关于低压断路器的选择.docx

1、关于低压断路器的选择SIEMENS低压断路器选择1进线及分段开关的选择1.1保护的配置 用于变压器低压侧的进线开关，由于高压侧已经有较完善的保护，通常只需配置过载保护和短路短延时保护；因为与下级配合问题，不能设速断保护；选用ETU25B或ETU45B 有L、S、I三段保护的电子脱扣器完全满足要求。分段开关的过载保护已没有意义，可设定与进线相同，便于与进线开关互换；短延时保护动作值与进线同，但时间定值要改短，以便与进线开关配合；1.2应用举例：1000kVA，4.5% ,6/0.4kV, 96.2/1443A, 低压母线最大短路电流26.81kA，最小24.5kA 选用3WL 2 B 20断路器

2、配ETU45B/LCD D电子脱扣器(也可选ETU25B，但没有显示窗)55kA 断路器最大额定电流In max3200A，额定电流In2000A评论：本例也可以选用3WL 1 B 16，In max1600A，In1600A，但没有发展余地，当变压器改为1250kVA，3WL 2(2000A)仍然可用，只需改变设定值。1.2.1进线开关(1)过载保护的设定L功能： IR=(1.05 1.05 Itn)/In=(1.1025 1443)/2000=1590.9=0.795In 取IR0.80In=1600A (整定分档0.4-0.45-0.5-0.55-0.6-0.65-.7-0.8-0.9-

3、1.0In) 取tR=17s （3倍IR时）(整定范围2-3.5-5.5-8-10-14-17-21-25-30s)验算是否满足：a与短延时保护相配合，即当低压母线最大三相短路时，动作时间不小于0.4sb躲过大型电动机起动时间和电机群自起动时间。k(3IR)2 17=153IR2 当二次侧最大短路时，Ik26810A/160016.75IR保护动作时间t153IR2/(16.75IR)2=0.54s 0.4s 满足要求低压电动机起动时间一般在510s，且此时过载倍数远不会超过变压器额定电流的3.3倍（3IR/1443=3 0.8 2000/1443=3.3）满足要求当变压器过载1.2倍时，保护

4、动作时间t =153IR2/(1.2 1443 1600)2IR2=130s(2)短路短延时保护设定S功能： Isd=(1.2 2.5 Itn)/In=(1.2 2.5 1443)/2000=2.16In 取Isd2.5In=5000A（整定分档1.25-1.5-2-2.5-3-4-6-8-10-12In） Isd的整定要躲过大型电动机起动电流或电机群自起动电流（过负荷系数2.5就是考虑上述因素）； tsd=400ms t=k， 定时限校验灵敏度：二次侧最小短路时，Ik24.5 kA，所以，KL0.866 24500/2.5 2000=4.2 1.3 满足要求(3)短路瞬动I功能：关断如果设定

5、，则要大于二次侧最大三相短路电流，即使该保护不起作用 Ii=(1.5 Ik)/In=(26810 1.5)/2000=20.1 取Ii0.8 Ics=0.8 55=44kA(最大设定值)。 式中，Ik 为低压母线最大三相短路电流（假定一次侧短路容量为300MVA）电子脱扣器ETU45B的其它保护功能（接地保护和零序保护）关断1.2.2分断开关选用3WL12 B 20断路器配ETU45B/LCD D电子脱扣器，In max3200A，In2000A IR0.8In=1600A tR=17s （3倍I1时） Isd2.5In=5000A tsd0.2 s t=k定时限 Ii0.8Ics 关断电子脱

6、扣器ETU45B的其它保护功能（接地保护和零序保护）关断1.3在单线系统图上的说明：（以1250kVA变压器为例）进线与分段断路器选用SIEMENS，3WL 12 B 20断路器，In max=3200A，In=2500A，配ETU45B/LCD D电子脱扣器，保护整定如下：进线IR=0.80In=2000A ，tR=17s(3I1时)，Isd=2.5In=6250A，tsd=0.4 s，定时限，分段IR=0.80In=2000A ，tR=17s(3I1时)，Isd=2.5In=6250A，tsd=0.2 s，定时限，其余保护功能关断;1.4各变压器二次侧进线及分段开关选择和保护整定值见下表按

