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      GB1094.5—2008與IEEEC57.12.90—2010中短路試驗(yàn)的對(duì)比分析

      2017-04-13 00:49:17李春霞趙祥光盧金鐸
      關(guān)鍵詞:短路電流持續(xù)時(shí)間變壓器

      李春霞+趙祥光+盧金鐸

      摘 要:本文對(duì)變壓器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1094.5-2008和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)IEEE C57.12.90-2010的短路試驗(yàn)進(jìn)行比較,列出了標(biāo)準(zhǔn)中的差異,包括變壓器分類、短路電流、試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)次數(shù)、電抗差、系數(shù)等方面。

      關(guān)鍵詞:變壓器;短路試驗(yàn);短路電流;持續(xù)時(shí)間;差異

      中圖分類號(hào):TM714 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      變壓器在運(yùn)行過程中,可能遭受各種過電壓的作用,也可能受到短路電流的沖擊。在短路電流作用下,一方面會(huì)使變壓器各部分產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力,另一方面使變壓器繞組溫度迅速升高。短路試驗(yàn)是變壓器在強(qiáng)電流下的機(jī)械強(qiáng)度耐受試驗(yàn)。隨著我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)變壓器的制造日漸飽和,變壓器企業(yè)走出國(guó)門是大勢(shì)所趨,這就需要我們研讀國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn),找出差異,以供出口檢測(cè)的需要。

      國(guó)標(biāo)GB 1094.5-2008修改采用IEC60076-5:2006,試驗(yàn)次數(shù)、試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間、短路電流計(jì)算的要求一致。美標(biāo)IEEE C57.12.90-2010中的要求與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)差異較大。本文對(duì)存在的差異進(jìn)行分析。

      1.變壓器分類

      國(guó)標(biāo)中變壓器分為3類,美標(biāo)中變壓器分為4類,見表1。

      短路持續(xù)時(shí)間、對(duì)稱短路電流計(jì)算、試驗(yàn)次數(shù)等都和變壓器分類有關(guān)。

      2.對(duì)稱短路電流

      2.1 國(guó)標(biāo)的要求

      3.持續(xù)時(shí)間

      國(guó)標(biāo)中要求的短路試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為:對(duì)Ⅰ類變壓器:0.5s;對(duì)Ⅱ類和Ⅲ類變壓器:0.25s。允許偏差為±10%。除有特殊的長(zhǎng)時(shí)間要求外,美標(biāo)中的變壓器短路試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為0.25s。沒有對(duì)允許偏差做出規(guī)定,需要與客戶協(xié)商。

      4.試驗(yàn)次數(shù)

      4.1 國(guó)標(biāo)的要求

      國(guó)標(biāo)中,對(duì)于Ⅰ類和Ⅱ類的單相變壓器,試驗(yàn)次數(shù)為3次。帶有分接的單相變壓器的3次試驗(yàn),在最大、額定、最小分接位置上進(jìn)行。

      對(duì)于Ⅰ類和Ⅱ類的三相變壓器,總的試驗(yàn)次數(shù)為9次,即:每相進(jìn)行3次試驗(yàn)。帶有分接的三相變壓器的9次試驗(yàn)是在不同的分接位置上進(jìn)行的。

      對(duì)于Ⅲ類變壓器,其試驗(yàn)次數(shù)和試驗(yàn)所在分接位置需協(xié)商確定。

      試驗(yàn)次數(shù)不包括小于70%規(guī)定電流進(jìn)行預(yù)先調(diào)整試驗(yàn)的次數(shù)。調(diào)整試驗(yàn)是用來檢查合閘瞬間、電流調(diào)節(jié)、衰減和持續(xù)時(shí)間等方面的試驗(yàn)操作是否正確。

      為防止危險(xiǎn)的過熱,前后兩次施加短路電流應(yīng)有一定的時(shí)間間隔。

      4.2 美標(biāo)的要求

      美標(biāo)中,每相短路試驗(yàn)共進(jìn)行6次,其中2次滿足最大峰值電流的要求。單相變壓器共6次試驗(yàn),其中兩次滿足最大峰值電流的要求。三相變壓器共進(jìn)行18次試驗(yàn),每相6次。

      5.試驗(yàn)前后電抗偏差

      電抗偏差是驗(yàn)證短路試驗(yàn)是否合格的重要參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)電抗偏差做出了規(guī)定。

      國(guó)標(biāo)中,對(duì)具有圓形同心式線圈的變壓器為2%。對(duì)于低壓繞組用金屬箔繞制的且額定容量為10000kVA及以下的變壓器,若其短路阻抗為3%及以上,不應(yīng)大于4%。若短路阻抗小于3%,可協(xié)商確定一個(gè)比4%大的限值。

      對(duì)于具有非圓形同心式線圈的變壓器,短路阻抗在3%及以上者為7.5%。經(jīng)協(xié)商,可以降低,但不低于4%。短路阻抗在3%以下者,不能用普通的方式加以規(guī)定,對(duì)某些結(jié)構(gòu)的變壓器允許電抗差可為(22.5~5.0zt)%,zt是以百分?jǐn)?shù)表示的短路阻抗。

      美標(biāo)中,對(duì)Ⅰ類變壓器,短路阻抗為3%及以上,則允許電抗差不大于7.5%。短路阻抗為3%以下,則允許電抗差為(22.5~500ZT)%,ZT是變壓器的短路阻抗,用百分?jǐn)?shù)表示(%)。對(duì)Ⅱ類和Ⅲ類變壓器,非圓形同心式線圈的變壓器為7.5%。圓形同心式線圈的變壓器為2%。對(duì)Ⅳ類變壓器為2%。

      6.系數(shù)

      系數(shù)是電流峰值與對(duì)稱電流的比值。系數(shù)與X/R有關(guān),X為變壓器電抗和系統(tǒng)電抗之和,以Ω表示。R為變壓器電阻與系統(tǒng)電阻之和,以Ω表示。

      國(guó)標(biāo)中,X/R為1~14之間的采用差值法計(jì)算系數(shù)。當(dāng) X/R>14時(shí),系數(shù)為:對(duì)Ⅱ類變壓器:1.8×=2.55;對(duì)Ⅲ類變壓器:1.9×=2.69。

      美標(biāo)中,X/R為1~1000之間的系數(shù)計(jì)算都采用差值法。

      國(guó)標(biāo)和美標(biāo)中差值法中與X/R相對(duì)應(yīng)的系數(shù)值略有不同,在檢測(cè)工作中需注意。

      7.電壓

      繞組的短路可以在預(yù)先短路法和后短路法進(jìn)行。國(guó)標(biāo)中,若采用后短路法,電壓不超過額定電壓的1.15倍。美標(biāo)中,若采用后短路法,電壓不超過額定電壓的110%。

      結(jié)語(yǔ)

      變壓器國(guó)標(biāo)和美標(biāo)存在諸多差異,本文僅分析了變壓器短路試驗(yàn)的差異。

      參考文獻(xiàn)

      [1]胡啟凡.變壓器試驗(yàn)技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2009.

      [2] GB 1094.5-2008電力變壓器第5部分:承受短路的能力[S].

      [3] IEEE Std C57.12.00-2010 IEEE Standard for General Requirements for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers[S].

      [4] IEEE Std C57.12.90-2010, IEEE Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers[S].

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