低压配电学习资料课件

信息网络时代的低压配送电系统信息网络时代的低压配送电系统目目录录(一一)信息网络时代低压配送电系统信息网络时代低压配送电系统(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(1)断路器开关的分类断路器开关的分类(2)断路器开关的基本参数断路器开关的基本参数(3)断路器开关的保护功能断路器开关的保护功能(4)断路器开关的选择性保护断路器开关的选择性保护（三）输入自动切换开关（三）输入自动切换开关(ATS)（四）输出自动切换开关（四）输出自动切换开关(LTM)信息网络时代的低压配送电系统 1(一一)信息网络时代低压配送电系统信息网络时代低压配送电系统(一)信息网络时代低压配送电系统2(一一)信息网络时代低压配送电系统信息网络时代低压配送电系统信息网络时代的低压配送电系统应确保向信息网络时代的低压配送电系统应确保向用户的信息网络设备、通信设备及生产自动化用户的信息网络设备、通信设备及生产自动化设备等关键负载提供连续、设备等关键负载提供连续、“洁净洁净”的的UPS逆变逆变器电源器电源,以便确保用户设备和供电系统能安全、以便确保用户设备和供电系统能安全、高效、可靠地运行。高效、可靠地运行。(一)信息网络时代低压配送电系统3为为确确保保用用户户能能高高效效、可可靠靠和和安安全全地地在在信信息息网网络络上上分分享享/交交换换信信息息资资源源（数数据据，语语音音和和图图形形等等)。UPS供供电电系系统统应应为为信信息息网网络络能能获获得得高高速速和和可可靠靠的的运行运行特性特性,创造优良的电源运行环境：创造优良的电源运行环境：高高可可靠靠性性:能能否否提提供供365天天*24小小时时的的高高品品质质UPS“逆逆变变器器电电源源”是是能能否否消消除除”网网络络瘫瘫痪痪”故障隐患故障隐患的关键因素之一的关键因素之一不不允允许许UPSUPS进进入入由由市市电电经经“交交流流旁旁路路供供电电”的的工工作作状状态态(交流旁路和维修旁路交流旁路和维修旁路)(0.02秒秒(20毫秒毫秒)的的“瞬间供电中断瞬间供电中断“会造成网络瘫痪会造成网络瘫痪);(一一)信息网络时代低压配送电系统信息网络时代低压配送电系统 为确保用户能高效、可靠和安全地在4Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3输入电源AAB1B2UPS-2UPS-2UPS-1UPS-1CBCB第1级配电柜第2级配电柜第3级配电柜C1C2D1D2EE1E2En图：图：UPSUPS电源的电源的低压配电系统低压配电系统(一一)信息网络时代低压配送电系统信息网络时代低压配送电系统Q4Q1Q2Q3Q4Q1Q2Q3输入电源AAB1B2UPS-5 信息网络时代信息网络时代UPSUPS供电系统的低压配送电系统供电系统的低压配送电系统输入配电柜B切换开关1切换开关2市电1市电2发电机切换开关3输入配电柜A“N1”型UPS并机系统A“N1”型UPS并机系统BLBS第1级输出配电柜A空调、泵、照明、动力供电系统第1级输出配电柜BLTM-1LTM-N第2级输出配电柜A第2级输出配电柜B补偿电容-48V通信电源-48V电池直流输出配电柜 TVSS(一一)信息网络时代低压配送电系统信息网络时代低压配送电系统 信息网络时代UPS供电系统的低压配送电系统输入配切换开6低压配送电系统是利用各种自动低压配送电系统是利用各种自动/手动切换开关、断路器开关、手动切换开关、断路器开关、接触器、熔断器、电力电缆、控制电缆等接触器、熔断器、电力电缆、控制电缆等“能源分配能源分配/传送器件传送器件”将将来自市电电网、备用发电机、来自市电电网、备用发电机、UPS电源的能源电源的能源,以便高效、合理的以便高效、合理的方式提供给各用电设备。为此它应具有如下特性方式提供给各用电设备。为此它应具有如下特性:高效、合理地向各高效、合理地向各“用电设备用电设备”提供所需的工作电流提供所需的工作电流/功率功率;为各为各“用电设备用电设备”和供电线路提供完善的保护功能和供电线路提供完善的保护功能.当因故发生当因故发生“短路短路”/严重严重故障时故障时,能及时、准确地将有能及时、准确地将有“故障故障”的部件的部件,从配送电系统中隔离出来从配送电系统中隔离出来;确保供电确保供电“不中断不中断”,并达到用户设备所需的可靠性指标并达到用户设备所需的可靠性指标;对关键负载提供纯净的正弦波电源、供电系统的零线对地线的电位尽可对关键负载提供纯净的正弦波电源、供电系统的零线对地线的电位尽可能地低能地低(典型值小于典型值小于1伏伏);合理的接地系统设计及布线施工合理的接地系统设计及布线施工,以确保位于同一以确保位于同一IT网络中的各种网络设网络中的各种网络设备之间的备之间的“地电位地电位”尽可能地相同尽可能地相同.配置有配置有“有效、可靠有效、可靠”的监控和报警调控功能的监控和报警调控功能;具有安全、便捷的具有安全、便捷的“可维护性可维护性”及优异的现场及优异的现场“可兼容性可兼容性”;价格便直价格便直.(一一)信息网络时代低压配送电系统信息网络时代低压配送电系统 低压配送电系统是利用各种自动/手动切换开关7(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(二)断路器开关的基本特性8(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(1)断路器开关的分类断路器开关的分类:(A)按额定工作电流按额定工作电流:(B)*框架式断路器开关框架式断路器开关:800-6300A;(C)*塑壳式断路器开关塑壳式断路器开关:100-2000A;(D)*微型断路器开关微型断路器开关:4-63A;(B)按保护功能按保护功能:(C)*选择性保护型断路器开关选择性保护型断路器开关(B级开关级开关):短时耐受故障电流短时耐受故障电流(Icw)与断路器开关的动作时间呈与断路器开关的动作时间呈“反时限反时限”特性特性(t=K/I2);(D)*限流保护型断路器开关限流保护