低压配电系统过电流保护技术的探讨

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1、低压配电系统过电流保护技术的探讨-机械制造论文低压配电系统过电流保护技术的探讨低压配电系统过电流保护技术的探讨王亚斌（中国化工沧州大化股份有限公司，河北沧州061000）[摘要]低压断路器作为低压配电系统中最重要的控制与保护元件，主要承担着低压配电系统中过电流保护以及其它各类故障保护。针对目前低压配电系统中经常采用的过电流保护方式，本文对其不足之处和相应的发展趋势进行了探讨。[关键词]保护；过电流；全电流；区域选择性联锁DiscussionAbouttheOverCurrentProtectionTechnologyinLow-voltageDis

2、tributionSystemWANGYa-bin(ChemChinaCangzhouDahuaCo.,Ltd.,CangzhouHebei061000,China)[Abstract]Thelowvoltagecircuitbreaker,themostimportantcontrolandprotectioncomponentinlow-voltagedistributionsystem,mainlyundertakestheovercurrentprotectionandotherkindsofemergencyprotections.Reg

3、ardingnormallyusedovercurrentprotectionmodeintheexistinglow-voltagedistributionsystem,thispapermainlydiscussedaboutitsdisadvantagesandcorrespondingdevelopmenttrend.[Keywords]Protection;Overcurrent;Totalcurrent;Zone-selectiveinterlocking(ZSI)1低压配电系统过电流保护现状为了保证工厂供电系统的安全稳定运行，避免短路

4、和过负荷产生的过电流对系统的影响，工厂供电系统中常采用熔断器保护、低压断路器保护和继电保护三种过电流保护装置[1]。低压断路器是低压电器中结构最复杂，技术含量和经济价值最高，在低压配电系统中最重要的控制和保护元件，主要承担低压配电系统中过电流保护和其它各类故障保护。品种主要有ACB（框架断路器，又称万能断路器）、MCCB（塑壳断路器）、MCB（小型断路器）等[2]。目前低压断路器的相关性能基本能够满足低压配电系统的故障保护要求。但是，对于配电系统过电流保护而言，目前采用的保护方式还有待完善。主要存在以下问题：（1）终端配电系统没有实现限流选择性保护

5、。目前，低压配电系统终端过电流保护用断路器均为限流瞬动型。其速断和过电流脱扣器动作的电流值均不能调整。因此，其终端配电系统基本没有限流选择性保护。（2）没有实现全电流、全范围选择性保护。目前，低压断路器的选择性保护仍局限在短延时电流以下范围。当故障电流很大，达到上级和下级的瞬动电流时，往往造成上、下级断路器同时跳闸，甚至越级跳闸，造成不必要的损失。根据IEC60898标准，大于上级断路器最小脱扣电流区域内的选择性必须经过试验验证。如图1所示。（3）低压配电系统实现选择性保护时间较长，配电系统运行可靠性难以保证。目前系统短路时选择性保护通过短延时实现

6、，短延时时间一般为0.2S～0.4S。对于多级供电，特别是三级供电，其主开关短延时的时间可达0.6S～1.2S。因此，对于低压电器、电气成套装置及其系统动、热稳定性要求较高。2低压配电系统过电流保护新技术决定一个供配电系统运行的安全性和可靠性，决不能单单依靠某一个电气元件的性能，要全部电气元件协同配合才能达到要求。开关电气元件的最佳协同工作方式是要具有选择性保护，即负载侧的保护电器实现保护而不引起上一级保护电器动作。过电流保护新技术所要达到的目标是：①实现配电系统全电流、全范围选择性保护；②能够在极短的时间内实现选择性保护，整个系统的选择性保护时间

7、可以从原来的1.2S缩短至0.2S。为了实现上述目标，我们选取使用的新一代低压断路器应达到以下要求：①ACB（框架断路器）能够实现全电流、全范围选择性保护；②MCCB（塑壳断路器）应具有限流选择性保护功能；③MCB（小型断路器）具有短延时保护功能；④SMCB（带选择性保护小型断路器）具有全选择性保护功能：当短路电流发生时，上级断路器（即SMCB）的主电路触头产生短暂分离以达到限流目的，在保护脱扣器尚未动作的情况下，下级断路器MCB已“确保”分断短路电流，SMCB的触头再次接通。SMCB的典型应用见图2；⑤ACB（框架断路器）、MCCB（塑壳断路器）

8、具有区域选择性联锁功能：ACB、MCCB一般采用智能化脱扣器或控制单元，当发生过流或短路故障时，只有紧靠故障点直接上方的断