采用四极开关
● 带漏电保护的双电源转换开关应采用四极开关
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Micrologic 保护电流的整定
Ir ≥ Ib 1.3 Isd ≤ Id 1.3 Ii ≤ Id 1.3 Ig ≤ Id Ib: 线路的计算负荷电流 Id: 线路末端最小接地故障电流 Ir: 长延时整定电流 Isd: 短延时整定电流 Ii: 瞬时整定电流 Ig: 接地故障保护整定电流 19
●短延时整定电流应躲过短时间出现的负荷尖峰电流
I sd K[ I qM I B( n1) ]
●瞬时整定电流应躲过配电线路的尖峰电流
Ii K[I
' qM
I B( n1) ]
IqM－线路中最大一台电动机的起动电流，约为额定电流的 6~7倍 I‘qM－线路中最大一台电动机全起动电流，约为 IqM 的 2倍 IB(n-1)－除最大单台电动机外的线路计算电流 K－可靠系数，可取 1.2
● 不同接地系统间的电源切换开关应采用四极开关
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● TN-C系统严禁采用四极开关
● TN-S系统一般不需要设四极开关
● TT系统的电源进线开关应采用四极开关
● IT系统中当有中性线时应采用四极开关
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