GB 1094.5-2003 电力变压器 第5部分;承受短路的能力.pdf
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1、GB 1094. 5 2003 前言本标准的全部技术内容为强制性。本标准是根据国际电工委员会出版物!EC60076 5, 2000电力变压器第5部分z承受短路的能力对国家标准GB1094. 5 1985(电力变压器第5部分承受短路的能力进行修订的,修订原则为等效采用!EC60076 5 ,2000标准。本标准自实施之日起代替GB1094. 51985(电力变压器第5部分s承受短路的能力。本标准与前版相比,主要在额定容量分类、系统短路视在容量值、短路后绕组平均温度的计算公式及短路试验后的故障检查和试验结果判断等方面有所改变,此外还增补了适用范围、引用标准等内容。本标准的编写方法及格式按照GB/T
2、1. 1 1993,相应的章、条与!EC60076 5, 2000标准基本一致。本标准对!EC60076 5, 2000标准所修改和补充的内容,分别以采用说明的注的形式进行说明或列于附录C中,以方便对照。本标准的附录A和附录C为提示的附录,附录B为标准的附录。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国变压器标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位z沈阳变压器研究所、中国电力科学研究院、武汉高压研究所、西安变压器厂、保定天威保变电气股份有限公司、沈阳变压器有限责任公司。本标准主要起草人章忠国、林然、李光范、武志荣、聂三元、郭爱华、钟俊涛。本标准参加起草单位s北京变压器厂、顺德特种变压器厂、山东省
3、金曼克电气集团公司、佛山市变压器厂、东莞市变压器厂。本标准参加起草人:石肃、胡振忠、曾庆赣、牛亚民、陈荣勤、王文光。本标准于1971年首次发布,1979年第一次修订,1985年第二次修订,2003年第三次修订。本标准委托沈阳变压器研究所负责解释。皿GB 1094. 5-2003 IEC前言1) 国际电工委员会(简写为IEC)是由所有国家电工委员会CIEC国家委员会)组成的一个世界性的标准化组织。IEC的宗旨是推动电工和电子领域内的全部标准化问题的国际合作。为了这个目的以及其他活动的需要,IEC出版了国际标准。!EC标准的制、修订任务是委托给各技术委员会负责。任何对此宗旨表示关注的国家电工委员会
4、,均可参加标准的制、修订工作。与IEC有联系的国际组织、政府机构和非政府组织也可参加这些标准的制、修订工作。IEC与国际标准化组织(ISO)已按相互间达成的协议条件进行紧密的合作。2) 每个技术委员会是由对该技术问题表示特别关心的各国家委员会组成的。它所作出的决定或协议,最大限度地反映了国际上对此技术问题的一致意见。3) 这些决定或协议,以标准、技术规范、技术报告或导则的形式发布并供国际上使用,在这一意义上已为各国家委员会所承认。4) 为了促进国际上的统一,IEC希望各国家委员会,尽量采用IEC标准作为本国的国家标准或地区标准。IEC标准和相应的国家标准或地区标准之间的任何差别应在其国家标准或
5、地区标准中明确地指出。5) IEC尚未制定任何有关认可标志的程序,因此,当某一台设备被宣布为符合某一IEC标准时,!EC对此不承担任何责任。6) 提请注意本标准的一些内容有涉及到专利权的可能性,对任何或全部的专利权,!EC没有责任对此予以确认。本标准由IECTC 14:电力变压器技术委员会制定。本标准是第二版,替代1976年发布的第一版和第2号修改单(1994)。本标准(第二版)是技术修订版。IV 本标准文本是在下述两个文件的基础上制定的。FDIS 14/346/FDIS 有关本标准批准的详细情况,见上表列出的表决报告。本标准是按ISO/IEC导则第3部分起草的。附录A是信息的附录。附录B是标
6、准整体的组成部分。表决报告14/353/RVD 委员会决定本出版物的内容到2004年保持不变,到时,标准将被:确认3废止g修订版本代替,或一一局部修改。中华人民共和国国家标准电力变压器第5部分:承受短路的能力Power transformers一Part 5, Ability to withstand short circuit 1 范围GB 1094. 5-2003 eqv IEC 60076-5, 2000 代替GB1094. 5 1985 本标准规定了电力变压器在由外部短路引起的过电流作用下应元损伤的要求。本标准叙述了表征电力变压器承受这种过电流的耐热能力的计算程序和承受相应的动稳定能力
