并联电容器用熔断器选型分析.docx

熔断器选型表
电容器额定容量(kVar)额定电流(A)系数×1.65(1.5)熔断器额定值(A)1521.736322536596337.55490100507211912575108178200150216356400225325536500262.5378624630300432648(1.5)630337.5541812(1.5)800
表格数据说明：
一、1.65倍系数的确定根据
1、根据GB/T15576中规定，“电容器应保证在1.1倍的额定电压下长期运行，通常元器件及辅件的选择应满足1.3倍电容器额定电流条件下连续运行，但应考虑电容器最大电容量可达1.10Cn，这时电容器的最大电流可达1.43倍额定电流，则元器件及辅件的选择应满足1.43倍电容器额定电流条件下连续运行。该过电流是谐波及高至1.10Un的过电压共同作用的结果。”关于这一点，在GB3983.1中也曾提及。
当将电容器(单元或组)接入并与别的已通电的电容器相并联时，熔断器装置会承受高幅值及高频率的过渡过电流和由此产生的热量。并且，在某些情况下电容器需要频繁投切操作，这时，就必须选择足以能承受住这些条件的熔断器。此外，熔断器应该保证其时间-电流特性满足装置在正常过载的情况下，熔芯不熔化。又根据在GB13539.2中的规定，对熔断器的时间-电流特性在电流方向允许有±10%的误差。所以，在此建议电容器容量为300kVar以下时选择电容器额定电流1.65倍的熔断器。
1.5倍系数的确定根据
当电容器组容量达到300kVar及以上时，因为容量比较大，所以其在系统中并不需要频繁的投切，此时，熔断器应能保证电容器投入时，不会因瞬间涌流过大而误动作即可。所以，电容器容量达到300kVar及以上时，选择的熔断器额定电流为电容器额定电流的1.5倍。
二、图文分析
从下图中可以看出，以晶闸管投切为投切开关时，几乎为零涌流。接触器(天水接触器)投切时，涌流也限制在10倍电容器额定电流以内，再对比熔断器的时间—电流特性曲线(金米勒)，可以看出，金米勒熔断器满足在过渡过电流情况下不熔断这一要求。
现以50kVar电容器补偿为例：蓝线为额定电流In=72A，绿线表示过载时的电流Ir=1.43*72=103A，在这种情况下，选择100A的熔芯已经略显不足，所以，选择125A的熔芯。
图1时间-电流曲线图

图2接触器投切电容器涌流波形图

图3晶闸管投切电容器涌流波形图

三、晶闸管投切电容器应采用快速熔断器，当其上级选用隔离开关熔断器组时，熔断器组的熔芯采用普通熔芯。当上级选用为塑壳断路器时，断路器的额定电流应≥下级所有支路的熔断器的额定电流之和，短路器的过载保护即长延时保护Ir设定为0.9倍额定电流In，短延时保护设定为1.5。以单路300kVar为例，额定电流In=433A，选用的熔断器和断路器均为630A，Isd=630*0.90*1.5=850A，根据断路器的脱扣曲线（施耐德）看出（见图4），并联电容器装置要在850A的额定电流下运行400s才会脱扣切断回路。即如果并联电容器装置中的熔断器及底座，投切开关，电容器和电抗器其中任何一个器件不能承受400S的850A过电流，设备和连接线就会由于温升超过限值或者电流超出耐流水平而损坏。
鉴于熔断器通常只做短路保护用而并不具备一般过电流的保护功能，在这建议为低压补偿设备使用适当的过电流继电器做电容器的过电流保护用，并将其整定在流过电容器电流超过1.43In时动作，以便更可靠地保护设备。
综上所述，要想保持并联电容器装置更稳定持久运行，设备的保护器件必须满足选择性，可靠性。比如，熔断器及底座等其他元器件处的温升和电抗器处的温控开关的动作温度是否满足选择性；温控开关是否可靠；装置的熔断器和断路器是否具有选择性等。满足这些情况后，才可以避免各种恶劣或者非常规状态对装置的损害。

图4电子脱口示意图（施耐德）

图中两条绿线及红色交点说明：当断路器电流为1.5倍额定电流时，脱扣装置要从电流达到1.5倍额定电流时起经过400s后才会动作