发布时间 : 星期日 文章低压断路器智能化控制技术研究更新完毕开始阅读
实部：
虚部：
当N=32，n=1代入，得基波的实部
、虚部
,则电流基波幅值为：
当计算出来的电流基波幅值大于或等于电流整定值的时候，就判断为故障。为了计算上的方便，同时为了减小误差，编程时直接采用平方值来比较，即故障发生。
时，认为
2．2．2 三段电流保护的实现原理
在电力系统中，存在发生各种故障的可能，虽然危害最大的是发生系统的短路，但是从发生的几率来看，出现最多的故障则是过电流——线路中的电流长期高于额定电流的一种非正常工作状态。
因为发生过电流故障时系统电流比额定电流略高，所以其程度不会立即对线路或电力系统中的负载设备造成损害，但是如任由其发展下去，长时间的累计效应，同样会给线路和用电设备带来很大的破坏。系统长时间工作在超过其额定电流的情况下，不论是绝缘还是各部件的机械强度都将迅速降低，加速系统的老化，而且机械性能、电接触性能的降低又会给其他类型的故障提供了可能性，所以更要认真对待。
过电流保护是智能型断路器最重要的保护功能。智能断路器具有过载长延时，短路短延时和短路瞬动三段电流保护特性。智能型断路器的过电流保护特性由时间——电流曲线表示，曲线位于直角坐标系中。纵坐标为动作时间，横坐标为电流倍数。信号检测部分采用罗可夫斯基线圈，不仅具有良好的线性度和不饱和性，并且能真实地反映回路中故障电流的变化和大小。智能型断路器己广泛应用到多种领域，有配电、有发电、有电动机保护、有普通上下级配合、有与高压侧熔丝配合等，因此采用了五种特性曲线，该五条特性曲线有516，共80级特性，完全包容了GBl4048.2的要求，且针对性更强，选用更方便。
典型的智能型断路器过电流保护特性曲线如图2.1所示，图中包含了过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段电流保护特性。三个电流保护段的电流整定值覆盖范围可以用数轴表示，见图2.2。
图2．1 断路器保护特性曲线
图2.2 整定值覆盖范围
图中短延时电流覆盖范围分别与长延时电流和瞬时电流覆盖范围相重叠。根据电流保护整定值的不同，断路器可以同时或分别具有三段保护特性，见表2．1。
表2.1 电流整定与保护特性关系
序号 1 2 3 4 电流整定 电流保护功能 三段保护 短延时、瞬动 长延时、瞬动 瞬动 备注 5 6 ：长延时电流整定值；
长延时、短延时 短延时 ，瞬时 功能被锁定 ：短延时电流整定值；：瞬动电流整定值。
下面根据特性曲线图依次分析智能断路器三段保护特性。 1．过载长延时特性
过载长延时特性的数学表达式为
其中，t为长延时动作延时值，I为过电流值，为长延时电流保护整定值，K
为长延时动作时间系数整定值，为特快反时限特性（动作时间与故障电流成反比）。其中N相可设置为50％保护或l00％保护，长延时动作时间系数整定值K决定过载长延时保护的选择范围。在智能型控制器的使用说明书中，给出了时时间t。
过载电流时的16个动作延
2．短延时特性
系统中不同相的导线间或相对地发生金属性的连接或经较小阻抗的连接，就发生了
短路，其直接后果就是电力系统中各工作点的电压降低，电流增大，而由大电流作用产生的热和力的作用又会造成绝缘破坏、设备变形等后果。
由于短路电流很大，会在出现故障的瞬释放巨大的能量，所以后果是非常严重的，但只要正确的选择保护装置、合理整定保护动作值。就可消除或减轻短路的影响。为此有必要对短路电流进行分析和计算，再确定合理的保护措施。
短延时保护有两种方式，一种为反时限保护，当故障电流超过反时限电流设定值时，控制器按与过载一样的曲线进行保护，仅是保护的速度要快10倍(即按过载曲线函数计算出的故障延时时间的十分之一)；另一种为定时限保护，当故障电流超过定时限电流设定值时，控制器按定时限延时保护。每个保护可根据需要关闭相应的功能。 当反时限电流值置于“0FF”位置或定时限电流值设置小于等于反时限电流值时，则控制器按定时限保护，反时限功能自动失效。当定时限保护投入时，无论定时限或反时限，短延时动作时间均不小于定时限的设置时间。但当定时限保护退出时，反时限保护的延时动作时间则不受定时限延时时间设置值限制(但不小于20ms)。 3．短路瞬动特性
瞬动保护时采取即采即比的方案，即将每次的采样值与整定值比较，若大于整定值，则再采样一次，如果仍然大于整定值，说明是故障出现，否则属于尖峰干扰。
当检测到电流超过短路瞬动保护的设置值时，理论上断路器应该马上动作，考虑到断路器固有分断时间，短路瞬动保护的动作时间(含断路器固有分断时间)应小于100ms。智能断路器一般设有OFF锁定功能，在不需要的相应的保护中可关闭相应的保护功能。
2.2.3 过电流保护特性曲线的运用
配电系统和用电设备的过载运行是经常发生的。过载时，系统中负载电流成倍增加，
对线路和设备造成危害。为使配电系统可靠安全供电，要求断路器必须能躲过正常的过载范围内。可以先用指示灯预报警，提供一定的延时，以便有足够的时间切断过负荷设备，或为保证重要负荷的运转而切断次要负荷，减少经济损失。智能断路器过载电流的整定重要考虑整个系统的经济性和保护的可靠性。
短路故障是配电系统正常运行遭到破坏的最主要原因。短路电流往往要比正常电流大几十倍，甚至上百倍。有效的切断故障电路是断路器的重要功能，同时它还必须保证非故障部分的正常供电。这就是所谓的选择性短路保护。对于有选择性保护要求的系统，其动作时间的整定必须分级进行。干线上断路器短延时可返回时间应大于支路上的断路器全分断时间。智能型断路器设置了短延时反时限和定时限特性，有包含了长延时范围在内的保护区间，以满足上下级之间的选择性保护。只要在主电路和支路电路的断路器上合理选择电流整定值和动作时间，就可得到可靠的上下级短路短延时保护配合。 短路瞬时动作功能是为弥补断路器短延时通断能力不足而设置的。线路中一旦出现特大短路电流，就必须由瞬动使断路器断开。
2.2.4 保护的实现
定时限保护的实现原理比较简单。当故障电流值大于相应的整定电流值时，启动定时器，定时时间到，保护动作。在定时时间内，如果故障电流值小于整定值，则保护退出。
反对限保护实质为热保护，动作对间与电流平方成反比。根据测得的过电流倍数，计算求得动作时间，定时时间到，则保护动作。在定时时间内，如果故障电流值小于整定值，则保护退出。