GB T 1094.5-2008 电力变压器.第5部分 承受短路的能力.pdf
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1、ICS 29. 180 K 41 . GB 1094.5 2008 代替GB1094. 5 2003 立目A 目已党短Power transformers一Part 5: Ability to withstand short circuit (lEC 60076-5 :2006 ,MOD) 2008-09-19发布2009-06-01实施共GB 1094.5 2008 目次前言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 1 范围. 1 2 规范性引用文件. . . . . . . . . . .
2、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 承受短路的能力的要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3.1 总则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3.2 过电流条件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 承受短路能力的验证. . . . . . . . . . . . . . .
3、 . . . . . . . . . . . . . . 3 4.1 承受短路的耐热能力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4.2 承受短路的动稳定能力. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 附录A(资料性附录)承受短路动稳定能力的理论评估. . . . . . 11 A.1 范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4、 . . . . . 11 A.2 概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 A. 3 设计评审导则. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 附录B(资料性附录IEC 60076-5 :2006的系统短路视在容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 附录C(资料性附录类似确定. . . . . 22 GB 1094.5 2008 前E司本部分的第3章
5、和第4制性的,其余为推荐性的。GB 109412.5 注12额定容量大于100000kVA的短路阻抗值一般由制造方和用户协商确定。注22在由单相变压器组成三相级的情况下,额定容量值适用于三相组。注32不同额定容量及电压等级的具体短路阻抗值,且相应的标准,3.2.2.4 为了获得设计和统短路视在且。如果没有规定系统短路视在的对称短路电流值,应由用户在询价时提供变压器安装位置处的系,则应按表2选取。2 系统短路视在容设备最高电压Um/kV标称系统电压IkV短路视在容量/MYA6、10、2035 66 110 220 330 500 750 7.2、12、2440.5 72.5 126 252 36
6、3 550 800 500 1 500 5000 9000 18000 32000 60000 83500 注1g如无规定,则认为系统零序阻抗与正序阻抗之比为1-3.注22如用户另有要求,系统短路视在容量也可按附录B的规定选取,但应在订货合同中规定.2 GB 1094.5 2008 3.2.2.5 对具有两个独立绕组的变压器,通常只考虑三相短路,这种考虑实质上能充分满足其他可能包括在内的故障类型(3.2. 5注中所考虑的特殊情况除外)。注=当绕组为曲折形联结时,单相对地故障电流可能比三相短路电流大.但是,在所涉及的两个心柱中,较高的电流值被限制在半个绕组中.进一步说,在其他星形联结绕组中的电流
7、都小于三相短路时的电流.至于是三相短路还是单相短路对绕组的动稳定产生更大的危害,与绕组的结构设计有关.制造方和用户应就考虑哪种短路类型达成协议。3.2.3 多绕组变E器和自藕变压绕组包括稳定绕组和辅助绕组中的过电流应根据变压器和系统的阻抗来确定。应考虑运行中可能产生的不同类型的系统故障,例如:与系统和变压器的接地有关的相对地故障和相间故障见GBjT 13499 2002)。每个系统的特性(至少是短路视在容量值和零序阻抗与正序阻抗之比的范围)应由用户在询价时提出。三相变压器的三角形联结稳定绕组应能承受运行中可能出现的、并与相关系统的接地条件有关的不同类型的系统故障所产生的过电流,在由单相变压器组