型断路器开关(A级开关级开关):短时耐受故障电流短时耐受故障电流(Icw)被限制在较小的电流下被限制在较小的电流下,断路器开关的动作时间较短断路器开关的动作时间较短;(E)*负载隔离开关负载隔离开关(无过流无过流/短路保护功能短路保护功能);(二)断路器开关的基本特性(1)断路器开关的分类:9(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(1)断路器开关的分类断路器开关的分类:(C)按安装方式按安装方式:*固定式断路器开关固定式断路器开关:6-6300A;*插入式断路器开关插入式断路器开关:6-400A(ABB)/100A-630A(Schneider);可拨出可拨出/快速更换断路器快速更换断路器;当它处于当它处于“合闸合闸”状态时状态时,抽出或插入会抽出或插入会使断路器自动脱扣使断路器自动脱扣(Schneider).有特殊的闭锁装置有特殊的闭锁装置,可防止在断路可防止在断路器触头闭合时器触头闭合时,拨出断路器拨出断路器(ABB).*抽屉式断路器开关抽屉式断路器开关:160-6300A(ABB)/100A-6300A(Schneider);带抽拨操作手柄带抽拨操作手柄,便于故障检修便于故障检修/日常维护保养操作日常维护保养操作,互换性好互换性好,但但散热性较差散热性较差,一般需降额使用一般需降额使用(0.8额定电流额定电流).一般应配断路器推入一般应配断路器推入/测试测试/隔离隔离/抽出位置的联锁机构抽出位置的联锁机构(加加3把锁把锁),使其在通电时不能插使其在通电时不能插拔拔，以保证供电安全，以保证供电安全。(二)断路器开关的基本特性(1)断路器开关的分类:10(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(D)断路器开关的常用选件断路器开关的常用选件(1)欠压脱扣器欠压脱扣器:当输入电压下降到当输入电压下降到35%-70%额定电压之间的预定额定电压之间的预定值时值时,它会造成它会造成“断路器开关断路器开关”瞬时脱扣跳闸瞬时脱扣跳闸.如果输入电压如果输入电压=0时时,无论手动或自动操作无论手动或自动操作,都不能将继路器都不能将继路器“合闸合闸”.只有当输入电压只有当输入电压85%85%额定电压时额定电压时,才能将继路器才能将继路器“合闸合闸”.(2)分励脱扣器分励脱扣器:利用它可对利用它可对“断路器开关断路器开关”执行电气脱扣操作执行电气脱扣操作.当控当控制电压制电压70%-110%70%-110%额定电压时额定电压时,分励脱扣器动作分励脱扣器动作,促使促使“断路器断路器开关开关”脱扣跳闸脱扣跳闸.(3)利用欠压脱扣器和分励脱扣器可以实现对利用欠压脱扣器和分励脱扣器可以实现对“断路器开关断路器开关”的遥控的遥控操作操作.(二)断路器开关的基本特性(D)断路器开关的常用选件11(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(2)断路器开关的基本参数断路器开关的基本参数(A)额定持续电流额定持续电流Iu(典型值典型值):1,4,6,10,16,20,25,32,40,50,63A;100,125,160,250,400,630,800,1250,1600,2000,2500,3200A;800,1250,1600,2000,2500,3200,4000,5000,6300A.(B)额定脱扣保护电流额定脱扣保护电流In(或或Ir):根据用户设备的预期使用功率来计算所需的工作电流根据用户设备的预期使用功率来计算所需的工作电流.对于微型断路器开对于微型断路器开关来说关来说,In(或或Ir)=Iu;对于框架式和塑壳断路器开关来说对于框架式和塑壳断路器开关来说,In(或或Ir)不一定不一定等于等于Iu,其典型值为其典型值为:10,12.5,16,20,25,32,40,50,63,80,100,125,160,200,250,320,400,500,630,800A(当采用热磁脱扣器时当采用热磁脱扣器时),800-6300A(采用电子脱扣器采用电子脱扣器).例例:S4-250/200断路器断路器:Iu=250A,In=200A.(二)断路器开关的基本特性(2)断路器开关的基本参数12(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(C)额定极限短路分断能力额定极限短路分断能力(分断容量分断容量,rms)Icu:断路器的断路器的Icu过低过低,会导致断路器在跳闸时会导致断路器在跳闸时,造成断路器的触头被损坏造成断路器的触头被损坏(触触头被烧蚀头被烧蚀/熔焊熔焊/焊死等故障焊死等故障).应根据供电系统中电源侧应根据供电系统中电源侧(发电机发电机,变压器变压器,蓄电池蓄电池)的电源设备所能提的电源设备所能提供的输出短路电流供的输出短路电流,正确地选择正确地选择Icu,其典型值为其典型值为:4.5,6,10KA(微型断路器微型断路器);25KA,35KA,50KA,65KA,85KA,100KA,120KA(塑壳式断路器塑壳式断路器);40KA,65KA,75KA,100KA,130KA,150KA(框架式断路框架式断路器器).(D)额定运行额定运行(工作工作)短路分断能力短路分断能力(分断容量分断容量,rms)Ics:关键用户的断路器的关键用户的断路器的Ics应为应为100%Icu;非关键用户的断路器的非关键用户的断路器的Ics可可为为:25%,50%,75%Icu.(E)额定短时耐受电流额定短时耐受电流(1秒秒/0.5秒秒,rms)Icw:其典型值为其典型值为:5KA,7.6KA,10KA,15KA,20KA,35KA(塑壳式断路器塑壳式断路器);36KA,40KA,55KA,65KA,75KA,100KA,(选择性型断路器选择性型断路器,框架式断路器框架式断路器).