【2014年第4题】题1～5：某工厂10／0．4kV变电所，内设1000kVA变压器一台，采用D，yn11接线。已知该变压器的冲击励磁涌流为639A(0．1s)，低压侧电动机自启动时的计算系数为2，该变电所远离发电厂，最大运行方式下，10kV母线的短路全电

admin2019-04-10 64

问题【2014年第4题】题1～5：某工厂10／0．4kV变电所，内设1000kVA变压器一台，采用D，yn11接线。已知该变压器的冲击励磁涌流为639A(0．1s)，低压侧电动机自启动时的计算系数为2，该变电所远离发电厂，最大运行方式下，10kV母线的短路全电流最大有效值为10kA，最大、最小运行方式下，变压器二次侧短路时折算到变压器一次侧的故障电流分别为500A、360A。请回答下列问题：
10／0．4kV变电所内某低压配电系统图如下图所示。已知线路馈电线路末端预期故障电流为2kA，熔断器弧前时间电流特性见下图，弧前I²t_min值和熔断I²t_max值见下表。根据本题给出的图表数据，选择熔断器F的最小额定电流应为下列哪一项?

选项 A、28A
B、32A
C、40A
D、50A

答案C

解析依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》P622：
(1)过电流选择比：要求上、下级熔断器的额定电流比为1．6：1，本题中即1．6×20=32(A)。
(2)I²t特性，按下级20A熔断器考虑。根据《配三》P622，熔断I²t是全熔断时间内的焦耳积分，包括了弧前I²t。因此上级熔断器的弧前焦耳积分I²t_min应大于下级熔断器的熔断焦耳积分，这样才能保证上下级熔断器之间有配合，上级熔断器不会在下级熔断器熔断之前熔断，即上级熔断器的弧前焦耳积分应大于2000A²s，因此选额定电流40A的熔断器(对应的弧前焦耳积分为3000A²s，大于2000A²s)。
本题考查低压熔断器的选择以及上下级保护之间的配合，对于熔断器来说，最重要的是保证让下级熔断器先断开，即上级熔断器的弧前焦耳积分，2I²t_min应大于下级熔断器的熔断焦耳积分。熔断器的熔断过程大致分为：①熔断器的熔体因通过过载电流或短路电流而发热，其温度上升到熔体材料的熔点，但仍处于固态，尚未开始熔化；②熔体的部分金属开始由固态向液态转化，这时由于熔体熔化要吸收一部分热量(熔解热)，故熔体温度始终保持为熔点；③已熔化的金属继续被加热，直到其温度上升到气化点为止；④熔体断裂，出现间隙，并因间隙被击穿而产生电弧，直至该电弧被熄灭。上述四个阶段实际上是两个连续的过程：未产生电弧之前的弧前过程(包括第1至第3共三个阶段)；产生电弧之后的电弧过程。显然，过载电流相对额定电流的倍数越大，温度上升就越快，弧前过程也越短；反之，过载电流倍数越小，弧前过程就越长。

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