智能断路器及过电流保护新技术.ppt

2014.03 智能断路器与过电流保护新技术 上海电器科学研究院 何 瑞 华 低压断路器在低压配电系统中主要任务？ 过电流（包括短路）保护 ？ 过电流保护技术发展回顾 我国第一代低压断路器 DW10、DZ10 诞生于上世纪六十年代 ACB分断能力低，30kA 塑壳断路器没有限流性能 保护特性单一，没有选择性保护 特征： 过电流保护技术发展回顾 我国第二代低压断路器 DW15、DZ20 诞生于上世纪八十年代 ACB分断能力提高至50kA 塑壳断路器开始有限流性能 ACB三段保护特性，开始具有选择性保护功能 特征： 过电流保护技术发展回顾 我国第三代低压断路器 DW45、S、CM1 诞生于上世纪九十年代 ACB分断能力提高到80-100kA 塑壳断路器分断能力提高到50-75kA ACB开始具有智能化功能 特征： 选择性保护现状 实现选择性保护方法 1. 电流选择：上级断路器动作电流整定值大于下级断路器 2. 时间选择：上级断路器动作时间整定值大于下级断路器 3. 逻辑选择：当系统发生短路时，智能断路器控制器通过网络 使紧靠故障点的断路器处于瞬动状态，其它断路器 处于定时保护状态。 4. 能量选择：利用上下级智能断路器I2t特性配合实现选择性保护 目前过电流保护技术现状 利用ACB三段保护特性实现局部选择性保护 t io 过载长延时 短路短延时 短路瞬动 i 局部选择性保护特征 3. 系统实现选择性保护时间长，一般要求1s 1. 过电流选择性保护是在一定电流范围内实现 当短路电流 i＞i0 时，不能确保上、下级断路器不同时跳闸 2. 实现选择性保护方法 依靠短路电流大小和动作时间整定 低压配电系统局部选择性保护是从什么时候开始的？ 从我国第二代ACB投放市场开始 上世纪八十年代中期 全选择性保护是发展的必然趋向 1980年以前 1980-至今 没有选择性保护 局部选择性保护 如何发展？ 全选择性保护含义与特征 实现全电流选择性保护 ——即配电系统中出现任何短路电流都能实现选择性保护 确保上、下级断路器不同时分闸，使短路故障限制在最小范围 终端配电系统也能实现选择性保护 在极短时间内实现选择性保护 全选择性保护是低压配电系统过电流保护技术重大飞跃 也将实现选择性保护 过电流保护理念将发生根本变化 ACB MCCB MCB 将改变三段保护特性的传统思路 将实现限流选择性保护 全选择性保护对ACB的基本要求 过电流脱扣器带有区域联锁功能 大幅度提高短时耐受电流 ICW 不小于安装地点可能出现的短路电流 1 2 选择性保护ACB动作特性，没有三段保护概念 短路级断路器，瞬动,没有短延时 非短路级断路器，闭锁不动(或延时动作) 仅作为短路级断路器后备保护 它与原三段保护特性中短延时有根本区别 它的延时动作没有电流整定，即延时覆盖整个短路电流 3 实现全电流选择性保护有二种方法 采用区域联锁技术 采用全电流延时技术 区域联锁技术 区域联锁部件（或模块）作用 1.迅速判断短路点位置 区域联锁模块 …… 区域联锁技术 区域联锁模块连接方法 与上级断路器电流有关联的同级断路器区域联锁模块并联后与上级和前级断路器区域联锁模块串联 采用内部总线用同样方法连接 区域联锁技术 区域联锁部件（或模块）作用 2.迅速闭锁非短路级断路器过电流脱扣器，防止其瞬动 为此，对应用于全电流选择性保护ACB瞬动时间应比具有三段保护特性ACB瞬动时间稍长一点，它的瞬动时间决定于短路故障判定时间，瞬动时间通过软件设定 全电流延时技术 采用区域联锁技术不是实现全电流选择性保护唯一方法 实现全电流选择性保护也可以采用全电流延时技术 延时电流覆盖系统全部短路电流 为此对ACB Icw指标有特殊要求 何谓全电流延时技术？ 全电流选择性保护二种方法比较 优点 区域联锁技术 短路级断路器能立即瞬动，减少短路电流对系统的影响 对开关电器、成套设备、系统动、热稳定要求降低 有利于设备与系统节材、节能 增加区域联锁部件（或模块），适当增加成本 当上、下级断路器安装位置距离较长时，如何确保区域联锁信号可靠传输 负载级断路器区域联锁模块连接线较多 缺点： 全电流选择性保护二种方法比较 优点 全电流延时技术 无需区域联锁部件，简化过电流脱扣器 省略上、下级断路器区域联锁部件之间连接线，简化线路 当系统发生短路时，无论短路电流多大，断路器必需经一段时间延时动作 实现选择性保护时间相对较长 增加短路电流产生的动、热效应