張信明, 郭景禮

(1.河北寶凱電氣有限公司, 河北 保定 071051; 2.華北油田公司 供水供電服務(wù)中心, 河北 任丘 062552)

BKM3ZF系列分體式多功能智能塑殼斷路器

張信明1, 郭景禮2

(1.河北寶凱電氣有限公司, 河北 保定 071051; 2.華北油田公司 供水供電服務(wù)中心, 河北 任丘 062552)

介紹了BKM3ZF系列分體式多功能智能塑殼斷路器。描述了集智能塑殼式斷路器、網(wǎng)絡(luò)電力儀表、剩余電流火災(zāi)監(jiān)控器及電動(dòng)機(jī)保護(hù)器于一體的多功能智能斷路器的應(yīng)用思路及方法。該系列智能型斷路器具備多種保護(hù)功能,可實(shí)現(xiàn)區(qū)域選擇性聯(lián)鎖功能,提高供電系統(tǒng)的可靠性;可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線Modbus-RTU協(xié)議實(shí)現(xiàn)通信和“四遙” 功能。

智能塑殼斷路器; 網(wǎng)絡(luò)電力儀表; 火災(zāi)監(jiān)控; 可靠性

0 引 言

BKM3ZF系列分體式多功能智能塑殼斷路器(Moulded Case Circuit Breaker,MCCB)由無(wú)過(guò)電流保護(hù)要求的斷路器(GB 14048.2—2008《低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第二部分 斷路器》附錄L中定義,簡(jiǎn)稱CBI)和智能控制器組成。由于智能控制部分與MCCB本體分離,智能控制器采取與網(wǎng)絡(luò)電力儀表、剩余電流火災(zāi)監(jiān)控器集中設(shè)計(jì)于一個(gè)96 mm×96 mm的儀表殼體內(nèi),使MCCB可實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品功能,且產(chǎn)品在系統(tǒng)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)區(qū)域選擇性聯(lián)鎖,可顯著提高供電系統(tǒng)的可靠性。

該系列產(chǎn)品智能控制器采用人性化設(shè)計(jì),具備配電網(wǎng)絡(luò)能源管理系統(tǒng)功能和火災(zāi)監(jiān)控器功能,可替代網(wǎng)絡(luò)電力儀表和火災(zāi)監(jiān)控器系列產(chǎn)品,適用于交流50/60 Hz、額定絕緣電壓為690 V、額定工作電壓400 V及以下、額定工作電流為12～800 A的配電網(wǎng)絡(luò)中作線路的不頻繁轉(zhuǎn)換及電動(dòng)機(jī)的不頻繁起動(dòng)之用,且能實(shí)時(shí)顯示和上傳配電系統(tǒng)各種電力參數(shù)及火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警信息。

1 產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)

BKM3ZF系列MCCB產(chǎn)品符合GB 14048.2—2008標(biāo)準(zhǔn)要求。主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

2 產(chǎn)品功能特點(diǎn)

該產(chǎn)品具有過(guò)載、短路短延時(shí)、短路瞬時(shí)、不對(duì)稱接地、斷相/電流不平衡和過(guò)、欠電壓、剩余電流等多種保護(hù)功能和隔離功能,能有效地保護(hù)配電線路和電源設(shè)備及電動(dòng)機(jī)不受損壞,可實(shí)現(xiàn)區(qū)域選擇性聯(lián)鎖,顯著增加配電系統(tǒng)的可靠性。BKM3ZF系列分體式智能MCCB外形如圖1所示。 (1) 采用分體式結(jié)構(gòu),智能控制器模塊與斷路器本體之間用屏蔽數(shù)據(jù)線連接,提高電磁兼容及可靠性。

表1 主要技術(shù)指標(biāo)

(2) 智能控制器模塊具備高精度能源管理系統(tǒng)功能,電流、電壓0.2級(jí),功率、電能0.5級(jí),可完全替代網(wǎng)絡(luò)電力儀表。

