断路器开断能力及电缆的热稳定性校验
断路器开断能力及电缆的热稳定性校验 依据《煤矿安全规程》第449条关于井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并应校验电缆的热稳定性的规定。详细校验计算如下： 电力网的短路电流，是指在断路器的出口处三相金属性短路电流。
断路器在制造上要有足够有电气、机械强度和熄弧能力，它不但用于分断或接通负荷电路，同时，还要有分断最大三相短路电流的能力。如果电力网发生三相短路故障，短路电流大于断路器的最大分断电流，断路器将不能分断故障电流，在极短的时间内将造成供电工断或电力电缆和变压器等电气设备着火事故。因而，电力网短路电流冲击值ich 不得超过其控制用的断路器最大分断电流峰值igf ，即：ch gf i ＞i
式中 i gf ——断路器最大分断电流峰值； i ch ——电网短路电流冲击值，ich=2.55I ∞；（I ∞为电网短路电流的有效值）。
短路电流流过载流导体时，要产生大量的热，
使载流导体的温度升高，为使载流导体的绝缘不遭受损坏，应校验电缆的热稳定性，即
S>Amin
式中 S ——电缆的截面，mm2，
Amin ——短路热校验所允许的最小截面，mm2。
Amin 计算如下：
式中：短路电流周期分量的稳态值为 d S —变电所母线短路容量
P U —高压供电线路平均电压
f t —短路电流作用时间
C —热稳定性系数（井下铜芯电缆热稳定系数取93.4）
低压断路器的选择(分断能力)
低压断路器的选择：95%的人都不曾了解的东东！ 如何正确选择低压断路器？以下五大步骤必不可少： （1）由线路的计算电流来决定断路器的额定电流；（大概有99%的设计者做到了这一条）。 （2）断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流。（大概有30%的设计者注意到了这一条）。 （3）按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力；（大概有10%的设计者注意到了这一条）。 （4）按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；（大概有5%的设计者注意到了这一条）。 （5）按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。（大概有1%的设计者注意到了这一条）。 “第3~5条只是厂家的事”这也是大部分设计人人的误区。就最常见的DZ20而言，断路器的分断能力一般可分高、中、低（H、M、L）三档，如果设计人选择了错误的档次，就可能造成分断能力不足，而这显然不是厂家的事情，而是必须由设计人运算后才可作出正确选择的。我们不宜把设计责任推到厂家或盘厂身上，呵呵。 开关厂家可以提供额定短路运行（或极限）分断能力值，也许还可以提供额定短路接通能力值，但是它一般不会给你提供具体系统及线路的短路电流值呀——该你算的，还得算，不可偷懒，也无法偷懒啊。 比如1600KV A变压器的低压母线上，短路全电流峰值可达100KA！这不是一般开关所能胜任的，也不是什么开关厂家可以替你分忧解难的。呵呵，万一出了事，设计还是唯一责任。——因为厂家已经提供了几十KA到上百KA的接通能力，可是你当时只是选择了较低接通能力的开关。出事了怎么还可以牵扯到开关厂家呢？ 《工业与民用设计手册里》，第二版1995年才出来，第一版是1983年的事了，那时候我还不知道自己将来会搞电气，呵呵！[/quote] 呵呵，我好像没说第几版吧；不过，第一版我手头曾经也有（名字似乎是《工厂配电设计手册》），要比第二版薄不少。 这本书确实有一些细节问题尚待研究。
高压电缆热稳定校验计算书
筠连县分水岭煤业有限责任公司 井 下 高 压 电 缆 热 稳 定 性 校 验 计 算 书 巡司二煤矿 编制：机电科 筠连县分水岭煤业有限责任公司
井下高压电缆热稳定校验计算书 一、概述： 根据《煤矿安全规程》第453条及456条之规定，对我矿入井高压电缆进行热稳定校验。 二、确定供电方式 我矿高压供电采用分列运行供电方式，地面变电所、井下变电所均采用单母线分段分列供电方式运行，各种主要负荷分接于不同母线段。 三、井下高压电缆明细： 矿上有两趟主进线，引至巡司变电站不同母线段，一趟931线，另一趟925线。井下中央变电所由地面配电房10KV输入。 入井一回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 入井二回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 四、校验计算 1、井下入井回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为，MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2 ,800m，电缆长度为800m=0.8km。 （1）计算电网阻抗 查附表一，短路电流的周期分量稳定性为 电抗：X=0.072*0.8=0.0576Ω； 电阻：R=0.407*0.8=0.3256 Ω； (2)三相短路电流的计算
