GB 1094.5-2008 电力变压器 第5部分：承受短路的能力.docx

ICS29.180K41中华人民共和国国家标准GB1094.52008代替GB1094.5-2003电力变压器第5部分：承受短路的能力PowertransformersPart5:Abilitytowithstandshortcircuit(IEC6007652006,MOD)2009-06-01实施20080979发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会目次、乙一、，Y刖百I1范围12规范性引用文件13承受短路的能力的要求13.1 总则13.2 过电流条件14承受短路能力的验证34.1 承受短路的耐热能力44.2 承受短路的动稳定能力5附录A（资料性附录）承受短路动稳定能力的理论评估11A.1范围11A.2概述11A.3设计评审导则11附录B（资料性附录）IEC60076-5:2006的系统短路视在容量21附录C（资料性附录）类似变压器的确定22,XX.1刖三本部分的第3章和第4章为强制性的，其余为推荐性的。GB1094电力变压器目前包含了下列几部分：第1部分：总则；一第2部分：温升；第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙；第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则； 第5部分：承受短路的能力； 第7部分：油浸式电力变压器负载导则； 第10部分：声级测定； 第10.1部分：声级测定一一应用导则；第II部分：干式变压器。本部分为GB1094的第5部分。本部分修改采用IEC60076-5:2006电力变压器第5部分：承受短路的能力(英文版)。本部分根据IEC60076-5:2006按修改采用的原则重新起草。考虑到我国国情，在采用IEC60076-5:2006时，本部分做了一些修改。有关技术性差异已编入正文中并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。本部分与IEC60076-5:2006的主要技术性差异如下：引用了采用国际标准的我国标准，而非直接引用国际标准；考虑到我国变压器短路阻抗值的具体情况，在3.2.2.3表1中增加了“注3:不同额定容量及电压等级的具体短路阻抗值，见相应的标准。”；考虑到我国电网系统的具体情况，将3.2.2.4表2中的设备最高电压和短路视在容量按我国各电压等级电网的实际情况列出，而将IEC60076-5:2006的相应规定列在附录B中，以方便对照。为便于使用，本部分还对IEC60076-5:2006做了下列编辑性修改：删除了IEC60076-5:2006的前言；附录A注1的内容移到了脚注”中；用小数点”.”代替作为小数点的逗号。本部分代替GB1094.52003电力变压器第5部分：承受短路的能力。本部分与GB1094.52003相比主要变化如下：一增加了“规范性引用文件”；增加了“标称系统电压为750kV的系统短路视在容量”；增加了“承受短路动稳定能力的理论评估”的资料性附录内容。本部分的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国变压器标准化技术委员会(SAe/TC44)归口。本部分起草单位：沈阳变压器研究所、特变电工沈阳变压器集团有限公司、西安西电变压器有限责任公司、保定天威保变电气股份有限公司、上海市电力公司、特变电工衡阳变压器有限公司、北京华泰变压器有限公司、中电电气集团有限公司、广州骏发电气有限公司、山东达驰电气股份有限公司。本部分主要起草人：郭振岩、章忠国、陶丹、钟俊涛、王长征、张喜乐、姜益民、陈东风、王百升、徐子宏、樊建平、许长华。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB1094.51971、GB1094.51979、GB1094.51985、GB1094.52003电力变压器第5部分：承受短路的能力1范围GB1094的本部分规定了电力变压器在由外部短路引起的过电流作用下应无损伤的要求。本部分叙述了表征电力变压器承受这种过电流的耐热能力的计算程序和承受相应的动稳定能力的特殊试验和理论评估方法(参见附录A)。本部分适用于GB1094.1所规定范围内的变压器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB1094的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB1094.11996电力变压器第1部分：总则(eqvIEC60076-1:1993)GB1094.32003电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(IEC60076-3:2000,MOD)GB1094.11-2007电力变压器第11部分：干式变压器(IEC60076-11:2004,MOD)GB/T134992002电力变压器应用导则(idtIEC60076-8:1997)3承受短路的能力的要求3. 1总则变压器及其组件和附件应设计制造成能在本部分3.2规定的条件下承受外部短路的热和动稳定效应而无损伤。外部短路包括三相短路、相间短路、两相接地和相对地故障。这些故障在绕组中引起的电流在本部分中称作“过电流”。3.2过电流条件3. 2.1一般条件4. 