低压网络短路电流计算及其应用.pdf

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1、电力论坛!!"#!低压网络短路电流计算及其应用石伟（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北武汉430010）摘要：本文通过对低压配电设计中与短路电流相关几个Id=Id-单相接地故障电流，A问题讨论，对设计中需注意的问题提出参考意见，希望对于低Rphp、Xphp-短路电路的相线-保护线回路电阻、电抗、阻抗，压配电网设计提供一定帮助。m关键词：短路电流计算；低压配电；热稳定校验；低压上述短路回路各元件的阻抗值都可通过相关设计手册中线路保护查表获得。3低压短路电流计算实例前言下面以一个实例说明计算过程，电路图及元件参数如下：供配电设计中

2、的短路电流（短路电流和接地故障电流）计算问题是在工程设计中较为容易忽视的问题，本文主要对于低压网络短路电流计算进行详细探讨，希望对于低压配电网设计提供一定帮助。1低压配电设计要求在《低压配电设计规范》GB50054-2011中与配电线路及保护相关的要求至少有以下几个方面：（1）配电线路应装设短路保护、过负载保护；（2）配电线路应装设间接接触防护的自动切断电源防护通过查表（见《工业与民用配电设计手册（第三版）》）各元（接地故障保护）；件及阻抗值见下表：（3）作为分断短路电流的保护电器，还应具有足够的分断元件及阻抗值（单位m）能力；（4）

3、上下级配电线路保护电器的动作应具有选择性，使故障时只切断该故障线路，而上级保护电器不应动作，力求缩小停电范围；（5）导体截面要和保护电器能协调配合，满足动热稳定要求。上述对配电线路设计要求主要是建立在线路短路电流计算基础上进行的，对于低压配电线路，我们一般计算的短路电按上面的推导的公式，流有三相短路电流和单相接地故障电流两种，前者用以校验三相短路电流：IK（K1）=21.98kA保护电器分断能力是否足够；后者是确定接地故障时保护电IK（K2）=3938A器动作灵敏性的重要依据。IK（K3）=8519A2低压网络短路电流计算方法接地故障

4、电流：Id（K1）=，低压网络短路电流的计算方法与高压系统短路电流基本Id（K2）=，相同，但低压网路也有一些特点，可利用这些特点并假设计算Id（K3）=，条件，简化计算。4低压网络短路电流计算的应用（1）一般用电单位配电用变压器容量远小于系统容量，短低压网络短路电流计算主要目的有两个：路点一般为远端短路，按无限大容量电力系统计算网络短路（1）为选择电器元器件及设备提供依据电流，可以认为高压侧短路电流周期分量不衰减。（2）为保护整定提供依据。（2）一般不考虑短路点的开关设备、导线连接点的接触电4.1校验低压开关柜动热稳定阻、电流互感器

5、的电抗等。低压配电设备除按正常工作条件选择外，还应按短路工（3）计入短路回路各元件的有效电阻。作条件校验设备的耐受能力应满足在短路条件先短时耐受电（4）由于低压线路电阻较大，短路电流非周期分量衰减较流的要求。上例中以K1点处的短路电流数据确定开关设备技快，可忽略非周期分量的影响。术参数指标要求。（5）变压器接线方式为Dyn11K1点短路电流IK（K1）=21.98kA，峰值电流ip=2.55×IK（6）计算过程采用有名单位制，电压用V、电流用kA、容量（K1）=56kA用kVA、阻抗用m。因此低压开关柜应选用热稳定电流40kA，动稳定

6、电流（7）计算三相短路电流时计算电压取400V，计算单相短70kA的产品。路电流时计算电压取220V。4.2低压断路器的选择及校验（8）计算配电线路末端短路电流时，其变电所配电母线长根据断路器的分断能力和选择性配合要求，断路器型式按8m，母线相间净间距按125mm计。和保护脱扣器的设置一般按如下几种情况选择：在低压网络中我们主要考虑了系统、变压器、母线和线路（1）变压器低压侧进线断路器、800A及以上的出线断路的阻抗值，并且考虑大电机反馈电流对短路电流的影响。但低器一般选用框架断路器：变压器低压侧进线断路器一般设有压配电线路由于线路长

7、度较长，电缆芯线截面较小，其线路阻长延时和短延时过电流脱扣器、瞬时保护一般闭锁；抗远大于电力系统阻抗，故系统阻抗可忽略不计。低压网络短（2）低压侧出线回路配电线路断路器630A及以下的线路路电流计算简图如下图：保护一般选用塑壳断路器：断路器设有长延时、瞬时保护，还可根据保护要求设置短延时过电流脱扣器和剩余电流保护；（3）末端线路根据断路器的安装位置和短路电流大小选用塑壳或微型断路器，断路器一般设长延时、瞬时保护。短路保护灵敏性通常是校验在出线回路出现接地故障情况下断路器短路保护满足在规定时间内可靠断开的要求。为达到短路保护灵敏性要求，

8、根据负载设备的不同，目前较多采用下列三种方法：a.采用调低断路器短延时脱扣整定值（电子脱扣器，整定值可调）方式。b.当出线断路器采用热磁脱扣器（瞬动整定值固定为10按此假设条件推导出低压网络三相短路电流交流分量有倍In）