A Z I 5.174693305 .0310000 3v 3=?== ∞ （3）电缆热稳定校验 由于断路器的燃弧时间及固有动作时间之和约为t=0.05S; 查附表二得热稳定计算系数取K=142; 故电缆最小热值稳定截面为 23mm 51.2705.0142/5.17469t )/(min ===∞）（K I S Smin<50mm 2 故选用 MYJV 22 -8.7/10KV 3*50 电缆热稳定校验合格，符合要求。 附表一：三相电缆在工作温度时的阻抗值（Ω/Km ） 电缆截面S （mm 2 ） 4 6 10 16 2 5 35 50 70 95 120 150 185 240 交联聚乙烯 R 4.988 3.325 2.035 1.272 0.814 0.581 0.407 0.291 0.214 0.169 0.136 0.11 0.085 X 0.093 0.093 0.087 0.082 0.075 0.072 0.072 0.069 0.069 0.069 0.07 0.07 0.07 附表二 不同绝缘导体的热稳定计算系数 绝缘材料 芯线起始温度（° C ） 芯线最高允许温度（°C ） 系数K 聚氯乙烯 70 160 115（114） 普通橡胶 75 200 131 乙丙橡胶 90 250 143（142） 油浸纸绝缘 80 160 107 交联聚乙烯 90 250 142
断路器的分断能力
断路器的分断能力 断路器的分段能力对于断路器来说极其重要，那么什么是分段能力？又如何来选择断路器的分段能力？中国电器交易网将为你一一揭晓。 分断能力是指断路器开关的一种特殊功能。断路器的分断能力是指该断路器安全切断故障电流的能力（往往也是价格的决定因素），与其额定电流无必然联系。一般分为极限分断能力Icu和运行分断能力Ics（很多微断不分），假如Icu=60KA，那么当线路中发生60KA 的故障电流，断路器可以安全切断电路，而不发生触头熔接、爆炸等异常状况。注意做过极限分断的断路器不允许再用（往往失效了），必须更换。而如果Ics=60KA，分断该电流后，断路器允许合闸再使用，但应急后也须更换。现在很多好的断路器可以做到Icu=Ics。当然，对于Icu与Ics，国家有严格的定义与相关的试验，当然以上只是中国电器交易网对于分段能力的简单介绍。 下面进入正题如何选择断路器的分断能力，中国电器交易网经过详细的调查选择断路器的分断能力有两种方法： 一.按线路预期短路电流的计算来选择断路器的分断能力 精确的线路预期短路电流的计算是一项极其繁琐的工作，因此便有一些误差不很大而工程上可以被接受的简捷计算方法： 1.对于10/0.4KV电压等级的变压器，可以考虑高压侧的短路容量为无穷大(10KV侧的短路容量一般为200~400MVA甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足10%)。 2.GB50054-95《低压配电设计规范》的2.1.2条规定：“当短路点附近所接电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响”，若短路电流为30KA，取其1%，应是300A，电动机的总功率约在150KW，且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是6.5∑In。 3.变压器的阻抗电压UK表示变压器副边短接(路)，当副边达到其额定电流时，原边电压为其额定电压的百分值。因此当原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。 4.变压器的副边额定电流=Se/1.732U式中Se为变压器的容量(KVA)，Ue 为副边额定电压(空载电压)，在10/0.4KV时Ue=0.4KV因此简单计算变压器的副边额定电流应是:1.44～.50Se。 5.按(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)=Ie/Uk，此值为交流有效值。 6.在相同的变压器容量下，若是两相之间短路，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路事故。如果短路点离变压器有一定的距离，考虑到线路阻抗，短路电流将减小。例如SL7系列变压器(配导线为三芯铝线电缆)，容量为200KVA，变压器出线端短路时，三相短路电流I(3)为7210A。短路点离变压器的距离为100m时，短路电流I(3)降为4740A；当变压器容量为100KVA时其出线端的短路电流为3616A。离变压器的距离为100m处短路时，短路电流为2440A。远离100m时短路电流分别为0m的65.74%和6 7.47%。所以，用户在设计时，应计算安装处(线路)的额定电流和该处可能出现的最大短路电流。并按以下原则选择断路器：因此，在选择断路器上，不必把余量放得过大，以免造成浪费。 二、断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力 在IEC947-2和GB4048.2中对断路器极限短路分断能力和运行短路分断能
绝缘导线的热稳定校验
现对《低压配电设计规范》GB50054-95的第4.2.2条的规定，谈谈我的意见。 第4.2.2条：绝缘导线的热稳定校验应符合下列规定： 一. 当短路持续时间不大于5s时，绝缘导体的热稳定应按下式进行校验： S≥It0.5/K（4.2.2） 式中 S——绝缘导体的线芯截面（mm2）； I——短路电流有效值（均方根值A）； t——在已达到允许最高持续工作温度的导体内短路电流持续作用的时间（s）； K——不同绝缘的计算系数。 二.不同绝缘、不同线芯材料的K值，应符合表4.2.2的规定。 三.短路持续时间小于0.1s时，应计入短路电流非周期分量的影响；大于5s时应计入散热的影响。 在执行该条规定时，需注意下列问题： 1. 公式（4. 2.2）只适合短路持续时间不大于5s。 2. 短路电流I如何确定： a) 相线的热稳定校验： 在220/380配电系统中，一般以三相短路电流为最大。两相短路电流在远离发电机处发生短路时仅为三相短路电流的0.866倍，只有在发电机出口处短路时两相短路电流可能达三相短路电流的1.5倍。