ABB低压断路器的选择.doc

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1、ABB低压断路器的选择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PR122/P 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E2N断路器配PR122/P电子脱扣器(也可选PR121/P，但

2、没有显示窗，整定用拨盘且级差大) Iu2000A，In2000A评论：本例也可以选用EIB，50kA，Iu1600A，In1600A，但没有发展余地，当变压器改为1250kVA，E2N(2000A)仍然可用，只需改变I1、I2设定值。1.2.1进线开关(1)过载保护的设定L功能： I1=(1.05*1.05*Itn)/In=(1.1025*1443)/2000=1590.9=0.795In 取I10.80In=1600A (步长为0.01) 设t1=12s （3倍I1时）整定范围3144s,步长3s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

3、电动机起动时间和电机群自起动时间。k(3I1)2*12=108I12 当二次侧最大短路时，Ik26810A/160016.75I1t108I12/(16.75I1)2=0.385s0.4s 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（3I1/1443=3*0.8*2000/1443=3.3）满足要求当变压器过载1.2倍时，保护动作时间t=135I12/(1.2*1443/1600)2I12=115s(2)短路短延时保护设定S功能： I2=(1.2*2.5* Itn)/In=(1.2*2.5*1443)/2000=2.16In 取I22.2In=4

4、400A（步长为0.1） I2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）； t2=0.4s 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*24500/2.2*2000=4.81.3 满足要求(3)短路瞬动I功能：关断如果设定，则要大于二次侧最大三相短路电流，即：使该保护不起作用 I3=(1.5*Ik)/In=(26810*1.5)/2000=20.1 取I315In,(设定范围最大为15倍)，所以 必须关断，否则将失去选择性。 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）PR122

5、/P电子脱扣器的其它保护功能（接地、剩余电流、不平衡）关断1.2.2分断开关选用E2N断路器配PR122/P电子脱扣器，Iu2000A，In2000A I10.8In=1600A t1=15s （3倍I1时） I22.2In=4400A t20.2 s t=k定时限 I315.0In 关断PR122/P电子脱扣器的其它保护功能（接地、剩余电流、不平衡）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ABB，Emax系列，E3N25，Iu=2500A，In=2500A，配套PR122/PLSI电子脱扣器，保护整定如下：进线I1=0.80In=2000A ，t1=

6、15s(3I1时)，I2=2.2In=5500A，t2=0.4 s，定时限，分段I1=0.80In=2000A ，t1=15s(3I1时)，I2=2.2In=5500A，t2=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2按变压器容量选择ABB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进线断路器选型分段断路器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InI1/t1I2/t2I3InI1/t1I2/t2I3250361E1B-800E1B-800122/P LSI6300.63In/24s1.7In/

7、0.4s15.0In关断6300.63In/24 s1.7In/0.2s15.0In关断315455E1B-800E1B-800122/P LSI6300.80In/24s2.1In/0.4s15.0In 关断6300.80In/24s 2.1In/0.2s15.0In 关断400577E1B-800E1B-800122/P LSI8000.80In/21 s2.1In/0.4s15In 关断8000.80In/21 s2.1In/0.2s15In 关断500722E1B-1000E1B-1000122/P LSI10000.80In/21 s2.2In/0.4s15In 关断10000.80

8、In/21 s2.2In/0.2s15In 关断630909E1B-1250E1B-1250122/P LSI12500.80In/18 s2.2In/0.4s15In 关断12500.80In/18 s2.2In/0.2s15In 关断8001155E1N-1600E1N-1600122/P LSI16000.80In/15 s2.2In/0.4s15In 关断16000.80In/15 s2.2In/0.2s15In 关断10001443E2N-2000E2N-2000122/P LSI20000.80In/15 s2.2In/0.4s15.0In 关断20000.80In/15 ss2.

9、2In/0.2s15.0In 关断12501804E3N-2500E3N-2500122/P LSI25000.80In/15 s2.2In/0.4s15.0In 关断25000.80In/15 s2.2In/0.2s15.0In 关断16002300E3S-3200E3S-3200122/P LSI32000.80In/12 s2.2In/0.4s15.0In 关断32000.80In/12 s2.2In/0.2s15.0In 关断20002890E4S-4000E4S-4000122/P LSI40000.80In/9 s2.2In/0.4s15.0In 关断40000.80In/9 s2

10、.2In/0.2s15.0In 关断说明：1不宜采用脱扣器PR122/P LI，或PR121/P LI，因为没有短延时保护功能；2采用PR122/P 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PR121/P LSIG带接地保护的电子脱扣器)3过载保护整定时间t1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)。t1指3I1时的动作时间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E2N）和Iu、In及电子脱扣器的选型必须定

11、货时确定；6进线和分段断路器的Iu、In选择相同，是便于互换；但设定值可不同，可现场定。7在系统单线图上对断路器的标注形式： 在左边设备栏写明：E2N-2500，在单线图下面的空格内写“见说明#”：92配电线路用断路器塑壳断路器Tmax根据低压配电设计规范GB5005495，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100m，末端三相短路电流约430A，单相短路电流170A2.1.1断路器选用与整定1)脱扣器选用原则如果该回路另配置有综合

