施奈德2010年培訓(xùn)講義03-短路電流計(jì)算_200906

1、1SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June第三章第三章短路電流的計(jì)算短路電流的計(jì)算2SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June短路的兩類情況短路的兩類情況金屬性短路：金屬性短路：短路點(diǎn)被熔焊，短路點(diǎn)阻抗可以忽略不計(jì)。短路點(diǎn)被熔焊，短路點(diǎn)阻抗可以忽略不計(jì)。短路電流一般在線路額定電流的幾百倍甚至上千倍短路電流一般在線路額定電流的幾百倍甚至上千倍通過(guò)設(shè)定保護(hù)電器的短延時(shí)和瞬動(dòng)可以很好的保護(hù)線路。通過(guò)設(shè)定保護(hù)電器的短延時(shí)和瞬動(dòng)可以很好的保護(hù)線路。電弧性短路電弧性短路短路點(diǎn)建立電弧，短路點(diǎn)呈現(xiàn)大阻抗的弧電阻。短路點(diǎn)建立電弧，短路點(diǎn)呈現(xiàn)大阻

2、抗的弧電阻。電弧的形成與電壓無(wú)關(guān)電弧的形成與電壓無(wú)關(guān)故障電流很小故障電流很小保護(hù)電器不能動(dòng)作或不能及時(shí)動(dòng)作來(lái)切斷電源保護(hù)電器不能動(dòng)作或不能及時(shí)動(dòng)作來(lái)切斷電源分成兩種形式：相線之間或相線和分成兩種形式：相線之間或相線和N線之間的電弧性短路；相線或線之間的電弧性短路；相線或N線與線與地之間的接地故障形成的電弧性短路。地之間的接地故障形成的電弧性短路。火災(zāi)隱患極大?；馂?zāi)隱患極大。3SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June金屬性短路保護(hù)金屬性短路保護(hù) 根據(jù)根據(jù) IEC60364-434.2 和和 IEC60364-533.2 條文中的規(guī)定，必須條文中的規(guī)定，必須計(jì)算在

3、電路電源點(diǎn)的預(yù)期最大短路電流和電路末端的預(yù)期最小短計(jì)算在電路電源點(diǎn)的預(yù)期最大短路電流和電路末端的預(yù)期最小短路電流。路電流。 預(yù)期最大短路電流確定：預(yù)期最大短路電流確定： 斷路器的選擇：斷路器的額定斷路器的選擇：斷路器的額定運(yùn)行分?jǐn)嗄芰\(yùn)行分?jǐn)嗄芰?(Ics) 應(yīng)大于或等于預(yù)期最大應(yīng)大于或等于預(yù)期最大短路電流短路電流 Isc。 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇：開(kāi)關(guān)的負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇：開(kāi)關(guān)的額定接通能力額定接通能力 (Icm)和額定短時(shí)耐受電流和額定短時(shí)耐受電流 (Icw )是是否滿足回路短路預(yù)期電流要求。否滿足回路短路預(yù)期電流要求。 電氣線路和開(kāi)關(guān)裝置的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性電氣線路和開(kāi)關(guān)裝置的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性 預(yù)

4、期最小短路電流確定：預(yù)期最小短路電流確定：開(kāi)關(guān)靈敏度校驗(yàn)開(kāi)關(guān)靈敏度校驗(yàn) Imin1.3Iset 當(dāng)下列情況時(shí)，選擇脫扣器當(dāng)下列情況時(shí)，選擇脫扣器 (曲線曲線) 和熔斷器：和熔斷器： 人身保護(hù)取決于所選的脫扣器和熔斷器人身保護(hù)取決于所選的脫扣器和熔斷器 (TN-IT 系統(tǒng)系統(tǒng)) 電纜很長(zhǎng)時(shí)電纜很長(zhǎng)時(shí) 電源阻抗大電源阻抗大 (發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)組) 時(shí)時(shí) 在所有情況下，保護(hù)裝置應(yīng)與電纜的熱效應(yīng)在所有情況下，保護(hù)裝置應(yīng)與電纜的熱效應(yīng) I2dt K2S2 相適應(yīng)相適應(yīng)4SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)分?jǐn)嗄芰πｒ?yàn)斷路器分?jǐn)嗄芰?yīng)不小于預(yù)期最大短路電流斷

