發電廠低壓暗備用接線中進線及分段斷路器過電流整定計算

潘 露，秦 鵬，傅楚樵

(中南電力設計院，湖北 武漢 430071)

1 概述

關于斷路器過電流脫扣器整定電流的計算公式，在《火力發電廠廠用電設計技術規定》(DL/T 5153-2002)附錄Q中有詳細介紹。對于饋電干線斷路器過電流脫扣器整定電流應取下面兩式中的大者：

成組自起動

其中最大一臺起動

式中：IZ為斷路器過電流脫扣器整定電流(A)；∑IQ為由饋電干線供電的所有要求自起動的電動機起動電流之和(A)；IQ1為最大一臺電動機的起動電流(A)；為除最大一臺電動機外，所有其他電動機計算工作電流之和(A)。

由于火力發電廠低壓暗備用接線存在兩種運行方式，因此進線及分段斷路器過電流脫扣器整定電流計算需考慮的因素較多，本文分別推導出三個斷路器過電流脫扣器整定電流的一般表達式，供今后設計參考。

2 進線及分段斷路器過電流脫扣器的整定計算

火力發電廠低壓廠用電系統中常用的暗備用接線方式見圖1，其運行方式有以下兩種:①A、B斷路器閉合，C斷路器斷開，A、B變壓器各帶一段母線；②A或B斷路器閉合，C斷路器閉合，A或B變壓器帶兩段母線。

圖1 暗備用接線

設PCA段上計算容量為SA(kVA)，所有要求參加自起動電動機額定功率總和為∑PZA(kW)，最大一臺電動機額定功率為PMA(kW)；同理，設PCB段上計算容量為SB(kVA)，所有要求參加自起動電動機額定功率總和為∑PZB(kW)，最大一臺電動機額定功率為PMB(kW)；其中，PCA段與PCB段重復容量為SCF(kVA)，自起動電機重復功率為∑PCZ(kW)。

2.1 進線(A或B)斷路器過電流脫扣器的整定計算

由于A斷路器與B斷路器的整定方法相同，本文僅計算A斷路器。

2.1.1 運行方式一

在運行方式一下，A斷路器過電流脫扣器整定電流(IZA1)應躲過下列情況電動機的起動電流。

(1)正常起動：A變壓器帶PCA段負荷，起動PCA段最大一臺電動機。此時整定電流IZA11應滿足，

式中：Kq為電動機起動電流倍數，一般取4～7，文中取7；IMA為PCA段上最大一臺電動機額定電流(A)，在缺乏資料時，取IMA=2PMA；SMA為CA段上最大一臺電動機額定容量(kVA)為PCA段上最大一臺電動機額定效率和額定功率因數的乘積，取0.8；UN為火力發電廠低壓廠用電系統額定電壓(kV)，取0.38kV。

(2)失壓自起動：A變壓器帶PCA段負荷，PCA段瞬間失壓， PCA段成組電動機自起動。此時整定電流IZA12應滿足，

式中：∑IZA為PCA段上所有要求參加自起動電動機額定電流總和(A)，在缺乏資料時，取∑IZA= 2∑PZA。

兩種情況取大者，因此，在運行方式一下，A斷路器過電流脫扣器整定電流IZA1=max(IZA11, IZA12)。

2.1.2 運行方式二

在運行方式二下， A斷路器過電流脫扣器整定電流(IZA2)應躲過下列情況電動機的起動電流。

(1)正常起動：A變壓器帶PCA段及PCB段負荷(不含重復容量)，起動PC段上最大一臺電動機。此時整定電流IZA21應滿足，

式中：Imax為PC段最大一臺電動機額定電流

(A)，在缺乏資料時，取Imax= 2Pmax；Smax

(2)失壓自起動：A變壓器帶PCA段及PCB段負荷(不含重復容量)， A變壓器瞬間失壓，PCA段及PCB段成組電動機自起動。此時整定電流IZA22應滿足，

(3)帶負荷自起動：當分段(C)斷路器設置備自投時， A變壓器帶PCA段負荷，PCB段成組電動機(不含重復容量)自起動。此時整定電流IZA23應滿足，

三種情況取大者，因此，在運行方式二下，A斷路器過電流脫扣器整定電流IZA2=max(IZA21, IZA22, IZA23)。

綜上所述，A斷路器過電流脫扣器整定電流(IZA)為：

2.2 分段(C)斷路器過電流脫扣器的整定計算

在運行方式二下，分段(C)斷路器過電流脫扣器整定電流(IZC)應躲過下列情況電動機的起動電流。

2.2.1 正常起動

(1)A變壓器帶PCB段負荷，起動PCB段最大一臺電動機。此時整定電流IZC11應滿足，

(2)B變壓器帶PCA段負荷，起動PCA段最大一臺電動機。此時整定電流IZC12應滿足，

2.2.2 失壓自起動

(1)A變壓器帶PCB段負荷，PCB段瞬間失壓，PCB段成組電動機自起動。此時整定電流IZC21應滿足，

(2)B變壓器帶PCA段負荷，PCA段瞬間失壓，PCA段成組電動機自起動。此時整定電流IZC22應滿足，

綜上所述，C斷路器過電流脫扣器整定電流(IZC)為：

3 工程實例

已知某工程的低壓化水段為暗備用接線方式，低壓變壓器容量為2000kVA，其相關參數見表1。根據上述分析，可計算出進線及分段斷路器過電流脫扣器整定電流，見表2。

表1 某工程低壓化水段相關參數

表2 進線及分段斷路器過電流脫扣器的整定電流

需要注意的是，上述計算出的各斷路器過電流脫扣器的整定電流值為要求的最小值。根據工程實際情況，還需結合斷路器廠家資料進行向上靠檔確定最終取值；同時，分段斷路器脫扣器整定電流應小于進線斷路器脫扣器整定電流，當計算結果不滿足時可以通過調整整定倍數來實現。

4 結語

火力發電廠低壓暗備用接線中進線及分段斷路器過電流脫扣器整定電流計算較為繁瑣，也易出錯。本文分析了暗備用接線的兩種運行方式，推導出三個斷路器過電流脫扣器整定電流的一般表達式，供今后設計參考。

[1]DL/T 5153-2002，火力發電廠廠用電設計技術規定[S].

[2]西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊[M].北京：中國電力出版社，1989.