12、保护器，保护线路的过载、接地等，则选用MFT2-160S，或MAT2-160S不可调、可调单磁脱扣器；本例选用前者，因为电流小于12.5A，只能配MF脱扣器。选用T2而不是T1，是因为该设备安装处的分断能力，S50kA而T1最大只有N级36kA2)对于MFT2-160S的整定 In=10A7.6A 瞬动保护 I310*In=100A (固定10倍，MF不可调)如果该回路没有配置综合保护器推荐作法，则选用TMDT2160S，配可调热脱扣器不可调磁脱扣器3)对于TMDT2-160S的整定过负荷保护 In10A ，I110*1.0=10A（可调，分3档：0.7,0.85,1.0）满足 7.6A10A

13、1.3满足要求单相短路：KL1170/100=1.71.3满足要求2.1.2一次系统图上标注形式 T2160S10（对TMD），或10（对MF）2.2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2823A，单相短路电流816A2.2.1：选用T4-250S断路器配TMA可调热磁脱扣器，不装线路保护器整定如下：In125A，过载保护I1=1.0*125=125A，（可调，分3档：0.7,0.85,1.0）校验：Is=1211251.3满足GB5005495第4.2.3

14、条要求单相接地保护 KL1816/625=1.3051.3满足GB5005495第4.2.3条要求过载及单相接地保护由线路保护器实现，整定从略2.2.4一次系统图上标注形式MAT3-250S 250以上两例为单一负荷供电线路，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*120+1*70mm2交联聚乙烯铜芯电缆，长275m，电缆允许载流量220A，末端三相短路电流约3810A单相短路电流1310A2.3.1选用TMAT4-250H，可调热、磁脱扣器，不装设线路保护器脱扣器额定电

15、流In200A 过载保护I11.0*200=200A（整定范围0.71.0In）选择性校验：过载保护：按GB5005495第4.3.4条校验，即IB In IzI2 1.45Iz 式中，IB180A，计算负荷电流；In200A，断路器整定电流；Iz220A，电缆允许载流量；180200220 满足要求且In /Iz=200/220=0.911.3满足GB5005495第4.2.3条要求末端单相接地保护 KL11310/1000=1.311.3满足要求！一次系统图上标注形式 TMAT4H 2502.3.2选用T4-250H断路器配套PR221DSL S 电子脱扣器脱扣器额定电流In200A过载保

16、护整定电流 I1200*0.96=192A, t1=3s(在6I1时)满足 180A192A1.3 满足要求末端单相接地保护 KL11310/700=1.871.3满足要求！查曲线，在8In1600A，动作时间t0.1s , 见P4/10页图：在I 10In ，t0.07s=70 ms 由于3810A19In10In 所以，在本线路任何位置短路，短延时保护动作时间t70ms短路瞬时保护关断！结论：a当配电线路较短时，选用可调或不可调热磁脱扣器TMD；通常，可满足过载、短路及接地故障保护要求；b当a方案不满足接地故障保护灵敏度要求时：1)可选用单磁脱扣器MF或MA，加线路保护器；2)加大一级电缆

17、截面。通常线路较长时（如变电所以外的设备），需要采用二者之一；c有上下级配合要求的配电干线（如为下级配电室或动力箱供电的线路）宜选用带短延时速断保护的电子脱扣器；d选用可调热磁脱扣器或电子脱扣器，由于磁脱扣整定可调，往往在不采用线路保护器的情况下，也能满足规范要求。序号配电回路负荷名称断路器选择说明型号配套脱扣器1变电所UPS、EPS装置T2-160N/S/HTMD2直流电源装置3变电所照明箱、动力箱4加热器MA，MF加线路保护器5空调设备69kW及以下6空调设备70kW以上T3-250N/S/H7仪表用UPS装置T2-160N/S/H8外部照明配电箱9外部动力配电箱T2-160N/S/HT3

18、-250N/S/HPR221DSL S电子脱扣器或MA+线路保护器10下级配电装置T2-160N/S/HT3-250N/S/HPR221DSL S电子脱扣器3电动机保护用断路器选择塑壳断路器Tmax3.1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在配电线路末端两相短路时，速断保护灵敏度不小于1.33

19、.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2870A3.2.1瞬动整定值 I3=2.2*1169=2572A选T3 可调型单磁脱扣器（MA）In=200A, 瞬动整定值取12In=2400A，这是最大整定值，因为T3 瞬动整定范围为612In，此时2400/1169=2.05倍此值可能偏小。选T4-MA，In=200A, 瞬动整定值取I313In=2600A，即2600/1169=2.22倍(T4瞬动整定范围为6-14In)3.2.2一次系统图上表示：左侧设备栏T4-250MA，200/26003.3 ABB

20、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 号说 明额定功率kW额定电流 A起动电流 A型 号磁脱扣器整定值A10.371.17.0T2S160MF1.621A9MF不可调单电磁脱扣器20.551.59.02130.752.012T2S160MF22641.12.716.9T2S160MF3.24251.53.724T2S160MF45262.25.035T2S160MF6.578736.847.6T2S160MF8.5110A12848.861.6T2S160MF11145A1295.511.681.2T2S160MA20180A16MA可调单电磁脱扣器107.515.4107