圖1 BKM3ZF系列分體式智能MCCB外觀

(3) 智能控制器模塊具備剩余電流火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警和控制功能,可完全替代電氣火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警器系列產(chǎn)品。

(4) 斷路器可具備自動(dòng)重合閘/閉鎖功能(需帶電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)),在過(guò)、欠壓保護(hù)脫扣系統(tǒng)恢復(fù)正?；蚴Ｓ嚯娏鞅Ｗo(hù)動(dòng)作后(可設(shè)置1～2次),經(jīng)過(guò)延時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)重合閘。

(5) 智能控制器模塊具備電動(dòng)機(jī)保護(hù)器過(guò)載觸點(diǎn)輸出功能,可完全替代電動(dòng)機(jī)保護(hù)器系列產(chǎn)品。

(6) 智能斷路器采用全新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),額定極限短路分?jǐn)嗄芰Ω?具有一定的短時(shí)耐受電流能力。

(7) 可實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)區(qū)域選擇性聯(lián)鎖功能,有效防止下級(jí)斷路器出現(xiàn)短路故障時(shí)發(fā)生越級(jí)掉閘現(xiàn)象。

(8) 具有無(wú)線短信通知功能模塊,可為配電系統(tǒng)無(wú)人值守創(chuàng)造條件。

(9) 采用Modbus-RTU現(xiàn)場(chǎng)總線和即插即用技術(shù),輕松實(shí)現(xiàn)“四遙”(遙控、遙信、遙測(cè)、遙調(diào))。

(10) 特別適用于各種抽出式低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備。

3 產(chǎn)品應(yīng)用

(1) 適用于抽出式或固定式成套開(kāi)關(guān)設(shè)備,應(yīng)用于各種抽出式低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備更為方便,智能控制器模塊安裝于抽屜體表面上,既能實(shí)時(shí)顯示各種電能參數(shù),又能現(xiàn)場(chǎng)整定保護(hù)特性和功能,安裝維護(hù)非常方便。

(2) 智能控制器模塊電源采用外部輔助電源和電流互感器自生電源共同供電的雙電源供電方案,保證電網(wǎng)因短路等故障導(dǎo)致電網(wǎng)電壓跌落時(shí)智能控制器能夠可靠工作。

(3) 智能控制器模塊中智能網(wǎng)絡(luò)儀表功能的信號(hào)采集可通過(guò)CBI內(nèi)部電流互感器進(jìn)行,如果對(duì)電力參數(shù)顯示精度要求高,可通過(guò)智能控制器模塊接線端子外接電流互感器進(jìn)行,其顯示精度可與智能網(wǎng)絡(luò)電力儀表一致。

(4) 采用Modbus-RTU標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場(chǎng)總線和即插即用技術(shù),通過(guò)RS-485/RS-232或RS-485/USB轉(zhuǎn)換器和RJ-45接口接線,連接到中心PC機(jī),方便地實(shí)現(xiàn)“四遙”功能。上位機(jī)通信軟件最多可適配128個(gè)產(chǎn)品組成的系統(tǒng)。

(5) 區(qū)域聯(lián)鎖功能:區(qū)域選擇性聯(lián)鎖分短路聯(lián)鎖和接地聯(lián)鎖,在有兩臺(tái)或多臺(tái)上下級(jí)關(guān)聯(lián)的MCCB配電回路中,當(dāng)短路或接地故障發(fā)生時(shí),檢測(cè)到故障的MCCB向上級(jí)MCCB發(fā)出信號(hào)并檢查有無(wú)下級(jí)MCCB發(fā)來(lái)信號(hào),如果檢測(cè)到有下級(jí)MCCB發(fā)來(lái)信號(hào),MCCB在其脫扣延時(shí)期間保持合閘。如果沒(méi)有檢測(cè)到來(lái)自下級(jí)MCCB發(fā)來(lái)的信號(hào),無(wú)論其脫扣保護(hù)是否存在延時(shí),MCCB將瞬時(shí)動(dòng)作脫扣。區(qū)域選擇性聯(lián)鎖示意圖如圖2所示。

