03-短路电流计算2014资料.ppt

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1、1施耐德电气2014年青年设计师培训第三章第三章短路电流计算短路电流计算2施耐德电气2014年青年设计师培训一般规定一般规定根据根据 IEC60364-434.2 和和 IEC60364-533.2 条文中的规定，必须计条文中的规定，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。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：预期最大短路电流确定：断路器的分断能力断路器的分断能力,Ics(Icu)应大于或等于预期最大短路电流应大于或等于预期最大短路电流 Isc电器的接通能力电器的接通能力 Icm电气线路和开关装置的热稳定性和动稳定性电气线路

2、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：预期最小短路电流确定：当下列情况时，选择脱扣器当下列情况时，选择脱扣器(曲线曲线)和熔断器：和熔断器：人身保护取决于所选的脱扣器和熔断器人身保护取决于所选的脱扣器和熔断器(TN-IT 系统系统)电缆很长时电缆很长时电源阻抗大电源阻抗大(机组机组)时时在所有情况下，保护装置应与电缆的热效应在所有情况下，保护装置应与电缆的热效应 I2t K2S2 相适应相适应3施耐德电气2014年青年设计师培训分断能力校验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

3、力断路器极限短路分断能力Ics断路器运行短路分断能力断路器运行短路分断能力Iscmax安装点预期最大短路电流安装点预期最大短路电流4施耐德电气2014年青年设计师培训电缆热稳定校验电缆热稳定校验当短路持续时间不大于当短路持续时间不大于5s时，绝缘导体的热稳定应按时，绝缘导体的热稳定应按下式校验：下式校验：S t S绝缘导体的线芯截面绝缘导体的线芯截面(mm2)Isc 短路电流有效值短路电流有效值(A)t 导体内短路电流持续作用的时间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不同绝缘的计算系数Isc K5施耐德电气2014年青年设计师培训绝缘材料的绝缘材料的 K 值，供计算短路电流热

4、效应用值，供计算短路电流热效应用导体材质导体材质绝缘材料绝缘材料限定起始限定起始限定最终限定最终K温度温度 C 温度温度 C 铜铜pvc70160/140115/10360 C 橡胶橡胶6020014185 C 橡胶橡胶8522013490 C 热凝固的热凝固的90250143油浸纸油浸纸80160108矿物质矿物质导体导体70160115中间接头盒及密封剂中间接头盒及密封剂105250135铝铝pvc70160/14076/6860 C 橡胶橡胶602009385 C 橡胶橡胶852208990 C 热凝固的热凝固的9025094油浸纸油浸纸8016071注：表中对限定最终温度和注：表中对限

5、定最终温度和 K 列出二个值，较低的值用于截面积大于列出二个值，较低的值用于截面积大于 300mm2 的电缆。的电缆。电缆热稳定校验电缆热稳定校验6施耐德电气2014年青年设计师培训高压高压/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

6、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短路电流计算步骤7施耐德电气2014年青年设计师培训 短路电流是由于在正常供电时有电位差的两点之

7、间，发生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一起阻抗极小的故障而引起的过电流ZIUABZtX短路电流的定义短路电流的定义8施耐德电气2014年青年设计师培训三相故障三相故障相间故障相间故障ZLZLZLZscVISc2=U2ZscIsc3=U/3Zsc不同的短路电流不同的短路电流ZLZLZscUZsc9施耐德电气2014年青年设计师培训相对中性线故障相对中性线故障相对地故障相对地故障Isc(0)=U/3Zsc+Z(0)Isc1=U/3Zsc+ZLn不同的短路电流（续）不同的短路电流（续）ZLZLnZLZ(0)ZSCVZLnZSCVZ(0)10施耐德电

8、气2014年青年设计师培训阻抗法：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计算精度Isck=U20:变压器二次侧空载线电压变压器二次侧空载线电压 Zk:故障点故障点电源侧每相总电源侧每相总阻抗阻抗U20 Rk2+Xk233U20 Zk短路电流的计算方法短路电流的计算方法11施耐德电气2014年青年设计师培训阻抗法计算短路电流阻抗法计算短路电流12施耐德电气2014年青年设计师培训合成法：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，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

9、计算回路末端的短路电流IscB=IscA IscA:上级短路电流上级短路电流 IscB:线路末端短路电流线路末端短路电流 Zc:回路阻抗回路阻抗 U:系统标称相电压系统标称相电压UU+Zc IscAUU/IscA+Zc短路电流的计算方法（续）短路电流的计算方法（续）13施耐德电气2014年青年设计师培训短路电流速查表短路电流速查表14施耐德电气2014年青年设计师培训传统法：传统法：当不掌握给定回路电源侧的阻抗或短路电流当不掌握给定回路电源侧的阻抗或短路电流时，可用这种时，可用这种方法计算线路末端的方法计算线路末端的最小最小短路电流短路电流 Iscmin或单相对地故障或单相对地故障电流电流 I

10、d具体方法将在接地系统的故障分析中详细介绍。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）短路电流的计算方法（续）15施耐德电气2014年青年设计师培训Isc kAIeUkIsc：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=1000KVA,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短路电流估算方法举例方法一：公式法

11、，适用于主配电柜方法一：公式法，适用于主配电柜信信16施耐德电气2014年青年设计师培训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）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25kA，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。AB25kAIsc3？kA17施耐德电气2014年青年设计师培训短路电流速查表短路电流速查表详见附录详见附录 第第67页页18施耐德电气2014年青年设计师培训D3D1D2两台变压器并联运行时的短路两台变压器并联运行时的短路 思考题：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 确定三台断路器的分断能力确定三台断路器的分断能力