城市轨道交通变电所0.4kv开关的选型与上下级间保护配合.docVIP

精品论文 参考文献 城市轨道交通变电所0.4kV开关的选型与上下级间保护配合 尹超准 　　中铁电气化勘测设计研究院有限公司 天津 300250 　　摘要：对城市轨道交通变电所0.4kV断路器、脱扣器研究选型以及变电所0.4kV馈线开关与上级进线开关、下级配电箱（柜）进线开关之间的保护配合分析比较。 　　关键词：断路器；保护；配合；选择性；ZSI 　　Abstract：Selection of 0.4kV breaker and tripper in substation of urban rail transit system，and protection coordination between 0.4kV feeder breaker and incoming breaker in substation，also protection coordination between 0.4kV feeder breaker and in substation and incoming breaker in power distribution box（cabinet）. 　　Key words：Breaker；Protection；Coordination；Selectivity；ZSI 　　0 引言 　　城市轨道交通变电所配电变压器（35/0.4kV或10/0.4kV）低压侧主要开关设备一般由进线断路器、母联断路器、三级负荷总开关和馈线断路器组成。以上开关设备的选型是整个低压配电系统的关键。配电系统的连续、安全供电和可靠的保护是衡量系统质量的标志。先进的配电系统能最大限度提供供电的连续性和合理的保护，靠断路器的选择性保护和限流。 　　1 低压断路器的选型 　　框架断路器（ACB），框架式断路器主要有：断路器本体，移动部分，固定部分，脱扣单元，附件组成。额定容量一般在630A以上。 　　塑壳断路器（MCCB），塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳，用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元，而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。其脱扣单元分为：热磁脱扣与电子脱扣器。塑壳断路器的额定容量一般在63A~630A之间。 　　微型断路器（MCB）常用于配电线路的末端，额定容量一般在1A~63A之间。 　　城市轨道交通工程低压断路器的选型：进线和母联开关通常选用1000A~4000A框架式断路器，馈线开关通常选用630A及以下的塑壳断路器，其中大部分为400A以下的塑壳断路器。 　　2 脱扣器的选型 　　热磁脱扣器，由热脱扣器和磁脱扣器构成，热脱扣是通过双金属片过电流延时发热变形推动脱扣传动机构；磁脱扣是通过电磁线圈的短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣，分别对应长延时和电流速断。热磁脱扣器具有性能稳定且不受电压波动影响、寿命长等优点，但灵敏度低、不易整定。通常额定容量在250A及以下的塑壳断路器采用此脱扣方式。 　　电子脱扣器，电子脱扣器就是用电子元件构成的电路，检测主电路电流，放大、推动脱扣机构。电子脱扣器具有功能完善、灵敏度高、整定方便等优点，但受电源影响较大、略易损坏、价格较高。通常额定容量在400A及以上的塑壳断路器和框架断路器采用此脱扣方式。 　　城市轨道交通工程低压断路器脱扣器的选型：进线、母联以及三级负荷总开关选用电子脱扣器，400A及以上的馈线开关通常选用电子脱扣器，250A及以下的馈线开关通常选用热磁脱扣器。 　　3 低压配电系统保护选择 　　低压配电系统保护主要可分为以下4类保护： 　　过载保护Ir（长延时电流）：脱扣器可以承受，且不脱扣的最大工作电流，超过此电流根据反时限曲线按热效应脱扣。 　　短路短延时过电流保护Isd（短延时电流）：检测到短路电流时有一个固定的小延时，或按照I2t的反时限曲线来脱扣。 　　短路瞬时保护脱扣器整定电流Im（电流速断）：检测到短路电流时立刻发出脱扣指令。 　　接地保护Ig（零序电流保护）：检测到接地短路电流时有一个固定的小延时，或按照I2t的反时限曲线来脱扣。 　　注：I2t特性：在规定的工作条件下，表示I2t的最大值为预期电流函数电流平方曲线。 　　城市轨道交通工程低压配电系统的保护类型：进线开关采用过载保护、短路短延时过电流保护、短路瞬时保护脱扣器整定电流、接地保护Ig；母联开关采用过载保护、短路短延时过电流保护、短路瞬时保护脱扣器整定电流；馈线开关采用过载保护、短路短延时过电流保护、短路瞬时保护脱扣器整定电流。 　　4 变电所0.4kV开关上下级间保护配合 　　城市轨道交通变电所0.4kV设备属于电源端，负责车站全部一、二、三级负荷的供电，通常设置多面配电柜。其特点是可靠性要求高、额定电流大，要求断路器分断能力高。因此任何馈线回路发生故障，不应无选择性