因此，当短路点远离发电机时，校验相线的热稳定时I值采用三相短路电流值；在发电机出口处发生短路时I值采用两相短路电流。 b) 中性线（N）的热稳定校验：取相线对中性线的短路电流作为I值。 c) TN-C系统的PEN、TN-S系统的PE、TT系统的PE、IT系统的PE线热稳定校验：TN-C系统的PEN及TN-S系统的PE线的热稳定校验取相线对PEN或PE线的短路电流作为I值。 TT系统，考虑到某一设备发生中性线碰外壳接地，因中性线基本上为地电位，故障电流甚小，回路上的过电流保护以及RCD都无法动作，此故障作为第一次故障得以长期潜伏下来。但因中性线碰设备外壳与PE线导通，此TT系统实际已转变为TN系统。其后设备发生相线碰外壳时，PE线上流过的故障电流将和TN系统同样大，以金属导体为通路的金属性短路电流。因此TT系统的PE线的热稳定校验所采用的I值需考虑上述的要求。 IT系统，如果某一设备发生第一次接地故障后不能及时消除（例如遇到难以找到故障点和消除故障，或绝缘监测器失灵未发出报警信号等情况），其后其他设备发生第二次接地故障，则故障扩大为两相短路，这时PE线上将通过两相短路电流而非微量的接地电容电流。因此IT系统的PE线热稳定校验所采用的I值应为上述两相短路电流值。 国际电工标准非常重视电气事故的防范措施，在不少情况下需考虑发生两个故障引起的危险，上述即是两例。 d) 短路持续时间小于0.1S时短路电流中的非周期电流分量的发热将起到较显著作用。例如采用带限流作用的断路器，其全分断时间小于0.1s。此时需先按断路器无限流作用计算预期的短路电流值，然后根据制造厂所提供的“I2t——预期短路电流”特性曲线查找对应的I2t值。根据K2S2≥I2t来校验热稳定（该I2t中的I值，是包括非周期分量电流分量的均方根值）。 注：相——N短路电流及相——PE短路电流的如何计算，可参照《工业与民用配电设计手册》的相关内容。 3. 短路持续时间t如何确定： a) 采用断路器的瞬时脱扣器作为短路保护时，t为断路器全分断时间（包括灭弧时间）——全分断时间可查断路器的样本或由断路器制造厂提供。
断路器分断能力的选择和使用
断路器分断能力的选择和使用 最近几年与断路器的使用者相互磋商、探讨，并在专业刊物上阅读了一些断路器选用的文章，感到收益很大，但又觉得断路器的设计、制造者与用户之间由于沟通和宣传不够，致使用户在选择低压断路器上还存在一部分偏失。据此，笔者拟再次论述断路器的选择和应用，以期抛砖引玉、去伪存真。 一、线路预期短路电流的计算来选择断路器的分断能力。 精确的线路预期短路电流的计算是一项极其繁琐的工作。因此便有一些误差不很大而工程上可以被接受的简捷计算方法： (1)、对于电压等级的变压器，可以考虑高压侧的短路容量为无穷大(10KV侧的短路容量一般为200~400MVA甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足10%)。 (2)、GB50054-95《低压配电设计规范》的 2.1.2条规定： “当短路点附近所接电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响”，若短路电流为30KA，取其1%，应是300A，电动机的总功率约在150KW，且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是 6.5∑In。 (3)、变压器的阻抗电压UK表示变压器副边短接(路)，当副边达到其额定电流时，原边电压为其额定电压的百分值。因此当原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。 (4)、变压器的副边额定电流Ite=Ste/( 1.732*Ue)式中Ste为变压器的容量(KVA)，Ue为副边额定电压(空载电压)，在时Ue= 0.4KV因此简单计算变压器的副边额定电流应是变压器容量×(
1.44～ 1.50)。 (5)、按 (3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I (3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I (3)=Ite/Uk，此值为交流有效值。 (6)、在相同的变压器容量下，若两相间短路，则I (2)= 1.732I (3)/2= 0.866I (3)(7)、以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路事故。如果短路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻抗，因此短路电流将减小。 例如SL7系列变压器(配导线为三芯铝线电缆)，容量为200KVA，变压器出线端短路时，三相短路电流I (3)为7210A。短路点离变压器的距离为100m时，短路电流I (3)降为4740A；当变压器容量为100KVA时其出线端的短路电流为3616A。离变压器的距离为100m处短路时，短路电流为2440A。远离100m时短路电流分别为0m的 65.74%和 67.47%。所以，用户在设计时，应计算安装处(线路)的额定电流和该处可能出现的最大短路电流。并按以下原则选择断路器：
井下高压电缆热稳定性校验
井下高压电缆热稳定性校验
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井下高压电缆热稳定性校验 机电运输部 二○一二年七月
