断路器选配原则，配电断路器工作原理

本案例为如下图所示的配电系统，设备参数列于附表。电机M1、M2均轻载启动（ICL=600A），并尽量使用各级断路器。选型前计算各级故障点短路电流，IK1=31.5kA，Ik2=29.7kA，Ik3=19.12kA，Ik4=12.22kA，端子单相对地短路电流I′k4=4.9kA。

附录：配电系统设备参数

分析1 电机保护断路器Q3的选择由于IN=182.4A，可选择额定电流为200A的断路器。由于Ik3=19.12kA，因此选择额定分断能力为20kA的断路器。由于电网电压为380V，因此断路器的额定电压为380V。因此，可选择短路分断能力为20kA或50kA的断路器。断路器的整定值为长延时动作电流整定值为200A，瞬时整定电流Iin=12IN=12182.4=2189A。若线路端发生单相接地故障，I ′k4=4.9kAI′k4/Iin=4900 /2189=2.2381.25 因此，断路器Q3可以起到保护作用。考虑到电机M1轻载启动，若长延时动作电流设定为6倍，则恢复时间仅需5秒。

2 配电断路器Q2 Icl=600A，故可选用额定电流为630A的断路器。由于Ik2=29.7kA，请选择延时短路分断能力为30kA的断路器。如果你看一下选型说明书，就会发现630A断路器不具备非常大的延时短路分断能力。因此，DW15-1000断路器只能在多级之间使用，延时短路分断能力为30kA，过流脱扣器为630A。由于断路器Q2是配电系统的第二级，因此延迟时间短至0.2秒。短延时动作电流整定值为Isd1.1(Icl+1.35ksIN)=1.1(600+1.356.5182.4)=2421A，最大可设置为2800A，约为释放值的4.5倍。三重延时操作当前设定值返回时间为8s。 Iin=1.119.12=21.03kA 这里，Q3受电线路的短路电流也为19.12kVA，可设置为22kA。 3. 选择断路器Q1。 Q1为变压器主保护开关，变压器二次额定电流IN2=1445A，故选用DW15-1600断路器。但由于延时开通/分断能力为30kA，无法满足Ik1=31.5kA的要求。超过级数必须选择DW15-2500断路器。延时合闸/分断能力设置为40kA，瞬时整定电流设置为1.129.7=32.67kA，但由于该值小于DW15-2500断路器的延时短路分断能力，因此可以正常使用，不会出现瞬间中断，有效。然而，这种解决方案并不经济。在节省成本的基础上，还可以选择DW15-1600断路器，仅需30kA的瞬时动作电流。如果短路电流超过30kA，应立即断开断路器。短路延时时间可设置为0.2+0.2=0.4s，短路动作电流整定值可设置为4500A，Isd1.1(1445+1.355.8329)=4423(A)。长延时动作电流整定值可设置为1600A，长延时动作电流整定值三倍时的恢复时间为15s。 4. 选择断路器Q4。该断路器的特点是安装位置离变压器很近，短路电流高达31.5kA。电机M2用于不频繁启动的空压机。代替熔断器+接触器或普通断路器+接触器，选择具有直接启动和短路保护功能的断路器更为经济。 DWX15-400限流断路器的短路分断能力为50kA，并配有电磁操作机构，可进行类似于接触器的操作。脱扣器延时动作电流整定值可调整为0.85倍额定电流，即4000.85=340A，瞬时动作电流整定值为断路器额定电流的12倍，即12 x 400=4800A。空压机轻载启动，若延时动作电流值为6倍，恢复时间为5秒。