一.按線路預(yù)期短路電流的計算來選擇斷路器的分?jǐn)嗄芰?br> 精確的線路預(yù)期短路電流的計算是一項(xiàng)極其繁瑣的工作,因此便有一些誤差不很大而工程上可以被接受的簡捷計算方法:
1.對于10/0.4kv電壓等級的變壓器,可以考慮高壓側(cè)的短路容量為無窮大(10kv側(cè)的短路容量一般為200~400mva甚至更大,因此按無窮大來考慮,其誤差不足10%)。
2.gb50054-95《低壓配電設(shè)計規(guī)范》的2.1.2條規(guī)定:“當(dāng)短路點(diǎn)附近所接電動機(jī)的額定電流之和超過短路電流的1%時,應(yīng)計入電動機(jī)反饋電流的影響”,若短路電流為30ka,取其1%,應(yīng)是300a,電動機(jī)的總功率約在150kw,且是同時啟動使用時此時計入的反饋電流應(yīng)是6.5∑in。3.變壓器的阻抗電壓uk表示變壓器副邊短接(路),當(dāng)副邊達(dá)到其額定電流時,原邊電壓為其額定電壓的百分值。因此當(dāng)原邊電壓為額定電壓時,副邊電流就是它的預(yù)期短路電流。4.變壓器的副邊額定電流=se/1.732u式中se為變壓器的容量(kva),ue為副邊額定電壓(空載電壓),在10/0.4kv時ue=0.4kv因此簡單計算變壓器的副邊額定電流應(yīng)是:1.44~.50se。5.按(3)對uk的定義,副邊的短路電流(三相短路)為i(3)對uk的定義,副邊的短路電流(三相短路)為i(3)=ie/uk,此值為交流有效值。
6.在相同的變壓器容量下,若是兩相之間短路,則i(2)=1.732i(3)/2=0.866i(3)以上計算均是變壓器出線端短路時的電流值,這是最嚴(yán)重的短路事故。如果短路點(diǎn)離變壓器有一定的距離,考慮到線路阻抗,短路電流將減小。例如sl7系列變壓器(配導(dǎo)線為三芯鋁線電纜),容量為200kva,變壓器出線端短路時,三相短路電流i(3)為7210a。短路點(diǎn)離變壓器的距離為100m時,短路電流i(3)降為4740a;當(dāng)變壓器容量為100kva時其出線端的短路電流為3616a。離變壓器的距離為100m處短路時,短路電流為2440a。遠(yuǎn)離100m時短路電流分別為0m的65.74%和67.47%。所以,用戶在設(shè)計時,應(yīng)計算安裝處(線路)的額定電流和該處可能出現(xiàn)的最大短路電流。并按以下原則選擇斷路器:
因此,在選擇斷路器上,不必把余量放得過大,以免造成浪費(fèi)。
二、斷路器的極限短路分?jǐn)嗄芰瓦\(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?br> iec947-2和gb4048.2,對斷路器極限短路分?jǐn)嗄芰瓦\(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰ψ髁巳缦碌亩x:斷路器的額定極限短路分?jǐn)嗄芰?icu):按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件,不包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰?;斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?ics):按規(guī)定的試驗(yàn)程序所規(guī)定的條件,包括斷路器繼續(xù)承載其額定電流能力的分?jǐn)嗄芰Α?br> 極限短路分?jǐn)嗄芰cu的試驗(yàn)程序?yàn)閛tco。其具體試驗(yàn)是:把線路的電流調(diào)整到預(yù)期的短路電流值(例如380v,50ka),而試驗(yàn)按鈕未合,被試斷路器處于合閘位置,按下試驗(yàn)按鈕,斷路器通過50ka短路電流,斷路器立即開斷(open簡稱o)并熄滅電弧,斷路器應(yīng)完好,且能再合閘。t為間歇時間(休息時間),一般為3min,此時線路處于熱備狀態(tài),斷路器再進(jìn)行一次接通(close簡稱c)和緊接著的開斷(o)(接通試驗(yàn)是考核斷路器在峰值電流下的電動和熱穩(wěn)定性和動、靜觸頭因彈跳的磨損)。此程序即為co。斷路器能完全分?jǐn)?,熄滅電弧,并無超出規(guī)定的損傷,就認(rèn)定它的極限分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)成功;斷路器的運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰?icu)的試驗(yàn)程序?yàn)閛tcotco,它比icu的試驗(yàn)程序多了一次co。經(jīng)過試驗(yàn),斷路器能完全分?jǐn)?、熄滅電弧,并無超出規(guī)定的損傷,就認(rèn)定它的額定進(jìn)行短路分?jǐn)嗄芰υ囼?yàn)通過。icu和ics短路分?jǐn)嘣囼?yàn)后,還要進(jìn)行耐壓、保護(hù)特性復(fù)校等試驗(yàn)。由于運(yùn)行短路分?jǐn)嗪螅€要承載額定電流,所以ics短路試驗(yàn)后還需增加一項(xiàng)溫升的復(fù)測試驗(yàn)。icu和ics短路或?qū)嶋H考核的條件不同,后者比前者更嚴(yán)格、更困難,因此iec947-2和gb14048.2確定icu有四個或三個值,分別是25%、50%、75%和100%icu(對a類斷路器即塑殼式)或50%、75%、100%icu(對b類斷路器,即萬能式或框架式)。斷路器的制造廠所確定的ics值,凡符合上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的icu百分值都是有效的、合格的產(chǎn)品。
萬能式斷路器,絕大部分都具有過載長延時、短路短延時和短路瞬動的三段保護(hù)功能,能實(shí)現(xiàn)選擇性保護(hù),因此大多數(shù)主干線(包括變壓器的出線端)都采用它作主開關(guān),因?yàn)橹鞲删€切除故障電流后更換斷路器要慎重,主干線停電要影響一大片用戶,所以發(fā)生短路故障時要求兩個co,而且要求繼續(xù)承載一段時間的額定電流,因此萬能式斷路器偏重于它的icu值;而使用在支路上的塑殼式斷路器,經(jīng)過極限短路電流的分?jǐn)嗪驮俅蔚暮?、分后,已完成其使命,它不再承載額定電流,可以更換新的(停電的影響較小),一般只注重其ics值。但是,無論是萬能式或塑殼式斷路器,都有必須具備icu和ics這兩個重要的技術(shù)指標(biāo)。只有ics值在兩類斷路器上表現(xiàn)略有不同,塑殼式的最小允許ics可以是25%icu,萬能式最小允許ics是50%icu,
有些斷路器應(yīng)用的設(shè)計人員,按其所計算的線路預(yù)期短路電流選擇斷路器時,以斷路器的額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰砗饬?,由此判定某種斷路器(此斷路器的極限短路能力大于線路預(yù)期短路電流,而運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰t低于計算電流)為不合格。這是一個誤解。