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1、D,yn11结线组别变压器短路电流的计算和应用摘要:以D,yn11组别S111000KVA为例,在10KV母线最大运行方式下,其二次侧三相短路最严重时短路电流值可达27KA以上,要求其配电回路及电气元件均应按不小于30KA进行动稳定和热稳定校验,以便选取其技术参数,才能保证短路情况下安全断开故障电流。两相短路电流值为24KA以内,小于三相短路电流值,因此以三相校验为准,即可。单相短路电流值在16KA左右。考虑其他情况,应以其值进行中性线的动、热稳定性校验。即中性线应通过20KA校验值,才能保证安全运行和事故状态下其值动、热稳定性过关。 关键词:D,yn11结线组别 变压器短路电流 计算 应用
2、供电系统由于绝缘损坏,操作失误和自然灾害等因素诱发的短路电流,一般比正常电流大几十倍、几百倍,在大的电力系统中甚至可达几万安培或几十万安培。它对电力系统将造成极大危害,严重时可造成电网瘫痪。因此,预防短路故障,减少故障范围和减轻故障损失就成供电工作不可或缺的课题。众所周知:短路电流计算的意义就在于以确切的数据为依据,整定短路装置,选择限制短路电流元件(如电抗器),在满足动稳定性和热稳定性的要求下选择电气元件,确保电力系统既能提供正常负载电流,又能经受短路故障的考验,并能可靠地对正常线路和事故线路实施及时、准确的分合。为减弱电子设备生产的谐波污染,纺织高新工业园区棉纺项目广泛采用D,yn11组别
3、接线变压器。现以S11型D,yn11组别1000KVA油浸节能型变压器为例,探究其低压侧短路时,一、二次侧短路电流和影响,具体供电系统和等效电路如下图。一、变压器T二次侧短路计算:1.K (3) 时三相短路计算:根据天津电力设计院提供的2010年前园区1#35KV站10KV母线在最大运行方式下三相短路电流为7.22KA,所以其短路容量: SZ(3) = UPJ1* IKmax(3) =1.732*10.5*7.22=131.3(MVA)其系统阻抗XZ:XZ= =1.22(m)线路阻抗XL:XL=X0*L1*=0.08*0.3* 0.035(m)变压器T电抗XB:XB=7.2(m)如图K(3)时
4、系统等效电路(b)总阻抗:=+=1.22+0.035+7.2=8.455(m)三相短路电流:=27.31(KA)时二次侧短路容量:=*=*0.4*27.3118.92(MVA)2. K (2) 时两相短路计算:当变压器二次侧任意两相间短路,其电流:=*=*27.3123.65(KA)3. K (1) 时单相接地短路计算:=15.7(KA)式中=0.4028(m)是经对变压器直流电阻计算得来的,此处不赘述,实际工程计算一般不纳入。二、折算至变压器T一次侧短路的计算:按文D,yn11结线组别变压器的特性和短路电流浅析所述:1. 三相短路时二次侧对一次侧的折算:=*=*=27.35*=1.092(K
5、A)二次侧=27.31(KA)一次侧=1.092(KA)2. 两相短路时二次侧对一次侧的折算:以U、V两相短路为例,其余同理。折算到一次侧短路电流:=*=*=23.65*=0.946(KA)按前文分析此电流仅在一次侧、两相有电流流过,为常数或零,即:=*=*0.946=0.546(KA)由于一次形结线,其线电流:=+=0.546+0=0.546(KA)=+=*=*0.946=1.092(KA)=+=0.546(KA)即变压器二次侧两相短路时,其作用于一次侧相电流及线电流都不相等。3. 单相短路时二次侧对一次侧的折算:以W相接短路为例,其余两相同理:=*=*=15.7*=0.628(KA)一次侧
6、绕组内相电流:=0(或常数C)=*=*0.6280.362(KA)一次侧线电流:=+=0.362+0=0.362(KA)=+=0+0=0=+=0.362+0=0.362(KA)三、综上所述,可知:1. 以D,yn11组别S111000KVA为例,在10KV母线最大运行方式下,其二次侧三相短路最严重时短路电流值可达27KA以上,要求其配电回路及电气元件均应按不小于30KA进行动稳定和热稳定校验,以便选取其技术参数,才能保证短路情况下安全断开故障电流。2. 两相短路电流值为24KA以内,小于三相短路电流值,因此以三相校验为准,即可。3. 单相短路电流值在16KA左右。考虑其他情况,应以其值进行中性线的动、热稳定性校验。即中性线应通过20KA校验值,才能保证安全运行和事故状态下其值动、热稳定性过关。在10KV母线最大运行方式下,变压器二次侧三相短路电流折算到一次侧的短路电流值1.092KA,可作为电力系统10KV综合保护整定参数的技术依据。