MTE智能型框架式断路器开关柜

6 保护的设置
智能化断路器为了满足现场实际的需要, 设置了过载长延时、短路短延时、短路瞬时和接地等四段保护功能。其中瞬时保护是一种特殊的保护方式, 为了提高了可靠性, 它不需要对有效值进行比较, 而是采用即采即比的方式, 一旦发现某几个采样点连续**过规定的门槛, 立即让系统发出脱扣信号, 使断路器跳闸, 以防止过大的短路电流对系统设备造成破坏。智能化断路器的保护定值设置较为方便, 可根据用户的要求,在现场进行整定,定值设定完后还可在显示装置上显示出整定曲线, 使单一的动作特性有可能做到一种保护功能多种动作特性, 保护功能更加完善可靠。各保护功能的动作电流和动作时间值可由键盘及编码器预先设置, 并将这些数值输送给微处理器单元的内部存储器存储起来。当主回路发生各种故障时, 如故障电流、电压达到或**过设定值时, CPU 经过运算判断比较后输给驱动电路一个动作信号, 使断路器跳闸切断故障电路, 从而保护系统的正常运行。
随着高性能、低价格芯片和大规模可编程逻辑器件以及软件技术的不断发展应用, 智能化断路器在保护的多样性、判断准确性和抗干扰性、自诊断能力和实时通讯及显示等方面都会有较大的改进。特别是大规模可编程逻辑器件和高速数字信号处理器的应用以及新型的电压电流变换器或智能化断路器特种芯片的研制成功将会使智能化断路器的应用产生一个质的飞跃, 使应用面积广、网络结构复杂的低压电气系统综合自动化再上一个台阶。
2.2.2 剩余电流检测电路
剩余电流检测电路是一个零序电流互感器。被保护的相线、中性线穿过环形铁心，构成了互感器的一次线圈，缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈，如果没有漏电发生，这时流过相线、中性线的电流向量和等于零，因此在二次线圈上也不能产生相应的感应电动势。如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零，就使二次线圈上产生感应电动势，这个信号就会被送到中间环节进行进一步的处理，如图3所示。
电流检测由二三相交流互感器、运算放大器和整流滤波电路组成。其中三相交流互感器把电流转换为电压信号，经运算放大器构成的电路调理后整流滤波输入到单片机的A/D转换器进行转换。
传统的电压检测方法是采用电压互感器或者线性光隔器，采用电压互感器进行电压检测的缺点是互感器体积偏大，而很多时候设计的产品要求控制器的体积小巧，从而安装使用方便，而采用线性光隔的缺点是电压检测精度不高。本系统采用电流互感器与电阻串联的方法对电压进行检测，既大大减小了控制器的体积，也可以保证电压检测的高精度。其原理图如图4所示。
近年来国内外制造商陆续推出了智能断路器的相关技术，国外公司有ABB高压技术公司推出了插接式开关系统PASS（Plug&Switch System），采用了智能化传感器技术和微处理器技术，通过数字通信实现对设备的在线监测、诊断、过程监视和站内计算机监控。全部采用智能化PASS系统的澳大利亚275kv Blackwall变电站和Braemar变电站分别己于1999年和2000年投入运行。另外还有日本三菱电机开发的550kV智能化开关产品MITS（Mitsubishi Information Technology Switehgear）以及西门子公司的HIS（Highly Integrated Switchgear）。由南瑞继保、北京四方提供配套二次保护控制设备的MITS系统在广东500kV西江变电站进行运行试验。国内公司的有平顶山天鹰集团的ZFll-252kV GIS，状态监控系统集成了传感器技术、plc技术、计算机技术、检测技术、网络技术和通信技术等，实现了GIS产品内部电器元件，特别是是对其中断路器及其操作机构部分的状态监测，通过对各种参数的采集和结果的分析处理，完成状态信息和分析结果的显示以及相应的控制操作。该系统已经在云南大关变电站应用。此外南瑞继保PCS-9820A智能控制装置和CZX-12RI型操作继电器也可组成智能断路器操作系统。断路器智能化是一项更新换代的工作，它涉及到很多领域的技术进步和创新发展，如传感技术、微电子技术、计算机技术、信息技术以及断路器本身及操动机构等方面，需要更多的投入和开发。因此，随着各项技术的发展和各种产品的研发，智能断路器将逐步进入实用化阶段。
ENS塑壳断路器：塑料外壳式断路器是综合采用国际先进技术设计开发的新型断路器之一。用来分该断路器额定绝缘电压800V，适用于交流50Hz和60Hz，额定工作电压至690V，额定工作电流从6A至1250A的配电网络电路中，用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压等故障的损坏，同时也能作为电动机的不频繁起动及过载短路欠电压保护。该断路器具有体积小、分断高、飞弧短（或无飞弧）等特点，是用户使用的理想产品。断路器垂直安装（即竖装），亦可水平安装（横装）。
ENSLE塑壳漏电断路器：用来对人提供间接接触保护，也可以防止因设备绝缘损坏，产生接地故障电流而引起的火灾危险，并可用分配电能和保护线及电源设备的过载的短路，还可以作为线路的不频繁转换和电动机不频繁启动之用，常规的带剩余电流保护断路器的漏电保护模块工作电源取样为二相，本系列断路器为三相，若缺一任一相，断路器漏电保护模块仍能正常工作，额定剩余动作电流及较大断开时间根据实际情况现场可调。
EGL-125隔离开关：隔离开关是高压开关电器中使用较多的一种电器，是在电路中起隔离作用的。它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。EGL-125-4000A适用于两条低压电路切换或者两个负载设备的转换或安全隔离等。
