ABB低压断路器的选择.docx

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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

2、/P电子脱扣器(也可选PR121/P,但没有显示窗，整定用拨盘且级差大)Iu = 2000A, In = 2000A评论：本例也可以选用 EIB, 50kA, Iu=1600A, In= 1600A,但没有发展余地，当 变压器改为1250kVA, E2N(2000A)仍然可用，只需改变Ii、I2设定值。1.2.1 进线开关过载保护的设定L功能：Ii=(i.05*i.05*I tn)/In=(i.i025*i443)/2000=i590.9=0.795In取 Ii = 0.80In=1600A (步长为 0.01)设ti=12s (3倍Ii时)整定范围3144s步长3s验算是否满足：a 与短延时

3、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=(3l1)2*12=108l12 当二次侧最大短路时，Ik=26810A/1600= 16.75I1t= 108I12/(16.75I1)2=0.385s0.4s 满足要求低压电动机起动时间一般在 5- 10s,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.

4、5* I tn)/In=(1.2*2.5*1443)/2000=2.16In取 I2 = 2.2In=4400A (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，Ik = 24.5 kA ,所以，Kl = 0.866*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*I k)/In=(26810*1.5)/2000=20.1取 I3= 15In,(设定范围最

5、大为 15倍)，所以必须关断，否则将失去选择性。式中， I k 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/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，Iu=2000A, In=2000AIi = 0.8In=1600Ati=15s （3 倍 Ii 时）l2 = 2.2In=4400A t2 = 0.2 s t=k 定时限l3=15.0In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 i250kVA 变压器为例）进线与

6、分段断路器选用 ABB, Emax系列，E3N25, Iu=2500A, In=2500A,配套 PRi22/P LSI 电子脱扣器，保护整定如下：进线Ii=0.80In=2000A , ti=15s（3Ii 时），l2=2.2In=5500A, t2=0.4 s,定时限, 分段Ii=0.80In=2000A , ti=i5s（3Ii 时），l2=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

7、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I nI1/t1I2/t2I3InI1/t1I2/t2I3250361E1B-800E1B-800122/P LSI6300.63I n/24s1.7In/0.4s15.0In关断6300.63In/24 s1.7In/0.2s15.0In关断315455E1B-800E1B-800122/P LSI6300.80I n/24s2.1In/0.4s15.0In关断6300.80In/24s2.1In/0.2s15.0In关断400577E1B-800E1B-800122/P LSI8000.80In/21 s2.1In/0.4s

8、15In关断8000.80In/21 s2.1In/0.2s15In关断500722E1B-1000E1B-1000122/P LSI10000.80In/21 s2.2In/0.4s15I n关断10000.80In/21 s2.2In/0.2s15In关断630909E1B-1250E1B-1250122/P LSI12500.80In/18 s2.2In/0.4s15I n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

9、 s2.2In/0.2s15In关断10001443E2N-2000E2N-2000122/P LSI20000.80In/15 s2.2In/0.4s15.0In关断20000.80In/15 ss2.2In/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.

10、2In/0.2s15.0In关断20002890E4S-4000E4S-4000122/P LSI40000.80I n/9 s2.2In/0.4s15.0In关断40000.80In/9 s2.2In/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ti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除变压器二次母线短路电流值见设计手册表4-28至4-3

11、0）。ti指3Ii时的动作时间4短延时的时间设定有定时限t=k和反时限t = k/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#：32配电线路用断路器塑壳断路器 Tmax根据低压配电设计规范 GB50054 95,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

12、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保护器，保护线路的过载、接地等，则选用MF-T2-160S,或MA T2-160S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，S- 50kA而T1最大只有N 级 36kA2）对于MF T2-160S的整定In=10A7.6A瞬动保护 I3=10*I n=100A（固定10倍，MF不可调）?如果该回路没

13、有配置综合保护器-推荐作法，则选用TMD -T2160S,配可调热脱扣器不可调磁脱扣器3）对于TMD -T2-160S的整定过负荷保护 In=10A , I1 = 10*1.0=10A （可调,分 3档：0.7,0.85,1.0）满足 7.6A10A1.3 满足要求单相短路：Kli = 170/100=1.71.3满足要求2.1.2 一次系统图上标注形式 T2160S- 10j0 （对TMD）,或10/0 （对MF）1001002.2 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

14、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：In=125A,过载保护 Ii=1.0*125=125A,（可调,分 3 档：0.7,0.85,1。校验：Is=1211251.3满足 GB50054 - 95 第 4.2.3 条要求单相接地保护 Kli = 816/625=1.3051.3满足 GB50054 95 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 MA T3-250S 250 960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

