计算低压侧短路电流时容易忽略的一个问题.pdf

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1、产品与解决方案计算低压侧短路电流时容易忽略的一个问题马骁(中国寰球工程公司，北京100012)摘要电气设计中，有时一个微小的失误就会造成很大的错误。如果仅凭经验选型，很容易在选择微型断路器等设备时选错型号。本文记述了笔者在短路电流计算中遇到的一个小问题及引发的思考。关键词：短路电流；阻抗在工厂和建筑电气设计中，6或10kV／0．4kV系统是典型的应用系统。经常涉及到系统三相短路电流的计算：如校核或选择设备的耐冲击电流，选择断路器的开断电流等。计算短路电流就少不了计算系统各组成部分如系统电源、线路、变压器

2、等的阻抗。在计算短路电流时，高压线路长度误差几十米对结果都影响不大，无论短路点在变压器高压侧还是低压侧。但在计算变压器低压侧短路时，低压侧线路阻抗却不容大意，因为长度或规格的不大差别可能使短路电流计算结果差别甚大。而在实际工作中，很多人并未计算这段变压器低压侧的短路电流，就选择配电箱的微型断路器了。这样只是凭经验的做法，有时会导致断路器的电气设备选择可能会增加一个等级，加大设备投资；或减少一个等级，造成更大的问题。下面以一实例说明。配自蒲自袭L3：规格：5+16mm㈣38kV蓑?誊貅59删82)m／mp

3、十—蛔卜一—斗嗥高压％境线路L1：糊抗值：(o．094+j0．08)mf】／m长度：L=80m如图1所示，Q处三相短路电流为，“p=34．16kA，系统与变压器T之间以一根3x120mm2的6kV交联电缆连接，长80m。变压器低压侧出线至配电室之间用5m长的低压铝母线312x(125x10)]+125x10ram2连接，低压母线引出一根5x4mm2的电缆至室内一配电箱。求E处的三相短路电流。按有名值计算系统阻抗(已归算到变压器低压侧)；z。=(cu。)2／s。”×·。3=—勰×·。3×。。s=0．448

4、5m．Q取五=0．955Zs则Zs=0．04479+j0．4463mO线路L1阻抗归算到变压器低压侧104I电号技玳2014年第1期图I低压母线L2：LMY规格：34I2(125+10)㈦25+10单位阻抗值：(070t4+jo．17)cnn／m长度：L=5m查手册可知6kV规格为3x120mm2交联电缆的单位阻抗为z三r0．187+jo．087)mf!／mZLl=汐L4(1／t)2=f0．187do．087)m1]／mxS0mx(0．4／6)2=r0．066+j0．0301)mO变压器T：z+：业．堕

5、：』×—(0．4k—V)2：4．800mQ100S，T1002MVA尺，：掣xl0～：一18．6了kW(0．4kV)2：0．744m．Q1S，，2(2MVA)24=√z2T一尺2T=√4．82—0．7442=4．742m．Q线路L2阻抗掀”v刚一％州钬弧；卜淼渤桃一一嚣嚣勰姬戢蹴姚妣娥查手册可知铝母线312x(125x10)]+125x10的单位阻抗为z=f0．014+jo．17)msq／mZL2=Z4L+=(0．014+jo．17)mf2／mx5m=(0．07+j0．85)mf2若不计入低压母线至配电

6、箱之间的40m{氐压电缆的阻抗，则E处发生三相短路时，短路阻抗与F处相同Zk=Zs+ZLl+ZT+ZL2=(0．04479+0．066+0．744+0．07)+j(0．4463+0．0301+4．742+0．85)=(0．9248+i6．0684)mQE处的三相短路电流与F处相等，c‰／431．05×o．38kV／43‘Zk(0．9248+j6．0684)m．QI／kl=37．53kA若把低压母线至配电箱之间的40m低压电缆阻抗计入，则z三f1．359+j0．082)mQ／mZL3=Z‘L=(1．359

7、+j0．082)mO／mx40m2(54．36+j3．28)mQ短路阻抗Zk1=Zs+ZLl+ZT+ZL2+ZL3=(0．04479+0．066+0．744+0．07+54．36)+j(0．4463+0．0301+4．742+0．85+3．28)2(55．215+j9．3484)mE处的三相短路电流l／klI=警=嵩蒜=4．1lkA若低压母线至配电箱之间的电缆长度只有10m，计入低压电缆阻抗，则z兰f1．359+j0．082)mfl／mZL3=Z‘L2f1．359+j0．082)mQ／mxlOm2(13

8、．59+j0．82)mQ短路阻抗Zkl=Zs+ZLI+ZT+ZL2+ZL3=(O．04479+0．066+0．744+0．07+13．59)+j(0．4463+0．0301+4．742+0．85+0．82)=(14．515+j6．8884)mE处的三相短路电流产品与解决方案Lrk—Zk．一(14．515+j6．8884)mQ一1’‘。’“’、由上面的计算可知，电缆长度为40m时，选择配电室内的配电箱进线断路器的开断电流，6kA的等级即可满足