为何低压断路器不考虑躲过励磁涌流?高压熔断器呢?

文摘   2025-01-22 05:29   天津  

前面两篇文章,把励磁涌流进行了讲解,也讲了高压三段保护定值如何设置能躲过变压器励磁涌流?这时候就有同仁咨询为何低压断路器的定值设计躲不过励磁涌流?那么本篇文章就来说下为何低压断路器的定值设计有时候躲不过励磁涌流也没问题。然后把熔断器能否躲过励磁涌流也一并分析了。

一、低压断路器

首先简单说明下,过去传统配电项目里,低压断路器的定值是可以躲过变压器励磁涌流的,定值设置比较高,但是现在的新能源箱变定值设计确实很多都躲不过变压器励磁涌流,通过上面两张图片的对比,可以得出结论,具体就不分析,可以参照上篇文章《高压三段保护定值如何设置能躲过变压器励磁涌流?》,但是为何产品还正常运行呢?很简单,送电的先后顺序决定了低压断路器定值无需考虑躲过励磁涌流。具体原因如下:

变压器的励磁涌流主要是由于铁芯中的磁通不能突变。当变压器空载合闸时,合闸瞬间电源电压产生的磁通会在铁芯中建立磁场。如果铁芯中有剩磁,并且合闸时电压的初相角使得磁通变化容易导致铁芯饱和,就会产生很大的励磁涌流。

当先合上变压器高压侧开关时,变压器铁芯已经被励磁。此时铁芯中的磁通处于一个相对稳定的状态。接着合上变压器低压侧开关,理论上不会产生像变压器空载合闸那样典型的励磁涌流。因为在这种情况下,铁芯的磁通状态已经由高压侧电源确定,低压侧合闸只是将低压绕组接入电路,并不会引起磁通的突变和铁芯的饱和过程。

当然,在实际情况中,由于系统中可能存在一些干扰因素,如合闸瞬间的操作过电压、系统中的谐波分量等情况,可能会在低压侧产生一定的暂态电流,但这个电流和典型的因铁芯饱和导致的励磁涌流在产生机制和幅值等方面是不同的这个暂态电流通常较小。

如果存在特殊项目,需要考虑低压断路器的励磁涌流,那根据上面文章的逻辑去设计考虑即可

二、高压熔断器

我们按照常规的选型原则来考虑,先看下常用的限流熔断器的熔断曲线。

10A的熔断器的熔断特性曲线(时间 - 电流特性)为例,当额定电流达到60A的时候,其分段时间为0.15秒;当额定电流达到100A的时候,其分段时间为0.035秒;由此看,如果按照变压器的额定电流选择熔断器,其数值大小和时间确实不一定能躲过变压器的励磁涌流,很容易存在合闸时误动作情况。

所以实际熔断器选型时,对于容量大于100kVA的变压器,一般熔断器的选型会在额定电流的基础上乘1.5-2的系数。10A额定电流情况下则会选择16A的熔断器,此时当额定电流达到60A的时候,其分段时间为3秒;当额定电流达到100A的时候,其分段时间为0.2秒。可以很可靠的躲过励磁涌流。

以上1.5-2的系数只是一个可靠的经验值,具体设计最稳妥的方法就是结合不同熔断器的熔断曲线和变压器的励磁涌流情况设计选型。甚至熔断器的选择还需要考虑与系统的其他参数相配合,如系统的短路容量、变压器的短路阻抗等。在考虑躲过励磁涌流的同时,也要保证熔断器能够在真正发生短路故障时及时熔断。变压器短路阻抗会影响励磁涌流的大小和衰减特性,通过准确计算变压器的短路阻抗,能够更精确地选择熔断器的参数,躲过励磁涌流。

到此结束,有其他意见的朋友可以留言。

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追梦电缘
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