低压网络短路电流计算和应用问题思索

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1、低压网络短路电流计算和应用问题思索　　摘要：供配电设计中的短路电流计算问题是在工程设计中较为容易忽视的问题，这样对于低压配出线路的短路保护存在一定的问题，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具有一定帮助。关键词：低压供配电低压断路器选型短路电流计算灵敏度校验中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0118-01过载和短路往往是低压电网故障的两类表现形式，其中，短路主要包括两相、三相和单相接地等等。负载功率大于电网的输出功率就会引起电网的过载，另外，还有就是关

2、于因线路过长产生的电压损失和线损过大的原因，这样条件下，将会导致电压降低而出现电流增大的情况。比如，当电动机发生堵转时，电流升高也往往是负载的变化以及机械方面的原因。分析短路产生的原因，主要由于使用安装不当，或是线路因绝缘损坏等方面原因，造成路短路，最终形成电器烧毁的事故。5当出现电网电压下降、电流上升（过载）的情况时，往往带来一定的危害，具体包括如下方面。当电网电压降低l0%～15%时，将会导致发电机输出功率有所减少，一般减少到5%～10%左右，导致减少发电机输送的有功功率；另外，线路电流增大而使线路损耗增加会受到低电压运行的影响

3、，比如，大面积停电事故会在如电压降低到70%的额定电压情况下出现；比如，当电压降低20%时，电流增大约20%～25%，而电动机转矩减小约30%，电动机温升升高15℃以上；诸如继电器和接触器等机床电器的电磁吸力也会相应减少，触头烧损成为不可避免的事情，对于运转中的电动机来说，还有可能出现慢转速，堵转的情况，严重时会出现电动机烧毁的事故[1]。本文主要结合本人设计的实际工程，对于低压配电系统中的短路电流计算及应用相关问题进行分析。1低压配电系统短路电流计算5低压网络计算条件与高压系统相比，具备的特点如下：（1）一般不予考虑开关设备、导线

4、连接点和电器的接触电阻、短路点电弧电阻、电流互感器电抗等。（2）短路各元件的有效电阻则是应该计入；（3）短路电流周期分量不衰减。对于民用建筑变电所的电源来自地区大中型电力系统来说，用户配电变压器的容量远小于系统容量；（4）变压器的接线方式以D-Yn11考虑；（5）线路电阻较大，对于低压输电线路末端发生的短路来说，这样就决定了短路电流非周期分量衰减较快，而不用对于非周期分量的影响过多考虑；（6）在短路故障发生在正常运行的状态下，一般的线路负荷率达到80%左右；（7）变电所配电母线长考虑5m，在配电线路末端短路电流的计算过程中，一般设计

5、母线相间距离为125m；第八，计算单相短路电流时220V为电压取值，400V为三相短路电流时计算电压取值；（9）有名单位制应该在计算过程中进行明确，包括电流为千安（kA）、电压为伏（V）、阻抗为毫欧（mΩ）、容量为千伏安（kVA）。考虑到短路点离发电机较远的特点，在低压网络中发生不对称短路的情况下，应该是等于相阻抗，所有元件的负序阻抗等于正序阻抗。对于TN接地系统低压网络的零序阻抗来说，往往其数值为相线的零序阻抗与3倍保护线的零序阻抗之和。这里提出的短路计算问题，主要不考虑阻抗的计算，可以通过查表获得短路回路各元件的序阻抗。其中，U

6、p为400V的低压侧平均电压；Ik为对称稳态短路电流有效值，kA；XT、RT为变压器电抗，mΩ；Xs、Rs为电力系统电抗、电阻，mΩ；Xl、Rl为线路电抗、电阻，mΩ，Xm、Rm为配电母线电抗、电阻，mΩ；Zk为短路回路总阻抗，mΩ。低压网络单相接地故障电流可按下式计算：二次配电线路短路电流计算可按下式计算（短路功率法）5其中，为二级配电系统总短路容量，MVA；为线路平均电压，0.4kV；Xk、Rk为二级配电线路电抗、电阻，mΩ；Ik为二级配电线路末端短路电流，kA；Ik1为上级配电线路末端短路电流，kA；K为补偿系数，取1.15。

7、低压三相短路电流及单相接地故障电流的计算方法就是如上所述，可以在实际工程中进行上述公式的计算。在笔者利用上述方法对于某城区政府的训练中心工程中运用，进行相关的低压系统的短路电流，其中的1#群楼其中一个回路情况是该回路电源从独立电房采用电缆埋地引入1#楼电井，然后BV导线是通过在电井配电箱中而引至设备，其中的埋地电缆长度为220米，型号为YJV一4×50+l×25；电井配电箱引出二级配电导线的长度为30m，而型号为BV-4×25+l×16。然后按照上述公式可以经过计算得到相应的短路电流计算结果。2低压网络短路电流计算应用-低压断路器的

8、灵敏度校验额定电压、额定电流选型及校验分断短路电流能力是在选择低压断路器时必要存在的几项内容，另外，还应该对于断路器的灵敏度（灵敏系数）而进行校验，按照配电变压器容量为630kVa的工程为例进行说明如下。查表在母线处的单相接地故障电流