短路短延时保护Micrologic 6.2E短路短延时保护电流整定和脱扣时间整定见图6,短路短延时保护的整定电流范围为Isd=1.5~10Ir ,脱扣电流的精度为±10%。I²t Off时为定时限,I²t On时为反时限。当短延时保护设定为定时限(即I²t Off),故障电流超过Isd之后断路器按恒定整定时间tsd动作;当短延时保护设定为反时限(I²t On),故障电流超过Isd但小于10Ir ,断路器按反时限动作,故障电流超过10Ir之后断路器按恒定整定时间tsd动作。
图6 电子脱扣单元短路短延时保护整定
非脱扣时间表示当故障电流超过短路短延时保护设定值Isd但电流持续时间低于非脱扣时间,短延时保护不会动作;***大分断时间表示当故障电流超过短路短延时保护设定值Isd且电流持续时间超过非脱扣时间,短延时保护按恒定整定时间tsd动作,***终动作时间不会超过***大分断时间。例如当定时限保护 I²t Off的整定时间为0.4秒时,故障电流超过短路短延时保护设定值Isd但电流持续时间低于0.35秒,短延时保护不会动作;故障电流超过短路短延时保护设定值Isd且电流持续时间超过0.35秒,断路器按恒定整定时间0.4秒动作,***大分断时间不会超过0.5秒。
在断路器脱扣器面板上,短路短延时保护整定如图7,先将可调旋钮上的指针旋转到Isd=1.5Ir档或其他电流倍数档,再在LCD显示屏中选择合适的延时时间tsd。
图7 脱扣器面板短延时保护整定界面
短延时保护 I²t Off(定时限)和短延时保护I²t On(反时限)的脱扣特性分别见图8和图9。电子脱扣器额定电流In为250A,长延时保护整定电流Ir=200A,短延时保护整定电流Isd=1600A,电流***度为±10%,延时时间0.4秒,瞬时保护整定值Ii=3000A,电流***度±15%。选择I²t Off(定时限),当故障电流低于1440A(Isd的-10%) 时,短延时保护一定不会动作,由长延时保护动作;当故障电流大于1760A(Isd的+10%) 小于2550A(Ii的-15%)且持续时间超过0.35秒时,断路器延时0.4秒后动作,***大动作时间不超过0.5s;当故障电流介于1440A(Isd的-10%) 和1760A(Isd的+10%) 之间时,断路器有可能长延时保护也有可能定时限保护动作。
图8 短延时保护 OFF(定时限)脱扣曲线
选择I²t On(反时限),当故障电流大于Isd=1600A小于10Ir时,断路器按反时限动作,动作时间范围查曲线;当故障电流大于10Ir 小于2550A(Ii的-15%) 且持续时间大于0.35秒,断路器按定时限延时0.4秒后动作,***大动作时间不超过0.5s。
图9 短延时保护 ON(反时限)脱扣曲线
短路短延时保护设置成定时限还是反时限,取决于下级保护装置的保护特性。如果要与下级断路器实现选择性,一般选择定时限保护,通过延时时间差实现上下级断路器之间的选择性;如果下级保护设备为熔断器,为避免熔断器的反时限保护曲线与短延时保护的定时限曲线相交,此时选择短延时保护为反时限(I²t ON),来实现上下级之间的选择性,如图10所示。
图10 定时限与反时限与熔断器配合曲线
三、短路瞬时保护
Micrologic 6.2E短路瞬时保护电流整定和脱扣时间见图11。瞬时保护整定电流Ii是以电子脱扣器的额定电流In作为基准值(注:短延时保护是以长延时保护整定值Ir为基准),整定范围为1.5~12倍In,脱扣电流精度为±15%。非脱扣时间10毫秒,是指当故障电流超过瞬时保护整定值Ii但电流持续时间小于10毫秒,短路瞬时保护不会动作;***大分断时间50毫秒,是指当故障电流超过瞬时保护整定值Ii且电流持续时间大于10毫秒,短路瞬时保护动作,***大分断时间不超过50毫秒。
图11 电子脱扣单元瞬时保护整定
短路瞬时保护脱扣曲线如图12所示,电子脱扣器额定电流In为250A,长延时保护整定电流Ir=200A,短延时保护整定电流Isd=1600A,电流***度为±10%,延时时间0.4秒,选择I²t Off(定时限),瞬时保护整定电流为12In即3000A,电流***度为±15%。
- 当故障电流小于2850A(Ii的-15%) 大于1760A(Isd的+10%) 且持续时间超过0.35s时,断路器延时0.4s后动作,***大延时动作时间不超过0.5s;
- 当故障电流大于3450A(Ii的+15%) 小于30In且电流持续时间超过10ms时,断路器瞬时保护动作,***大动作时间不超过50ms;
- 当故障电流介于2850A(Ii的-15%) 和3450A(Ii的+15%) 时,断路器有可能短延时保护动作也有可能瞬时保护动作;
- 当故障电流大于30In直至Icu级别的短路电流,断路器能量脱扣,动作时间小于10ms。
图12 短路瞬时保护脱扣曲线
四、接地故障保护
接地故障保护整定电流Ig也是以电子脱扣器的额定电流In作为基准值(注:短延时保护是以长延时保护整定值Ir为基准),整定电流***度为±10%。当断路器额定电流In=40A时,其整定范围为0.4~1.0倍In;当断路器额定电流In>40A时,其整定范围为0.2~1.0倍In,接地故障保护可以关闭(OFF)。延时时间既可以选择定时限I²t Off也可以选择反时限I²t On,动作特性同短延时保护。需要注意的是在选择反时限I²t On情况下,只要接地故障电流超过1.0In电流持续时间大于非脱扣时间,接地故障保护都按定时限设定的时间延时动作,详见图13。
图13 电子脱扣单元接地故障保护整定
参考文献
[1] 施耐德电气.Compact NSX100~630塑壳断路器样本[M]. 2020.
[2] GB 14048.2-2008 低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器 [S]. 2008