MT16H1框架断路器MVS框架断路器工作原理

发布时间:2021-08-17

施耐德MT框架断路器Micrologic控制单元的命名遵循如下规则,

*个数字X代表电流保护类型,例如2代表基本保护型(长延时+瞬时保护),5代表选择性保护(长延时+短延时+瞬时保护),6代表选择性+接地故障保护,7代表选择性+漏电保护;

第二个数字Y代表控制单元的版本;第三个字母Z代表测量类型,电流表(A),电流、电压表(E),电能表(D),功率表(P),谐波表(H),无指示为无测量功能。例如Micrologic 6.0A就是具有长延时+短延时+瞬时+接地故障保护且带电流显示功能的电子脱扣单元。

一、过负荷长延时保护

GBT 2 量度继电器和保护装置 第151部分:过欠电流保护功能要求(对应IEC60255-151-2009)里面定义了3种长延时动作曲线类型,即EIT极反时限曲线、VIT 非常反时限曲线、SIT标准反时限曲线,除此之外还有HVF中压熔断器保护反时限曲线和DT定时限曲线。

对于MT断路器5种曲线动作时间的通用公式如下:

[公式] ------(式1)

式中: [公式] ---长延时保护动作时间,s; [公式] ---*相电流,A;[公式] ---长延时保护一次动作电流值,A;[公式] ---长延时保护时间整定值,s;[公式] ---长延时保护动作时间常数,s;[公式] ---长延时保护类型常数;不同的常数b构成不同类型的动作特性曲线,如下表:

MT框架断路器遵循标准GB14048.2,脱扣器反时限过电流保护动作特性需满足表6要求:

Micrologic控制单元长延时保护采用的是EIT极反时限动作曲线,动作判据为:

式2中:[公式] 为长延时保护动作时间,s; [公式] 为*相电流(备注:实际过电流值),A;

[公式] 为长延时保护一次动作电流值(备注:长延时整定电流值),A; [公式] 为时的时间整定值,s; [公式] 为长延时保护动作时间常数整定值, [公式] ,s。

我们可以根据式2,在已知电流对应的脱扣时间的前提下,计算任意过载电流倍数下的理论脱扣时间。

上图所示为Micrologic 5.0/6.0/7.0A长延时保护的电流整定和脱扣时间整定范围,其中 [公式] 为电子脱扣器的额定电流, [公式] 为长延时保护的整定电流值,对于电子脱扣器其整定范围为0.4~1.0 [公式] ,对于热磁式脱扣器其整定范围为0.7~1.0倍 [公式] 。 [公式] 的比值为过载电流倍数,对于Micrologic控制单元而言,其面板上是以@ [公式] 电流下对应的脱扣时间作为基准。

例如我们将旋钮指针 [公式] 调到8s位置时,意味着当线路侧过载电流为 [公式] 时,长延时保护的动作时间 [公式] 为6.4~8秒之间(延时时间度0~-20%),也意味着当线路侧过载电流为 [公式]时,长延时保护动作时间 [公式] 为140~200秒之间(延时时间度0~-30%),当线路侧过载电流为 [公式] 时,长延时保护动作时间 [公式] 为4.4~5.5秒(延时时间度0~-20%)。

根据式2,在已经确定@及其对应脱扣时间的前提下,求任意过载电流倍数下的理论脱扣时间值,例如:

二、短延时保护

Micrologic 控制单元短路短延时保护整定值 [公式] 的整定范围为1.5~10倍长延时保护整定电流 [公式],电流度为±10%。

[公式] Off时为定时限, [公式] On时为反时限,当短延时保护设定为定时限(即 [公式] Off),故障电流过 [公式] 之后断路器按恒定整定时间 [公式] 动作,即:

当短延时保护设定为反时限( [公式] On),故障电流 过 [公式] 但小于10 [公式] ,断路器按反时限动作,故障电流过10 [公式] 之后断路器按恒定整定时间 [公式] 动作,即:

