发电厂低压暗备用接线中进线及分段断路器过电流整定计算

潘 露，秦 鹏，傅楚樵

(中南电力设计院，湖北 武汉 430071)

1 概述

关于断路器过电流脱扣器整定电流的计算公式，在《火力发电厂厂用电设计技术规定》(DL/T 5153-2002)附录Q中有详细介绍。对于馈电干线断路器过电流脱扣器整定电流应取下面两式中的大者：

成组自起动

其中最大一台起动

式中：IZ为断路器过电流脱扣器整定电流(A)；∑IQ为由馈电干线供电的所有要求自起动的电动机起动电流之和(A)；IQ1为最大一台电动机的起动电流(A)；为除最大一台电动机外，所有其他电动机计算工作电流之和(A)。

由于火力发电厂低压暗备用接线存在两种运行方式，因此进线及分段断路器过电流脱扣器整定电流计算需考虑的因素较多，本文分别推导出三个断路器过电流脱扣器整定电流的一般表达式，供今后设计参考。

2 进线及分段断路器过电流脱扣器的整定计算

火力发电厂低压厂用电系统中常用的暗备用接线方式见图1，其运行方式有以下两种:①A、B断路器闭合，C断路器断开，A、B变压器各带一段母线；②A或B断路器闭合，C断路器闭合，A或B变压器带两段母线。

图1 暗备用接线

设PCA段上计算容量为SA(kVA)，所有要求参加自起动电动机额定功率总和为∑PZA(kW)，最大一台电动机额定功率为PMA(kW)；同理，设PCB段上计算容量为SB(kVA)，所有要求参加自起动电动机额定功率总和为∑PZB(kW)，最大一台电动机额定功率为PMB(kW)；其中，PCA段与PCB段重复容量为SCF(kVA)，自起动电机重复功率为∑PCZ(kW)。

2.1 进线(A或B)断路器过电流脱扣器的整定计算

由于A断路器与B断路器的整定方法相同，本文仅计算A断路器。

2.1.1 运行方式一

在运行方式一下，A断路器过电流脱扣器整定电流(IZA1)应躲过下列情况电动机的起动电流。

(1)正常起动：A变压器带PCA段负荷，起动PCA段最大一台电动机。此时整定电流IZA11应满足，

式中：Kq为电动机起动电流倍数，一般取4～7，文中取7；IMA为PCA段上最大一台电动机额定电流(A)，在缺乏资料时，取IMA=2PMA；SMA为CA段上最大一台电动机额定容量(kVA)为PCA段上最大一台电动机额定效率和额定功率因数的乘积，取0.8；UN为火力发电厂低压厂用电系统额定电压(kV)，取0.38kV。

(2)失压自起动：A变压器带PCA段负荷，PCA段瞬间失压， PCA段成组电动机自起动。此时整定电流IZA12应满足，

式中：∑IZA为PCA段上所有要求参加自起动电动机额定电流总和(A)，在缺乏资料时，取∑IZA= 2∑PZA。

两种情况取大者，因此，在运行方式一下，A断路器过电流脱扣器整定电流IZA1=max(IZA11, IZA12)。

2.1.2 运行方式二

在运行方式二下， A断路器过电流脱扣器整定电流(IZA2)应躲过下列情况电动机的起动电流。

(1)正常起动：A变压器带PCA段及PCB段负荷(不含重复容量)，起动PC段上最大一台电动机。此时整定电流IZA21应满足，

式中：Imax为PC段最大一台电动机额定电流

(A)，在缺乏资料时，取Imax= 2Pmax；Smax

(2)失压自起动：A变压器带PCA段及PCB段负荷(不含重复容量)， A变压器瞬间失压，PCA段及PCB段成组电动机自起动。此时整定电流IZA22应满足，

(3)带负荷自起动：当分段(C)断路器设置备自投时， A变压器带PCA段负荷，PCB段成组电动机(不含重复容量)自起动。此时整定电流IZA23应满足，

三种情况取大者，因此，在运行方式二下，A断路器过电流脱扣器整定电流IZA2=max(IZA21, IZA22, IZA23)。

综上所述，A断路器过电流脱扣器整定电流(IZA)为：

2.2 分段(C)断路器过电流脱扣器的整定计算

在运行方式二下，分段(C)断路器过电流脱扣器整定电流(IZC)应躲过下列情况电动机的起动电流。

2.2.1 正常起动

(1)A变压器带PCB段负荷，起动PCB段最大一台电动机。此时整定电流IZC11应满足，

(2)B变压器带PCA段负荷，起动PCA段最大一台电动机。此时整定电流IZC12应满足，

2.2.2 失压自起动

(1)A变压器带PCB段负荷，PCB段瞬间失压，PCB段成组电动机自起动。此时整定电流IZC21应满足，

(2)B变压器带PCA段负荷，PCA段瞬间失压，PCA段成组电动机自起动。此时整定电流IZC22应满足，

综上所述，C断路器过电流脱扣器整定电流(IZC)为：

3 工程实例

已知某工程的低压化水段为暗备用接线方式，低压变压器容量为2000kVA，其相关参数见表1。根据上述分析，可计算出进线及分段断路器过电流脱扣器整定电流，见表2。

表1 某工程低压化水段相关参数

表2 进线及分段断路器过电流脱扣器的整定电流

需要注意的是，上述计算出的各断路器过电流脱扣器的整定电流值为要求的最小值。根据工程实际情况，还需结合断路器厂家资料进行向上靠档确定最终取值；同时，分段断路器脱扣器整定电流应小于进线断路器脱扣器整定电流，当计算结果不满足时可以通过调整整定倍数来实现。

4 结语

火力发电厂低压暗备用接线中进线及分段断路器过电流脱扣器整定电流计算较为繁琐，也易出错。本文分析了暗备用接线的两种运行方式，推导出三个断路器过电流脱扣器整定电流的一般表达式，供今后设计参考。

[1]DL/T 5153-2002，火力发电厂厂用电设计技术规定[S].

[2]西北电力设计院.电力工程电气设计手册[M].北京：中国电力出版社，1989.