短路电流对高压断路器及其开断电流选择的影响_袁洪平

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1、42江西电力第33卷2009年第1期文章编号：1006-348X（2009）01－0042－04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333300）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：Theinfluenceofshort-circuitcurrentonhi

2、gh-voltagecircuitbreakerwhenthehigh-voltagecircuitbreakercutshort-circuitcurrentwasdiscussed.Moreover,calculationofshortcurrentbreakingtimeandthenon-periodiccomponentpercentageestimatemethodwerecollected.Attheend,thewaytochoosereasonableratingbreakingcurrentofhigh-voltage

3、circuitbreakeraccordingtotheshort-circuitcurrent.KeyWords：short-circuitcurrent；high-voltagecircuitbreakers；breakingcurrent


 
0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
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

4、系统发生各种短路故障时迅速、可靠切除短路故障的任务。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

5、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［1］［2］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。ik──任一瞬时的短路全电流图1（a）是一个电源为无限大容量系统发生三ip──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ip（0）──短路瞬间（t＝0时）短路电流周期分量路可用图1（b）的等效单相电路图来分析研究。in

6、p———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inp（0）———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：2008－09－23作者简介：袁洪平（1976-），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4322姨Ip（t）+Inp（t）。因此，若短路电流的周期分量越大，短路电流越大，电弧能量越大，熄弧越困难，加重了断路器开断的负担；反之，灭弧较容易，对断路器运行有利。同理，由于非周期分量的存在增大了短路电流Ikt，

7、加重了断路器开断时的负担，对断路器运行极为不利，另外，非周期分量在一定程度上会降低恢复电压，有利于断路器的开断，但相比而言是弊大于利。3短路开断计算时间及非周期分量百分数在校验断路器开断电流时要引用开断计算时间和开断电流中非周期分量百分数。图2无限大容量电力系统发生三相短路时的电压、电流曲线3.1开断计算时间ish──短路冲击电流断路器应能在最严重的情况下开断短路电流，I∞──短路稳态电流的有效值故开断计算时间为tbt=tpt1+tin。tpt1为主保护动作时间IP──短路电流周期分量的有效值（对于无延时保护为保护启动和执行时间之和）；t

8、in如图2，短路电流中包括两个分量即周期分量为断路器固有分闸时间。近年来6～500kV电力系（交流分量）和非周期分量（直流分量）。周期分量是统主保护动作时间可参考表1，常用国产断路器的由系统电