2.1.1需要特殊考虑的使用条件下述情况对过电流大小、持续时间或发生频度有影响，需要进行特殊考虑并应在变压器技术规范中给予明确的规定：阻抗很小的调压变压器，需要考虑所连接的限流装置的阻抗；发电机变压器易受到因发电机与所连接系统失去同步而产生的较高的过电流；直接与旋转电机(如电动机或同步调相器)连接的变压器，在系统故障条件下，呈发电状态运行的旋转电机向变压器供给电流；专用变压器及安装在高故障率系统中的变压器(见3.2.6);牧障时，非故障端子上出现高于额定值的运行电压。3.2.1.2关于增压变压器电流限值当增压变压器与系统的合成阻抗导致短路电流值大到使设计耐受此过电流的变压器很困难或不经济时，制造方和用户应共同协商确定最大允许过电流值。此时，用户应采取措施使过电流限制到制造方所确定的且标志在铭牌上的最大过电流值。3.2.2具有两个独立绕组的变压器3.2.2.1本部分将三相或三相组变压器的额定容量分为三个类别：I类：25kVA250OkVA;II类：2501kVA-100OOOkVA;HI类：100000kVA以上。3.2.2.2如无其他规定，对称短路电流（方均根值，见4.1.2）应使用测出的变压器短路阻抗加上系统短路阻抗来计算。对于I类变压器，如果系统短路阻抗等于或小于变压器短路阻抗的5%,则在计算短路电流时系统短路阻抗应忽略不计。短路电流的峰值应按4.2.3来计算。3.2.2.3表1给出了在额定电流（主分接）下的变压器短路阻抗最小值，如果需要更低的短路阻抗值时，则变压器承受短路的能力应由制造方和用户协商确定。表1具有两个独立绕组的变压器的短路阻抗最小值额定容量/kVA最小短路阻抗/%25630631125012512500250163006301250002500140000400016300063001100000100000以上4.05.06.07.08.010.011.012.5>12.5注1：额定容量大于100oOokVA的短路阻抗值一般由制造方和用户协商确定。注2:在由单相变压器组成三相组的情况下，额定容量值适用于三相组注3:不同额定容量及电压等级的具体短路阻抗值，见相应的标准。3.2.2.4为了获得设计和试验所需的对称短路电流值，应由用户在询价时提供变压器安装位置处的系统短路视在容量。如果没有规定系统短路视在容量，则应按表2选取。表2系统短路视在容量标称系统电压/kV设备最高电压Um/kV短路视在容量/MVA6、10、207.2、12.245003540.515006672.55000110126900022025218000330363320005005506000075080083500注1：如无规定，则认为系统零序阻抗与正序阻抗之比为13。注2:如用户另有要求，系统短路视在容量也可按附录B的规定选取，但应在订货合同中规定3.2.2.5对具有两个独立绕组的变压器，通常只考虑三相短路，这种考虑实质上能充分满足其他可能包括在内的故障类型（3.2.5注中所考虑的特殊情况除外）。注：当绕组为曲折形联结时，单相对地故障电流可能比三相短路电流大。但是，在所涉及的两个心柱中，较高的电流值被限制在半个绕组中。进一步说，在其他星形联结绕组中的电流都小于三相短路时的电流。至于是三相短路还是单相短路对绕组的动稳定产生更大的危害，与绕组的结构设计有关。制造方和用户应就考虑哪种短路类型达成协议。3.2.3多绕组变压器和自耦变压器绕组（包括稳定绕组和辅助绕组）中的过电流应根据变压器和系统的阻抗来确定。应考虑运行中可能产生的不同类型的系统故障，例如：与系统和变压器的接地有关的相对地故障和相间故障（见GB/T134992002）o每个系统的特性（至少是短路视在容量值和零序阻抗与正序阻抗之比的范围）应由用户在询价时提出。三相变压器的三角形联结稳定绕组应能承受运行中可能出现的、并与相关系统的接地条件有关的不同类型的系统故障所产生的过电流。在由单相变压器组成三相组的情况下，除非用户确认会采取特别保护措施以避免相间短路外，稳定绕组应能承受其端子处的短路。注：将辅助绕组设计成能承受其端子上的短路可能是不经济的。此时，应采取合适的措施（如，采用串联电抗器，或在某些情况下采用熔断器）来限制过电流值。止匕外，也要注意防止变压器与其保护装置之间的线路部分发生短路故障。3.2.4增压变压器增压变压器的阻抗值可能很小，因此，绕组中的过电流主要由变压器安装位置处的系统特性来确定。这些特性应由用户在询价及订货时提出。如果增压变压器直接与一台变压器相连作电压幅值和/或相位移调节用，则此增压变压器应能承受由这两种设备合成阻抗所产生的过电流。3.2.5直接与其他电器相连接的变压器当变压器直接与其他电器相连接时，这些电器的阻抗将限制短路电流。按制造方和用户之间的协议，可以将变压器、系统及与变压器直接相连电器的各自阻抗的总和计入在内。如果发电机与变压器之间的连接良好，以至在此范围内的相间或两相接地故障的可能性可以忽略不计时，则上述规定也适用于发电机变压器。注：如果发电机与变压器之间的连接状态如上所述，则对于中性点接地的星形一三角形联结的发电机变压器，在与星形联结绕组相连接系统发生相对地故障，或在发电机与系统不同步的情况下，就可能发生最严重的短路情况。3.2.6专用变压器和安装在故障率高的系统中的变压器对于特殊使用场合（如电炉变压器和向牵引系统供电的变压器）或运行条件（如所连接系统的故障次数多），变压器承受频繁过电流的能力，应由制造方和用户专门协商确定。有关系统中非正常运行条件的情况，用户应事先向制造方提供。3.2.7分接开关当变压器装有分接开关时，分接开关应能承受与绕组一样的短路过电流。但不要求有载分接开关具有切换短路电流的能力。3. 2.8中性点端子星形联结或曲折形联结绕组的中性点端