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10KV电炉变压器运行特点及保护定值的一般计算原则 10kV 电炉变压器运行特点及保护定值的一般计算 李家义 王铁民 河北省抚宁县供电局（066300） 一、电弧炉变压器的特点和运行特点 (一)电弧炉变压器特点。 1、较高的机械强度。考虑到电弧炉变压器经常承受冲击电流和工作短路， 所以它的绕组和引出线支撑部分都具有较高的机械强度。 2、较大的变比。电弧炉变压器一次绕组电压根据电网电压通常为6、10、 35KV不等，而二次绕组需要低电压大电流。根据冶炼工艺要求，电弧炉变压器 二次侧绕组要有不同的电压等级，以便在较宽的范围内调节，在大多数情况下， 二次最高电压(U1)与最低电压(U2)之间的关系为U1=(2-2.5)U2 。 3、较大的短路点压U 值。因为电弧炉经常发生冲击电流和工作短路，为了 K 限制短路电流电弧炉变压器必须有较大的U 值。 K 4、温升极限值较低。电弧炉变压器通常安装在靠近电弧炉的变压器室内， 通风条件差，因此要求变压器的铁芯、绕组及油的允许温升都较低。该温升极限 值一般由制造厂给出。 (二)电弧炉变压器运行特点。 1、工作短路冲击电流倍数与持续时间的关系。这个关系是电弧炉变压器的 关键参数。在熔化和氧化时期电弧炉常处于断续的短路状态。由于工作短路属于 正常的工作状态，所以变压器必须满足这一要求，并采取措施，使短路冲击电流 倍数和持续时间不超过规定值。这些参数整定的过高，断路器不跳闸，对冶炼有 利，相对缩短冶炼时间，但降低了变压器的使用寿命；如果整定过低，断路器频 繁跳闸，增加了冶炼时间也是不经济的。 2、电弧炉变压器在熔化时期常发生两相或三相工作短路，主要是两相短路， 大约70%以上工作短路电流值可能高出额定电流的2-5倍，持续时间2-15S。 3、调节变压器二次电压即可调节输入炉内的功率。当改变变压器一次绕组 的连接时，在二次侧同一短路故障形式下，反映到一次侧为不同的电流值。 4、为了限制工作短路，降低电压波动影响，一般在电弧炉变压器一次侧串 入电抗器或改变变压器绕组漏磁场的平衡绕组数目，来达到限流的目的。由于一 次绕组有几种连接法，因此有时二次侧最小短路电流归算至一次侧的电流值可能 小于最大工作短路电流。 5、为了防止工作短路电流持续过久，电弧炉变压器二次侧装有过负荷保护， 一般动作与跳闸。 1 / 4 10KV电炉变压器运行特点及保护定值的一般计算原则 6、电弧炉变压器一次侧馈电线供电端除装有断路器外，在电弧炉变电所还 装有操作断路器。根据运行经验，该断路器操作频繁，因此产生如操作失灵断路 器拒动等故障的机会也较多。因此，电弧炉变压器馈电线供电端的继电器保护必 须考虑这类因素。 二、继电保护 根据冶炼工艺的要求和电炉电气设备标准规定，工作短路电流要小于 3～ 3．5 倍电炉变压器额定电流，持续时间小于 6 秒，短路速断电流小于 4～6倍电 炉变压器的额定电流，持续时间 0秒。因此，一般采用反时限和定时限特性的 GL型电流继电器。 根据钢铁企业电力设计技术暂行条例，电炉变压器应设置下列继电保护。 （一）防止相间短路的电流速断保护 速断电流的整定值应躲过电炉最大工作短路电流，保护设于电炉变压器一次 侧（加附图），动作于2DL,(速断电流整定值小于 4～6 倍电炉变压器的额定电 流，持续时间 0 秒)。馈线出口保护一般采用具有反时限特性兼有定时限特性的 GL型两相继电器，也可用三相三继电器。利用定时限特性使炉变Y／△接线时灵 敏度满足要求。 （二）防止工作短路的过负荷保护 过负荷保护装置接入10kV侧电流互感器回路，亦采用反时限GL型电流继电 器，因工作短路可能出现两相或三相短路，故采用三相三继电器接线方式，整定 值一般整定为额定电流的3～3．5倍，规定时限≤6S ，动作于附图中的2DL。保 护整定电流和时间在实际生产中还往往根据生产情况和供电变电站及炉变容量 进行调整。