断路器区域选择性联锁（ZSI）试验报告

1 概述

试验时间: 2003 年 06 月 25 日

试验地点: 上海市浦东施耐德配电电器有限公司

执行标准: GB14048-2、IEC60947-2

参加人员: 设计院 李炳华

施耐德公司 许仲舒、何巍伟、杨海龙

2 试验目的

验证 Masterpact MT 断路器的区域选择性联锁（ZSI）功能，以及在区域选择性联锁范围内的断路器在短延时故障情况下保证动作的选择性。

--短延时保护时，保证上下级保护之间的选择性；

--短延时保护时，快速切除故障回路，缩短系统承受短路故障电流的时间。

3 试验方法：

由施耐德公司提供两台MT断路器，按图1接线，在试验回路中注入大的故障电流，验证ZSI功能。

4 试验器材

表1 试验设备

断路器：MT 06 N1 3P F +MIC 5.0A，额定电流630A，交流50Hz、440V时极限分断能力为42KA，三相三极，Icu=Ics=Icw(0.5s)，固定式，具有电流测量、故障报警触点、故障指示、ZSI触点、测试、通讯等功能。

电流调整器：BANC DE TEST 6000AOPT 1480，用于提供低电压、大电流的电器设备，最大电流可达1500A，电流可调。电流调整器模拟较大的故障电流。

多功能测试仪：Merlin Gerin 33595，交流115/230V，50/60Hz，用于测量ZSI控制线路是否接通。

5 试验原理

两台相同型号，控制单元相同的断路器串联，控制单元所有设定值相同。在断路器未采用ZSI 和采用 ZSI 的情况下，分别向主回路注入相同大小的短路短延时电流，模拟单相短路。在未采用ZSI 的情况下，两台断路器将同时脱扣；而在采用ZSI 的情况下，下级断路器QF2将瞬时脱扣，上级断路器不脱扣。

由此可以证明，区域选择性联锁可以取消离故障最近的断路器的短路短延时功能，并保证上级断路器的短路短延时继续有效。从而达到在确保动作选择性的前提下，减少了短路电流对配电系统和设备的影响的目的。

图2 接线图

说明1：QF1和QF2未联锁时，相当于普通的配电回路；

2：QF1和QF2联锁，QF2解除自锁定时，相当于QF2下方还有一个ZSI联锁的断路器QF3，用于模拟短路故障发生在QF2下方，QF3不向QF2发送联锁信号，QF2由于未收到信号，将瞬时脱扣。

6 模拟试验内容及参数记录表

6.1 ZSI与普通保护的比较

两台断路器所有保护设置相同，当注入相同模拟短路电流值时，检查在未联锁和ZSI联锁时两台断路器的动作情况。

表2 试验参数记录单

结论1：当故障电流同时大于短延时整定电流时，普通保护的上下级保护QF1，QF2同时跳闸，保护没有选择性；

结论2：当故障电流同时大于短延时整定电流时，上下级保护采用ZSI联锁，由于QF2未收到下级的联锁信号，瞬时跳闸，而上级保护QF1不跳闸。

6.2 上级保护整定时间短，下级保护整定时间长

上级保护QF1断路器短延时动作阈值低于下级断路器QF2，检查在未联锁和ZSI联锁时两台断路器的动作情况。

表3 试验参数记录单

结论3：故障电流相同，整定电流值也相同，普通保护时整定时间短的QF1分断，整定时间长的QF2仍然闭合，符合常规；

结论4：ZSI联锁后，下级的QF2瞬时跳闸，而上级的QF1不跳闸，符合选择性要求。试验进一步验证了ZSI联锁的意义，MT之N型断路器最大分闸时间为70ms，因此，试验将QF1短延时时间定为tsd= 0.1s。

7 安全措施

7.1 保护断路器和周围设备的绝缘应良好。

7.2 带电设备断电后要接地放电。

7.3 保持现场持序，无关人员不得进入试验现场。