10．5／0．4kV干式变压器承受短路冲击电流能力的分析与研究

李烨，张瑜

（上海核工程研究设计院有限公司，上海，200233）

变压器厂家说明书中的突发短路试验电流值为44kA，低于设计规格书短时耐受电流65kA的要求。本文针对技术参数的偏差值，根据相关标准，通过理论计算的方法来分析变压器承受短路冲击电流的能力。

1 分析过程

1.1 计算变压器二次侧短路电流

变压器技术参数如下:

型号：SCB13-2500/10.5

容量：2500kVA、3125kVA（风冷）

额定电压（中压侧）：10.5kV

额定电压（低压侧）：0.4kV

短路阻抗：8%

短路电流的计算过程如下：

变压器一次侧的短路阻抗为：

根据GB 1094.5-2008，10kV电压等级的系统短路视在容量为500MVA。但是考虑到电厂运行的特殊性，其系统容量较大，故将系统短路视在容量增加到1500MVA。

高压绕组内的短路电流为：

变压器二次侧的短路电流为

通过以上的计算结果可以看出，由于变压器阻抗较大（为8%），因此具有较大的限流能力，系统短路视在容量为1500MVA（超过相关国家标准值3倍）的情况下，变压器低压出口侧的短路电流也只有44kA，远远小于65kA。

1.2 负荷中心母线短路时的变压器短路耐受能力分析

低厂变与低压负荷中心通过铜排连接在一起，负荷中心母线处发生三相短路（最严重故障）时，短路点处的大电流也会对变压器产生影响。

由表1可知，母线三相短路电流峰值：70.327kA，其有效值为7.0327/1.414=49.736kA。变压器短路电流峰值为51.077kA，其有效值为51.077/1.414=36.1kA，远小于44kA，因此变压器突发短路试验采用短路电流值44kA是合理的。

表1 ECS负荷中心母线处三相短路计算的计算结果

1.3 变压器罩壳内低压铜排承受突发短路的能力分析

GB 1094.5和IEC 60076.5中没有专门针对安装在罩壳内铜排的热稳定计算公式，故只能参考针对绕组的相关计算公式：