7、的特殊试验和计算方法。本标准适用于GB1094. 1标准所规定范围内的变压器。2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 1094. 1-1996电力变压器第1部分总则(eqv!EC 60076-1, 1993) GB 6450一1986干式电力变压器(eqv!EC 60726 ,1982) GB/T 13499 2002 电力变压器应用导则(idt!EC 60076 8,1997) 3 承受短路能力的要求3. 1 总则变压器及其组件和附件应设计制造成能在
8、本标准3.2规定的条件下承受外部短路的热和动稳定效应而元损伤。外部短路包括三相短路、相间短路、两相对地和相对地故障。这些故障在绕组中引起的电流在本标准中称作“过电流”。3. 2 过电流条件3. 2. 1 一般条件3. 2. 1. 1 需要特殊考虑的使用条件下述情况对过电流大小、持续时间或发生频度有影响,需要进行特殊考虑并应在变压器技术规范中给予明确的规定2一一阻抗很小的调压变压器,需要考虑所连接的限流装置的阻抗;一发电机组的变压器易受到因发电机与所连接的系统失去同步而产生的较大的过电流;直接与旋转电机(如电动机或同步调相器)连接的变压器,在系统故障条件下,发电状态运行的旋转电机向变压器供给电流
9、;专用变压器及安装在高故障率系统中的变压器见3.2.们一故障时,非故障端子出现高于额定值的运行电压。3. 2. 1. 2 关于增压变压器电流限值中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局200305 26批准2004 01 01实施GB 104.5-2003 当增Hi变压器与系统的合成阻抗导致短路电流值大到使设计这种耐受此过电流的变压器是很困难的或不经济时,制造厂与用户应共同协商确定最大允许过电流值。此时,用户应采取措施使过电流限制到制造厂所确定的旦标志在铭膊上的最大过电流值。3. 2.2具有两个独立绕级的变压器3. 2.2. 1 二三相或三相组变压器的额定容续分为三个类别:第I类:不大于2500
10、 kVA; 第E类:2501kVA100000 kVA; 第理主运,100号。祉VA以上。3. 2. 2. 2 如无其他规定,对称短路电流(方均很值,见4.1. 2)应使用测出的变压器短路阪抗加上系统短路阻抗来计算。对于第I类的变压器,如果系统短路阪抗等于或小子变压器短路阪扰的5%,则在计算短路电流时,系统短路应抗可忽略不tL短路同主流的峰值应按4.2. 3计算。3.2.2.3 装1中给出了在额定电流(主分接)下的变压器短路阻抗最小值,如果需要更低的短路阻抗值,则变压器承受短路的能力应由制造厂与用户协商确定。司是:真有离个独立缓缓的变然怨短路l!IH克最小值额定容撮kVA最小短路应抗%630及
11、以下4. 0 631l 250 5.由12512 500 6. 0 2 5016 3CO 7. 0 6 30125 008 8. 0 25 00140 000 10. 0 4古001630号。11.0 63 001JOO 000 12. 5 100 000以上12. 5 注1 额定容量大于100000祉VA的短路延吉克镀一般由吉普选厂等用户势商稳定。2在战单相变压器组成立精组的情况下,豁定容量值适用于艾格缝。3 不同领定容量及电压等级的具体短路阻扰值,见相应的你准。l3. 2. 2. 4 为了获得设计和试验所需的对称短路电流傻,应由用户在询价时提供变压器Ii:装地点的系统短路夜在容楚。如果没有
12、娩定系统短路搅在容量,则应按表2选取。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的注中所考虑的特殊情况除外)。注当绕级为毯吉哥彭毒草续时,主事幸言对地故障电流苟言量比兰极短路边流大。但是,在痰涉及的商个心校中,较离鹤宅流镀被限制在半个绕组中。此外,在其他墨形联结绕缰中的电流都小于三相短路电流至于是三相短路还是单格短路采用说明,I !EC标准中无此规定,本内容是被据我翻实际情况增加的。GB 1094. 5-2003 对绕级始动稳定产生更大的危害,与绕经的统梅设计有关。创造与月户应就等虑是哪种短路类型i达成l
13、lJ.议。表2系统短路夜夜容量1系统标称电压kV设骨最高电压U./kV短路视在容量MVA6、10、207. 2、12、24500 35 40. 5 1 5GO 66 72. 5 5白00110 126 9 000 220 252 18 000 330 363 32 000 5号。550 60 000 注z如无规定,则认为系统零序阻抗与正序阻扰之比为l3臼3.2. 3 多绕级变压器和白棋变压器绕经您在稳定绕缓和粮草草绕经中的过电流应根据变态器和系统吉专题抗来确定e121.考虑运行中可能产生的不同类型的系统故障,如z与系统和变压器的接地有关的相对地故障和相伺故障,见GB/T 13499,每个系统的