5、路器分?jǐn)嗄芰?yīng)不小于預(yù)期最大短路電流Icu (Ics)IscmaxIcu斷路器極限短路分?jǐn)嗄芰嗦菲鳂O限短路分?jǐn)嗄芰cs斷路器運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰嗦菲鬟\(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰scmax安裝點(diǎn)預(yù)期最大短路電流安裝點(diǎn)預(yù)期最大短路電流5SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間不大于當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間不大于5s時(shí)，絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定應(yīng)按時(shí)，絕緣導(dǎo)體的熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn)：下式校驗(yàn)：S t S絕緣導(dǎo)體的線芯截面絕緣導(dǎo)體的線芯截面 ( mm2)I 短路電流有效值短路電流有效值 ( A )t 導(dǎo)體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時(shí)間導(dǎo)體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時(shí)

6、間 ( s )K不同絕緣的計(jì)算系數(shù)不同絕緣的計(jì)算系數(shù)IKT如何取值？如何取值？6SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June絕緣材料的絕緣材料的 K 值，供計(jì)算短路電流熱效應(yīng)用值，供計(jì)算短路電流熱效應(yīng)用導(dǎo)體材質(zhì)導(dǎo)體材質(zhì)絕緣材料絕緣材料限定起始限定起始限定最終限定最終K溫度溫度 C 溫度溫度 C 銅銅pvc70160/140115/10360 C 橡膠橡膠6020014185 C 橡膠橡膠8522013490 C 熱凝固的熱凝固的90250143油浸紙油浸紙80160108礦物質(zhì)礦物質(zhì)導(dǎo)體導(dǎo)體70160115中間接頭盒及密封劑中間接頭盒及密封劑105250135鋁鋁

7、pvc70160/14076/6860 C 橡膠橡膠602009385 C 橡膠橡膠852208990 C 熱凝固的熱凝固的9025094油浸紙油浸紙8016071注：表中對(duì)限定最終溫度和注：表中對(duì)限定最終溫度和 K 列出二個(gè)值，較低的值用于截面積大于列出二個(gè)值，較低的值用于截面積大于 300mm2 的電纜。的電纜。電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)7SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June高壓高壓/低壓低壓變壓器額定值變壓器額定值負(fù)荷額負(fù)荷額定定 值值 功率因數(shù)功率因數(shù) 同時(shí)系數(shù)同時(shí)系數(shù) 暫載率暫載率 預(yù)見(jiàn)的增長(zhǎng)系數(shù)預(yù)見(jiàn)的增長(zhǎng)系數(shù)導(dǎo)體特性導(dǎo)體特性 母線：母線： 長(zhǎng)

8、度長(zhǎng)度 寬度寬度 厚度厚度 電纜：電纜： 絕緣材料絕緣材料 單芯或多芯單芯或多芯 長(zhǎng)度長(zhǎng)度 截面截面 環(huán)境：環(huán)境： 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 敷設(shè)方式敷設(shè)方式 并列敷設(shè)回路數(shù)并列敷設(shè)回路數(shù)上方側(cè)短路容量上方側(cè)短路容量 SscUsc (%)在變壓器出線端在變壓器出線端 Isc總配電柜引出線總配電柜引出線 Isc二次配電柜的首端二次配電柜的首端 Isc末端配電柜的首端末端配電柜的首端 Isc最終引出線末端的最終引出線末端的 Isc-饋電線饋電線-額定電流額定電流-電壓降電壓降分?jǐn)嗄芰Ψ謹(jǐn)嗄芰λ矔r(shí)脫扣設(shè)定瞬時(shí)脫扣設(shè)定主斷主斷路器路器總配電柜總配電柜出線斷路器出線斷路器二級(jí)配電二級(jí)配電斷路器斷路器分?jǐn)嗄芰Ψ謹(jǐn)?/p>