7、变压器容量选择SIEMENS二次侧进线、分段断路器一览表变压器容量 kVA二次侧额定/短路电流A进线、分段断路器选型电子脱扣器选型PR-进线断路器设定值 A分段断路器设定值In过载保护IR/tR(注3)短延时Isd/tsd(注4)瞬动IiIn过载保护IR/tR(注3)短延时Isd/tsd(注4)瞬动Ii2503613WL1105-B 55kAETU25B5000.80In/25s2.5In/0.4s0.8Ics关断6300.80In/25s2.5In/0.2s0.8Ics关断3154553WL1106-B 55kAETU25B6300.80In/21s2.5In/0.4s0.8Ics 关断63

8、00.80In/21s2.5In/0.2s0.8Ics 关断4005773WL1108-B 55kAETU25B8000.80In/21 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断8000.80In/21 s2.5In/0.2s0.8Ics 关断5007223WL1110-B 55kAETU25B10000.80In/21 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断10000.80In/21 s2.5In/0.2s0.8Ics 关断6309093WL1112-B 55kAETU25B12500.80In/17 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断12500.80In/17 s2.5In/0.2

9、s0.8Ics 关断80011553WL1116-B 55kAETU45B/LCD16000.80In/17 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断16000.80In/17 s2.5In/0.2s0.8Ics 关断100014433WL1220-N 66kAETU45B/LCD20000.80In/14 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断20000.80In/14 s2.5In/0.2s0.8Ics 关断125018043WL1225-N 66kAETU45B/LCD25000.80In/14 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断25000.80In/14 s2.5In/0.2s

10、0.8Ics 关断160023003WL1232-N 66kAETU45B/LCD32000.80In/14 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断32000.80In/14 s2.5In/0.2s0.8Ics 关断200028903WL1240-N 66kAETU45B/LCD40000.80In/10 s2.5In/0.4s0.8Ics 关断40000.80In/10 s2.5In/0.2s0.8Ics 关断说明：1不宜采用脱扣器ETU15B LI，因为没有短延时保护功能；2采用ETU25B或ETU45B-LSI电子脱扣器，瞬动保护功能应关断；(如果是Y/Yn变压器可选用ETU45B-L

11、SIN带接地保护的电子脱扣器)3过载保护整定时间tR整定(反时限)原则：当低压母线最大三相短路时，动作时间不小于0.4s (各变压器二次母线短路电流值见设计手册表4-28至4-30)。tR指3IR时的动作时间(I2t=k);4短延时的时间设定有定时限tk和反时限tk/I2 两种，推荐定时限。5所有设定值都可在现场完成，但断路器的选型（指3WL）和In max、In及电子脱扣器的选型必须定货时确定；6进线和分段断路器的In max、In选择相同，是便于互换；但设定值可不同，可现场定。7在系统单线图上对进线、母线分段断路器的说明： 见上述1.32配电用（系统保护）断路器3VL根据低压配电设计规范G

12、B5005495，第4.1.1条规定，低压配电线路应装设短路保护、过载保护和接地故障保护。2.1举例1某配电回路为一台5kVAUPS，计算负荷电流7.6A。配电线路为电缆4 4 mm2 ，铜芯，长期允许载流量32A，长55m，末端三相短路电流约430A2.1.1断路器及脱扣器选用与整定断路器选用VL160X（3VL1）N16TMF/3P，55kA，配TM不可调热磁脱扣器，不装设线路保护器。过负荷保护：In16A IRIn16A满足 7.6A 16A 32A的要求（GB 5005495第4.3.4条）瞬动保护：Ii300A (固定，不可调)两相短路保护灵敏度：KL20.866 460/300=1

13、.33 1.3满足要求单相接地保护灵敏度：KL170/300=0.56 1.3不满足要求2.1.2一次系统图上标注形式 3VL11602.2举例2某空调机供电回路，69kW，工作电流Is=121A，选用3 50+1 25mm2交联聚乙烯铜芯电缆，埋地敷设，长175m电缆允许载流量Iz=136A，末端三相短路电流约2340A断路器选用与整定2.2.1该回路不装设综合保护器 选用VL160（3VL2）N16TMF/4P断路器，55kA,配TM可调热磁脱扣器In160A1)过载保护IR=0.8 160=128A（可调范围0.8,0.9,1.0）满足121A 128A 136A的要求2)短路保护Ii6

14、 In=960A （可调范围510In）灵敏度：KL0.866 2340/960=2.1 1.3满足GB5005495第4.2.3条要求3)一次系统图上标注形式 3VL21602.2.2该回路装设综合保护器选用VL160（3VL2）N16MF/4P断路器，55kA,配M可调单磁脱扣器In160A过载保护及接地故障保护由线路综合保护器LL-310实现 配套CT 160A，Is121A1)过载保护Ig=0.95 Iz=129A满足121A 129A 136A tg10s2)单相接地（零序）保护：零序电流动作倍数I01.5Is零序动作时间 to=5s 3)短路保护Ii7 In=7 160=1120A

