接地故障保护
简介
接地故障保护可防止相线至接地线故障,它比仅根据相电流进行保护更加灵敏。它通常用于 TN-S 系统,但也可用于其他接地系统。
保护导线中的接地故障可能导致故障现场或导线出现局部温升。
接地故障和中性线保护是独立的,因此可以相互组合。
接地故障保护有两种类型:
-
剩余接地故障保护基于相电流和中性线电流的总和。它检测断路器下游的故障。
-
电源接地回路 (SGR) 接地故障保护基于外部传感器、电源接地回路 (SGR) 电流互感器通过 MDGF 模块传送的信号。它检测断路器上游和下游的故障。
传感器与断路器之间的最大距离为 10 米。
可用性
下列设备提供接地故障保护功能:
-
MicroLogic 6.0 脱扣单元
-
3 极断路器和 4 极断路器
可使用下列外部互感器:
-
外部中性线电流互感器 (ENCT):测量中性线上的电流。有关 ENCT 安装的说明,请参阅 ENCT 说明书。
-
电源接地回路保护:包括接地故障保护和变压器中性点至接地的接头附近安装的 SGR 互感器。
接地故障保护通过流经断路器内部电流互感器的电流供电,不需要附加外部供电。
工作原理
接地故障电流根据断路器配置进行计算或测量,如下表所示。
断路器配置 |
Ig 接地故障电流 |
---|---|
3P |
Ig= I1 + I2 + I3 |
4P |
Ig = I1 + I2 + I3 + IN |
3P + ENCT |
Ig = I1 + I2 + I3 + IN (ENCT) |
3P 或 4P + SGR |
Ig = ISGR |
接地故障保护吸合电流 Ig 设定接地故障电流的水平,在此接地故障电流水平下,当达到接地故障保护时间延迟 tg 时,断路器脱扣。
时间延迟 tg 设定时间长度,在此期间,断路器承载接地故障保护吸合电流 Ig 范围之内的接地故障电流。
可以将时间延迟 tg 调整至:
-
四个设定值 (I²t ON)。在这种情况下,脱扣曲线为反时限曲线,最大 2 x Ir,表示时间延迟随着电流增加而减少。超过 2 x Ir,脱扣曲线为定时限曲线,具有恒定脱扣时间。
-
五个设定值 (I²t OFF)。在这种情况下,脱扣曲线为定时限曲线,具有恒定脱扣时间。
接地故障保护基于各相和中性线的实际 RMS 电流。
为了在间歇性电气故障时脱扣,脱扣单元累积接地故障脱扣范围内的间歇性电流(持续时间较短,不足以触发脱扣)。此类累积可导致比设定值更短的脱扣时间。
设置保护
接地故障保护设置为:
-
Ig:接地故障保护吸合电流
-
tg:接地故障保护时间延迟
-
I²t (tg):接地故障保护曲线(I²t ON 或 I²t OFF)
它们可以使用位于 MicroLogic 脱扣单元正面的 Ig 和 tg 多位旋钮来设置。
保护设置
接地故障吸合电流 Ig 和时间延迟 tg 值可单独设置,对于剩余和电源接地回路接地故障保护功能,这些值都相同。
Lg 吸合电流(精度 ±10%) |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
J |
||
In ≤ 400 A |
Ig = In x... |
0.3 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1 |
|
400 A < In ≤ 1200 A |
Ig = In x... |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1 |
|
In > 1200 A |
Ig = ... |
500 A |
640 A |
720 A |
800 A |
880 A |
960 A |
1040 A |
1120 A |
1200 A |
tg 时间延迟 (s) |
I²t OFF |
0 |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
I²t ON |
– |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
|
在 I²t ON 或 I²t OFF 状态下,In 或 1200A 时的脱扣时间 (ms) |
最长可复位时间 |
20 |
80 |
140 |
230 |
350 |
最长分断时间 |
80 |
140 |
200 |
320 |
500 |