一、井下高压电缆明细： 水泵一回路 MYJV 428.7/10-3*150mm 2-520m(6KV) 水泵二回路 MYJV 428.7/10-3*95mm 2-520m(6KV) 井下一回路MYJV 428.7/10-3*150mm 2-520m(6KV) 井下二回路MYJV 428.7/10-3*95mm 2-520m(6KV) 12采区上部一回路MYJV 328.7/10-3*95mm 2-1300m(6KV) 12采区上部二回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-1300m(6KV) 12采区下部一回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-600m(6KV) 12采区下部二回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-600m(6KV) 14采区回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-1400m(6KV) 南翼配电点回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-495m(6KV) 二、校验计算 1、井下水泵一回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为 MYJV 428.7/10-3*150mm 2（6KV ），电缆长度为520m 。 短路电流的周期分量稳定性为 X=0.08*0.52=0.0416Ω； R=0.295*0.52=0.1534 Ω ；Ω=+=+=158.01534.00416.02222 X R Z ，A Z I 23021158 .0363003v 3=?==∞ 用短路电流不衰减假想时间等于断路器的动作时间（0.25s ）故电缆最小热值稳定截面为
主要电气设备选择与校验
主要电气设备选择与校验 按正常条件选择变电所一次设备，即额定电压、额定电流、额定开断电流和环境条件来选择。 1.高压断路器的选择要求： 1.1形式选择： 选择高压断路器的形式与安装场所、配电装置的结构等条件有关，同时还应考虑开断时间、频度，使用寿命等技术参数。根据我国目前高压断路器的生产情况，一般配电装置中6~35kV选用真空断路器，35kV也可选用。 1.2按额定电压选择： 断路器的额定电压不小于装设断路器的回路所在电网的额定电压，一般在10kV及以上装置中选择两者相同。 即：U N ≧U ew 1.3按额定电流选择： 断路器的额定电流不小于装设断路器回路的最大持续工作电流。 即：I N≧I max 1.3.1 位于变压器的高压侧I max= 1.05I n （变压器高压侧绕组的额定电流） 1.3.2位于变压器的低压侧I max= 1.05I n （变压器低压侧绕组的额定电流） 1.4 按额定开断电流选择： 断路器额定开断电流不小于断路器触头刚刚分开时所通过的短路
电流。 1.5校验动稳定： 断路器的额定峰值耐受电流（i p）不小于通过断路器的最大三相短路冲击电流。 即：i p ≧i(3)im 1.6 校验热稳定： 断路器允许的最大短路热效应（I2t×t）不小于短路热效应（Q k）即：I2t×t≧Q k 2.高压断路器的选择与校验： 2.1 10kV母线进线侧 依据额定电压、额定电流、以及额定开断电流等工作条件。宜选择少油断路器SN10-10/3000-43.3 2.1.1 动稳定校验 i p =130kA i(3)im =83.55kA 故满足条件i p ≧i(3)im 2.1.2 热稳定校验 I2t×t =3749.78(kA2·s)Q k =2812.34(kA2·s) 故满足条件I2t×t≧Q k 2.2 110kV母线进侧 依据额定电压、额定电流、以及额定开断电流等工作条件。宜选择LW6-132
断路器分断能力相关知识
断路器分断能力相关知识 定义 Icu----极限短路分断能力 Ics----运行短路分断能力 Icw----额定短时耐受电流（Rated short-time withstand current） 极限短路分断能力Icu： 是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。 试验程序为0—t(线上)CO(“O”为分断，t为间歇时间，一般为3min，“CO”表示接通后立即分断)。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。 其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V，50KA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50KA短路电流，断路器立即开断(OPEN简称O)并熄灭电弧，断路器应完好，且能再合闸。T为间歇时间(休息时间)，一般为3min，此时线路处于热备状态，断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。此程序即为CO。断路器能完全分断，熄灭电弧，并无超出规定的损伤，就认定它的极限分断能力试验成功； 注意做过极限分断的断路器不允许再用（往往失效了），必须更换。 运行短路分断能力Ics： 是指在一定的试验参数(电压、短路电流和功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断能力(其次数为寿命数的5%)，因此它不单要验证脱扣特性、工频耐压，还要验证温升。 试验程序为O—t（线上）CO—t(线上)CO。 C—close O—open 断路器的运行短路分断能力(Ics)的试验程序比Icu的试验程序多了一次CO。经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，并无超出规定的损伤，就认定它的额定进行短路分断能力试验通过。 IEC947_2(以及1997新版IEC60947_2)和我国国家标准GB140482规定，Ics可以是极限短路分断能力Icu数值的25%、50%、75%和100%(B类断路器为50%、75%和100%，B类无25%是鉴于它多数是用于主干线保护之故)。A类断路器即塑壳式，B类断路器，即万能式或称框架式。