(二)断路器开关的基本特性(C)额定极限短路分断能力(分断13(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(F)额定短路合闸容量额定短路合闸容量(峰值峰值)Icm:断路器的断路器的Icm过低过低,会导致断路器在合闸时会导致断路器在合闸时,造成断路器的触头被造成断路器的触头被损坏损坏(触头被烧蚀触头被烧蚀/熔焊熔焊/焊死等故障焊死等故障).(G)跳闸时间跳闸时间(当当I=Icu时时):其参考值为其参考值为:微型断路器微型断路器:10-25ms;塑壳断路器塑壳断路器20-50ms;框架式断路器框架式断路器:25-60ms断路器的实际跳闸时间断路器的实际跳闸时间=分闸时间分闸时间+燃弧时间燃弧时间;例例:1250-3200A的的ABB框架断路器的跳闸时间框架断路器的跳闸时间:40-45ms=分闸时间分闸时间30ms+燃弧时间燃弧时间10-15ms(二)断路器开关的基本特性(F)额定短路合闸容量(峰值)14(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性带短延时调控功能的带短延时调控功能的Schneider的的400、630A断路器的实际跳闸时间分别为断路器的实际跳闸时间分别为:(注注:断路器的合闸时间断路器的合闸时间断路器的跳闸时间断路器的跳闸时间).(H)寿命寿命:断路器的机械寿命断路器的机械寿命(2-3万次左右万次左右)断路器的电气寿命断路器的电气寿命(0.3-1万次万次).一般说一般说来来,随着断路器的额定持续电流随着断路器的额定持续电流Iu的增大的增大,其使用寿命将会有所下降其使用寿命将会有所下降.轻载时轻载时的的“电气寿命电气寿命”比重载时的比重载时的“电气寿命长电气寿命长”.脱扣前最大过流时间 15ms 60ms 140ms 230ms总的分断时间 60ms 140ms 230ms 350ms(二)断路器开关的基本特性脱扣前最大过流时间 15ms15信息网络时代的低压配送电系统信息网络时代的低压配送电系统ABB公司断路器开关的基本电气参数公司断路器开关的基本电气参数(380/415V)框架式断路器塑壳式断路器微型断路器额定持续电流Iu,额定操作电压UeE系列:800-6300A690Vac/250VdcS系列:100-3200A690Vac/250Vdc(125A产品:500Vac)S250系列:663A,单极230/400 Vac,60Vdc,多极400 Vac,100Vdc额定脉冲耐受电压Uimp12KV6KV(160A以下产品);8KV(160A以上产品)额定绝缘电压Ui1000V500V(125A产品),690V(160A和2000A以上产品),800V(1600A以下产品)额定极限短路分断容量IcuB=40KA,N=65KA,S=75KA,H=100KA,L=130KA,V=150KAN=25(125A以下产品)/35KA,S=50KA,H=65/85KA(2000A以上产品),L=85/100KA(250A以上产品),V=120KA6KA(6-40A);4.5KA(50,63A)额定运行短路分断容量Ics100%50%/75%/100%额定短路合闸容量Icm(415V),B=84KA,N=143KA,S=165KA,H=220KA,L=286KA,V=330KaN=52.5-74KA;S=105KA,H=143KA,L=187/220KA(250A以上),V=264KA额定短时耐受电流(1秒),IcwB=36/40KA,N=55/65KA,S=75KA,H=75/100KA,L=10/15KA,V=100KA5KA(400A产品),7.6KA(630A产品),10KA(800A产品),15KA(1250A产品),20KA(1600A产品),35KA(2000A)跳闸时间(415V,在Icu时)B,N,S,H,V=30ms,L=12ms(当IIcw时);B,N,S,H,V=70ms,L=12ms(当IIcw时);6-10ms(125-800A产品);20-22ms(1250-3200A产品)10ms脱扣器PR111/P(LI,LSI,LSIG);PR112/P(LSI,LSIG+远程集中监控)TM(T不可调,M不可调5/10Lth;T可调,M不可调3/5/10Lth;(T可调,M可调).PR211(I-LI);PR212(LSI-LSIG)B型(3-5*In)C型(5-10*In)寿命(操作次数)机械2.5万次,电气1万次(2000A以下)机械1.2-2万次,电气0.31万次(2000A以上)机械2.5万次,电气0.8-1万次(250A以下),机械2万次,电气0.7万次(800A以下),机械2万次信息网络时代的低压配送电系统ABB公司断路器开关的基本电气参16(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(3)断路器开关的保护功能断路器开关的保护功能为向位于低压供配电系统中的各种电源设备为向位于低压供配电系统中的各种电源设备,用户用户设备及电缆线路提供过电流保护设备及电缆线路提供过电流保护,短路保护及欠压保护短路保护及欠压保护,目前的断路器开关可向用户提供两种目前的断路器开关可向用户提供两种“跳闸脱扣器跳闸脱扣器”:(a)热磁脱扣器热磁脱扣器;(b)带微处理器的电子脱扣器带微处理器的电子脱扣器;(二)断路器开关的基本特性17(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(A)热磁脱扣器热磁脱扣器(LI保护型保护型):(a)利用热磁脱扣器中的热敏元件来提供利用热磁脱扣器中的热敏元件来提供“过电流过电流”保护保护.其控制其控制原理是建立在由流过原理是建立在由流过“断路器开关断路器开关”的电流所产生的热应力的电流所产生的热应力(I2t)的的基础上的基础上的.因此因此,由由“过电流过电流”所引起的所引起的断路器的跳闸时间断路器的跳闸时间t具有长延具有长延时型的时型的“反时限反时限”调控特性调控特性(t=K/I2).它被用于断路器的它被用于断路器的“过载过载,长延时长延时保护保护(L)”调控功能中调控功能中.(b)利用热磁脱扣器中的磁元件来提供利用热磁脱扣器中的磁元件来提供“短路短路”保护保护.