配电电网中断路器分断能力计算研究

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1、配电电网中断路器分断能力计算研究　　摘要：低压配电电网中，断路器是最主要的电器元件，它的正确选取直接影响到电网系统的可靠性、安全性以及灵活性，而断路器分断能力的合理选用是电网配置经济性的重要方面。本文依照选择基本原则的分析，就断路器在不同配置方案时，选取其分断能力的合理思维，并提供短路故障点短路电流的简易估算方法。关键词：断路器；极限分断能力；短路冲击电流；Abstract:Lowvoltagedistributionnetwork,thecircuitbreakeristhemostimportantelectriccomponents,itdirectlyaffectsthecor

2、rectselectionofpowersystemreliability,securityandflexibility,andreasonableselectionofcircuitbreakerinterruptingcapacityisanimportantaspectofnetworkconfigurationofeconomy.Accordingtotheanalysisofbasicprinciples,onthecircuitbreakerinthedifferentconfiguration,selectthereasonablethinkingofbreakingca

3、pacity,andprovidesasimplemethodtoestimatethefaultpointofshortcircuitcurrent.Keywords:breaker;breakingcapacity;the7impactofshort-circuitcurrent中图分类号：TM561文献标识码：A文章编号：短路分断能力是断路器在故障情况下开断短路电流的重要性能指标。根据低压电网的典型配置，以及低压开关设备在不同过电流级别安装点的馈电、配电关系，提出短路故障处短路电流的简易计算，进而阐明低压断路器的分断能力在不同运行条件下的选用方法。在实际应用中，由于各种配置方案、

4、运行条件的多样化，使得低压成套开关设备制造厂在设计、制造及应用过程中，特别是在选取断路器额定分断能力时，存在不少问题。如分断能力选取过大导致市场投标无竞争优势，甚至造成工程投入的浪费；而分断能力选取偏小，影响了配电系统的可靠、安全性运行，甚至出现事故的扩大。1基本理论应用分析选择断路器分断能力的基本原则是：断路器的分断能力应不小于它所安装处可能产生的三相短路电流。这里存在两个疑问，一是分断能力是指极限分断能力还是运行分断能力;二是短路电流是指短路电流周期分量有效值、短路全电流有效值还是最大短路冲击电流？1.1低压断路器的分断能力的选取7极限分断能力（Icu）和运行分断能力（Ics）是断

5、路器分断能力的两个基本参数，标准GB14048.2—2001《低压断路器》对这两个参数的定义为：断路器额定极限短路分断能力（Icu）：按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。即断路器在规定的试验参数（电压、功率因数）等条件下能够分断的短路电流值，经该短路电流分断后，断路器不能继续承载其额定电流的分断能力；断路器额定运行短路分断能力（Ics）：按规定的试验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力。即断路器在规定的试验参数（电压、功率因数）等条件下能够分断的短路电流值。经该短路电流分断后，断路器必须能继续承载其额定电流的分断能力。7通

6、常情况下，A类断路器，其额定运行短路分断能力是额定极限短路分断能力的50%～75%左右，而B类断路器为60%～70%左右。这就要明确选择断路器分断能力时，应按极限分断能力选取还是按运行分断能力选取。我们将低压配电网按过电流类别，简化成如图1所示线路。笔者认为，作为第1级主配电网的电源断路器，考虑到整个电网的配电可靠性与供电连续性，应按额定运行短路分断能力来选择；第1级主配电网的馈电B类断路器，其功能是作为第2级分配电网络的电源进线，亦应按额定运行短路分断能力来选择比较合理；第1级主配电网的配电A类断路器以及分配电柜内断路器，因其用于单一功能回路，断路器更换时停电影响面很小，故应按额定极

7、限短路分断能力来选择。1.2预期三相短路电流大小的选择线路发生三相短路时，其短路电流首先经过暂态过程，物理量有短路电流周期分量、短路电流非周期分量。非周期分量出现的时间一般在0.2s以内，而短路后的0.01s时短路全电流达到瞬时最大值，即为短路冲击电流。短路电流非周期分量经0.2s后衰减完毕，三相短路电流达到稳定状态，物理量为短路电流周期分量，也就是短路稳态电流。根据短路电流这一物理变化过程，我们不难理解，针对A类、B类断路器固有分断的动作时间