高压熔断器加真空接触器回路设计导则(送审稿)

中国电力工程顾问集团公司技术标准TechnicalstandardofChinaPowerEngineeringConsulting(Group)CorporationQ/DG2-D03-2005高压熔断器加真空接触器回路设计导则TechnicalGuideforDesigningofHighVoltageFuseandVacuumContactorCircuit200X-XX-XX发布200X-XX-XX实施中国电力工程顾问集团公司发布高压熔断器加真空接触器回路设计技术导则Q/DG2-D03-2005中国电力工程顾问集团公司技术标准本文件的知识产权为中国电力工程顾问集团公司所有，任何单位或个人未经许可不得复制和使用，违者将被追究法律责任！1目次前言...................................................................II1范围....................................................................12规范性引用文件...........................................................13术语和定义...............................................................14一般规定.................................................................35真空接触器的选择.........................................................46高压熔断器的选择.........................................................47电流互感器的选择.........................................................68过电压保护...............................................................69继电保护的配置及整定.....................................................610控制、信号和测量回路...................................................811电缆热稳定截面的选择...................................................912布置安装...............................................................9附录A（资料性附录）........................................................10附录B（资料性附录）.......................................................113附录C（资料性附录）........................................................15附录D（资料性附录）........................................................18附录E（资料性附录）........................................................19附录E（资料性附录）.......................................................201高压熔断器加真空接触器回路设计技术导则Q/DG2-D03-2005中国电力工程顾问集团公司技术标准本文件的知识产权为中国电力工程顾问集团公司所有，任何单位或个人未经许可不得复制和使用，违者将被追究法律责任！II前言高压熔断器加真空接触器回路（以下简称F-C回路）由于其可靠的技术性能及具有节省占地、节约投资等优点，已在国内火力发电厂中得到了广泛的应用。目前国内的制造厂已能生产电压等级3～10kV、开断电流31.5～50kA全系列产品，并在工程项目中广泛采用。在设计上，《火力发电厂厂用电设计技术规定》对F-C回路明确可以使用，但未给出具体的选择规定，国内也没有相关的设计规程，在工程设计中急需能够指导和规范F-C回路设计的技术规定，因此，电力工程顾问集团公司组织编写本企业标准：《高压熔断器加真空接触器回路设计导则》，指导集团公司内部厂用F-C回路的选型设计工作。本标准由中国电力工程顾问集团公司科学技术委员会提出并组织审查。本标准由中国电力顾问集团公司技术管理部负责解释。本标准起草单位：中国电力工程顾问集团东北电力设计院。本标准主要起草人：王喆、李岩山、狄莹、顾学宏、魏显安等。高压熔断器加真空接触器回路设计技术导则Q/DG2-D03-2005中国电力工程顾问集团公司技术标准本文件的知识产权为中国电力工程顾问集团公司所有，任何单位或个人未经许可不得复制和使用，违者将被追究法律责任！1高压熔断器加真空接触器回路设计导则1范围本标准作为选择高压熔断器加真空接触器回路（以下简称F-C回路）设备参数及规范的设计导则。适用于火力发电厂新建或扩建工程3～10kV厂用电系统F-C回路的设计。涉外工程、其他行业用电工程可参照使用本标准。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改或修订均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。