其控制原理是其控制原理是建立在由流过建立在由流过“断路器开关断路器开关”的巨大短路电流所产生的强的巨大短路电流所产生的强“反磁场反磁场“来迫使断路器迅速跳闸来迫使断路器迅速跳闸.它被用于断路器的它被用于断路器的“短路瞬动保护短路瞬动保护(I)”调控调控功能中功能中.(二)断路器开关的基本特性(A)热磁脱扣器(LI保护型)18 图图2 2：热磁脱扣器的：热磁脱扣器的“跳闸脱扣跳闸脱扣”保护曲线保护曲线tI/InL3510I(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性 图2：热磁脱扣器的“跳闸脱扣”保护曲线 t I/InL3519(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(c)微型断路器的热磁脱扣器微型断路器的热磁脱扣器:L固定固定,I固定固定(3*In、5*In或或10*In);L保护的典型脱扣时间保护的典型脱扣时间:6秒秒60分钟分钟(d)塑壳断路器的热磁脱扣器塑壳断路器的热磁脱扣器:*L不可调不可调,I不可调不可调(5*In或或10*In);*L可调可调(0.71*In),I固定固定(3*In,5*In或或10*In);*L可调可调,I可调可调;(二)断路器开关的基本特性 20(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(B)电子脱扣器电子脱扣器(LSI/LSIG/LSI+漏电保护型漏电保护型):微处理器电子脱扣器具有两种调控功能微处理器电子脱扣器具有两种调控功能:保护功能保护功能;测量测量,报警及报警及远程通信管理功能远程通信管理功能.为确保为确保电子脱扣器电子脱扣器能安全、可靠地运行能安全、可靠地运行,其保护其保护及检测控制单元采用独立的及检测控制单元采用独立的微处理器微处理器分别进行调控分别进行调控,具有高可靠性具有高可靠性和高抗干扰能力和高抗干扰能力.(二)断路器开关的基本特性(B)电子脱扣器(LSI/LS21 图图1 1：电子脱扣器的：电子脱扣器的“跳闸脱扣跳闸脱扣”保护曲线保护曲线tI/InLGIt1t2t3StGt=k/I2I3I2I1IGt=k(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性 图1：电子脱扣器的“跳闸脱扣”保护曲线tI/InLGIt122(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(a)典型的电子脱扣器产品典型的电子脱扣器产品:1、ABB公司产品公司产品:Iu=800-6300APR111/P-LI,数码式二段保护数码式二段保护;PR111/P-LSI,数码式三段保护数码式三段保护;PR111/P-LSIG,数码式四段保护数码式四段保护;PR112/P-LSI,LCD数显式三段保护数显式三段保护;PR112/P-LSIG,LCD数显式四段保护数显式四段保护;PR112/PD-LSI,LCD数显式三段保护数显式三段保护+通信接口通信接口;PR112/PD-LSIG,LCD数显式四段保护数显式四段保护+通信接口通信接口;Iu=160A3200APR211/P-LI:DIP式二段保护式二段保护;PR212/P-LSI,DIP式三段保护式三段保护;PR212/P-LSIG,DIP式四段保护式四段保护;PR212/PD-LSI,DIP式三段保护式三段保护+通信接口通信接口;PR212/PD-LSIG,DIP式四段保护式四段保护+通信接口通信接口;(二)断路器开关的基本特性(a)典型的电子脱扣器产品:23(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性2、Schneider公司的公司的MasterpactMT型框架式断路器型框架式断路器(6306300A)控制器控制器MicrologicA,P,H表同电子脱扣器表同电子脱扣器2.0,5.0,6.0,7.0之间的选配表之间的选配表:MicrologicX.0.Z保护类型保护类型:2:基本保护型基本保护型:(LI);5:选择性保护型选择性保护型:(LSI);6:选择性保护型选择性保护型:(LSI)+接地保护接地保护;7:选择性保护型选择性保护型:(LSI)+漏电保护漏电保护.测量类型测量类型:A:电流表电流表;P:功率表功率表;H:谐波表谐波表.(二)断路器开关的基本特性 2、Schneider 公24(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性4、Schneider公司产品公司产品:Iu=100-3200A*PR111/P-LI,数码式二段保护数码式二段保护;*PR111/P-LSI,数码式三段保护数码式三段保护;*PR111/P-LSIG,数码式四段保护数码式四段保护;*PR112/P-LSI,LCD数显式三段保护数显式三段保护;5、ABB公司公司OEM产品产品:TEMC系列系列LCD电力测控器电力测控器(不带保护功能不带保护功能的的ABB断路器开关的检测配件断路器开关的检测配件)*TEMC-M(测量型测量型):实时模拟量采集实时模拟量采集;*TEMC-S(测控型测控型):实时模拟量采集实时模拟量采集,开关量的监测与控制开关量的监测与控制;*TEMC-P(综合型综合型):实时模拟量采集实时模拟量采集,开关量的监测与控制开关量的监测与控制,故障分析及远程报警故障分析及远程报警;6、Ducati公司产品公司产品:MachSmart系列系列LCD电力测控器电力测控器(不带保护不带保护功能的功能的ABB断路器开关的检测配件断路器开关的检测配件)*实时模拟量采集实时模拟量采集;(二)断路器开关的基本特性 4、Schneider公司25(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(b)电子脱扣器的保护功能电子脱扣器的保护功能(LSIG+漏电保护漏电保护):同同热磁脱扣器相比热磁脱扣器相比,它具有它具有“脱扣保护功能脱扣保护功能”全全,脱扣精度高和调整范围宽脱扣精度高和调整范围宽的优点的优点.