变压器低压侧出线电缆热稳定校验

变压器低压侧出线电缆热稳定校验设计人员常对变压器高压侧电缆作短路热稳定校验。但低压侧电缆的短路热稳定校验往往容易被忽略，尤其是配至消防控制中心和弱电机房等处的出线回路，由于负荷容量不大、所选电缆截面较小，有时并不满足规范对电缆热稳定的要求。1电缆热稳定校验的重要性根据GB50054—2011《低压配电设计规范》第3．2．14条、第6．2．3条和GB502172007《电力工程电缆设计规范》第3．7．7条的规定，电缆应能承受预期的故障电流或短路电流和短路保护的动作时间，对于非熔断器保护回路，应该校验电缆的相导体和保护导体的最小截面。如果电缆不满足热稳定校验的要求．则在短路时电缆的绝缘层可能被破坏．同时可能影响到近旁的电缆和电气装置，甚至引发电气火灾。电缆的热稳定校验是设计过程中的重要环节。2变压器低压侧出线电缆的热稳定校验要求根据GB50054—2011第3．2．14条、第6．2．3条的规定，绝缘导体的热稳定，应按其截面积校验，且应符合下列规定：当短路持续时间小于等于5S(但不小于0．1S)时，绝缘导体的截面积应符合下式：-------------短路持续时间小于0．1s时，校验绝缘导体截面积应计入短路电流非周期分量的影响；大于5S时．校验绝缘导体截面积应计入散热的影响。由上式可得：-----------3民用建筑中典型案例校验3．1短路参数计算假设变压器高压侧的短路容量为S=300MVA，则l000kVA变压器的低压出I=1处(Un=0．38kV，uk％=6)的短路电流计算如下：取基准容量：Sj=100MVA，基准电压：Uj=1．05Un=0．4kV，基准电流：-----------电力系统的阻抗：------变压器的阻抗：--------变压器低压出口处的短路阻抗：---------变压器低压出口处的短路电流：--------假设这个短路点远离发电厂，短路电路的总电阻较小，总电抗较大(RΣ≤XΣ／3)时，t一0．05s。取短路电流峰值系数KP=1．8，矩路全电流最大有效值，IP=1．51IK=1．51×22．8=34．4kA。3.2保护电器自动切断电流的动作时间a．低压出线开关的主保护分闸时间(即低压馈线屏出线开关的脱扣时间)可查样本获得。如出线开关的长延时整定电流值为40A，由上面的数据可知，短路电流IK=22．8kA，是长延时整定电流的570倍。一般带热磁脱扣器的断路器，其短路瞬动的脱扣时间为0．015～0．03s；带电子脱扣器的断路器，其短路瞬动的脱扣时间为0．007—0．01s。b．根据《工业与民用配电设计手册》(第3版)高压电缆的热稳定校验的要求，其动作的时间宜采用后备保护时间和断路器分闸时间之和。对于变压器低压侧的出线电缆如果也采用这个原则，则低压出线电缆的最近的后备保护(即变压器低压进线主开关的分闸)时间取0．15～0．2s。3．3系数k的取值由导体、绝缘和其他部分的材料以及初始和最终温度决定的系数k．其值应按下式计算：--------该式需要确定好几个参数才能算出后的结果．所以，一般是参照相导体的初始、最终温度和系数表(见表1)来确定k值。-------3．4电缆热稳定校验a．相导体的系数k按表1选择，k=143，假设取后备保护时间t=0．15S，则：----------b．当断路器分闸时间小于0．1s时，短路全电流最大有效值，IP=34．4kA，相导体的系数k按表1选择，k=143，查某限流型断路器的相应技术数据I2t=0．7×10O0000．得：-------由上面计算可以看出，在限流型断路器的限流保护下，由12t值校验的电缆允许最小截面较公式S≥I/k×t1/2校验的电缆允许最小截面有所减小。同理，可以得出1000kVA的变压器，其热稳定校验所允许的低压出线电缆的最小截面，见表2。-----------由表2可见，如果变压器低压出线断路器分闸时间不大于0．1s，则在限流断路器的保护下，额定电流为40A的断路器所保护的出线电缆，其热稳定校验所允许的电缆最小截面为6mmYJV电缆即可，与根据负荷计算电流按电缆载流量选择的电缆截面相仿；如果断路器的分闸时间大于0．1S，如t=0．15S，则热稳定校验所允许的出线电缆的最小截面会增大很多，一不小心，就可能会违规。而对于保护导体，可以按照上述公式与相应预期故障电流来校验，也可根据GB50054—2011表3．2．14来选择保护导体的截面，在这里就不示例校验了。4结语电气设计时应依据规范中的相应要求、根据电网的短路容量、变压器容量，以及保护电器切除短路电流的实际参数．综合考虑变压器低压侧低压配出电缆的最小截面，以满足电缆热稳定校验要求。标签：电缆短路