保护按反时限动作;

上式中:[公式] 为*相电流(实际过电流值),A;[公式] 为以 [公式] 为基准*电流相对值,A; [公式]为短延时保护一次动作电流整定值(短延时整定电流值),A; [公式] 为短延时保护动作时间常数整定值, [公式] ,s; [公式] 为短延时保护动作时间,s; [公式] 为短延时保护 [公式] 时的时间整定值,s;

*复归时间表示当故障电流过短路短延时保护设定值 [公式] 但电流持续时间低于*复归时间,断路器不会动作;

*分断时间表示当故障电流过短路短延时保护设定值 [公式] 且电流持续时间过*复归时间,断路器按恒定整定时间 [公式] 动作,*终动作时间不会过*分断时间。

例如当定时限保护 [公式] Off的整定时间为0.4秒时,故障电流过短路短延时保护设定值 [公式] 但电流持续时间低于0.35秒,断路器不会动作;故障电流过短路短延时保护设定值 [公式] 且电流持续时间过0.35秒,断路器按恒定整定时间0.4秒动作,*分断时间不会过0.5秒。

左下图和右下图分别代表短延时保护 [公式] Off(定时限)和短延时保护 [公式] On(反时限)的脱扣特性。断路器脱扣器额定电流 [公式] 为2000A,长延时保护整定电流 [公式] 为0.5 [公式] 即1000A,短延时保护整定电流 [公式] 为即5000A,电流度为±10%,延时时间0.4秒。

三、瞬时保护

Micrologic控制器的短路瞬时保护整定电流 [公式] 是以电子脱扣器的额定电流 [公式] 作为基准值(注:短延时保护是以长延时保护整定值 [公式] 为基准),整定范围为2~15倍,瞬时保护可以关闭(off 档),整定电流度为±10%。

*复归时间20毫秒,是指当故障电流过瞬时保护整定值 [公式] 但电流持续时间小于20毫秒,断路器不会瞬时保护动作;

*分断时间50毫秒,是指当故障电流过瞬时保护整定值 [公式] 且电流持续时间大于20毫秒,断路器瞬时保护动作,*分断时间不过50毫秒。

如右下图所示,电子脱扣器额定电流 [公式] 为2000A,长延时保护整定电流 [公式] 为0.5 [公式] 即1000A,短延时保护整定电流 [公式] 为 [公式] 即5000A,电流度为±10%,延时时间0.4秒,瞬时保护整定电流 [公式] 为15 [公式] 即30000A,电流度为±10%;

四、接地故障保护

Micrologic控制器的接地故障保护整定电流 [公式] 也是以电子脱扣器的额定电流 [公式] 作为基准值(注:短延时保护是以长延时保护整定值 [公式] 为基准),整定电流度为±10%。

当断路器额定电流 [公式] ≤400A时,其整定范围为0.3~1.0倍 [公式] ;当断路器额定电流400A< [公式]<1250A时,其整定范围为0.2~1.0倍 [公式] ;

当断路器额定电流 [公式] ≥1250A时,其整定范围为500~1250A。时间整定既可以选择定时限 [公式]Off也可以选择反时限 [公式] On,动作特性同短延时保护,需要指出的是在选择反时限 [公式] On情况下,只要接地故障电流过或1200A且电流持续时间大于*复归时间,接地故障保护都按定时限设定的时间延时动作。


参考文献

[1] 施耐德电气.Masterpact MT 低压空气断路器和负荷开关[M]. 2016.

[2] GB/T 2 量度继电器和保护装置 第151部分:过欠电流保护功能要求[S]. 2012

[3] 航空规划设计研究有限公司.工业与民用供配电设计手册 第4版 [M]. 北京:电力出版社,2016.

[4] GB 14048.2-2008 低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器 [S]. 2008

[5] GB14048.4-2010 低压开关设备和控制设备第4-1部分_接触器和电动机起动器(含电动机保护器)[S]. 2010

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