它可用调节旋钮它可用调节旋钮/LCD屏幕上的按键来设定保护阈值和延时屏幕上的按键来设定保护阈值和延时.1、“反时限、长延时型反时限、长延时型(L)”过载保护过载保护(rms):典型的过载脱扣电流设定范围典型的过载脱扣电流设定范围:0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,0.95,1*In,在在1.051.2In之间启动脱扣操作之间启动脱扣操作.典型的过载脱扣时间的典型的过载脱扣时间的延时延时设定范围设定范围:0.5,1,2,4,8,12,16,20,24秒秒(6*Ir,误差误差:0到到-20%);(二)断路器开关的基本特性26(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性2、“反时限、短延时反时限、短延时“型短路保护型短路保护(S):RMS型型”短延时保护短延时保护”,可选择可选择I2t(On或或Off)功能功能;典型的典型的”短延时短延时“脱扣电流设定范围脱扣电流设定范围:1.5,2,2.5,3,4,5,6,8,10*In;典型的典型的”短延时短延时“脱扣时间的脱扣时间的延时延时设定范围设定范围:当当Im=10*In时时:*当当“时延时延”设定在设定在I2tOff的状态下和的状态下和0,0.1,0.2,0.4;*当当“时延时延”设定在设定在I2tOn的状态下和的状态下和0.1,0.2,0.3,0.4.其其脱扣时间脱扣时间为为:20,80,140,230,350毫秒毫秒(最大设定时间最大设定时间),80,140,200,320,500毫秒毫秒(最大分断时间最大分断时间),3、可调瞬时可调瞬时“短路保护短路保护(I):典型的瞬时典型的瞬时“短路保护短路保护“脱扣电流设定范围脱扣电流设定范围:2,3,4,6,8,10,12,15*In.脱扣时间脱扣时间:瞬间跳闸瞬间跳闸 (二)断路器开关的基本特性 2、“反时限27(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性4、“反时限、短延时反时限、短延时“型接地故障保护型接地故障保护(G):可选择可选择I2t(On或或Off)功能功能:典型的典型的“接地故障接地故障“的脱扣电流设定范围的脱扣电流设定范围:Ig=In*A,B,C,D,E,F,G,H,J;当当In1200A时时,Ig=500,640,720,800,960,1040,1120,1200A;精确度精确度:10%.典型的典型的“接地故障接地故障“的脱扣时间的的脱扣时间的延时延时设定范围设定范围:当当Ig=In或或1200A时时:*当当“时延时延”设定在设定在I2tOff的状态下和的状态下和0,0.1,0.2,0.3,0.4;*当当“时延时延”设定在设定在I2tOn的状态下和的状态下和0.1,0.2,0.3,0.4.脱扣时间脱扣时间tg:20,80,140,230,350毫秒毫秒;(二)断路器开关的基本特性 4、“反时限、短延时“型28长时限的电流整定的相互关系：Io x Ir x In1长时限的电流整定的相互关系：Io x Ir x In129(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性5、剩余型漏电保护剩余型漏电保护:典型的典型的“漏电保护漏电保护“的脱扣电流设定范围的脱扣电流设定范围:灵敏度灵敏度(A):In:0.5,1,2,3,5,7,10,20,30A精确度精确度:20%典型的典型的“漏电保护漏电保护“的脱扣时间的的脱扣时间的延时延时设定范围设定范围:脱扣时间的整定值脱扣时间的整定值:60,140,230,350,800ms;6、中性线的保护中性线的保护:*三极断路器三极断路器:中性线无保护中性线无保护(3P,3t);0.5*In中性线保护中性线保护(3P+3tN/2);1*In中性线保护中性线保护(3P,4t);2*In中性线保护中性线保护(3P3t+2N);*四极断路器四极断路器:中性线无保护中性线无保护(4P,3t);0.5*In中性线保护中性线保护(4P+3tN/2);1*In中性线保护中性线保护(4P,4t);(二)断路器开关的基本特性 5、剩余型漏电保护:30(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(二)断路器开关的基本特性31(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(二)断路器开关的基本特性32(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性7、温升过高保护温升过高保护(ABB,PR112)70C时,LCD显示屏上出示屏上出现“告警告警”指示指示,“Warning”LED灯亮灯亮.85C时,LCD显示屏上出示屏上出现“报警警”指示指示,“Emergency”LED灯亮灯亮.断路断路器器“跳跳闸”脱扣脱扣.8、区域选择性联锁区域选择性联锁(ZSI)保护保护.(二)断路器开关的基本特性 33(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性9、断路器开关跳闸曲线的、断路器开关跳闸曲线的“不确定性不确定性(”非唯一性非唯一性”)由于断路器开关的合闸由于断路器开关的合闸/跳闸操作、均是通过跳闸操作、均是通过“弹簧储能式弹簧储能式”的机的机械动作来实现的械动作来实现的,无论其脱扣电流、还是脱扣时间均呈现相当大的无论其脱扣电流、还是脱扣时间均呈现相当大的离散度离散度.要想设计出一套具有要想设计出一套具有“完全选择性完全选择性”的脱扣调控特性的低压的脱扣调控特性的低压配电系统时配电系统时,应注意到此特性应注意到此特性.