【实例分析】 教你如何选配电系统各级断路器

电工技术2020-09-15 12:30:33

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附表:配电系统设备参数


符号

名称

性能参数

T

变压器

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

M1

电动机1

100kW,IN=182.4A,Ks=6.5

M2

电动机2

180kW,IN=329A,Ks=5.8



解析




1选择电动机保护断路器Q3



因IN=182.4A,故可选额定电流为200A的断路器。由于Ik3=19.12kA,应选额定通断能力为20kA的断路器。电网电压为380V,故断路器的额定电压为380V。因此可选短路分断能力为20kA或50kA的断路器。

断路器的整定值为:

长延时动作电流整定值为200A,瞬时整定电流Iin=12IN=12×182.4=2189A

当线路末端发生单相对地短路,I´k4=4.9kA

k4/Iin=4900/2189=2.238>1.25

故断路器Q3能起到保护作用。

考虑到电动机M1为轻载起动,6倍长延时动作电流整定值时,可返回时间取5s。



2选择配电断路器Q2



因为Icl=600A,故可选用额定电流为630A的断路器。由于Ik2=29.7kA,应选用延时短路通断能力为30kA的断路器。

查找选型手册,630A断路器无这样大延时短路通断能力。所以只能跨级选用DW15-1000断路器,其延时短路通断能力为30kA,采用630A过电流脱扣器。

断路器Q2是配电系统第二级,故短延时时间取0.2s。

短延时动作电流整定值为

Isd ≥1.1(Icl+1.35ksIN)

    =1.1(600+1.35×6.5×182.4)

    =2421A

可整定在2800A,约为脱扣器的4.5倍。

3倍长延时动作电流整定值的可返回时间取8s。

Iin=1.1×19.12=21.03kA,在此设Q3进线处短路电流亦为19.12kVA,可整定在22kA。



3选择断路器Q1



因为Q1是变压器的主保护开关,变压器的二次侧额定电流IN2=1445A,故选用DW15-1600型断路器。

但由于它的延时通断能力为30KA,不能满足Ik1=31.5kA的要求,需跨级选用DW15-2500断路器,其延时通断能力为40kA,将其瞬时整定电流整定在1.1×29.7=32.67kA,由于该值小于DW15-2500断路器延时短路通断能力,所以不要瞬时脱扣器也可正常工作。

但是该方案不够经济,在节约成本的基础上,仍然可以选择DW15-1600型断路器,只需将瞬时动作电流整定在30kA即可。当短路电流大于30kA时,让断路器瞬间断开即可。

短路延时时间可取0.2+0.2=0.4s

短延时动作电流整定值为:

Isd≥1.1(1445+1.35×5.8×329)=4423(A)

可整定在4500A。

长延时动作整定电流整定值可整定在1600A,3倍长延时动作电流整定值时的可返回时间取15s。



4选择断路器Q4



此断路器的特点是直接靠近变压器安装,短路电流较大,其值为31.5kA。电机M2为空气压缩机不频繁起动。若选用可直接起动又可进行短路保护的断路器来代替熔断器+接触器,或一般断路器+接触器,则较为经济。

选用DWX15-400型限流式断路器可满意地工作,其短路通断能力为50kA,具有电磁操作机构,可像接触器同样方式操作。

其脱扣器长延时动作电流整定值可按0.85倍额定电流调整,

即400×0.85=340A

瞬时动作电流整定值为12倍断路器额定电流,即12×400=4800A。空气压缩机属轻载起动,可选用6倍长延时动作电流值时的可返回时间为5s。



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