热稳定性校验(主焦
井下高压开关、供电电缆动热稳定性校验 一、-350中央变电所开关断路器开断能力及电缆热稳定性校验 1 23 G 35kV 2 Uz%=7.5△P N.T =12kW △P N.T =3.11kW S N.T =8MVA 6kV S1点三相短路电流计算： 35kV 变压器阻抗： 2 22.1. u %7.5 6.30.37()1001008z N T N T U Z S ?===Ω? 35kV 变压器电阻：2 22.1.22. 6.30.0120.007()8 N T N T N T U R P S =?=?=Ω 35kV 变压器电抗：10.37()X = ==Ω 电缆电抗：02(x )0.415000.08780 0.66()1000 1000i L X ??+?== =Ω∑ 电缆电阻：02(x )0.11815000.118780 0.27()1000 1000 i L R ??+?== =Ω∑ 总阻抗： 21.370.66) 1.06( Z ==Ω S1点三相短路电流：(3)1 3.43()d I KA === S2点三相短路电流计算： S2点所用电缆为MY-3×70+1×25，长400米，变压器容量为500KV A ，查表的：(2)2d I =2.5KA
S2点三相短路电流：32 d d =2.88I I KA = 1、架空线路、入井电缆的热稳定性校验。已知供电负荷为3128.02KV A ，电压为6KV ，需用系数0.62，功率因数cos 0.78φ=，架空线路长度1.5km ，电缆长度780m (1)按经济电流密度选择电缆，计算容量为 3128.020.62 2486.37cos 0.78 kp S KVA φ?= ==。 电缆的长时工作电流Ig 为239.25 Ig === A 按长时允许电流校验电缆截面查煤矿供电表5-15得MYJV42-3×185-6/6截面长时允许电流为479A/6kV 、大于239.25A 符合要求。 (2)按电压损失校验，配电线路允许电压损失5%得 60000.1300Uy V ?=?=，线路的实际电压损失 109.1L U COS DS φφ?====，U ?小于300V 电压损失满足要求 (3)热稳定性条件校验，短路电流的周期分量稳定性为 电缆最小允许热稳定截面积： 3 2min d =S I mm 其中：i t ----断路器分断时间，一般取0.25s ； C----电缆热稳定系数，一般取100，环境温度35℃，电缆温升不超过120℃时，铜芯电缆聚乙烯电缆熔化温度为130℃，电
断路器的分断能力
摘要：选择不同类型短路分断能力的断路器来适应不同的线路预期短路电流(当I在相同的情况时)的需要断路器的选用原则是：断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流。 关键词：断路器要点配电线路 1、不同的负载应选用不同类型的断路器 最常见的负载有配电线路、电动机和家用与类似家用(照明、家用电器等)三大类。以此相对应的便有配电保护型、电动机保护型和家用及类似家用保护型的断路器。这三类断路器的保护性质和保护特性是不相同的。对配电型断路器而言，它有A类和B类之分：A类为非选择型，B类为选择型。所谓选择型是指断路器 具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时的三段保护特性。万能式(又称框架式)断路器中的DW15系列、DW17(ME)系列、AH系列和DW40、DW45系列中大部分是B型，而DZ5、DZ15、DZ20、TO、TG、CM1、TM30及HSM1等系列和万能式DW15、DW17的某些规格因仅有过载长延时、短路瞬时的二段保护，它们是属于非选择型的A类断路器。选择性保护。 当F点短路时，只有靠近F点的QF2断路器动作，而上方位的QF1断路器不动作，这就是选择性保护(由于QF1不动作，就使未发生故障的QF3、QF4支路保持供电)。 如果QF2和QF1都是A类断路器，则F点发生短路，短路电流值达一定值时，QF1、QF2同时动作，QF1断路器回路及其下的支路全部停电，就不是选择性保护了。 能够实现选择性保护的原因是，QF1为B类断路器，它具有短路短延时性能，当F点短路时，短路电流流过QF2支路，也流过QF1回路，QF2的瞬时动作脱扣器动作(通常它的全分断时间不大于0.02s)，因QF1的短延时，QF1在0.02s内不会动作(它的短延时≥0.1s或0.2、0.3、0.4s)。在QF2动作切断故障线路时，整个系统就恢复了正常。 可见，如果要达到选择性保护的要求，上一级的断路器应选用具有三段保护的B型断路器。对于直接保护电动机的电动机保护型断路器，它只要有过载长延时和短路瞬时的二段保护性能就够了，也就是说它可选择A类断路器(包括塑壳式和万能式)，DZ5、DZ15、TO、TG、GM1、TM30、HSM1及DW15等系列除有配电保护的性能外，它们的630A及以下规格均有保护电动机的功能。 家用和类似场所的保护(过去又称它为导线保护或照明保护)，也是一种小型的A类断路器，其典型产品有C45N、PX200C、HSM8等等。 配电(线路)、电动机和家用等的过电流保护断路器，因保护对象(如变压器、电线电缆、电动机和家用电器等)的承受过载电流的能力(包括电动机的起动电流和起动时间等)有差异，因此，选用的断路器的保护特性也是不同的。 (1)表1为配电保护型断路器的反时限断开特性注：可返回特性：考虑到配电线路内有电动机群，由于电动机仅是其负载的一部分，且一群电动机不会同时起动，故确定为3In(In为断路器的额定电流，In≥IL，IL 为线路额定电流)，对断路器进行试验，当试验电流为3In时保持5s(In≤40A时)，8s(40A＜In＜250A时)，12s(In＞250A时)，然后将电流返回至In，断路器应不动作，这就是返回特性。(2)表2为电动机保护型断路器的反时限断开特性注：按电动机负载性质可以选2、4、8、12min之内动作，一般的选2～4min。7.2In 也是一种可返回特性，它必须躲过电动机的起动电流(5～7倍In)，Tp为延时时间，按电动机的负载性质可选动作时间Tp为2s＜Tp≤10s、4s＜Tp≤10s、6s＜Tp≤20s和9s＜Tp≤30s，一般选用2s＜Tp≤10s或4s ＜Tp≤10s。 (3)配电保护型的瞬动整定电流为10In(误差为±20%),In为400A及以上规格，可以在5In和10In中任选一种(由用户提出，制造厂整定)；电动机保护型的瞬动整定电流为12In,一般设计时In可以等于电动机的额定电流。 (4)表3为家用和类似场所用断路器的过载脱扣特性注：B、C、D型是瞬时脱扣器的型式：B型脱扣电流＞3～5In，C型脱扣电流＞5～10In，D型脱扣电流＞10～50In。用户可根据保护对象的需要，任选它们中的一种。
高压电缆热稳定校验计算书
*作品编号：DG13485201600078972981* 创作者：玫霸* 筠连县分水岭煤业有限责任公司 井 下 高 压 电 缆 热 稳 定 性 校 验 计 算 书 巡司二煤矿
编制：机电科 筠连县分水岭煤业有限责任公司 井下高压电缆热稳定校验计算书 一、概述： 根据《煤矿安全规程》第453条及456条之规定，对我矿入井高压电缆进行热稳定校验。 二、确定供电方式 我矿高压供电采用分列运行供电方式，地面变电所、井下变电所均采用单母线分段分列供电方式运行，各种主要负荷分接于不同母线段。 三、井下高压电缆明细： 矿上有两趟主进线，引至巡司变电站不同母线段，一趟931线，另一趟925线。井下中央变电所由地面配电房10KV输入。 入井一回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 入井二回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 四、校验计算 1、井下入井回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为，MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2 ,800m，电缆长度为800m=0.8km。 （1）计算电网阻抗 查附表一，短路电流的周期分量稳定性为
电抗：X=0.072*0.8=0.0576Ω； 电阻：R=0.407*0.8=0.3256 Ω； (2)三相短路电流的计算 （3）电缆热稳定校验 由于断路器的燃弧时间及固有动作时间之和约为t=0.05S; 查附表二得热稳定计算系数取K=142; 故电缆最小热值稳定截面为 Smin<50mm2故选用 MYJV22 -8.7/10KV 3*50 电缆热稳定校验合格，符合要求。 附表一：三相电缆在工作温度时的阻抗值（Ω/Km）
第一节高压断路器的选择与校验
第一节 高压断路器的选择与校验 一．110kV 断路器的选择 (1)额定电压：U e =110kV (2)额定电流：I e >本变电站最大长期工作电流I gmax A U S I N g 6.480110 310%)401(2.6433 max =??+?= = （考虑变压器事故过负荷的能力40%） (3)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-1 表11-1 (4)校验： ①U e =110kV=U N ②I=1000A> ③额定开断电流校验： 110kV 母线三相稳态短路电流 Ip = KA LW25-110/1000断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。 ④动稳定校验 ： 110kV 母线短路三相冲击电流i imp = (kA) LW25-110/1000断路器的动稳定电流I gf =63(kA) i imp
imp I 2t ep 本变电站35KV 母线最大长期工作电流I gma A U S I N g 3.67235 3104033 35max =??== （3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-2 表11-2 （4） 校验： ①U e =35kV=U N ②I=1250A>I gmax =316A ③额定开断电流校验： 35kV 母线三相稳态短路电流k I = LW6-35/1250断路器的额定开断电流＝25KA 符合要求。 ④动稳定校验 ： 35kV 母线短路三相冲击电流：i sh = (kA) LW6-35/1250断路器的动稳定电流I gf =25(kA) i sh 关于低压断路器分断能力几个概念
