ABB空氣開關詳解

如果低壓進線斷路器采用了雙G保護功能，且故障發(fā)生在Emax斷路器的負載側，由于故障電流將同時影響外部傳感器和三相電流傳感器，那么到底是中壓開關跳閘還是低壓開關跳閘呢？顯然需要協(xié)調(diào)兩個脫扣器的時間。在此情況下，將Emax的把內(nèi)部G功能設置為快于外部傳感器報警信號的確認時間，于是此時低壓開關的跳閘時間將先于中壓開關的跳閘時間。
如果故障發(fā)生在斷路器的進線側，則由雙G功能可以實現(xiàn)中壓斷路器執(zhí)行脫扣操作。

現(xiàn)在我們再來討論剩余電流保護問題。

Emax斷路器能在斷路器的下方裝配一個剩余電流傳感器來實現(xiàn)接地故障保護。能夠?qū)崿F(xiàn)本項功能的是PR122/P L-S-I-G帶測量模塊，以及PR123/P L-S-I-G，可配套的斷路器型號為E2、E3（3極或4極）和E4（3極）等型號。

剩余電流保護的主要技術參數(shù)是：

敏感度：0.3－0.5－0.7－1.0－2.0－3.0A；3－5－7－10－20－30A，前者屬于0.1級，后者屬于1級

脫扣時間：0.06－0.1－0.2－0.3－0.4－0.5－0.6－0.7－0.8－1-3－5秒

對于小于2000A的Emax開關，如果配備了分勵脫扣器，那么就可以與RCQ電子剩余電流繼電器配合工作。

RCQ可配置獨立的電流傳感器，使得RCQ可以測出從0.3～30A的對地泄漏電流。正是因為RCQ具有如此大范圍的設置空間，使得RCQ可以運用在一級配電設備到三級配電設備的所有配電線路中。

下圖是RCQ剩余電流繼電器的技術參數(shù)：

D是可調(diào)延時短路電流方向性保護。在此保護作用中，開關的保護特性與故障電流的方向起來。

我們先定義斷路器的參考電流方向，見下圖：

在上圖中，我們看到ABB定義的缺省電流方向為斷路器正面從上到下的方向。當電流由G1和G2流向母線時，左邊脫扣器的電流方向為反向，而右邊脫扣器的電流方向為正向。

根據(jù)電流的方向在PR123/P上設置兩個不同的脫扣時間：協(xié)議方向電流的脫扣時間t7Fw與參考電流方向相同，非協(xié)議方向電流的脫扣時間t7Bw與參考電流方向不同。PR123/P中的方向脫扣的電流參數(shù)是I7。

如果故障電流方向與參考電流方向不同（Bw），當電流達到門限電流I7時，保護將在設置時間t7Bw內(nèi)起作用，但條件是短延時S和瞬時I參數(shù)沒有設置為在D前先動作。在這里有一個約定：若短路電流超過了I3（I3是瞬時保護的電流整定值），則斷路器不受電流方向的限制立即脫扣。

雖然斷路器的電流方向缺省為自上而下，但可用軟件根據(jù)要求另行定義為相反的方向。

我們看下圖：

在此圖中，我們設置了一些故障點，分別是A、B、C、D和E。假定故障點在A點，那么電流方向是由B至A，于是QF1的電流方向是非協(xié)議方向，而QF2的電流方向是協(xié)議方向；又若故障點在B點，那么電流方向是由A至B，則QF1的電流方向是協(xié)議方向，而QF2的方向是非協(xié)議方向。

通過方向保護，我們可以設置不同的短路保護電流，以及對斷路器脫扣器用軟件改變其電流方向。具體如下表所示：

于是通過方向保護脫扣電流I7和脫扣時間，我們能方便地為系統(tǒng)中的QF1、QF2、QF3、QF4之間實施選擇性保護。

對于QF1來說，與非協(xié)議方向相同的故障電流是發(fā)生在A點的故障，因為QF1離故障點Z近，因此QF1必須Z快分斷。QF1的脫扣時間t7Bw必須設定如下：

A）QF1的脫扣時間t7Bw必須小于QF2的脫扣時間t7Fw。其中QF2的電流方向為協(xié)議方向。

B）對于塑殼斷路器QF4，如果可能應當將其方向保護電流I7設置為小于其S保護的時間t2，QF4的瞬時脫扣電流I3應當設置為比電機產(chǎn)生的短路電流Ip還要高的值。

C）QF1、QF2的S功能和I功能必須設置在D功能之后才動作。

利用D保護功能，我們能實現(xiàn)區(qū)域選擇性，又稱為方向性的區(qū)域選擇性

在環(huán)形或網(wǎng)狀供電系統(tǒng)中，采用區(qū)域選擇性功能與D功能，可實現(xiàn)選擇性保護。將區(qū)域選擇性D設置為ON，而S和G設置為OFF，同時一定要配備能穩(wěn)定供電的輔助電源，再通過各個斷路器的PR123/P的合適連接與配合，即可實現(xiàn)方向性的區(qū)域選擇性保護。

現(xiàn)在我們來看看選擇性保護。我們來看下圖：

當C點出現(xiàn)故障時，斷路器B和斷路器A哪個先分斷呢？答案是B。換句話說，選擇性保護是實現(xiàn)在過流情況下就愛那個供電系統(tǒng)中的故障部分隔離，確保只有Z靠近故障點的供電斷路器立即分閘，從而實現(xiàn)其它部分的供電連續(xù)性。

選擇性可以是*的，也可以是局部的。我們看下圖：

所謂*選擇性：斷路器B分斷C處包括短路電流Z大值在內(nèi)的所有電流；所謂局部選擇性：斷路器B只分斷設定電流值以下的故障電路，當故障電流等于或高于設定值時，A和B同時分斷。

為了保證Emax脫扣器PR121、PR122、PR123的選擇性，必須遵守如下原則：

1）兩個斷路器的時間電流曲線之間沒有交叉點，并且誤差也必須包括在內(nèi)

2）只要負載側采用Emax斷路器，供電側斷路器的跳閘時間為t2，則負載側斷路器的時間t2之間的時間至少相差70毫秒。

其實不管是哪個公司的產(chǎn)品，上級斷路器和下級斷路器各自的脫扣器其對應的脫扣時間必須大于70毫秒。

我們看下圖：

從表中可以看出，斷路器的時間電流曲線之間沒有間斷點，S保護設定的脫扣門限Z小差值為70毫秒。且有：A和B之間達到75kA，B和C之間達到75kA。因此，既然系統(tǒng)的Z大短路電流是70kA，這種選擇性配合被稱為*選擇性。

現(xiàn)在給大家介紹Emax開關脫扣器PR123的雙S功能。

PR123能夠獨立地設置2個S保護功能的門限值，而且能夠同時激活。

我們來看一個例子：

圖中電力變壓器的上端是中壓系統(tǒng)，電力變壓器的下端是低壓系統(tǒng)。由于選擇性的原因，要求低壓進線回路的Emax斷路器其設定值必須為低門限值；對于低壓系統(tǒng)的變壓器，則要求低壓進線回路的Emax斷路器其設定值必須為高門限值。在這里，我們就采用PR123的雙S功能實現(xiàn)保護匹配。