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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

admin2019-04-10  44
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：
在变压器高压侧设限流型高压熔断器对低压侧的短路故障进行保护，熔断器能在短路电流达到冲击值前完全熄灭电弧。下表为熔断器产品的技术参数。计算确定高压熔断器应选择下列哪一项产品?
选项 A、产品编号1
B、产品编号2
C、产品编号3
D、产品编号4
答案B
解析 (1)首先确定熔体额定电流，根据《工业与民用配电设计手册(第三版)》P216公式(5-28)：Irr=kIgmax=2×=115．47(A)，取125A，产品编号2、3满足要求。
(2)熔断器额定开断电流：对于额定开断电流的选择，应该分最大开断电流和最小开断电流。
1)最大开断电流选择：依据《工业与民用配电设计手册(第三版)》P202公式(5-7)，熔断器的额定开断电流应大于或等于短路全电流最大有效值，对于有限流作用的熔断器，能够在短路电流达到冲击之前完全熄灭电弧，因此可不考虑短路电流中直流分量的影响，可用对称短路电流初始值进行校验，由于题干中给出的是10kV母线短路全电流有效值，因此只根据这一条件，无法确定断路器的最大开断电流。
2)最小开断电流选择：依据DL／T5222—2005第17．0．10条第3款．熔断器对变压器低压侧的短路故障进行保护，熔断器的最小开断电流应低于预期短路电流，即要小于360A。产品编号1、2满足要求。
(3)熔断器的热稳定条件：应该躲过可能出现的冲击电流，即要保证在冲击电流持续时间之内不熔断。依据《导体和电器选择设计技术规定》DL／T5222—2005第17．0．10条，变压器回路的熔断器应能承受变压器的容许过负荷电流以及低压侧电动机成组启动所产生的过电流，其励磁涌流通过熔断器的热效应可按10～20倍的变压器满载电流持续0．1s计算，当需要时可按20～25倍的变压器满载电流持续0．01s校验，因为题干给出了励磁涌流大小及持续时间，所以其产生的热效应为：Q=TI2=0．1×6932=48024(A2.s)；
产品编号1、2的热效应：Q=TI2=0．15×700=73500(A2.s)，满足要求；
产品编号3、4的热效应：Q=TI2=0．05×700=36125(A2.s)，不满足要求。
综合上述分析，只有编号2的产品能够满足要求。
本题考查高压熔断器的选择，基本过程为：①额定电流的选择；②开断电流的选择；③热稳定条件应满足。对应的规范及手册在题目解答中已有体现。
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