8、成三相组的情况下,除非用户确认会采取特别保护措施以避免相间短路外,稳定绕组应能承受其端子处的短路。注2将辅助绕组设计成能承受其端子上的短路可能是不经济的.此时,应采取合适的措施(如,采用串联电抗器,或在某些情况下采用熔断器来限制过电流值.此外,也要注意防止变压器与其保护装置之间的线路部分发生短路队冉.3.2.4 增压变压增压变压器的阻抗值可能很小,因此,绕组中的过电流主要由变压器安装位置处的系统特性来确定。这些特性应由用户在询价及订货时提出。如果增压变压器直接与一台变压器相连作电压幅值和/或相位移调节用,则此增压变压器应能承受由这两种设备合成阻抗所产生的过电流。3.2.5 直接与其他电器相连接
9、的变E当变压器直接与其他电器相连接时,这些电器的阻抗将限制短路电流。按制造方和用户之间的-j议,可以将变压器、系统及与变压器直接相连电器的各自阻扰的总和计人在内。如果发电机与变压器之间的连接良好,以至在此范围内的相间或两相接地故障的可能性可以忽略不计时,则上述规定也适用于发电机变压器。注=如果发电机与交压器之间的连接状态如上所述,则对于中性点接地的星形一三角形联结的发电机变压器,在与星形联结绕组相连接系统发生相对地故障,或在发电机与系统不同步的情况下,就可能发生最严重的短情况.3.2.6 专用变压器和安装在故障率高的系统中的变压对于特殊使用场合如电炉变压器和向牵引系统供电的变压器或运行条件(如
10、所连接系统的故次数多),变压器承受频繁过电流的能力,应由制造方和用户专门协商确定。有关系统中非正常运行条件的情况,用户应事先向制造方提供。3.2.7 分接开关当变压器装有分接开关时,分接开关应能承受与绕组一样的短路过电流。但不要求有载分接开关具有切换短路电流的能力.3.2.8 中性点端子曲折形联结绕组的中性点端子,应按可能流经这电。4 承受短路能力本章的要求既适用于GB1094.1所规定的泊程式电力变压器,也适用于GB1094. 11所规定的干式电力变压器。3 GB 1094.5 2008 4. 1 承受短路的耐热能力4. 1. 1 概述变压器承受短路的耐热能力应通过计算的方式进行验证。4.
11、1. 2 4.1.5的规定进行。4. 1. 2 对称短路电流E对于具有两个独立绕组的三相变压器,对称短路电流方均根值I应按下式计算:U 1 . . . . . . ( 1 ) .3 x (Z, x Z,) 式中zI一一对称短路电流的方均根值,单位为千安(kA); Z,一一系统短路阻抗,每相欧姆(n)(等值星形联结),按下式计算tZ.一旦-S ( 2 ) 式中zU,-标称系统电压,单位为千伏(kV); S一一系统短路视在容量,单位为兆伏安(MVA)。U和Z,按以下规定za) 对于主分接zU一一所考虑绕组的额定电压矶,单位为千伏(kV); Z,一一折算到所考虑绕组的变压器的短路阻抗1,每相欧姆(n
12、)(等值星形联结),按下式计算:式中zz.-ztXUi 一一IOSr Z,一一在参考温度、额定电流和额定频率下所测出的主分接短路阻抗,用%表示;Sr-变压器的额定容量,单位为兆伏安(MVA)。b) 除主分接外的其他分接=U一一所考虑绕组在相应分接的电压(另有规定除外户,单位为千伏(kV); Z,一一折算到所考虑绕组在相应分接的短路阻抗,以每相欧姆(0)表示。对于多绕组变压器、自藕变压器、增压变压器和直接与其他电器连接的变压器,其过电流按3.2.3、3.2.4或3.2.5进行。所有变压器,除3.2.2.2所述情况外,都应考虑系统的短路阻抗。注2曲折形联结的绕组,单相对地故障的短路电流可能明显大于
13、三相故障电流.因此,在计算的温升时应考虑此电流值的增大.4. 1. 3 对称短路电流的持续时间除另有规定,用于计算承受短路耐热能力的电流I的持续时间为2s。 ( 3 ) 别结注z对于自捐变压器和短路电流超过25电流的变E器,经制造方与用户协商后,短路电流持续时间可以小子25. 4. 1.4 每个绕组平均温度的最大允当每个绕组分别按4.1.2和4.1.3施加规定持续时间的对称短路电流I后,其在任何分接位置下的平均温度矶应不超过表3规定.吊/.IH.a 公式(4)和公式(5)中所用法测量的绕组温升之和。如。应表示为最高允许环境温度与在额定条件下用电阻出的绕组温升不适用时,则绕组起始温度4应为最高允
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