DL/T5222导体和电器选择设计技术规定DL/T5153火力发电厂厂用电设计技术规定GB15166.2交流高压熔断器－限流式熔断器GB15166.5用于电动机回路的高压熔断器的熔断件选用导则GB15166.6用于变压器回路的高压熔断器的熔断件选用导则GB/T14808交流高压接触器和基于接触器的电动机起动器DL/T5136火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程DL/T593高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T2900电工术语GB156标准电压3术语和定义3.1高压熔断器加真空接触器回路（F-C回路）指采用高压限流熔断器和真空接触器组合来保护和操作电动机、变压器等用电设备的电气设备组合（简称F-C回路）。在F-C回路中真空接触器作为保护和操作电器，当回路电流小于真空接触器和高压限流熔断器保护交接点电流时保护和操作功能通过真空接触器实现；高压熔断器作为保护电器，当回路电流大于真空接触器和高压限流熔断器保护交接点电流时由高压熔断器熔断。3.2熔断器熔断器指当电流超过给定值一定时间后，通过一根或多根经过专门设计和匹配的熔体高压熔断器加真空接触器回路设计技术导则Q/DG2-D03-2005中国电力工程顾问集团公司技术标准本文件的知识产权为中国电力工程顾问集团公司所有，任何单位或个人未经许可不得复制和使用，违者将被追究法律责任！2的熔化来开断电流并断开回路的一种开关装置。熔断器包含构成完整装置的所有部件，一般由熔体、绝缘外壳、触头帽和撞击器等组成。F-C回路中的高压熔断器指作为后备熔断器使用的高压限流熔断器。是在规定的电流范围内且在它的动作期间和动作结束之前，将电流限制到远低于预期电流峰值的熔断器，其作为保护功能元件，应具有速断保护特性好，且开断电流越大，开断时间越短的特性。3.3真空接触器主触头在高真空室内，能关合、承载及开断正常电流及规定的过载电流的机械开关装置。3.4预期电流即熔断器以阻抗可以忽略的导体代替时，回路中将要流过的电流，按规定是指交流分量有效值。工程中最大预期电流可取计算的厂用电系统母线处短路电流水平对应的电流。3.5熔断器的时间－电流特性曲线在规定的动作条件下，给出的将时间作为预期电流的函数的曲线。指以熔断器的预期电流和弧前时间（也称熔化时间，也有的制造厂采用动作时间）为横、纵坐标的表征熔断器特性的曲线，一般表示在双对数坐标纸上。弧前时间－电流特性曲线以平均值表示，电流的允许偏差为±20%，时间范围为0.01s至600s及以上。当最小开断电流所对应的弧前时间小于600s时，用虚线引伸到600s，大于600s时应按实际时间（1h或1h以上）给出，曲线图见附录D中时间－电流特性。为避免阻碍新型熔断器的未来发展，熔断器时间－电流特性曲线至今没有标准化，也没有引证，因此不同制造厂的熔断器的时间－电流特性曲线可能会存在差异。3.6熔断器的截止电流特性曲线也称为切断电流特性或允许通过电流特性，其横坐标是预期电流，纵坐标为允许通过电流峰值，表示的是熔断器的限流特性。即由于熔体元件迅速熔化和灭弧，回路中的预期电流在未达到峰值以前即被切断而产生的限流作用。曲线图见附录D中限流特性。截止电流特性曲线也没有标准化，因此不同制造厂的熔断器特性曲线可能会存在差异，工程中在校验导体和电器动稳定时应注意。3.7熔断器的电流焦耳积分电流焦耳积分是电流瞬时值的平方在某一时间段上的积分，标志熔断器在熔断过程中通过并传递给被保护回路的能量。制造厂应提供短路电流的弧前焦耳积分最低值和动作焦耳高压熔断器加真空接触器回路设计技术导则Q/DG2-D03-2005中国电力工程顾问集团公司技术标准本文件的知识产权为中国电力工程顾问集团公司所有，任何单位或个人未经许可不得复制和使用，违者将被追究法律责任！3积分最高值。弧前焦耳积分是指在熔断器一相中，熔体从短路电流开始到熔化期间的焦耳积分值，它只与熔体的材料和几何尺寸有关。动作焦耳积分由短路电流燃弧期间的电流确定，它与开断相角、电源电压和短路电流大小、熔体的几何尺寸、熔断器外壳以及填料等有关。熔断器弧前焦耳积分和动作焦耳积分曲线见附录D中I2t曲线，由于电流较大时弧前焦耳积分和动作焦耳积分才开始有显著不同，因此只是在电流较大、弧前时间较短时才开始绘制最大动作焦耳积分。熔断器的电流焦耳积分特性曲线也没有标准化，因此不同制造厂的熔断器的特性曲线可能会存在差异，工程中在校验导体和电器热稳定时应注意。4一般规定4.1F-C回路的设计应满足机组安全和经济运行的需要，并应做到技术先进、设备落实、经济合理。4.2F-C回路的适用范围4.2.1F-C回路适用于额定电压为3～10kV，三相短路电流水平为31.5～50kA的火力发电厂、燃汽－蒸汽联合循环电厂的高压厂用电系统作为高压电动机和低压厂用变压器的保护和操作设备。4.2.2当高压厂用母线三相短路电流水平在31.5kA以下时，是否采用F-C回路应经技术经济比较确定，当技术经济合理时，可以采用F-C回路。4.2.3对发电厂内容量满足F-C回路供电要求且操作比较频繁的用电负荷推荐采用F-C回路。4.2.4对发电厂内的单台I类电动机不宜采用F-C回路。4.2.5架空线路、电容负载回路不宜采用F-C回路。4.3采用F-C回路供电的负荷容量上限4.3.1采用F-C回路供电的电动机和变压器的最大容量根据本标准提供的F-C回路设备选择方法确定。当高压厂用电系统额定电压为6kV时，可原则确定容量为1250kW及以下的电动机和1600kVA及以下的低压厂用变压器宜选用F-C回路供电，并根据工程中采用的具体设备规范进行核算和调整。4.3.2当高压厂用电系统额定电压为3kV或10kV时，采用F-C回路供电的电动机和变压器的最大容量可按其额定电流与6kV系统确定的1250kW电动机和1600kVA低压厂用变压器的额定电流相等来原则确定，再根据工程中采用的具体设备规范进行核算和调整。同时最大容量的确定还应满足4.3.3的要求。4.3.3火力发电厂中2000kW及以上电动机和2000kVA及以上变压器不宜采用F-C回路供电。高压熔断器加真空接触器回路设计技术导则Q/DG2-D03-2005中国电力工程顾