(二)断路器开关的基本特性 9、断路器开关跳闸曲线的“34(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(二)断路器开关的基本特性35(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(c)电子脱扣器的检测和远程通信管理功能电子脱扣器的检测和远程通信管理功能(二)断路器开关的基本特性(c)电子脱扣器的检测和远程36(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性1、测量实时运行参数、测量实时运行参数,并计算所有电气参数的并计算所有电气参数的rms值值:测量瞬时值测量瞬时值(LCD示屏每秒刷新一次示屏每秒刷新一次,并将最大值和最小值存贮起来并将最大值和最小值存贮起来),测测量的电气参数有量的电气参数有:电流电流(Irms,Imax),相电压相电压,线电压线电压,三相电压不平衡度三相电压不平衡度%,W,Var,VA,Wh,VARh,VAh,频率频率,功率因数功率因数PF和峰值系数和峰值系数;2、历史记录和维护指示、历史记录和维护指示:最近最近10次的次的“跳闸脱扣跳闸脱扣”和和“报警报警”数据数据(故障类型故障类型,时间时间,发生故障时的分断电流发生故障时的分断电流)被分被分别存贮在两个文件中别存贮在两个文件中,维护性信息维护性信息(主触点磨损主触点磨损,操作次数等操作次数等)可从可从LCD屏上获得屏上获得.3、可编程的报警及调控功能可编程的报警及调控功能(选件选件):利用利用M2C触点触点/M6C触点发出电源运行参数的触点发出电源运行参数的“阈值超限阈值超限”或工作状态变化信号或工作状态变化信号(可可通过通过LCD屏上的按键或屏上的按键或COM选件来编程选件来编程):“越限超差越限超差”报警信号报警信号:电压不平衡度电压不平衡度,电压不平衡度电压不平衡度,频率漂移频率漂移,功率功率“超限超限”,相序错相序错.卸载和卸载和“恢复加载恢复加载”控制信号控制信号:根据输出根据输出,输出功率的预置值输出功率的预置值,对特定负载执行自动卸对特定负载执行自动卸载和载和“恢复加载恢复加载”操作操作.(二)断路器开关的基本特性 1、测量实时运行参数,并计37(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性4、电源供电质量的、电源供电质量的“在线分柝在线分柝”:通过对基波及谐波分量的测量与计算通过对基波及谐波分量的测量与计算,以便精确分析供电质量以便精确分析供电质量.利用利用COM通信接口选件通信接口选件,可在监视器上获得下述信息可在监视器上获得下述信息:*扩展供电系统的测量值范围扩展供电系统的测量值范围:峰值电流峰值电流,负载百分比负载百分比%,电压和电流的失电压和电流的失真度真度THD,电流的电流的K系数系数,基波电流和电压之间的相位差基波电流和电压之间的相位差,各次谐波电流和电各次谐波电流和电压的幅值和相位压的幅值和相位(从从3到到51次谐波次谐波),电源各相的失真度及畸变功率电源各相的失真度及畸变功率.*波形的捕捉波形的捕捉:根据操作人员的要求或程序设定根据操作人员的要求或程序设定,存贮最近存贮最近12个周期的电个周期的电压和电流波形压和电流波形.*增强性的报警功能增强性的报警功能:每个瞬时值均可与用户所设定的高、低阈值进行比每个瞬时值均可与用户所设定的高、低阈值进行比较较.一旦超过该值一旦超过该值,不仅可发出报警信号不仅可发出报警信号.而且而且,还可根据不同的报警内容还可根据不同的报警内容,执执行不同的相关的操作行不同的相关的操作(例例:断路器断路器“跳闸跳闸”,选择性的纪录选择性的纪录“测量数据测量数据”,波形捕波形捕捉捉,输出输出“辅助触点开关辅助触点开关”信号信号).注注:断路器常采用由断路器常采用由Modbus通信协议支持的通信协议支持的RS485接口接口.用户可经用户可经RS485/RS232转转换通信接口同换通信接口同PC平台相连或直接同平台相连或直接同“以太网以太网“服务器相连服务器相连.(二)断路器开关的基本特性 4、电源供电质量的“在线分柝38(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(4)断路器开关的选择性保护断路器开关的选择性保护衡量低压供配电系统的设计和使用水平高低的重要衡量低压供配电系统的设计和使用水平高低的重要标志之一是标志之一是:它是否能获得优良的供选择性保护功能它是否能获得优良的供选择性保护功能.*完全选择性保护完全选择性保护:当因故在用户负载侧出现严重过载当因故在用户负载侧出现严重过载/短路故障时短路故障时,位于负载侧的断路器能及时地自动跳闸、将位于负载侧的断路器能及时地自动跳闸、将“故障点故障点”隔离开隔离开,从而从而确保对其余设备的连续供电确保对其余设备的连续供电.*局部选择性保护局部选择性保护:当因故在用户负载侧出现严重过载当因故在用户负载侧出现严重过载/短路故障时短路故障时,如果故障电流如果故障电流某一特定值时某一特定值时,将会出现将会出现电源侧的断路器和负载侧的断路器同时电源侧的断路器和负载侧的断路器同时“跳闸跳闸”或电源侧的断路器或电源侧的断路器“跳闸跳闸”,负载侧的断路器负载侧的断路器“不跳闸不跳闸”的现象的现象.(二)断路器开关的基本特性(4)断路器开关的选择性保护39(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性*无选择性保护无选择性保护:当因故在用户负载侧出现严重过载当因故在用户负载侧出现严重过载/短路故障时短路故障时,会出现电源侧的断路器和负载侧的断路器同时会出现电源侧的断路器和负载侧的断路器同时“跳闸跳闸”或电源侧的或电源侧的断路器断路器“跳闸跳闸”,负载侧的断路器负载侧的断路器“不跳闸不跳闸”的现象的现象.为获得优良的选择性保护性能为获得优良的选择性保护性能,常用的技术手段有常用的技术手段有:(A)电流选择型保护电流选择型保护:通过选择具有不同的额定脱扣电流通过选择具有不同的额定脱扣电流InIn的的电源侧的断路器电源侧的断路器A和负和负载侧的断路器载侧的断路器B来实现选择性保护来实现选择性保护.