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断路器上下级协调的要求和注意事项

2025-11-12

1. 选择性协调的要求 断路器

如果层级间的协调 断路器s被国家产品标准所取代,这是一种选择性保护。产品标准中的定义和要求如下。

1)完全选择性

如果两个串联的过电流保护装置共同保护,则负载侧保护装置实施保护时,不会引起另一个保护装置的过电流选择性保护动作。

2)局部选择性

当两个串联的过电流保护装置联合保护时,负载侧保护装置在指定的过电流值下进行选择性过电流保护,而不会触发另一个保护装置动作。该过电流限值称为选择性限电流 Is。

在控制柜的保护回路中,当采用断路器作为上下级保护时,其动作应具有选择性,且各级之间应相互协调配合。上下级断路器之间的选择性协调必须具备“选择性、速度和灵敏度”三个条件。选择性是指上下级断路器之间的协调性,而速度和灵敏度则分别与断路器自身的特性和线路的操作方式相关。如果上下级断路器协调得当,则可以选择性地切断故障回路,从而保证控制系统中其他无故障回路的正常运行。否则,将会影响控制系统的可靠性。级联保护是断路器限流特性的具体应用。其主要原理是利用上级断路器的限流作用,在选择下级断路器时,可以降低其分断能力,这既保证了保护的可靠性,又降低了成本。

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选择性 断路器

断路器的选择性可以分为两个方面,一个是过载区的选择性,另一个是短路区的选择性。

为了可靠地切断断路器的接地故障回路,不同接地形式和电气设备的使用对接地故障保护的要求各不相同。对于TN系统,当过电流保护能够在规定时间内满足切断接地故障回路的要求时,建议同时采用过电流保护和接地故障保护;在三相四线制配电线路中,当过电流保护无法在规定时间内切断接地故障回路,而零序电流保护能够满足要求时,建议采用零序电流保护,但其保护设定值应大于配电线路的最大不平衡电流;当上述两种保护均无法满足要求时,应采用剩余电流动作断路器。

目前智能断路器通常具有区域选择性联锁(ZSI)功能,利用微电子技术使保护更加完善。它们主要分为短路故障联锁和接地故障联锁,在分级配电系统中发挥着重要作用,能够有效解决断路器层间协调问题,保证动作的灵敏度和选择性。

2. 选择性合作中需要注意的问题

当断路器用作上下级保护时,其动作应具有选择性,上下级应相互配合,同时要注意以下问题。

1)当断路器的上、下动作需要选择性时,应注意当前脱扣设定值与时间的协调。 为保证上下级动作的选择性,上级断路器的过载长延时和短路短延时设定电流不应小于下级断路器设定电流的1.3倍。一般而言,一级断路器(例如变压器低压侧进线断路器)应采用过载长延时和短路短延时(延时可调范围为0~0.5s)保护特性,且不应安装短路瞬时脱扣装置。二级断路器应具备过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地故障保护功能。母线联络断路器应具备过载长延时和短路短延时保护功能。

2)当上一级为选择性断路器,下一级为非选择性断路器时,为防止下一级断路器保护的电路中发生短路电流(由于该级断路器瞬时动作灵敏度不足,上一级断路器的短延时过电流脱扣器会先动作,导致其失去选择性),上一级断路器短路短延时脱扣器的设定电流不应小于下一级断路器短路瞬时脱扣器设定电流的1.3倍;上一级断路器瞬时脱扣器的设定电流应大于下一级断路器输出端单相短路电流的1.2倍。

3)当上下层均采用选择性断路器时,为保证选择性,短路短延时动作时间应有阶跃差。上层断路器的短延时动作时间应至少比下层断路器长0.2秒。

4)当上下两级均为非选择性断路器时,应增大上下两级断路器脱扣设定电流的差值。上级断路器长延时脱扣设定电流不应小于下级断路器长延时脱扣设定电流的两倍;上级断路器瞬时脱扣设定电流不应小于下级断路器瞬时脱扣设定电流的1.4倍。

5)当下级断路器出线短路电流大于上级断路器瞬时脱扣设定电流时,建议下级断路器采用限流断路器,以确保选择性要求。

6)当上下断路器之间的距离很近,且输出端的预期短路电流差较小时,应选择具有短延时脱扣的上断路器,以延缓动作并确保选择性配合。

7)设定发布日期和时间限制 断路器 一般来说可以参考以下原则:

长延时释放装置的设定电流可设为释放装置额定电流的0.9~1.1倍,延时时间可选15秒。短延时释放装置的设定电流可设为释放装置额定电流的3~5倍,延时时间可选0.1秒、0.2秒和0.4秒。瞬时释放装置的设定电流可设为释放装置额定电流的10~15倍。