15、（可调范围715In）灵敏度 KL=0.866 2340/1120=1.8 1.3满足GB5005495第4.2.3条要求一次系统图上标注形式 3VL2-160以上两例为单一负荷供电线路，不存在上下级配合问题，速断保护范围为线路全长。2.3 举例3从变电所到气体压缩机房配电间低压线路供电，计算负荷电流180A,最大电动机30kW, 56.9A,Is=398.3A,选用3 95+1 50mm2交联聚乙烯铜芯电缆，长275m，电缆允许载流量273A，末端三相短路电流约3040A2.3.1该回路不装综合保护器选用VL250（3VL3）N200ETU22 F/4P断路器，电子脱扣器ETU22-LSIG

16、功能，In200A1) 过载保护 IR=1.0 In=200A 满足180A 200A 273A 动作时间 tR=2) 短路短延时保护Isd的整定值应躲过最大电动机起动电流， Isd=1.3 (180-56.9 0.75+398.3)=536A=2.68IR 取Isd=3.0IR=600A(设定范围1.5-10IR) tsd=0.1s=100ms (I2t OFF)末端短路灵敏度 KL=0.866 3040/600=4.38 1.3 满足要求3)短路瞬时保护Ii=11 In=2200A 3040A （固定，不可调）末端或下级出线短路可能失去选择性，有上下级配合问题。4)接地故障保护I n=In

17、=200A (第一种测量方法：三相电流矢量和)2.3.2该回路装设有线路综合保护器选用VL250（3VL3）N200MA F/4P断路器，单电磁脱扣器MA-I In250A 1)过载保护、接地故障保护由线路保护器LL300实现，详见第七讲2)短路瞬时保护 按满足末端短路灵敏度要求整定，即： Ii=0.866 3040/1.3=2025A取Ii=8In=2000A（整定范围7-15In）一次系统图上标注形式 3VL3-2502.3.3选择性校验：下游最大负荷30kW电动机，选用3RV1.4 In=63A, Ii=819A(或975A)查Siemens上下级断路器配合表，上游3VL3, Ii=20

18、00A(2200A),下游3RV1.4对于3VL3ETU22脱扣器，只要短路电流大于1.6kA即可满足选择性要求。对于3VL3MA磁脱扣器，短路电流大于6kA才能满足选择性要求。对于3VL3TM热磁脱扣器，短路电流大于3kA才能满足选择性要求。 结论：a单一负荷配电线路，选用单磁脱扣器或热磁脱扣器，主保护为速断；b配电干线（如为下级配电室或动力箱供电的线路）宜选用带延时速断保护的电子脱扣器,保护线路全长并伸延到下级，速断可能保护线路全长或部分序号配电回路负荷名称断路器选择说明型号配套脱扣器UPS装置5-80kVAVL160或VL160X-3VL160N160TM -LI可调或不可调-或ETU1

19、0-LI电子脱扣器也可选MA-I单磁脱扣器加线路综保器ETU20(LSI)2直流电源装置3加热器4空调设备69kW及以下5空调设备70kW以上VL2503VL250TM或ETU10-LI6照明配电箱VL160TM热磁脱扣器或ETU20-LSI电子脱扣器注意上下级速断保护的配合7动力配电箱VL160VL2508下级配电装置VL160VL250ETU20-LSI电子脱扣器备注: (1)配套脱扣器TM热磁式，ETU电子式(L过载保护-长延时；S短路短延时保护短延时；I短路瞬时保护瞬时；N零序保护N极保护；G接地故障保护接地故障)(2) ETU10A(20)(30)中的10A(20)(30)为与电动机

20、起动方式相对应的脱扣器型式编号，主要是根据电机热脱扣时间而确定的，具体为：class10A 电机热脱扣时间4S-10S，class20 电机热脱扣时间6S-20S，Class 30 电机热脱扣时间9S-30S。3电动机保护用断路器选择塑壳断路器3VL3.1选择与整定原则3.1.1分断能力Icu Ik 变压器二次侧母线最大三相短路电流周期分量有效值；3.1.2电动机回路设置有微机综合保护器，承担过载、接地、不平衡等保护功能；3.1.3断路器承担速断（瞬动）保护(单电磁脱扣器)，其整定值应满足：a躲过电动机的起动电流，并考虑非周期分量的影响，一般按起动电流的2.2倍整定（规范规定2.02.5）b在