经验数据表明经验数据表明:它只能完成它只能完成“局部选择性保护局部选择性保护”.”.(B)时间时间选择型保护选择型保护:通过选择具有不同的额定脱扣电流通过选择具有不同的额定脱扣电流InIn和脱扣时间的和脱扣时间的电源侧的电源侧的断路器断路器A和负载侧的断路器和负载侧的断路器B来实现选择性保护来实现选择性保护.经验数据表明经验数据表明:时间时间选择型保护选择性保护功能优于电流选择型保护功能选择型保护选择性保护功能优于电流选择型保护功能.(二)断路器开关的基本特性 *无选择性保护:当40图：选择性保护的图：选择性保护的“跳闸脱扣跳闸脱扣”曲线曲线A AB Bt tImbImbImaImaI I(a)(a)电流选择型保护电流选择型保护A AB Bt tImbImbImaImaI I(b)(b)时间型选择保护时间型选择保护ImcImcA AB B电电源源负负载载t=k/I2t=kt1t1t2(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性图：选择性保护的“跳闸脱扣”曲线ABtImbImaI(a)电41(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(C)区域选择性联锁区域选择性联锁(ZSI)保护保护:对于选择性保护要求高的用户对于选择性保护要求高的用户,可采用可采用区域选择性联锁区域选择性联锁(ZSI)保护保护方案方案,区域联区域联锁锁是指将多个配有是指将多个配有MicrologicMicrologic电子脱扣器电子脱扣器(Schneider(Schneider公司公司)或或PR112PR112电子脱扣器电子脱扣器(ABB(ABB公司公司)的多个断路器的多个断路器“串串联联”联联锁锁在一起在一起.在运行中在运行中,检测到故障的断路器在向上级断路器检测到故障的断路器在向上级断路器送去一个控制信号的同时送去一个控制信号的同时,还检查它的下一级断路器所送来的信号还检查它的下一级断路器所送来的信号.如果由下级断路器所送来的信号是故障信号的话如果由下级断路器所送来的信号是故障信号的话,该断路器将在它该断路器将在它的的“预设脱扣延时预设脱扣延时“时间内、保持合闸状态时间内、保持合闸状态.反之反之,如果下级断路如果下级断路器所送来的信号不是器所送来的信号不是”故障信号故障信号”的话的话,该断路器将立即跳闸该断路器将立即跳闸.它它并不受它的并不受它的“预设脱扣延时预设脱扣延时“时间的限制时间的限制.(二)断路器开关的基本特性(C)区域选择性联锁(ZSI)保42输入电源AB1C1C2C3B2OUTINOUTINOUTINOUTINOUTINOUTIN图图:区域选择性联锁区域选择性联锁(ZS)(ZS)保护控制框图保护控制框图(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性输入电源AB1C1C2C3B2OUTINOUTINOUTIN43(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(D)后备保护后备保护(级联保护级联保护):根据根据IEC364-4-437IEC364-4-437和和CEI 64-8CEI 64-8标准标准,当遇到当遇到负载侧的断路器负载侧的断路器的分断能力的分断能力Icu该处所可能出现的预期短路电流时该处所可能出现的预期短路电流时,应在它的上级应在它的上级(电源侧电源侧)配置限流型的断路器配置限流型的断路器(采用快速旋转分断技术采用快速旋转分断技术).这样一来这样一来,它的实际分断能力会因上级断路器的限流能力而增加它的实际分断能力会因上级断路器的限流能力而增加,从而达到降从而达到降低短路电流对负载侧的断路器的危害和延长其使用寿命的目的低短路电流对负载侧的断路器的危害和延长其使用寿命的目的.例例:当采用限流型的当采用限流型的S250断路器后断路器后,可将出现在它输出端的有可将出现在它输出端的有效值为效值为80KA的短路电流的峰值从的短路电流的峰值从180KA限制在限制在24.4KA左右左右.由于由于这样的限流作用这样的限流作用,就可达到将出现在就可达到将出现在S250断路器输出端的短路电流断路器输出端的短路电流限制在限制在15KA(rms)左右左右,从而为下级从而为下级断路器断路器的安全运行创造极为有的安全运行创造极为有利的运行条件利的运行条件.(二)断路器开关的基本特性(D)后备保护(级联保护):44图：采用图：采用“快速旋转分断技术快速旋转分断技术”的断路器开关的限流特性的断路器开关的限流特性Icct t限制的峰值电流Icc预期峰值电流Icc预期电流Isc 实际的限流曲线Isc(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性图：采用“快速旋转分断技术”的断路器开关的限流特性Icct限45(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(二)断路器开关的基本特性46(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性(二)断路器开关的基本特性47(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性后备保护用的后备保护用的限流型的断路器的选用注意事项限流型的断路器的选用注意事项:当在负载侧出现短路故障时当在负载侧出现短路故障时,它只能保证负载侧的断路它只能保证负载侧的断路器不会损坏器不会损坏,但仍有可能造成电源侧和负载侧的断路器但仍有可能造成电源侧和负载侧的断路器出现出现“双重跳闸双重跳闸”现象现象.采用限流型的断路器的好处采用限流型的断路器的好处:(a)热效应热效应:降低温升降低温升,延长的使用寿命延长的使用寿命.(b)机械效应机械效应:降低电动力降低电动力,减少断路器的触头和母线发减少断路器的触头和母线发生变形或损坏的危害程度生变形或损坏的危害程度.