帕特里克的帖子-第1个问题
第1个问题：关于250kVA低压三相隔离变压器配套的断路器问题，为什么所配400A的断路器无法合闸？某项目的低压系统中存在三相隔离变压器，Y/Y接法，初级和次级均为0.4kV，容量为250kVA，阻抗电压为4%。该隔离变压器的额定电流是：250000/400/1.732=361A。某工程师为此隔离变压器配备了ABB的塑壳断路器S4H400R400，采用L-I保护（过流和速断保护）。当送电后断路器立即跳闸。经检查变压器和断路器均无任何问题。请问大家，这是为什么？应当如何解决？
这是一个实际的工程项目。250kVA的低压隔离变压器配套了S5H400R400的塑壳断路器后怎么也不能合闸，因为这个项目是非常重要的石化工程，所以在ABB内引起各方面的关注。大家也是众说纷纭，用户甚至要求赔偿损失。后来按照我提出看法后解决了问题并得到用户的理解和首肯。
首先说说隔离变压器的问题：
1）关于隔离变压器
此变压器的初级与次级完全对称，其阻抗电压为4％。
所谓阻抗电压，其定义是：将变压器的二次侧短路，然后在一次侧接入可变电源从零开始升压，当二次侧的短路电流等于设定值时，此时一次侧电压与额定电压的百分比值被称为阻抗电压。
阻抗电压是电力变压器计算短路电流的基本参数。将变压器的额定电流除以阻抗电压就得到变压器短路电流的最终值。
当变压器空载运行时，一次侧产生了空载磁势iow1，在空载磁势的作用下产生了空载磁通和空载电流，即空载电流即励磁电流。
空载磁通分为两个部分：其一是同时环链一次绕组和二次绕组的主磁通，用Φ表示；其二是只环链一次绕组本身而不环链二次绕组的的漏磁通，用Φs1表示。主磁通的路径为主磁路，磁阻相对较小；漏磁通的路径是变压器外壳和其它铁磁材料和非铁磁材料，其磁阻相当大。因此主磁通比漏磁通的数值上要大数百倍，故本处忽略漏磁通而主要讨论主磁通。
励磁电流中的磁化电流Ior为励磁电流的无功分量，而变压器的磁滞损耗和涡流损耗代表着励磁电流的有功分量，即Ioa。所以，变压器励磁电流由无功分量和有功分量组成：
通常电网电压近似为恒压，变压器运行时，rm和xm近似为常数，且rm远远小于xm，因此变压器在空载运行时无功功率很大，而有功功率很小。
当变压器送电时，变压器中还未建立励磁电流，母线电压加载在变压器的初级绕组阻抗上，因此将会产生很大的冲击电流ip。随着空载励磁电流的建立，冲击电流ip将迅速减小过渡到空载励磁电流Io。
因为此变压器是隔离变压器，因此冲击电流ip大于或等于二次侧的短路电流。
那么本隔离变压器的短路电流是多少呢？
我们将变压器的额定电流计算出来：
In=250000/(400x1.732)=361A
再除以阻抗电压：
Ik=361/0.04=9.025kA
短路电流的峰值Ipk出现在短路后的0.01秒，其值等于1.7倍Ik。由于Ipk与本讨论无关，此处从略。
我们发现，阻抗电压的倒数等于25，所以短路电流就等于额定电流乘以25倍。
因为冲击电流ip大于Ik，一般地，变压器负载的起动电流取为额定电流的30倍。
至此，我们知道了，该隔离变压器的额定电流是In=361A，起动电流ip=361X30=10.8kA，持续时间为半个周波10毫秒。
2）断路器的选配原则
从上文中我们可以知道，该变压器额定电流为361A，而起动电流为10.8kA。那么如何来配置保护断路器呢？
低压断路器不象中压继保装置可以实现各种保护方式，低压断路器的保护方式只有过载长延时、短路短延时和短路瞬时等三种反时限保护参数。在这里，我们必须用断路器的短路短延时S参数保护来实现断路器对变压器的起动闭锁和短路保护。
我们可以用断路器的【过载L参数】用于变压器的常态过载保护，而用【短延时S参数】对变压器起动冲击电流实施脱扣屏蔽，用【瞬时短路I参数】则用于变压器的短路保护脱扣。
显见，为变压器执行保护的断路器必须具备L-S－I保护类型，即使用类别为B的断路器。最重要的是：短延时的时间延迟必须大于半个工频周期即10毫秒。
3）实际的断路器选择
我们来看原先的S5H400R400断路器，其额定电流为400A，采用L-I保护参数。对于I参数，其脱扣电流为400X12=4.8kA，远远小于变压器的起动电流，故此断路器在上电之初就立即跳闸。
在看ABB的S7系列断路器，其额定电流为1250A，但检索参数后发现S参数的延迟时间只有9毫秒，不能满足变压器的起动电流屏蔽要求。
最后我建议选择ABB的框架断路器E1S1250,L参数按0.4倍整定取为500A；S参数按9倍整定为11250A，脱扣时间12毫秒；I参数按10倍整定为12500A。
经过安装调试后满足用户需求。
4）结论
对于低压的变压器负载，断路器一定要使用类型B，且S参数要按30倍额定值设定。
在这里，所谓断路器的使用类别A和使用类别B是指断路器的保护参数中是否存在可人为调节整定的短路脱扣时间参数，也就是S参数。对于一般各个厂家生产的各类塑壳开关，绝大多数都是使用类别A，而框架开关则多为使用类别B。特别地，限流型断路器为使用类别A。
以上资料供大家学习参考，若能起到抛砖引玉的效果，本人将感激不尽。
总结：
这个问题揭示了低压的变压器负载在起动时的特殊性及其处理措施。
对于10kVA以上的三相变压器，在起动时要考虑30倍的起动倍率；对于15kVA以下的单相变压器，由于起动时间的涌流较小且时间短，一般取10倍左右的起动倍率即可；对于小于500VA的单相变压器，则不必考虑起动涌流。
对较大变压器实施保护的断路器，要采用3段保护，即L-S-I保护，其中短延时S参数的时间要设置为大于10毫秒；对于较小的变压器，则断路器可以采用2段保护，即L-I保护。 多谢龙王，学习了！ 老诚去人家那踢馆了是不是。。。。哈哈哈哈。。。。。。
人家是ABB的技术支持，你留人家一口饭吃还是可以的。。。。。回这里再说好了。。。。。
要是S7的价格比框架的价格差很远，就很过分了。。。。 老诚去拜码头了。 哈哈哈哈，不知道老诚拜了个啥回来。。。。 本帖最后由 songzhj 于 2010-12-27 22:25 编辑
这个和电梯井道照明用的隔离变压器的保护有些类似！ 哈哈，不知道了，这个激磁涌流怎么回事，有没有人清楚的，说说。。。。
在这个图里，如果后面的负载都没有带上，合闸也不会马上跳开吧。。。。。
如果这个问题这么严重，厂家们早就警告我了。。。。。
我见400～800的变压器，厂家也是采用塑壳的，怎么就不一样了。。。。 激磁涌流，就是励磁涌流，变压器投入时产生的，一般10~20倍。校验可按0.1s持续时间，
或者20~30倍持续0.01s。避开就可以了。
龙王的帖子给我们一个提醒，很多时候都忽略了。 这个问题我们厂子也出线过，应该就是变压器激磁电流的原因，后来换了个断路器就没问题了