9、能力瞬時(shí)脫扣設(shè)定瞬時(shí)脫扣設(shè)定分?jǐn)嗄芰Ψ謹(jǐn)嗄芰λ矔r(shí)脫扣設(shè)定瞬時(shí)脫扣設(shè)定分?jǐn)嗄芰Ψ謹(jǐn)嗄芰λ矔r(shí)脫扣設(shè)定瞬時(shí)脫扣設(shè)定末端配電末端配電斷路器斷路器短路電流計(jì)算步驟短路電流計(jì)算步驟8SLIC- LVDI training Chen ke 2009 JuneZIUAZtXZIUABZtXIsc3= =UZtUR2 + X2Zt R2 X2短路電流的定義短路電流的定義 短路電流是由于在正常供電時(shí)有電位差的兩點(diǎn)之間，發(fā)生短路電流是由于在正常供電時(shí)有電位差的兩點(diǎn)之間，發(fā)生一起阻抗極小的故障而引起的過(guò)電流一起阻抗極小的故障而引起的過(guò)電流9SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June三相

10、故障三相故障相間故障相間故障ZLZLZLZLZLZscVZscUZscIsc2U2ZscIsc3U/3Zsc不同的短路電流不同的短路電流10SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June相對(duì)中性線故障相對(duì)中性線故障相對(duì)地故障相對(duì)地故障ZLZLnZLZ(0)ZSCVZ(0)ZSCVZLnIsc (0)U/3Zsc + Z (0)Isc1U/3Zsc + ZLn不同的短路電流（續(xù)）不同的短路電流（續(xù)）11SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June阻抗法：阻抗法： 用于計(jì)算三相系統(tǒng)中任一點(diǎn)的短路電流，該方法具有高用于計(jì)算三相系統(tǒng)中任一點(diǎn)的短

11、路電流，該方法具有高的計(jì)算精度的計(jì)算精度Isck = = U20: 變壓器二次側(cè)變壓器二次側(cè)空載空載線電壓線電壓 Zk : 故障點(diǎn)電源側(cè)故障點(diǎn)電源側(cè)每相總每相總阻抗阻抗U20 Rk2 + Xk233U20 Zk短路電流的計(jì)算方法短路電流的計(jì)算方法12SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June阻抗法計(jì)算短路電流阻抗法計(jì)算短路電流13SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June合成法：合成法： 當(dāng)不掌握電源參數(shù)時(shí)，可以根據(jù)回路首端已知的短路電流，當(dāng)不掌握電源參數(shù)時(shí)，可以根據(jù)回路首端已知的短路電流，計(jì)算回路末端的短路電流計(jì)算回路末端的短路

12、電流IscB = = IscA IscA:上級(jí)短路電流上級(jí)短路電流 IscB: 線路末端短路電流線路末端短路電流 Zc: 回路阻抗回路阻抗UU + Zc IscAUU/ IscA+ Zc短路電流的計(jì)算方法（續(xù)）短路電流的計(jì)算方法（續(xù)）適用范圍？適用范圍？14SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June合成法短路電流速查表合成法短路電流速查表15SLIC- LVDI training Chen ke 2009 June傳統(tǒng)法：傳統(tǒng)法：當(dāng)不掌握給定回路電源側(cè)的阻抗或短路電流當(dāng)不掌握給定回路電源側(cè)的阻抗或短路電流時(shí)，可用這種時(shí)，可用這種方法計(jì)算線路末端的最小短路電流方法計(jì)算線路末端的最小短路電流 Iscmin或單相對(duì)地故障或單相對(duì)地故障電流電流 Id具體方法將在具體方法將在 TN系統(tǒng)的分析中