低壓進線斷路器一般用于變壓器低壓側,是一個比較重要的斷路器,如果選擇不當,一旦發生故障或誤動,將可能造成較大范圍的停電。本文將闡述筆者在低壓進線斷路器設計選型工作中所遇到的兩個實際問題及處理方法,供同行們參考。若有不當之處,望給予指正。
1. 關于斷路器短路分斷能力
斷路器一般具有兩個反映斷路器短路分斷能力的參數:其一是額定極限短路分斷能力(以下簡稱極限分斷能力)Icu,其試驗順序是o-t-co(o表示分斷操作,co表示接通操作后緊接著分斷操作,t表示時間間隔,一般為3min),在按規定的試驗順序動作后,不考慮斷路器繼續承載它的額定電流;其二是額定運行短路分斷能力(以下簡稱運行分斷能力)Ics,其試驗操作順序是o-t-co-t-co,在按規定的試驗順序動作后,需考慮斷路器繼續承載它的額定電流。
斷路器設計選型中應采用哪一個參數,規范中沒有明確的規定,各種手冊也沒有明確的說法。大多數手冊指出:斷路器的額定短路通斷能力等于或大于線路中可能出現的最大短路電流,一般按有效值計算。具體是極限分斷能力還是運行分斷能力沒有說明。只有個別手冊指明采用極限分斷能力,但是我認為,對于低壓進線斷路器應采用運行分斷能力,理由如下:
1. 從可靠性方面考慮
采用運行分斷能力選擇斷路器,在斷路器開短路電流后,還可以保證斷路器承受它的額定電流,減少斷路器出故障的可能性,從而可以提高斷路器運行的可靠性。
2. 從可行性方面考慮
對于新型斷路器,運行分斷能力一般都較大,都能滿足短路電流的要求。表1列出了幾種有代表性的新型斷路器的運行分斷能力。
表1
變壓器容量KVA 400 630 800 1250 1600 2000
變壓器額定電流 A 610 960 1200 1900 2432 3040
變壓器電路電壓 4 4 4.5 4.5 4.5 4
短路電流有效值KA 13.7 21 23.5 35.2 43.5 66.88
Ics/IcwKA ME 50/30 50/50 50/50 50/50 80/80 80/80
CB11 50/50 50/50 50/50 65/65 65/65 65/65
M 130/65 130/65 130/65 130/75 130/75 130/75
DZ20 25/- 38/- 38/----
TM30 75/8 50/15 50/15 50/25 --
NS(C) 150/- 150/15 150/15 ---
表中短路電流有效值指變壓器10KV側短路容量按150-200MVA考慮,在距變壓器低壓出線端3m母線處發生金屬性短路時的短路電流。CB11是長征電氣十一廠近年推出的框架式斷路器,TM30是天津低壓開關廠最近推出的塑殼式斷路器,M、NS(C)為梅蘭日蘭公司產品。表中所列的Ics和Icw(短時耐受電流)數值均為各系列斷路器中滿足變壓器容量要求的相應殼架電流等級斷路器的數值。
從表1可以看出,對框架式斷路器,除CB11當變壓器為2000KVA時,其運行分斷能力略顯不足外,其他斷路器都能滿足要求;對于塑殼式斷路器,只要容量滿足要求,分斷能力一般沒有問題。
對于老型斷路器,廠家沒有提供運行分斷能力這一參數,只有極限分斷能力。設計選型中可按Ics=Icu50%考慮。這樣選擇,當斷路器的額定電流合適時,其運行分斷能力往往不夠,需通過提高斷路器的殼架電流等級來滿足分斷能力的要求。例如對于800KVA的變壓器,查表1可知其額定電流為1200A,短路電流為23.5kA,按額定電流可選DW15-1500型斷路器,其極限分斷能力為40kA,若按極限分斷能力選擇,它滿足要求;若按運行分斷能力選擇,則不滿足要求,需選擇更大殼架電流等級的斷路器。如DW15-2500型,其極限分斷能力為60KA。所以,對于老型斷路器,按運行分斷能力選擇也是可行的。
3. 從經濟性方面考慮
對于老型斷路器,按運行分斷能力選擇,一般需提高斷路器的殼架電流等級,以滿足分斷能力的要求;對于新型斷路器,雖然其運行分斷能力較高,一般不需為滿足分斷能力的要求而提高斷路器殼架電流等級,但是其價格比同電流等級的老型斷路器高。所以按運行分斷能力選擇斷路器,一般投資會有所增加。
但是,由于低進線斷路器所需數量較少,其引起的投資增加在整個工程投資中所占比例很小,而且它的重要性又較高,它的故障或誤動都將造成較大面積的停電,給生產和生活帶來不便,甚至造成較大經濟損失。所以