04-低压短路电流计算课件.ppt

第四章低压短路电流计算2Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503一般规定●根据 IEC60364-434.2 和 IEC60364-533.2 条文中的规定，必须计算在回路首端的预期最大短路电流和回路末端的预期最小短路电流●预期最大短路电流确定：●断路器的分断能力, Ics(Icu) 应大于或等于预期最大短路电流 Isc●电器的接通能力 Icm●电气线路和开关装置的热稳定性和动稳定性●预期最小短路电流确定：●当下列情况时，选择脱扣器 (曲线) 和熔断器：●人身保护取决于所选的脱扣器和熔断器 (TN-IT 系统)●电缆很长时●电源阻抗大 (机组) 时●在所有情况下，保护装置应与电缆的热效应 I2t ≤ K2S2 相适应3Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503分断能力校验●断路器分断能力应不小于预期最大短路电流Ics (Icu)＞IscmaxIcu－断路器极限短路分断能力Ics－断路器运行短路分断能力Iscmax－安装点预期最大短路电流4Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503Isc K电缆热稳定校验●当短路持续时间不大于5s时，绝缘导体的热稳定应按下式校验：S ≥ √ t S－绝缘导体的线芯截面 ( mm2)Isc －短路电流有效值 ( A )t －导体内短路电流持续作用的时间 ( s )K－不同绝缘的计算系数5Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503●绝缘材料的 K 值，供计算短路电流热效应用导体材质绝缘材料限定起始限定最终K温度  C 温度  C 铜pvc 聚氯乙烯70160/140115/10360 C 橡胶6020014185 C 橡胶8522013490 C 交联聚乙烯90250143油浸纸80160108矿物质－导体70160115－中间接头盒及密封剂105250135铝pvc 聚氯乙烯70160/14076/6860 C 橡胶602009385 C 橡胶852208990 C 交联聚乙烯9025094油浸纸8016071注：表中对限定最终温度和 K 列出二个值，较低的值用于截面积大于 300mm2 的电缆。

电缆热稳定校验6Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503高压高压/低压低压变压器额定值变压器额定值负荷额负荷额定定 值值  功率因数功率因数  同时系数同时系数  暂载率暂载率  预见的增长系数预见的增长系数导体特性导体特性  母线：母线： 长度长度 宽度宽度 厚度厚度  电缆：电缆： 绝缘材料绝缘材料 单芯或多芯单芯或多芯 长度长度 截面截面  环境：环境： 环境温度环境温度 敷设方式敷设方式 并列敷设回路数并列敷设回路数上方侧短路容量上方侧短路容量 SscUsc (%)在变压器出线端在变压器出线端 Isc总配电柜引出线总配电柜引出线 Isc二次配电柜的首端二次配电柜的首端 Isc末端配电柜的首端末端配电柜的首端 Isc最终引出线末端的最终引出线末端的 Isc-馈电线馈电线-额定电流额定电流-电压降电压降分断能力分断能力瞬时脱扣设定瞬时脱扣设定主断主断路器路器总配电柜总配电柜出线断路器出线断路器二级配电二级配电断路器断路器分断能力分断能力瞬时脱扣设定瞬时脱扣设定分断能力分断能力瞬时脱扣设定瞬时脱扣设定分断能力分断能力瞬时脱扣设定瞬时脱扣设定末端配电末端配电断路器断路器短路电流计算步骤7Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503● 短路电流是由于在正常供电时有电位差的两点之间，发生一起阻抗极小的故障而引起的过电流ZIUABZtX短路电流的定义8Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503●三相故障●相间故障ZLZLZLZscV~ISc2=U2×ZscIsc3=U/3Zsc不同的短路电流ZLZLZscUZsc~9Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503●相对中性线故障●相对地故障Isc (0)=U/3Zsc + Z (0)Isc1=U/3Zsc + ZLn不同的短路电流（续）ZLZLnZLZ(0)ZSCVZLn~ZSCVZ(0)~10Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503●阻抗法： 用于计算三相系统中任一点的短路电流，该方法具有高的计算精度Isck = = U20: 变压器二次侧空载线电压 Zk : 故障点电源侧每相总阻抗U20 Rk2 + Xk233U20 Zk短路电流的计算方法11Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503阻抗法计算短路电流12Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503●合成法： 当不掌握电源参数时，可以根据回路首端已知的短路电流，计算回路末端的短路电流IscB = = IscA IscA:上级短路电流 IscB: 线路末端短路电流 Zc: 回路阻抗 U: 系统标称相电压UU + Zc IscAUU/ IscA+ Zc短路电流的计算方法（续）13Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503短路电流速查表14Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503●传统法：当不掌握给定回路电源侧的阻抗或短路电流时，可用这种方法计算线路末端的最小短路电流 Iscmin或单相对地故障电流 Id具体方法将在接地系统的故障分析中详细介绍。

短路电流的计算方法（续）15Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503Isc ≈ ≈25Sn (kA)IeUkIsc：变压器二次侧预期三相短路电流：变压器二次侧预期三相短路电流Ie：： 变压器二次侧额定电流变压器二次侧额定电流Uk：变压器阻抗电压：变压器阻抗电压(%)举例：举例： 已知：已知：三相电力变压器三相电力变压器 S=2000KVA, 10/0.4KV, 变压器阻抗电压变压器阻抗电压Uk=6%, 计算变压器二次侧计算变压器二次侧预期三相短路电流预期三相短路电流短路电流估算方法举例●方法一：公式法，适用于主配电柜信信16Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503利用上级配电柜出线已知的三相短路电利用上级配电柜出线已知的三相短路电流，查找下级配电柜进线预期的三相短流，查找下级配电柜进线预期的三相短路电流路电流短路电流估算方法举例（续）●方法二：查表法，适用于分配电和末端信信举例：举例： 已知：已知：变电所母线预期三相短路电流为变电所母线预期三相短路电流为50kA，出线电缆为铜芯交联电缆，，出线电缆为铜芯交联电缆，截面截面185mm2，长度，长度50m，请估算下级配电柜预期三相短路电流值，请估算下级配电柜预期三相短路电流值。

AB50kAIsc3≈？？kA17Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503短路电流速查表详见附录详见附录 第第67页页18Schneider Electric - LVFDI training – Chen Xiliang – 201503● 思考题：● 两台同容量变压器并联运行，变压器低压侧短路电流为25KA● 确定进线及馈线断路器的分断能力D3D1D2两台变压器并联运行时的短路D4D1D2D3。