發(fā)電廠低壓暗備用接線中進(jìn)線及分段斷路器過(guò)電流整定計(jì)算

潘 露，秦 鵬，傅楚樵

(中南電力設(shè)計(jì)院，湖北 武漢 430071)

1 概述

關(guān)于斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流的計(jì)算公式，在《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(DL/T 5153-2002)附錄Q中有詳細(xì)介紹。對(duì)于饋電干線斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流應(yīng)取下面兩式中的大者：

成組自起動(dòng)

其中最大一臺(tái)起動(dòng)

式中：IZ為斷路器過(guò)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(dòng)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流之和(A)；IQ1為最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流(A)；為除最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)外，所有其他電動(dòng)機(jī)計(jì)算工作電流之和(A)。

由于火力發(fā)電廠低壓暗備用接線存在兩種運(yùn)行方式，因此進(jìn)線及分段斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流計(jì)算需考慮的因素較多，本文分別推導(dǎo)出三個(gè)斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流的一般表達(dá)式，供今后設(shè)計(jì)參考。

2 進(jìn)線及分段斷路器過(guò)電流脫扣器的整定計(jì)算

火力發(fā)電廠低壓廠用電系統(tǒng)中常用的暗備用接線方式見(jiàn)圖1，其運(yùn)行方式有以下兩種:①A、B斷路器閉合，C斷路器斷開(kāi)，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(shè)PCA段上計(jì)算容量為SA(kVA)，所有要求參加自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)額定功率總和為∑PZA(kW)，最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定功率為PMA(kW)；同理，設(shè)PCB段上計(jì)算容量為SB(kVA)，所有要求參加自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)額定功率總和為∑PZB(kW)，最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定功率為PMB(kW)；其中，PCA段與PCB段重復(fù)容量為SCF(kVA)，自起動(dòng)電機(jī)重復(fù)功率為∑PCZ(kW)。

2.1 進(jìn)線(A或B)斷路器過(guò)電流脫扣器的整定計(jì)算

由于A斷路器與B斷路器的整定方法相同，本文僅計(jì)算A斷路器。

2.1.1 運(yùn)行方式一

在運(yùn)行方式一下，A斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流(IZA1)應(yīng)躲過(guò)下列情況電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。

(1)正常起動(dòng)：A變壓器帶PCA段負(fù)荷，起動(dòng)PCA段最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。此時(shí)整定電流IZA11應(yīng)滿足，

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

(2)失壓自起動(dòng)：A變壓器帶PCA段負(fù)荷，PCA段瞬間失壓， PCA段成組電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)。此時(shí)整定電流IZA12應(yīng)滿足，

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

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

2.1.2 運(yùn)行方式二

在運(yùn)行方式二下， A斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流(IZA2)應(yīng)躲過(guò)下列情況電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。

(1)正常起動(dòng)：A變壓器帶PCA段及PCB段負(fù)荷(不含重復(fù)容量)，起動(dòng)PC段上最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。此時(shí)整定電流IZA21應(yīng)滿足，

式中：Imax為PC段最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電流

(A)，在缺乏資料時(shí)，取Imax= 2Pmax；Smax

(2)失壓自起動(dòng)：A變壓器帶PCA段及PCB段負(fù)荷(不含重復(fù)容量)， A變壓器瞬間失壓，PCA段及PCB段成組電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)。此時(shí)整定電流IZA22應(yīng)滿足，

(3)帶負(fù)荷自起動(dòng)：當(dāng)分段(C)斷路器設(shè)置備自投時(shí)， A變壓器帶PCA段負(fù)荷，PCB段成組電動(dòng)機(jī)(不含重復(fù)容量)自起動(dòng)。此時(shí)整定電流IZA23應(yīng)滿足，

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

綜上所述，A斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流(IZA)為：

2.2 分段(C)斷路器過(guò)電流脫扣器的整定計(jì)算

在運(yùn)行方式二下，分段(C)斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流(IZC)應(yīng)躲過(guò)下列情況電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流。

2.2.1 正常起動(dòng)

(1)A變壓器帶PCB段負(fù)荷，起動(dòng)PCB段最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。此時(shí)整定電流IZC11應(yīng)滿足，

(2)B變壓器帶PCA段負(fù)荷，起動(dòng)PCA段最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。此時(shí)整定電流IZC12應(yīng)滿足，

2.2.2 失壓自起動(dòng)

(1)A變壓器帶PCB段負(fù)荷，PCB段瞬間失壓，PCB段成組電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)。此時(shí)整定電流IZC21應(yīng)滿足，

(2)B變壓器帶PCA段負(fù)荷，PCA段瞬間失壓，PCA段成組電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)。此時(shí)整定電流IZC22應(yīng)滿足，

綜上所述，C斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流(IZC)為：

3 工程實(shí)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(guān)參數(shù)見(jiàn)表1。根據(jù)上述分析，可計(jì)算出進(jìn)線及分段斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流，見(jiàn)表2。

表1 某工程低壓化水段相關(guān)參數(shù)

表2 進(jìn)線及分段斷路器過(guò)電流脫扣器的整定電流

需要注意的是，上述計(jì)算出的各斷路器過(guò)電流脫扣器的整定電流值為要求的最小值。根據(jù)工程實(shí)際情況，還需結(jié)合斷路器廠家資料進(jìn)行向上靠檔確定最終取值；同時(shí)，分段斷路器脫扣器整定電流應(yīng)小于進(jìn)線斷路器脫扣器整定電流，當(dāng)計(jì)算結(jié)果不滿足時(shí)可以通過(guò)調(diào)整整定倍數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

火力發(fā)電廠低壓暗備用接線中進(jìn)線及分段斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流計(jì)算較為繁瑣，也易出錯(cuò)。本文分析了暗備用接線的兩種運(yùn)行方式，推導(dǎo)出三個(gè)斷路器過(guò)電流脫扣器整定電流的一般表達(dá)式，供今后設(shè)計(jì)參考。

[1]DL/T 5153-2002，火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[S].

[2]西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)電力出版社，1989.