(c)电磁效应电磁效应:降低断路器分断时所产生的电磁辐射干扰降低断路器分断时所产生的电磁辐射干扰对邻近设备的影响对邻近设备的影响.(二)断路器开关的基本特性 后备保护用的限流型的断48(二二)断路器开关的基本特性断路器开关的基本特性由于断路器开关跳闸曲线所呈现的由于断路器开关跳闸曲线所呈现的“不确定不确定性性(”非唯一性非唯一性”),当我们在为低压配电系统设计当我们在为低压配电系统设计和选配和选配“断路器开关断路器开关”时、可采用如下办法来实时、可采用如下办法来实现上下级断路器开关的分级保护现上下级断路器开关的分级保护:(1)应可尽可能地利用生产厂家所提供的建立在实验基础上的选应可尽可能地利用生产厂家所提供的建立在实验基础上的选择性配合表。择性配合表。(2)利用透明胶片重叠法利用透明胶片重叠法:比较上下级断路器的脱扣跳闸曲线比较上下级断路器的脱扣跳闸曲线(脱脱扣跳闸曲线中的脱扣电流必须是扣跳闸曲线中的脱扣电流必须是In绝对值、而不能是绝对值、而不能是In/I相对值相对值)。(二)断路器开关的基本特性 由于断路49(三三)输入自动切换开关输入自动切换开关(ATS)50（三）输入自动切换开关（三）输入自动切换开关(ATS)断路器型自动切换开关断路器型自动切换开关 Q1Q1Q1 Q2Q1 Q20 00 01 10 001Q1 Q2 Q3Q1 Q2 Q30 0 00 0 01 10 00 0001110011101电源电源1 1电源电源2 2电源电源2 2电源电源1 1Q1Q1Q2Q2Q3Q3Q2Q2（三）输入自动切换开关(ATS)断路器型自动切换开关51（三）输入自动切换开关（三）输入自动切换开关(ATS)常见的自动切换开关常见的自动切换开关(ATS)的配置的配置:(1)ASCO公司的公司的ATS:7000系列系列ATS开关开关(30-3000A)+7000系列微系列微处理器型控制器处理器型控制器;(2)Schneider公司的公司的ATS:两个断路器开关两个断路器开关(100-4000A)+如下控制如下控制器器:BA型切换控制器型切换控制器(“优先供电优先供电”的市电的市电“备用供电备用供电”市电的切换操作市电的切换操作);UA型切换控制器型切换控制器(市电供电市电供电“发电机供电发电机供电”的切换操作的切换操作);(3)ABB公司的公司的ATS:两个断路器开关两个断路器开关(125-4000A)+DPT/S型控制器型控制器(只有正向和反向时延控制只有正向和反向时延控制(0-30秒秒);(4)注注:对于对于“断路器型断路器型”自动切换开关来说自动切换开关来说,其机械联锁的距离为其机械联锁的距离为:通过通过“联杆联锁联杆联锁”的两台断路器必须采用叠装安装方式的两台断路器必须采用叠装安装方式,固定板间的最大垂直距离固定板间的最大垂直距离为为:900mm;（三）输入自动切换开关(ATS)常见的自动切换开关(ATS)52三种三种ATS产品的比较产品的比较l真真正正ATS耐耐用用度度测测试试是是在在带带200%负负载载电电流流下下、作作“反反复复切切换换”测测试试,而断路器型式而断路器型式ATS仅于仅于100%负载电流下、作负载电流下、作“反复切换反复切换”测试。测试。l l断路器型式断路器型式ATS总耐用度测试电流量只有真正总耐用度测试电流量只有真正ATS的的1/4。l l在短路情况下在短路情况下,断路器型式断路器型式ATS会跳脱不再承载电流会跳脱不再承载电流(依规定须检视依规定须检视,若有必要须更换若有必要须更换),接触器型接触器型ATS无法承受短路电流、导致接点损无法承受短路电流、导致接点损坏熔化须更换。而真正的坏熔化须更换。而真正的ATS则不仅能耐受此则不仅能耐受此“故障电流故障电流”、且接、且接点不会损坏。点不会损坏。l l断路器及接触器型断路器及接触器型ATS灭弧距离不足灭弧距离不足,在在“大电流大电流”情况下、灭弧更情况下、灭弧更加困难加困难,有可能导致有可能导致“双路电源双路电源”短路。但真正的短路。但真正的ATS则具有足够的则具有足够的灭弧间距。因此灭弧间距。因此,不会发生此情况。不会发生此情况。具备具备“相位侦测入锁相位侦测入锁”切换功能切换功能.在切换过程中在切换过程中,马达起动器可能会马达起动器可能会“跳跳闸闸“,须重新起动马达须重新起动马达,并可能因并可能因”不同步切换不同步切换”而产生异常的而产生异常的l l断路器及接触器型断路器及接触器型ATS切换速度慢且不恒常切换速度慢且不恒常,因此无法因此无法“浪涌电流浪涌电流”,造成造成“保护开关保护开关”异常跳闸及马达主轴被扭曲损坏。异常跳闸及马达主轴被扭曲损坏。l l断路器及接触器型断路器及接触器型ATS的的“机械互锁机械互锁”容易损坏容易损坏,导致双路电源开路导致双路电源开路或短路。或短路。三种ATS产品的比较l真正ATS耐用度测试是在带200%负载53（四）输出自动切换开关（四）输出自动切换开关(LTM)STS开关开关,SmartSwict开关开关,Redundantswitch开关开关低压配电学习资料课件54输出输出静态开关型静态开关型(STS)自动切换开关自动切换开关优先供电优先供电电源电源 备用备用供电供电电源电源 STS1STS2CB1CB2CB3CB5CB4K1K2K3K2 K3K1输出静态开关型(STS)自动切换开关优先供电电源 备用供电55优先供电优先供电电源电源备用备用供电供电电源电源输出输出 电控部件电控部件SS 型型(SmartSwitchSmartSwitch)自动切换开关自动切换开关优先供电电源备用供电电源输出 电控部件S56RedundentSwitch自动开关自动开关APC公司的公司的RedundentSwitch型自动切换开关型自动切换开关优先供电优先供电电源电源备用备用供电供电电源电源输出输出注注:继电器的触点无继电器的触点无“输出过载能力输出过载能力”(1400VA,6A;3000VA,13A).Redundent Switch自动开关APC公司的Redu57低压配电学习资料课件58低压配电学习资料课件59