简述变压器保护用熔断器的选择与负荷开关开断能力的配合

简述变压器保护用熔断器的选择与负荷开关开断能力的配合个人日记2010-11-11 17:16:32 阅读54 评论0 字号：大中小订阅

目前采用负荷开关-熔断器组合电器对10kV变压器保护的数量极大，根据我们公司生产负荷开关多年的情况来看，负荷开关、熔断器、转移电流三者与变压器保护要求如何匹配是用户经常提出的问题，希望作如下简述：

一、熔断器额定电流的选择原则

变压器的额定容量为SN，额定电压为UN，则变压器高压侧一次额定电流IN1 信息来自:输配电设备网的大小由下式提供：

设变压器分接开关按-5%分接抽头计算，同时户内变压器过负荷按120%，那么变压器高压侧可能出现的电流IN可由下式确定：

IN=IN1×120%×105%

一般情况下，限流式熔断器的额定电流I选用变压器额定电流的1.5～3倍，其大小可由下式确定： I=(1.5～3)×IN1综合变压器容量-SN、额定电流-IN、实际电流-IN1、熔断器电流-I 大小如下：

二、变压器励磁电流下熔断器持续时间

变压器投入时会产生励磁电流，要求该励磁电流不对所配熔断器构成损伤，那么熔断器的持续时间应大于励磁电流的持续时间，励磁电流 IS 的大小一般为变压器额定电流的10～20倍，绝大多数情况下不超过12倍，因此其值大小可由下式确定：

IS=12×IN1

其持续时间为0.1S。

为确定励磁电流下熔断器的持续时间,须引入反映熔断器动作特性的时间-电流特性曲线，如下图是我们公司常用的熔断器厂家提供的曲线，以IS作为横坐标值,分别求取对应纵坐标值,此值为不同熔断器规格的持续时间值t。

综合变压器容量-SN、励磁电流-IS 、熔断器电流-I、持续时间-t表如下：

由上表可以看出，熔断器按前表原则选择，变压器励磁电流持续时间均小于熔断器在该电流下的熔断持续时间，故励磁电流不会对所配熔断器造成损伤。

二、转移电流与负荷开关的开断能力

熔断器应对变压器的短路故障进行保护，特别是最严重的低压侧短路故障保护，变压器阻抗电压按UK=4.5%(630KVA及以上为5%)，变压器低压侧故障时，高压侧可能产生的最大故障电流IK可由下式求得：

有关转移电流在相关标准和文选中均有详细论述，我们公司生关的负荷开关中，熔断器撞击脱扣器触发负荷开关的分闸时间为T0=60ms，引入熔断器的时间—电流特性曲线，纵坐标中以T=0.9 T0作一水平线分别求出熔断器各规格曲线的电流值，即为熔断器熔断时首开相的电流值ISK，负荷开关二相开断的转移电流值IZ可由下式求得：

IZ=0.87 ISK

综合变压器容量-SN 首开相电流-ISK 转移电流-IZ短路电流- IK表如下：

由上表可以看出，变压器容量在400KVA及以下时，变压器可能产生的最大短路电流值均小于负荷开关的额定开断电流值，负荷开关可自行开断，不会产生转移电流，或者说转移电流小于负荷开关额定开断电流,此时配用630A的负荷开关是满足技术条件的，变压器容量超过上述容量时，短路电流大于630A，熔断器首开相形成后，将产生转移电流，负荷开关两相开断的转移电流的大小超过一般负荷开关的额定开断电流(630A)，这就要求进行负荷开关设计时,不应拘泥于额定开断电流为630A,而应考虑配用最大熔断器时可能产生的并且要求负荷开关能够顺利开断的转移电流值,此时意义的负荷开关不再是传统意义上的负荷开关(额定开断电流为630A)。