变压器保护用高压限流熔断器选型示例

高压限流熔断器做为一种保护可靠、投资较省的保护元件,使用得当则能发挥其优良的保护性能,否则会导致其保护功能的丧失,所以正确的选配熔断器显得尤为重要下面以10kV电力系统、容量为630kVA变压器如何通过时间-电流曲线选配合适的熔断器做一示范举例,可为设计人员在选配熔断器时提供参考。

1. 高压熔断器首先要躲过变压器励磁涌流的冲击而不熔断(标准中一般取12 In 0.1s做参考点,其中In=变压器额定电流)。

 2. 变压器一次侧最大短路电流时熔断器动作时间应<2S(变压器短路阻抗取5%,变压器最长耐受时间2S考虑).

 3. 变压器的额定电流:In=630×1.05÷10÷√3=38.2(A)(其中变压器的容差按照5%考虑)。

 4. 要求高压熔断器在变压器12In=458A0.1S情况下不能动作,即电流458A0.1S交点右侧曲线的熔断器可满足要求。查时间-电流曲线可以看出:≥63A熔断器在交点右侧,可躲过容量为630kVA变压器励磁涌流的冲击。

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5. 变压器短路阻抗取5%,其一次侧最大短路电流=100/5×In=784A,最长耐受时间2S,要求熔断器在此电流下的时动作时间必须<2S才能有效保护变压器不损害,即在电流784A和弧前时间2S交点左侧曲线的熔断才可满足要求。查时间-电流曲线可以看出:≤100A的熔断器在交点左侧,可满足在变压器最大短路电流(20 In)情况下动作时间小于2S要求。

综合12 In 0.1s交点右侧和20In2S交点左侧,符合条件的熔断器额定电流有63A、80A、100A,均可用于容量630kVA变压器的保护具体可用户可根据实际运行环境进行选取。

6. 反向验证:查熔断器时间—电流曲线,63熔断器在764A的短路电流下弧前时间为0.04S左右;80A 熔断器在764A的短路电流下弧前时间为0.15S左右;100A 熔断器在764A的短路电流下弧前时间为1.3S左右,三个电流等级的熔断器动作时间均小2S,说明这3个电流的熔断器均可有效起到保护630kVA变压器的作用,但100A相对来说动作时间较长,保护精度有所减低。

7. 当用于封密的开关柜中时,熔断器需降容15%,则熔断器的额定电流应为:I=63÷(1-15%)=74(A),可选用额定电流80A的熔断器。

8. 当用于环氧树脂套筒中时,熔断器需降容25%,则熔断器的额定电流应为I=63÷(1-25%)=84(A),这时可选用90A或100A的熔断器。

9. 当环境温度超过40 ℃时,温度每升高1℃ ,熔断器的额定电流相应降低1%;熔断器并联使用时要考虑温度相互影响因素,一般可把熔断器降容10%~20%使用。

10. 一般选用熔断器的额定电流应为变压器满载电流的1.5~2倍(经验公式),这是由于变压器允许短时过载150%运行。

11. 对于10kV电力系统,散热条件较好的情况下,熔断器选配一般也可采用简易算法,即变压器容量直接÷10即可,如630kV变压器可选用63A的熔断器。

12. 在三相系统里,当一个熔断器发生动作后,按照IEC60282-1标准建议:三个熔断器均应更换,这是因为尽管其它两个熔断器未熔断,但有可能已经严重损伤而接近损坏,如剩余的熔断器仍在使用,则有可能发生有害运行。

 

 西安翰德电力电器制造有限公司

                                     技术部:魏书敏        


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