21、配电线路末端两相短路时，速断保护灵敏度不小于1.33.2选择与整定举例电动机配电回路，90kW,167A,起动电流1169A，选用3 95交联铜芯电缆，长250m，末端两相短路电流2870A 选VL250N200MAF/3P 可调型单磁脱扣器（MA）55kA, In=200A,3.2.1瞬动整定值Ii=2.2 1169=2572A取 Ii=13 In=13 200=2600A (设定范围715In)3.2.2一次系统图上表示：左侧设备栏：3VL3- ，单线图下面：2503.3 SIEMENS电动机用断路器选择表序号电动机塑壳断路器(MCCB)接触器型 号3RT10说 明额定功率kW额定电流 A

22、起动电流 A型 号3RV13 或3VL13VL4磁脱扣器整定值A10.371.17.021 In=1.25A1616MF不可调单电磁脱扣器20.551.59.021 In=1.6A2130.752.01221 In=2.5A3341.12.716.921 In=3.2A4251.53.72421 In=4.0A5262.25.03521 In=6.3A82736.847.621 In=8.0A10417848.861.621 In=10A1302495.511.681.221 In=12.5A16325107.515.4107.821 In=20A26026111122.6158.221In=

23、25A32534121530.3212.13VL27 In=63A50035MA可调单电磁脱扣器1318.535.9251.33VL27 In=63A56736142242.5297.53VL27 In=63A69336153056.9398.33VL27 In=100A90044163769.8488.63VL27 In=100A110045174584.2589.43VL27 In=100A1300461855102.7718.93VL27 In=160A1600551975140.1980.73VL37 In=250A225056209016711693VL37 In=250A27501

24、2-64211102031380.43VL37 In=250A300012-6522132242.31647.63VL47 In=315A,346512-7523160292.11986.33VL57 In=500A,450012-7524185337.822973VL57 In=500A,500012-7525200365.22483.33VL57 In=500A,550012-75注1表中断路器的分断能力Icu按N级55kA，注意！此参数选择与变压器容量有关。通常，可按以下规定执行：变压器容量St630kVA，Icu40kA，B级；变压器容量630 St1250kVA，Icu55kA，N级

25、；变压器容量St 1600kVA，Icu70kA，S级；注2上述配置中，断路器只有速断保护功能，电动机的其它保护由电动机智能保护器完成。附录短路电流计算结果表 kA使用说明 1本表数据主要用于校验低压配电线路(照明箱、动力箱、下级配电盘等)上下级保护的配合，取三相短路L-L-L数据（或L-N数据）；当用于校验断路器灵敏度时，取最小方式下两相短路L-L数据，或单相L-N数据（校验单相接地保护灵敏度）；2 表中数据按最大运行方式计算，即系统电压取1.05Un=400/ 3=230V；最小方式的短路电流可将上述数据乘以0.9565 (220/230V)； 3 电缆电阻取80 C的电阻值；相保电阻取2

26、0 C时相线与N线电阻之和的1.5倍。见所附阻抗数据表 4系统（6-10kV）短路容量按100MVA；变压器容量按1000kVA，当为其它数值时，对距离短、电缆截面大的情况，计算结果有一定误差，当电缆长度在75m及以上时，误差可以忽略；序号电缆芯数截面、长度铜芯交联聚乙烯40m 50m75m 100m 150m 175mL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-N14 41.0670.9230.4440.8550.7410.3550.5720.4950.2370.4290.3720.1780.2870.24

27、80.1190.2460.2130.10224 61.5891.3760.6641.2761.1050.5320.8550.7400.3550.6420.5560.2670.4290.3720.1780.3680.3190.16334 102.5582.2151.0792.0611.7850.8651.3861.200.5791.0440.9040.4350.6990.6050.2900.6000.5190.24944 163.9813.4481.5273.2282.7961.3722.1881.8950.9201.6541.4330.6921.1110.9620.4630.9540.8260

28、.39754 255.9135.1212.6184.8504.2002.1133.3342.8871.4242.5362.1971.0731.7141.4840.7191.4741.2770.61763 25+1 165.9135.1212.0654.8504.2001.6623.3342.8871.1172.5362.1970.8411.7141.4840.5631.4741.2770.48373 35+1 167.7606.7212.3126.4535.5881.8634.5163.9111.2543.4653.000.9452.3592.0430.6322.0341.7610.54383 50+1 259.9508.6173.4068.4437.3122.7616.0