施奈德培训讲义03短路电流计算06.ppt

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1、第三章短路电流的计算,短路的两类情况,金属性短路：短路点被熔焊，短路点阻抗可以忽略不计。短路电流一般在线路额定电流的几百倍甚至上千倍通过设定保护电器的短延时和瞬动可以很好的保护线路。电弧性短路短路点建立电弧，短路点呈现大阻抗的弧电阻。电弧的形成与电压无关故障电流很小保护电器不能动作或不能及时动作来切断电源分成两种形式：相线之间或相线和N线之间的电弧性短路；相线或N线与地之间的接地故障形成的电弧性短路。火灾隐患极大。,金属性短路保护,根据 IEC60364-434.2 和 IEC60364-533.2 条文中的规定，必须计算在电路电源点的预期最大短路电流和电路末端的预期最小短路电流。预期最大短路

2、电流确定：断路器的选择：断路器的额定运行分断能力(Ics)应大于或等于预期最大短路电流 Isc。负荷开关的选择：开关的额定接通能力(Icm)和额定短时耐受电流(Icw)是否满足回路短路预期电流要求。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：开关灵敏度校验 Imin1.3Iset 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(发电机组)时 在所有情况下，保护装置应与电缆的热效应 I2dt K2S2 相适应,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Icu(Ics)IscmaxIcu断路器极限短

3、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,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)I 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,IK,T如何取值？,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pvc70160/140115/10360C 橡胶6020014185C 橡胶8522013490C 热凝固的90250143油浸纸80160108矿物质导体70160115中间接头盒及密封剂105250135铝

4、pvc70160/14076/6860C 橡胶602009385C 橡胶852208990C 热凝固的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,高压/低压变压器额定值,负荷额定 值,功率因数 同时系数 暂载率 预见的增长系数,导体特性 母线：长度 宽度 厚度 电缆：绝缘材料 单芯或多芯 长度 截面 环境：环境温度 敷设方式 并列敷设回路数,上方侧短路容量 Ssc,Usc(%),在变压器出线端 Isc,总配电柜引出线 Isc,二次配电柜的首端 Isc,末端配电柜的首端 Isc,最终引出线末端的 Is

5、c,-馈电线-额定电流-电压降,分断能力瞬时脱扣设定,主断路器,总配电柜出线断路器,二级配电断路器,分断能力瞬时脱扣设定,分断能力瞬时脱扣设定,分断能力瞬时脱扣设定,末端配电断路器,短路电流计算步骤,ZI,U,A,Zt,X,ZI,U,A,B,Zt,X,Isc3=,U,Zt,U,R2+X2,Zt,R,2,X,2,短路电流的定义,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,三相故障相间故障,ZL,ZL,ZL,Zsc,V,I,sc2,U,2Zsc,I,sc3,U,/,3,Zsc,不同的短路电流,相对中性线故障相对地故障,Isc(0),U,/,3,Zsc,+,Z

6、(0),Isc1,U,/,3,Zsc,+,Z,Ln,不同的短路电流（续）,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+Xk2,3,3,U20 Zk,短路电流的计算方法,阻抗法计算短路电流,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,UU+Zc IscA,UU/IscA+Zc,短路电流的计算方法（续）,适用范围？,合成法短路电流速查表,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 TN系统的分析中详细介绍。,短路电流的计算方法（续）,两台变压器并联时的情况,思考：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,