建筑电气实用技术100问
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3. 如何确定变压器主进断路器参数?

主进断路器的长延时整定是按计算电流或者额定电流整定,还是其他因素?需要考虑哪些内容?

变压器主进断路器长延时整定的选择:

为使变压器容量得到充分利用而又不影响变压器的寿命,变压器低压侧主断路器过负荷整定应与变压器允许的正常过负荷相适应,长延时过电流脱扣器整定电流宜等于或接近变压器低压侧额定电流。

从表3(摘自《配四》第315页)、表4(摘自《配四》第82页)来看,当需要考虑一定过负荷或者转移负荷,整定电流可按1.3倍额定电流选取。

注意高压电器与低压电器有明显区别。低压电器是开关保护导线,高压电器不是按开关额定电流选择导线。如高压断路器常见额定电流为630A和1250A,导线载流量一般明显小于这个值,其保护通常由综合保护装置来完成。

表3 回路持续工作电流

(续)

很多时候要求变压器负荷率为60%~70%的意义何在?主要是考虑一带二的情况。即当一台变压器故障或检修时,一台变压器带两台变压器所有负荷,或适当切除一些非重要负荷。当不考虑一带二,仅按规范要求考虑故障或检修时满足一、二级负荷,负荷率可取75%~85%。

例如,1000kV·A的变压器,低压侧额定电流为1443A,断路器额定电流整定在多大?1500A?1600A?还是2000A?这三个数字分别对应了1.05、1.1、1.3倍额定电流。如何正确理解和应用?

干式变压器过负荷承受能力,在额定电流的120%情况下的允许持续时间不能超过60min,过电流整定值不宜设得太大,以免变压器发热。根据厂家提供的过负荷曲线,一般干式变压器事故过负荷能力如下:

超出以上时间可能会造成绝缘的过热老化,甚至烧毁。变压器型号不同,其过负荷能力也有一定差别,但差得不太多。变压器测温装置测得的温度不是变压器绕组的温度,所以不能反映绝缘受热的最高温度。

变压器低压侧选择主进断路器,要注意和变压器过负荷能力相适应,既要能保护变压器,又要根据实际情况(当需要充分利用变压器容量时)接近过负荷能力。例如,变压器过负荷能力是1.3倍,而主进断路器是按1.1倍选择的,那么就有20%的过负荷能力无法充分利用;反之,变压器过负荷能力是1.1倍,而主进断路器是按1.1倍选择的,那么当过负荷在1.1~1.3倍之间时,可能无法保护而导致故障。

表4 10(6)kV/0.4kV变电站高、低压电器及母线规格

注: 1.高、低压电器及导体规格仅满足温升条件,选择的其他条件见相关规定。

2.配电用变压器的容量远小于系统容量,变压器低压侧短路电流及低压主进断路器短路分断能力按照系统短路容量无穷大考虑,短路电流周期分量不衰减。

3.高压电器设备的短路电流动稳定、热稳定校验见相关规定。

4.当有大量电动机时应核算其反馈电流。

一般民用多用干式变压器,工业多用油浸式变压器。油浸式变压器结实耐用,物美价廉,过负荷能力强,一般为1.3,有时也可达到2(需要结合实际产品性能和应用环境)。这就是《电力工程电气设计手册(电气一次部分)》中油浸式变压器过负荷能力为1.3~2的由来。如果是民用1000kV·A的变压器,按1500~1600A选择主断路器没有问题。《工业与民用供配电设计手册(第三版)》(以下简称《配三》)的第11章中也是建议采用1500A主断路器。

另外,变压器绝缘等级分为A、E、B、F、H、C。一般不宜低于F级。绝缘等级不同,过负荷能力、过负荷曲线也不同。

有时候变压器的散热不好,还需要考虑一定的降容。

有时候主断路器额定电流可能和变压器额定电流非常接近,甚至小于变压器额定电流或者按计算电流来选择,这些都不强制,需要结合实际情况来考虑。