关于低压断路器分断能力的几个概念 极限短路分断能力(Icu)，是指在一定的试验参数(电压、短路电流、功率因数) 条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，不再继续承载其额定电流的分断能力。它的试验程序为0—t(线上)C0 (“0”为分断，t 为间歇时间，一般为3min，“C0”表示接通后立即分断)。试检后要验证脱扣特性和工频耐压。 运行短路分断能力(Ics)，是指在一定的试验参数(电压、短路电流和功率因数)条件下，经一定的试验程序，能够接通、分断的短路电流，经此通断后，还要继续承载其额定电流的分断能力，它的试验程序为0—t（线上）C0—t (线上) C0。 短时耐受电流(Icw),是指在一定的电压、短路电流、功率因数下，忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而断路器不允许脱扣的能力，Icw 是在短延时脱扣时，对断路器的电动稳定性和热稳定性的考核指标 选择断路器的一个重要原则是断路器的短路分断能力≥线路的预期短路电流，这个断路器的短路分断能力通常是指它的极限短路分断能力。 低压断路器的电流参数 摘要：本文分析低压断路器的各个电流参数的概念，提出选择低压断路器时就标定的电流参数和标定方法。 断路器是配电系统中主要的保护电器之一，也是功能最完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护。根据不同需要，断路器可配备不同的继电器或脱扣器。脱扣器是断路器总体的一个组成部分，而继电器，则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制断路器。低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。 标明低压断路器电流特性的参数很多，容易混淆不清。在设计文件中，常常在标明断路器的电流值时，不说明电流值的意义，给定货造成混乱。要完整准确的选择断路器，清楚地标定断路器的各个电流参数是必要的。 1 断路器的额定电流参数 国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》GBl4048.2—94(等效采用IEC94 7—2)对断路器的额定电流使用两个概念，断路器的额定电流1n和断路器壳架等级额定电流1nm，并给出如下定义： ——断路器的额定电流1n，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是脱扣器额定电流。对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。
高压压断路器的选择与校验
第一节咼压断路器的选择与校验.110kV断路器的选择：⑴额定电压：u e=iiokv ⑵额定电流：l e>本变电站最大长期工作电流l gmax I 丄lgmax.3U N 64.2 (1 40%) 103 480.6A 3 110 (考虑变压器事故过负荷的能力40% (3)查电气设备手册选择的断路器型号及参数如表11-1表 ⑷校验： ①u e=110kv=u ②l=1000A>480.6A ③额定开断电流校验： 110kV母线三相稳态短路电流Ip =4.1 KA LW25-110/1000断路器的额定开断电流=25KA 符合要求。 ④动稳定校验： 110kV母线短路三相冲击电流i，=10.455 (kA) im p LW25-110/1000断路器的动稳定电流I gf=63(kA) j imp LW25-110/1000断路器允许使用环境温度：-40 C?40 C 本变电站地区气温：-12 C?38C,符合要求。 通过以上校验可知，110kV侧所选LW25-110/1000断路器完全符合要求二?主变35kV侧断路器及分段断路器的选择 (1) 额定电压：U e=35kV (2) 额定电流：I e>本变电站35KV母线最大长期工作电流I gma 3 S35 40 10 - c c " I g max .35672 .3A 、、3U N、、335 (3)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-2 (4)校验： ①U L=35kV=U ②l=1250A>l gma=316A ③额定开断电流校验： 35kV母线三相稳态短路电流I k=5.55KA LW6-35/1250断路器的额定开断电流=25KA 符合要求。 ④动稳定校验： 35kV母线短路三相冲击电流：j sh=14.14 (kA) LW6-35/1250 断路器的动稳定电流I gf=25(kA) j sh 变压器低压侧出线电缆热稳定校验 设计人员常对变压器高压侧电缆作短路热稳定校验。但低压侧电缆的短路热稳定校验往往容易被忽略，尤其是配至消防控制中心和弱电机房等处的出线回路，由于负荷容量不大、所选电缆截面较小，有时并不满足规范对电缆热稳定的要求。 1 电缆热稳定校验的重要性 根据GB 50054—2011《低压配电设计规范》第3．2．14条、第6．2．3条和GB 50217 2007《电力工程电缆设计规范》第3．7．7条的规定，电缆应能承受预期的故障电流或短路电流和短路保护的动作时间，对于非熔断器保护回路，应该校验电缆的相导体和保护导体的最小截面。 如果电缆不满足热稳定校验的要求．则在短路时电缆的绝缘层可能被破坏．同时可能影响到近旁的电缆和电气装置，甚至引发电气火灾。电缆的热稳定校验是设计过程中的重要环节。 2 变压器低压侧出线电缆的热稳定校验要求 根据GB 50054—2011第3．2．14条、第6．2．3条的规定，绝缘导体的热稳定，应按其截面积校验，且应符合下列规定： 当短路持续时间小于等于5 S(但不小于0．1 S)时，绝缘导体的截面积应符合下式： ------------- 短路持续时间小于0．1 s时，校验绝缘导体截面积应计入短路电流非周期分量的影响；大于5 S时．校验绝缘导体截面积应计入散热的影响。由上式可得：----------- 3 民用建筑中典型案例校验 3．