低压电器系统集成总体解决方案关键技术探讨.doc

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1、低压电器系统集成总体解决方案关键技术探讨（2）核心提不：3低压配电系统过电流保护技术3.1过电流保护现状电力系统过电流保护一冇•是电器产品的主要任务，完善的过电流保护是过电流（包括短路、过载）故障级电器设备应快速可靠切除故障，而上级配电电器不应越级跳闸，使电力系统故障限制在最小范围内，这就是通3低压配电系统过电流保护技术3.1过电流保护现状电力系统过电流保护一真是电器产品的主要任务，完善的过电流保护是过电流（包括短路、过载）故障级电器设备应快速可靠切除故障，而上级配电电器不应越级跳闸，使电力系统故障限制在最小范围内，这

2、就是通常讲的选择性保护。但目前配电系统选择性保护不完善,主要表现在：（1）选择性保护仅在一定电流范围，半故障点过电流达到前级保护电器瞬动值时，冇可能出现故障级开关和前级开关同时跳闸或越级跳闸，造成故障区域无故扩大，这绘不应该的。（2）选择性保护没有覆盖整个配电系统，日前终端用电系统基木上没有选择性保护。其主要原因是终端用电系统保护用小型断路器目前均为限流瞬动型，没有短延时功能。（3）目前配电系统实现选择性保护时间较长，嚴大会超过1s,从而对低压电器、低压成套设备乃至整个配电系统动、热稳定性（包括短时耐受电流）要求较高。

3、3.2过电流保护发展目标随看低压电器分断能力、保护功能不断完善，已逐步具备实现全范围选择性保护的可能性，其发展总体目标是：（1）实现全电流范围选择性保护，即任何故障电流均应实现选择性保护。故障电流超过保护开关分断能力除外，该情况属选用保护电器不当。（2）过电流故障选择性保护丿'、'/覆盖整个低压电力系统，包括终端用电系统。（3）实现选择性保护的时间控制在200ms以内。为实现上述总体H标,对承扌I!过电流保护的低压断路器具体要求与发展H标如下:①新一代力能式断路器甘先实现全电流范围选择性保护；②新一代塑料外壳式断路器实

4、现限流选择性保护；③发展带短延时功能的小型断路器，使其具有选择性保护功能；④新一•代低压断路器均应具冇区域联锁功能，以大大缩短实现选择性保护的时间。3.3实现全范围选择性保护的主要技术关键（1）进一步提高低压断路器分断性能，不仅提高极限短路分断能力懈cu,还要提高运行短路分断能力韬CS,使韬CS=^CUo尤其要大幅度提高力•能式断路器短时耐受电流能力，达到韬CW=^CSCUo这是低压配电系统实现全电流范国选择性保护的前提条件。（2）研究并合理设计区域联锁模块动作逻辑程序，是提高选择性保护可靠性、缩短实现选择性保护时间的

5、重要保证。区域联锁模块在过电流保护屮的功能有：①正确判定短路故障点位置，对故障级断路器，…口确定短路故障发工在本断路器保护区间，断路器应立即实现瞬动跳闸；②向上级或前级断路器发出信号（使上级断路器能正确判定短路故障并非发化在木断路器保护区间），同时立即闭锁上级断路器过电流脱扌II器短延时动作；③当故障级断路器分断失败（判定分断失败的全分断时间一般以50ms为宜，特殊情况下也可设定为10Oms）,上级断路器过电流脱扣器丿2立即解锁，并实现瞬动跳闸。（3）为了实现低压配电系统全范围选择性保护，对低汗•断路器有更多的选择，新

6、一代册料外売式断路器应实现限流选择性保护。为此目标，新一代小容量删料外売式断路器应进一步提高限流性能，使其实际最人分断电流下降并低于上级舉料外壳式断路器触头斥开电流。同时，新一代敎料外壳式断路器全系列应配置区域联锁模块。对新一代屮、大容量數料外壳式断路器应有一定短时耐受电流能力。短时耐受电流时间为100〜2U0ms为宜。（4）开发具有短延时功能的小型断路器，最大短路分断能力以15〜25kA为宜,其关键技术是辅助延时冋路设计研究，提高该类断路器分断能力及小熨化研究等。3・4过电流保护新技术推广前景在极短时间内实现全范围全

7、电流选择性保护是低压配电系统过电流保护技术的…次重大飞跃，其意义I•分深远，并会带来明显的经济效益和社会效益。具体表现在：（1）有效避免配电系统越级跳闸，使短路故障带来的损害限制在最小范围，人人提高配电系统运行可靠性、安全性。（2）使低压配电系统实现选择性保护全过程时间从1s缩短至0・2s,从而降低了整个配电系统导电冋路包括低压电器和低压成套设备动、热稳定要求。对实现低压电器和低压成套设备小型化、产品节材、节能具有十分重要意义。（3）木项技术若推广至屮、高乐配电系统，其意义将更为巨大。4低压配电系统过电压保护技术传统低

8、爪配电系统选用的电器设备以及以照明为主的终端用电设备对何态过电压不每攵感，因此，上世纪90年代前，对低压配电系统雷击过电压以及其他浪涌过电压未进行深入研究。随着电子技术、微电了技术在低压电力系统及相应电器设备屮大量应用，特别是计算机网络系统及乞类信息系统的大量使用，由于这些系统及其设备很容易受到雷击过电压和其他浪涌过电爪伤害，故低