圖2 區(qū)域選擇性聯(lián)鎖示意圖

(6) 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器觸點(diǎn)輸出功能:在電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)過(guò)載、電流不平衡/斷相或堵轉(zhuǎn)時(shí),智能控制器模塊經(jīng)相應(yīng)延時(shí)輸出信號(hào),使接觸器斷開(kāi)。若接觸器不能斷開(kāi),再經(jīng)0.2 s延時(shí)后通知CBI立即斷開(kāi)。電動(dòng)機(jī)保護(hù)觸點(diǎn)接線如圖3所示?？赏耆娲妱?dòng)機(jī)保護(hù)器系列產(chǎn)品。

(7) 剩余電流火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警和控制功能:當(dāng)智能控制器模塊檢測(cè)到出現(xiàn)剩余電流故障時(shí),具備報(bào)警和控制MCCB動(dòng)作脫扣功能,符合GB 14287.2—2005《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng) 剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器》的要求,可連續(xù)監(jiān)視用電設(shè)備泄露零序電流的變化,達(dá)到設(shè)定值時(shí)及時(shí)報(bào)警或切斷故障線路。

4 結(jié) 語(yǔ)

介紹了采用基于網(wǎng)絡(luò)信息、傳感和測(cè)量、智能控制、能源管理、電氣火災(zāi)監(jiān)控等系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)的分體式多功能智能MCCB。該產(chǎn)品除具備輕松實(shí)現(xiàn)智能化、多功能、模塊化、可通信和安裝維護(hù)方便等特征之外,集成了斷路器保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)電力儀表、電氣火災(zāi)監(jiān)控、電動(dòng)機(jī)保護(hù)輸出等多種產(chǎn)品功能,并可在MCCB組成的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)區(qū)域選擇性聯(lián)鎖,提供了一種全新的多功能產(chǎn)品和技術(shù)方案。

[1] 張信明,萬(wàn)紹尤.基于分體式智能斷路器的低壓智能、可通信配電系統(tǒng)研發(fā)設(shè)想[J].電氣時(shí)代,2007(2):58-60.

[2] 張信明,王玉環(huán),李翠蓮.分體式智能塑殼式斷路器在低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備中的應(yīng)用[J].低壓電器,2010(14):52-55.

[3] GB 14048.1—2008 低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備斷路器[S].

[4] GB 14287.2—2005 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)剩余電流式電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器[S].

BKM3ZF Series Split Multifunctional Intelligent Moulded Case Circuit Breaker

ZHANG Xinming1, GUO Jingli2

(1.Hebei Baokai Electrical Equipment Co., Ltd., Baoding 071051, China; 2.Water and Electricity Supply Service Center of Petro China Huabei Oilfield Company, Renqiu 062552, China)

BKM3ZF series split multifunctional intelligent moulded case circuit breaker(MCCB) was introduced.The thinking and method of the application of intelligent breaker which combines intelligent MCCB,web electric meters,residual current fire monitor,and motor protector,were described.The series split intelligent MCCB has the multi-protective functions and can realize the functions of regional selective chain,thus the reliability of the power supply is greatly improved.At the same time,the series split intelligent MCCB achieves communication and four-control function through fieldbus Modbus-RTU communication protocol.

intelligent moulded case circuit breaker(MCCB); web electric meters; fire monitoring; reliability

張信明(1953—),男,高級(jí)工程師,從事智能電器及成套開(kāi)關(guān)設(shè)備方面的研究。

TM 561

B

1674-8417(2015)03-0060-04

2014-11-25

郭景禮(1958—),男,工程師,從事電氣自動(dòng)化方面的研究。