1 短路参数计算 假设变压器高压侧的短路容量为S=300 MVA，则l 000 kVA变压器的低压出 I=1处(U n =0．38 kV，u k ％=6)的短路电流计算如下： 取基准容量：S j =100 MVA，基准电压：U j = 1．05 U n =0．4 kV，基准电流： ----------- 电力系统的阻抗： ------ 变压器的阻抗： -------- 变压器低压出口处的短路阻抗： --------- 变压器低压出口处的短路电流： -------- 假设这个短路点远离发电厂，短路电路的总电阻较小，总电抗较大(R Σ≤XΣ／3)时，t一0．05 s。取短路电流峰值系数K P =1．8，矩路全电流最大有效值， I P =1．51 I K =1．51×22．8=34．4 kA 。 3.2 保护电器自动切断电流的动作时间 a．低压出线开关的主保护分闸时间(即低压馈线屏出线开关的脱扣时间) 可查样本获得。如出线开关的长延时整定电流值为40 A，由上面的数据可知，短路电流I K =22．8 kA，是长延时整定电流的570倍。一般带热磁脱扣器的断路器， 断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种。国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》(GB14048.2—94)对断路器额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释： (1)断路器的额定极限短路分断能力(Icu)：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力； (2)断路器的额定运行短路分断能力(Ics)：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力； (3)额定极限短路分断能力(Icn)的试验程序为O—t—CO。 其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V ，50kA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50kA 短路电流，断路器立即开断(open简称O)，断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路仍处于热备状态，断路器再进行一次接通(close 简称C)和紧接着的开断(O)，(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性)。此程序即为CO。断路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。 (4)断路器的额定运行短路分断能力(Icn)的试验程序为O—t—CO—t—CO。它比Icn的试验程序多了一次CO，经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行短路分断能力合格。因此，可以看出，额定极限短路分断能力Icn指的是低压断路器在分断了断路器出线端最大三相短路电流后还可再正常运行并再分断这一短路电流一次，至于以后是否能正常接通及分断，断路器不予以保证；而额定运行短路分断能力Ics指的是断路器在其出线端最大三相短路电流发生时可多次正常分断。 IEC947—2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定：A类断路器(指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器)的Ics可以是Ics的25％、50％、75％和100％。B类断路器(有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器)的Ics可以是Ics的50％、75％和100％。因此可以看出，额定运行短路分断能力是一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值，Ics是Icu的一个百分数。 一般来说，具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能的断路器，能实现选择性保护，大多数主干线(包括变压器的出线端)都采用它作主保护 第一节高压断路器的选择与校验 第一节咼压断路器的选择与校验.110kV断路器的选择 ⑴额定电压：u e=iiokv ⑵额定电流：I e>本变电站最大长期工作电流I gmax I S g max — 3U N 64.2 (1 40%) 103 480.6A 、3 110 (考虑变压器事故过负荷的能力40% (3)查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-1表 ⑷校验： ①U l=110kV=U ②l=1000A>480.6A ③额定开断电流校验： 110kV母线三相稳态短路电流Ip =4.1 KA LW25-110/1000断路器的额定开断电流=25KA 符合要求。 ④动稳定校验： 110kV母线短路三相冲击电流i，=10.455 (kA) im p LW25-110/1000断路器的动稳定电流I gf=63(kA) ,imp LW25-110/1000断路器的4秒热稳定电流：l t=25(kA) 2 2 2 11 t=25 M=2500(kA S) I imp t ep变压器低压侧出线电缆热稳定校验
断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种
第一节高压断路器的选择与校验培训讲学