低压断路器的选择与低压短路电流计算

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1、低压断路器分断能力的选择和低压短路电流计算赵庆贤鞍山冶金设计研究院摘要：通过对影响低压主母线上短路电流的各种因素的分析与具体计算，找出影响短路电流的主要因素，进而得出简化计算办法。同时根据计算得出的三相短路电流周期分量和短路冲击电流值，合理选择断路器的分断能力。关键字：短路电流；分断能力；电力系统的短路电流计算是电气设计中的主要文件之一。通过计算，获取系统的短路数据，为高压电气设备的选择：如，高压断路器、高压隔离开关、电流互感器选择等提供了依据。同时，也是继电保护整定的主要依据。而上述主要针对高压系统的短路计算书，因为对低压系统的特殊性

2、质没有全面包含，因而不能直接用来选择低压断路器。本文结合国外某矿山项目的设计，阐述低压短路电流计算在低压断路器选型上的应用。1低压短路电流的计算1.1依据某矿山项目的设计，截取其中一段线路的计算结果(见表1)及计算用线路图（见图1），两者都表明，上述计算中对于415V的计算，指的是6.6KV/0.415KV变压器的二次出口，而不是低压主母线。换言之，影响低压主母线上短路电流的许多因素，上述计算中没有予以考虑。例如：变压器二次出线电缆（或母线）阻抗，低压受电断路器的阻抗，低压隔离开关的阻抗、低压主母线阻抗，等。表1:短路电流计算结果表Sh

3、ort-curcuitPoint　BranchBaseImpedanceCalculatedResult　UjIjSjMAXI"I∞ichIchS"　(kV)(kA)(MVA)MIN(kA)(kA)(kA)(kA)(MVA)K1Point33kVIk1.maxPowerSystem34.651.6661000.062.26.87526.87568.53140.8501612.903Ik1.min0.7572.2012.2015.6133.346132.1K2Point6.6kVIk2.maxPowerSystem6.98.3671000

4、.59514.05514.05535.84021.364167.973Ik2.min1.296.4856.48516.5369.85777.499PointConvertto33kVIk1.max.c34.641.6661000.5952.7992.7997.1374.254Ik1.min.c1.291.291K3Point(0.415kV)Ik3.max2000kVA0.433133.3371003.59537.08637.08694.57056.37127.814Ik3.minTransformer4.29031.07931.079

5、79.25047.23923.308K3PointConvertto6.6kVIk2.max.c　6.98.3671003.5952.3272.3275.9353.537　Ik2.min.c　4.2901.950　　　　K3PointConvertto33kVIk1.max.c3　34.651.6661003.5950.4630.4631.1820.704　　　　　　　　　图1:计算电路图1.1另外，在电力系统的高压短路电流计算中，通常不计及各种元件的电阻。而在低压短路计算时，元件电阻的影响，不能忽略。1.2根据规范：验算电器在短路条件

6、下的通断能力，应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值，当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响。在高压短路电流计算中，一般没有考虑低压电动机反馈电流的影响。1.3低压短路电流的计算：1）系统阻抗：Xx=Ue*Ue*1000/Sdx=1.12mΩXx=系统阻抗；Ue=0.433Kv；Sdx=系统短路容量或变压器高压侧短路容量；Sdx=168MVA(根据短路电流计算结果)。2）变压器阻抗（2000kVA）Rb=ΔPd*Ue*Ue*1000/(Se*Se)=0.70mΩRb=变压器电阻mΩ；ΔPd=

7、15000w（变压器负载损耗）；Se=2000kVA（变压器容量）。Ur%=ΔPd/(10*Seb)=0.75Ur%=变压器电阻电压百分数.Ux%=√[（Uz%*Uz%）+(Ur%*Ur%)]=6.05Ux%=变压器电抗电压百分数;Uz%=变压器阻抗电压百分数=Ud%=6Xb=10*Ux%*Ue*Ue*1000/Se=5.673）变压器二次电缆阻抗设计中选用400m2;5根并联单芯交联电缆（n=5）;长度L=25m；电阻r=0.06Ω/km(mΩ/m)；电抗x=0.08Ω/km(mΩ/mRl=L*r/n=0.28mΩXl=L*x/n=0

8、.40mΩ1）母线阻抗（415v受电）母线-2(125x10mm)Rm=21.4xL/S=0.02mΩL=母线长度=2m；S=母线截面=2500mm2Xm(母线电抗)=0.145xLg(Dj/Gjx)=0.