21、.8T2S160MA20240A26111122.6158.2T2S160MA32348A26121530.3212.1T2S160MA52468A401318.535.9251.3T2S160MA52550A40142242.5297.5T2S160MA80660A50153056.9398.3T2S160MA80880A63163769.8488.6T2S160MA1001075A75174584.2589.4T3S250MA1251300A951855102.7718.9T3S250MA1601600A1451975140.1980.7T4S320PR221-IIn=2502125A18

22、5也可选T4S250MA160，I3=2160A20901671169T4S320PR221-IIn=3202560A210也可选T4S250MA200，I3=2600A211102031380.4T5S400PR221-IIn=4003000A260电子脱扣器22132242.31647.6T5S400PR221-IIn=4003600A30023160292.11986.3T5S630PR221-IIn=6304410AF40024185337.82297T5S630PR221-IIn=6305040AF40025200365.22483.3T5S630PR221-IIn=6305670A

23、F400注：表中断路器的分断能力Icu按S级50kA，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，Icu36kA，N级；变压器容量630 St1250kVA，Icu50kA，S级；变压器容量St1600kVA，Icu70kA，H级；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=4

24、00/3=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20C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*41.0

25、670.9230.4440.8550.7410.3550.5720.4950.2370.4290.3720.1780.2870.2480.1190.2460.2130.10224*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*163.9813.4481.5273.228

26、2.7961.3722.1881.8950.9201.6541.4330.6921.1110.9620.4630.9540.8260.39754*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*167.7606.7212.3126.4535.588

27、1.8634.5163.9111.2543.4653.000.9452.3592.0430.6322.0341.7610.54383*50+1*259.9508.6173.4068.4437.3122.7616.0775.2621.8714.7274.0941.4153.2622.8250.9502.8232.4450.81693*70+1*3512.0210.414.58610.449.0403.7467.7806.7382.5646.1675.3411.9474.3393.7571.3133.7753.2691.129103*95+1*5013.7111.875.27412.1610.53

28、4.9729.4008.1403.4567.6136.5922.6445.4824.7481.7974.8044.1601.548113*120+1*7014.7612.797.50613.3011.526.28710.569.1474.4518.7097.5423.4376.4055.5472.3575.6494.8922.036123*150+1*7015.6013.517.88414.2212.326.63111.5610.024.7229.6958.3963.6577.286.3042.5156.4645.5982.175续表序号电缆芯数、截面铜芯交联聚乙烯200m 220m240m

29、260m 280m 300mL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-N14*40.2150.1860.0890.1950.1690.0810.1790.1550.0740.1660.1430.0680.1540.1330.0640.1430.1240.05924*60.3220.2790.1330.2930.2540.1210.2690.2330.1110.2480.2150.1030.2300.2000.0950.2150.1860.08934*100.5250.4550.2180.4780.4140.

30、1980.4380.3790.1820.4050.3500.1680.3760.3250.1560.3510.3040.14544*160.8360.7240.3480.7610.6590.3160.6980.6040.2900.6450.5590.2680.5990.5190.2490.5600.4850.23254*251.2931.1200.5411.1781.0200.4921.0810.9360.4510.9990.8650.4170.9290.8040.3870.8670.7510.36163*25+1*161.2931.1200.4231.1781.0200.3851.0810.

31、9360.3530.9990.8650.3260.9290.8040.3020.8670.7510.28273*35+1*161.7871.5480.4751.6291.4110.4321.4971.2960.3971.3841.1990.3661.2871.1150.3401.2031.0420.31883*50+1*252.4872.1540.7152.2711.9670.6512.0891.8090.5971.9341.6750.5521.8011.5600.5121.6851.4590.47893*70+1*353.3392.8920.9913.0572.6470.9022.8182.

32、4410.8282.6142.2640.7652.4372.1100.7112.2831.9770.664103*95+1*504.2723.6991.3603.9243.3981.2403.6273.1411.1393.3732.9211.0533.1512.7290.9792.9562.5600.915113*120+1*705.0504.3731.7924.6544.0301.6354.3143.7361.5034.0213.4821.3913.7643.2601.2953.5383.0641.210123*150+1*705.8095.0311.9155.3724.6521.7484.

33、9964.3261.6084.6684.0431.4884.3803.7931.3864.1253.5731.296阻抗数据表 mW/m (按线芯运行温度80 C)系统及变压器4*44*64*104*164*253*25+1*163*35+1*163*50+1*253*70+1*353*95+1*503*120+1*703*150+1*701Rf1.9325.3323.5542.1751.3590.870.870.6210.4350.3110.2290.1810.1452Xf9.5110.100.100.0940.0870.0820.0820.0800.0790.0780.0770.0770.0763Rfr2.03412.98.6015.2353.2912.1062.6992.3971.5801.1280.8040.5960.5524Xfr9.9750.200.200.1880.1740.1640.1920.1910.1870.1780.1780.1610.161