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【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
【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
admin
2019-04-10
41
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I
2
t
min
值和熔断I
2
t
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)I
2
t特性,按下级20A熔断器考虑。根据《配三》P622,熔断I
2
t是全熔断时间内的焦耳积分,包括了弧前I
2
t。因此上级熔断器的弧前焦耳积分I
2
t
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2000A
2
s,因此选额定电流40A的熔断器(对应的弧前焦耳积分为3000A
2
s,大于2000A
2
s)。
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,2I
2
t
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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