e-works数字化企业网  »  文章频道  »  工业自动化控制  »  电器与配电

直流系统断路器和熔断器级差配合试验研究

2009/6/12    来源:中国低压电器网        
关键字:断路器  熔断器  级差配合  
介绍了级差配合存在的主要问题,并对熔断器、直流断路器级差配置进行了试验,给出了直流系统保护方案选择建议。
    在直流回路中,熔断器、断路器是直流系统各出线过流和短路故障主要的保护元件,可作为馈线回路供电网络断开和隔离之用,其选型和动作值整定是否适当以及上下级之间是否具有保护的选择性配合,直接关系到能否把系统的故障限制在最小范围内,这对防止系统破坏、事故扩大和主设备严重损坏至关重要。因此,加强熔断器、断路器选择及配置的准确性,对提高电力系统运行的安全可靠性具有重要意义。

1、级差配合存在的主要问题

    由于变电站直流系统供电内容多,回路分布广,在一个直流网络中往往有许多支路需要设置断路器或熔断器进行保护,并往往分成三级或四级串联,这就存在着正确选择保护方案和保护上下级之间的配合问题。

    1.1 交直流断路器混用

    由于交、直流的燃弧及熄弧过程不同,额定值相同的交直流断路器开断直流电源的能力并不完全一样,用交流断路器代替直流断路器或交、直流断路器混用是保护越级误动的主要原因之一。

    断路器瞬时动作采用磁脱扣原理,判据为通过的电流峰值,断路器标定的额定值为有效值,而交流电的峰值高于有效值,在相同定值下,在直流回路中交流断路器实际额定值高于直流断路器。另外,因交流断路器与直流断路器灭弧原理不同,交流断路器用于直流回路不能有效、可靠地熄灭直流电弧,容易造成上级越级动作。

    1.2 熔断器质量及参数问题

    各生产厂家提供的熔断器技术数据是在产品型式试验时得到的,且校验熔断器的分断能力是在交流电源周期分量有效值下做的,熔体动作选择配合特性曲线也是交流安秒特性曲线。这与变电站直流系统发生短路故障时的实际情况有一定差距。

    各熔断器厂家及设计手册提供的级差配合是按同一型号、同熔体材料确定上、下级差,从而保证满足选择性的,当回路中有不同类型的熔断器时,熔断器之间的级差配合更应引起高度重视。同时,由于目前低压电器生产厂家较多,不能完全保证产品质量,所以即使同一厂家、同一型号的熔体,其参数也有一定的分散性。

    1.3 上、下级间的额定值级差选择不当

    熔断器采用热效应原理,而断路器是磁效应与热效应相结合,安秒特性曲线不同,配合级差也不同。对于断路器之间、断路器与熔断器之间的级差配合不应照搬熔断器间的配合规定。

2、熔断器、直流断路器级差配置现场试验

    为了适应新颁DL/T5044-2003《电力工程直流系统设计技术规程》(以下简称设计规程)有关规定,验证变电站直流系统中断路器和熔断器几种典型的级差配置方案是否满足选择性保护的要求,探索直流断路器之间的级差配合、直流断路器与熔断器的配合及其上下级之间的选择配置,选择了石家庄供电公司所辖变电站直流系统中部分直流断路器、熔断器的典型保护级差配合方案进行了现场试验,并对具备延时功能的三段式直流断路器也进行了试验验证,确认了实现选择性保护的配合条件。

    2.1 短路电流的选取

    按照直流断路器及熔断器安装现场可能出现的最大短路电流,将试验元件串联安装进行短路试验。为保证试验电流高于现场可能出现的最大短路电流,增加了适当裕度,短路电流选取结果为:

    a.300 Ah及200 Ah蓄电池组,对于合闸馈出线电缆短路故障,短路电流选2 000 A。
    b.100 Ah蓄电池组,对于合闸馈出线电缆短路故障,短路电流选1000 A。
    c.控制、保护回路末端熔断器或直流断路器出口短路,短路电流选200 A。

    2.2 试验方案及结果

    经对变电站直流系统安装使用的保护电器进行调查,按照设计规程有关规定,确定出熔断器—熔断器、断路器—熔断器、熔断器—断路器、断路器—断路器4类12项试验方案。
责任编辑:殷爽
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