短路电流对高压断路器及其开断电流选择的影响

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1、42江西电力第33卷2009年第l期文章编号：lo06—348X(2009)0l一0042一o4短路电流对高压断路器及其开断电流选择的影响袁洪平，李冬根(江西赣东北供电公司，江西乐平3333oo)摘要：论述了高压断路器在开断短路电流时，短路电流对高压断路器的影响，归纳总结了短路开断计算时间及非周期分量百分数的估算方法．并提出如何根据短路电流合理选择高压断路器的额定开断电流。关键词：短路电流；高压断路器；开断电流中图分类号：TM561文献标识码：AAbstract：Theinnuenceofshort—circuitcuIentonhigh—voltagecircuitbI_eaker

2、whenthehigh—voltageciI℃uitbr_eakercutshort—circuitcun℃ntwasdiscussed．More0ver，calculationofshortcurrentbreakingtimeandthenon—periodiccomp0nentpeIlcentageestimatemeth0dweecollected．Attheend，thewaytochooseIleasonablemtjngbreakingcuITentofhigh—vo1tagecjI℃uitbreakeraccordingtothesh0n—ciI℃uitcun．ent

3、．KeyWorIls：short—circuitcuH℃nt；high—voltagecircuitbreakers；breakingcurrent0引言短路故障是电力系统常见故障，其短路电流严(a)重影响电气设备的安全稳定运行，因此，短路时要求尽可能快地切除故障。高压断路器是电力系统中最XJ((。)L肌重要的开关设备．它担负着正常运行时的开断和闭合，以及在系统发生各种短路故障时迅速、可靠切除∞电_抨＼————————主————：——上—————————1—————_J}短路故障的任务。本文着重讨论高压断路器开断短(b)图1无限大容量电力系统中发生三相短路路电流时．短路电流对高压断路

4、器的影响，并提出如(a)三相电路图(b)等效单相电路图何根据短路电流合理选择高压断路器的额定开断电注：图中下标wL为线路。下标L为负荷。流。电流，此时，负荷阻抗和部分线路阻抗被短接，短路1短路电流电流要突然增大。但由于电路中的电感X要产生自感电动势。使得电流不能突变，因而引起一个过渡过在进行短路电流分析及计算时，通常设电源为程．即短路暂态过程，最后短路电流达到一个新的稳无限大容量系统，即指电力系统的容量相当大．当系定状态。⋯图2表示出无限大容量系统发生三相短统内的小容量负荷电路短路时，系统变电站馈电母路前后的电压电流变动曲线。图中：线上的电压仍维持不变。——任一瞬时的短路全电流图1(

5、a)是一个电源为无限大容量系统发生三——短路电流周期分量相短路的电路图。考虑到三相对称，因此这个三相电舢厂短路瞬间(t=0时)短路电流周期分量路可用图l(b)的等效单相电路图来分析研究。——短路电流非周期分量正常运行时，流过线路WL及负荷L的电流为。——短路瞬间(t=0时)短路电流非周期负载电流。当三相短路时，流过电路中的电流为短路分量收稿日期：2oo8—09—23作者简介：袁洪平(1976一)，男，江西丰城人，大学本科，助理工程师，从事电网规划和变电设计工作。江西电力第33卷2009年第1期2)三相断路器在开断短路故障时．由于动作的p=)／、／2If1)e不同期性。首相开断的断口触

6、头间所承受的工频恢式中：t)=(0)e复电压将要增高。增高的数值用首相开断系数来表r=『J=／3l4尺(等效衰减时间常数)征。因此．在选择断路器开断电流时，应向制造部门t为开断计算时间通常设短路发生在电压“=0时(t=0)，这时负荷提出首相开断系数要求。在交流高压断路器订货技术条件(DL，r402一l999)中以首开极因数表征，对其电流为。。又有非周期分量『，一，忙、／2，”。选择作了详细说明。一般情况下，在ll0kV及以下工程实际中，等效衰减时间常数可直接选用表中性点不接地系统中选择首相开断系数为1．5的额3中的推荐数值进行估算。定开断电流．在中性点直接接地或经小阻抗接地系表3不同

7、短路点等效衰减时间常数的推荐值统中选择首相开断系数为1-3的额定开断电流。3)一般断路器开断单相短路的能力比开断三相短路要大，国外规定断路器的开断能力允许提高15％。由于国内尚无正式数据，在设计中暂按开断单相短路时，断路器的额定开断能力不变来考虑。5结论1)短路电流中的周期分量和非周期分量越大就进行开断短路电流中非周期分量百分数B估越加重了断路器熄灭电弧切断电路的负担，因此，开算时，可根据开断计算时间￡和估算的等效衰减时断短路电路时的短路电流越小对断路器的