手柄闭锁装置：是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔然后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸。
工作状态时，不容许其他人分闸而引起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不允许通电时，以防被人误将断路器合闸。
**断路器合不上闸的原因
低压空气断路器是低压配电系统的主要设备，无论在电气设备空载、负载或短路故障时，它都应能可靠地工作。它的主要作用是保护线路及设备，能接通、承载和分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常条件下（例如短路条件下）接通、承载电流一定时间和分断电流的一种机械开关电器。
低压空气断路器也称为框架断路器，框架电流范围630～6300A，主要用于低压配电系统的进线、母联及其他大电流回路。在实际应用中出现过断路器误跳闸，指的是在系统没有短路现象、线路没有异常的情况下，断路器自动跳闸。
2.2 电气方面故障原因：
（1）电子脱扣器保护装置故障或者误动作：由于电子脱扣器内部故障，发出错误指令使得脱扣装置动作，从而引起断路器误跳闸。
（2）电子脱扣器故障整定值不当：由于下游出现短暂用电高峰，导致配置**出电子脱扣器的整定值，引起断路器跳闸。
（3）电流、电压互感器回路故障：电压互感器故障，导致电子脱扣器供电电源异常，脱扣器不能正常工作，引起断路器跳闸；电流互感器故障，导致电子脱扣器检测到主回路的电流值不真实，并且使得电子脱扣器误判断，引起断路器误跳闸。

1断路器
低压断路器又称为自动空气开关，可手动开关，又能用来分配电能、不频繁启动异步电机，对电源线、电机等实行保护，当它们发生严重过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路。
过欠压脱扣器：全自动过欠压延时保护器是根据市场需要研发的新一代产品。该保护器设计合理，并采用进口元器件和国内**元器件组装，产品能在高压冲击和欠压情况下迅速可靠的切换电源，保护家用电器。当电压恢复正常值，经延时后能自动接通电路、恢复供电，能有效保护电器在电源瞬间通电的冲击。所有功能全部自动化，*专人操作，选用双色发光二级管指示，安全快捷。
EC100小型断路器：工业配电系统，短路及过载保护。额定电流63A-125A，额定短路分断能力高，具有短路限流结构。保护功能齐全，具有过载及短路保护装置，接线安全可靠，采用“框式”接线结构，功能扩展简便，安全可靠。可配多种附件：漏电脱扣器、辅助触头、报警触头、分励脱扣器、欠压脱扣器、汇流排。
EPD电涌保护器：EPD插拔式采用与固定式电涌保护相同的工作原理和选择准则。对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护。
EIC1交流接触器：主要用于交流50Hz或60Hz额定电压至660V及以下，供远距离接通和分断电路之用，并可与相应规格的热继电器或电子保护器组合成电磁式或机电一体化的电动机起动器。
报警触头：用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会**过1A。
分励脱扣器：分励脱扣器是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70%-110%之间的任一电压时，就能可靠性的分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能**过1S，否则线就会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为的按住按钮，分励线圈始终不会再通电这就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。
欠电压脱扣器：欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降（甚至缓慢下降）到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35%时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭合；电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。因此，当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸。
3、传统的重合闸采用重合闸继电器，正常运行时，重合闸继电器的电容进行充电，当发生故障断路器断开后，电容进行瞬间放电从而到达重合目的，当重合于故障时，由于电容未再进行充电，因此重合闸只能进行一次。采用智能断路器技术后有可能改变目前的试探性自动重合闸的工作方式，实现自适应自动重合闸，即做到在短路故障开断后，如故障仍存在则拒绝重合闸，只有当故障消失后才进行重合。采用智能技术后就会避免传统重合闸只能重合一次的弊端。
4、实现定相合闸，降低合闸操作过电压，取消合闸电阻，进一步提高可靠性;实现选相分闸，控制实际燃弧时间，使断路器起弧时间控制在较有利于燃弧的相位角，不受系统燃弧时差要求限制，从而提高断路器实际开断能力。
随着微机技术、微电子技术、计算机网络和数字通信技术的飞速发展，以及人工智能技术在产品研发和研究领域的应用，能断路器将会从简单的采用微机控制取代传统继电器功能的单一封闭装置，发展到具有完整的理论体系和多学科交叉的电器智能化系统，成为电气工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配系统及工业控制网络技术新的发展方向。