在电力系统中,断路器越级跳闸是一个不容忽视的问题,它可能会导致大面积停电,影响电力供应的稳定性和可靠性。下面我们将全面深入地探讨断路器越级跳闸的相关问题。
断路器跳闸需要同时满足两个关键条件:一是故障电流达到或超过设定的动作电流值;二是故障电流持续时间达到设定动作的时间。因此,要确保断路器不越级跳闸,必须在电流设定值和时间设定值上进行配合。
例如,级断路器过流保护定值设定为 700A,持续时间设定值为 0.6 秒。那么,第二级断路器过流保护定值应按照一定比例缩小,将电流定值设为 630A,时间设定为 0.3 秒。这样一来,若在第二级断路器的保护范围内发生故障,无论故障电流是否达到级断路器的定值,当故障电流持续到 0.3 秒时,就会被第二级断路器切断,无法达到级断路器的 0.6 秒动作时间,从而避免了越级跳闸。
- 负载容量不匹配:主开关负载容量小于分开关负载总和的容量,容易引发越级跳闸。
- 漏电保护配置差异:主开关有漏电保护装置而分开关没有,当用电器漏电大于等于 30 毫安时,主开关会跳闸。
- 两级断路器保护不匹配:为避免这种情况,应尽量使用同品牌的断路器,以确保保护特性的一致性。
- 主开关操作问题:经常带负荷操作主开关,会导致触头碳化,接触不良,电阻增大,电流升高,发热跳闸。
- 下级断路器保护不足:下级断路器配置的保护无法正确判断故障,如发生单相接地故障但未配置零序保护。
- 断路器老化:断路器老化会导致分励脱扣时间变长,此时应更换分励脱扣时间小于上开关的分开关。
当发生上级断路器越级跳闸时,若查明有分路保护动作,但该分路断路器未跳闸,应分断该级断路器,然后恢复上级断路器;若查明各分路保护均未动作,则应检查停电范围内设备有无故障。若无故障,可合上上级断路器,并逐一试送各分路断路器。当送到某一分路时电源断路器又再跳闸,则可判明该断路器为故障断路器,可对该线路进行隔离维修更换。
- 保护类型原理一致:无论是短路故障还是接地故障,都是通过判断电流大小和持续时间来动作。
- 时间配合至关重要:由于故障电流很有可能同时满足多级断路器的保护定值大小,因此时间上的配合更为关键。
- 实际动作时间影响配合:断路器的保护定值和时间设定好后,并不一定能保证不越级跳闸。因为断路器完全断开故障电流所需的时间,除了基本的判断时间外,还包括机械本身的动作时间。不同厂家设备的性能差异可能会影响断路器间的配合。例如,第二级断路器原本应在 0.3 秒切断故障电流,但因机械性能差,多花了 0.4 秒才完全断开,在这期间级断路器检测到故障电流持续 0.6 秒,就会导致越级跳闸。所以,必须用继保设备测试断路器的实际动作时间总长,以确保配合的正确性。