14、特性(至少是短路视在容量值和零序阻抗与正序阻扰之比的范阂)应由用户在询价时提出。三格变压器始三角形联络稳定绕级应吉普承受运行中可能出现岛与榕关系统接地条伶有关的不同类型系统故障所产生部过电流。在由单相变压器组成三栩组的情况下,除非用户确认将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上的短路。注町将辅助绕主E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,或在菜些1曹况F采用络新器来限毒面过电流缝。此外,.注意草草就在变压器与其保护装量之舵的法瘦肉发生短路故障。3.2.4 增压变压器增压变压器的阻扰值可能很小,因此,统组中的过电流吏要由变压器安装位
15、置处的系统特性来确定,这些特俭应应用户在沟价及定货对提出。如果增应变压器直接与一台变压器相连作电压幅值和或)祀位移满节用,员自此增应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 直接与其他电器相泼的变压器当变压器3室接与其他电器棺连时,这些电器的应抗也将限制短路电流。按制造厂与用户之间的协议,可以将变漾着苦、系统及交残苦苦室接相连电器的各自题就部总和计人在内拿如果发电机与变压器之间的连接良好,以致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E如果发电机与变压器之间的连接状态如上所述,对于中性点接地的星形三角形联结的发电机变服器,在
16、与星形联结续稳稳连接的系统发生格对地放癫,或者在发电貌与革统不只步的情况芋,就可能发生最严蠢的短路情况。3. 2. 6专用变压器和安装夜离故障率系统中的变压器对于特殊使用场合(如电炉变压器和向牵引系统供电的变压器)或运行条件(如所连接系统的故障次数多),变压器承受频繁过电流的能力,应由制造厂与用户协商确定。有关系统中非正常运行条件的情况,用户应蔡先向制造厂提供。采用说确$I 与JEC标准的差异见附录c,GB 1094. 5-2003 3. 2. 7分接变换装置当变压器装有分接开关时,分接开关应和绕组一样能承载由短路引起的问样的过电流。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
17、点端子星形或战士吁形联结绕绥的中性点端子,应按可能流经这个端子的最大过电流设计64 承受短路能力的验证本章的要求烧适用于按GB1094.1所规定的油浸式电力变压器,也适用于按GB6450所规定的干式电力变压器。4. 1 承受短路的耐热能力4. 1. 1 ,总贝。变压器承受短路的耐热能力应通过计算进行验证。计算按4.L 2 4. 1. 5的规定进行84. 1. 2对称矮矮电流值1对于具有两个独立绕级的三格变压器,对称短路电流的方均被值I按下式计算2I耶一一_JL一一.”. (1) ./3x (Z,十Z,)式中,一一对称短路电流的方均根值,kA;Z,一系统短路程主拢,每穗欧姆等告草屋形联结,按下式
18、计算zZ,号.”(2) 式中,u,一系统标称电底,kV;S系统短路视在容量,亘在VA.U和Z,拨以下规定主a) 对于充分接U一所考虑绕组的锁定电压队,kV;Z一一折算到所考虑绕组的变压器的短路阻扰,每秘密文姆等值星形耳其结,按下式计算-12式中:e自然对数的底s伊一一相位角,等于arctgX/R,弧度。GB 10”.5-2003 表5系数是x.,/2的德X!R 1. 5 2 i 3 10 14 豆豆上二:_ L_1 64 I 1. 76 I i. 9s I 2. o9 I 2. 19 I 2. 21 I 2. 38 I z. 46 I 2. 55 注:若X成为114之间的其他值,其是.(2可用
19、线性插值法求悔。注2当Z粤O自05Z,时,对主分接可用品和r,代替x.和R,(O),其中x,一一凯的咆扰分量,%;叭虽善带温度下矶的电阻分量,%;z, 普普寺温度下的变压器短路阻抗,%如果无其他规定,当X/R14时,系数是./2假定为3对直类变f军费苦:1. 8 ,/2=2. 55; 对理类变E军费量:1./2=2. 69. 4. 2. 4 短路试验也流的学对称蜂篷和对称方均被盖章号允许偏辈辈包含第个精f在;的学对称电流(觅4.2. 3)将变化虫在祭缀路试验电流的持续时间足移长到对称电流I(觅4.1.2).试验中所得到的电流峰值偏离规定值应不大于5%,而对称也流偏离规定值应不大于10%。4.
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