15、 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流In=200A过载保护 Ii = 1.0*200=200A （整定范围 0.71.0In）选择性校验：过载保护：按GB50054 95第4.3.4条校验，即Ib In IzI2 1.45Iz式中，Ib=180A,计算负荷电流；In = 200A,断

16、路器整定电流；Iz=220A,电缆允许载流量；180200220满足要求且 In/Iz=200/220=0.911.3满足 GB50054 95 第 4.2.3 条要求末端单相接地保护 Kli = 1310/1000=1.311.3满足要求！一次系统图上标注形式 TMA -T4H 250理010002.3.2 选用T4-250H断路器配套PR221DS L S电子脱扣器脱扣器额定电流In = 200A?过载保护整定电流Ii = 200*0.96=192A, t1=3s（在6Ii时）满足 180A192A1.3满足要求末端单相接地保护 Kli = 1310/700=1.871.3满足要求！查曲线

17、，在81n = 1600A,动作时间t = 0.1s ,见P4/10页图：在 I 10In , t=0.07s=70 ms由于3810A=19In10In所以，在本线路任何位置短路，短延时保护动作时间t = 70ms?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）直选用带短延时速断

18、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/HT3-250N/S/HPR221DS-L 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/HPR22

19、1DS-L 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2.0-2.5b在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

20、相短路电流2870A3.2.1 瞬动整定值13=2.2*1169=2572A次T3可调型单磁脱扣器（MA） In=200A,瞬动整定值取121n=2400A,这是最 大整定值，因为T3瞬动整定范围为6-12In,止匕时2400/1169=2.05倍 此值可能偏小。选 T4-MA , In=200A,瞬动整定值取 I3= 13In=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

21、流A型 号磁脱扣 器整定 值A10.371.17.0T2S160MF1.621A9MF/、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107.515.4107.8T2S160MA20240A26111122.6158.2T2S160MA3234

22、8A26121530.3212.1T2S160MA52468A401318.535.9251.3T2S160MA52550A40142242.5297.5T2S160MA80660A50153056.9398.3T2S160MA80880A63163769.8488.6T2S160MA1001075A75174584.2589.4T3S250MA1251300A951855102.7718.9T3S250MA1601600A1451975140.1980.7T4S320PR221-IIn=2502125A185也可选T4S250MA160, I3=2160A20901671169T4S320P

23、R221-IIn=3202560A210也可选T4S250MA200, 13=2600A211102031380.4T5S400PR221-II n =4003000A260电子脱扣器22132242.31647.6T5S400PR221-IIn=4003600A30023160292.11986.3T5S630PR221-IIn=6304410AF40024185337.82297T5S630PR221-IIn=6305040AF40025200365.22483.3T5S630PR221-IIn=6305670AF400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

24、器容量有 关。通常，可按以下规定执行：N级；50kA, S 级;H级；变压器容量 St0630kVA, Icu=36kA, 变压器容量 630 St0 1250kVA, Icu = 变压器容量 St 1600kVA, Icu=70kA,7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

25、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20 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 铜芯交联聚乙烯40m50m75m100m150m175mL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-NL-L-LL-LL-N14*41.0670.9230.4440.8550.7410.3

26、550.5720.4950.2370.4290.3720.1780.2870.2480.1190.2460.2130.10224*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*163.9813.4481.5273.2282.7961.3722.1881.8950.920

27、1.6541.4330.6921.1110.9620.4630.9540.8260.39754*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*167.7606.7212.3126.4535.5881.8634.5163.9111.2543.465

28、3.000.9452.3592.0430.6322.0341.7610.54383*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*5013.7111.875.27412.1610.534.9729.4008.1403.4567.613

29、6.5922.6445.4824.7481.7974.8044.1601.548113*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200m220m240m260m280m300mL-L-LL-LL-NL-L

30、-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*100.5250.4550.2180.4780.4140.1980.4380.3790.1820.4050.350

31、0.1680.3760.3250.1560.3510.3040.14544*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*161.2931.1200.4231.1781.0200.3851.0810.9360.3530.9990.8650.3260.929

32、0.8040.3020.8670.7510.28273*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*353.3392.8920.9913.0572.6470.9022.8182.4410.8282.6142.2640.7652.437

33、2.1100.7112.2831.9770.664103*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*705.8095.0311.9155.3724.6521.7484.9964.3261.6084.6684.0431.488

34、4.3803.7931.3864.1253.5731.296阻抗数据表m /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*701R1.9325.3323.5542.1751.3590.870.870.6210.4350.3110.2290.1810.1452X9.5110.100.100.0940.0870.0820.0820.0800.0790.0780.0770.0770.0763R2.03412.98.6015.2353.2912.1062.6992.3971.5801.1280.8040.5960.5524X9.9750.200.200.1880.1740.1640.1920.1910.1870.1780.1780.1610.161910