04-低压短路电流计算课件

短路电流速查表
详见附录 第67页
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两台变压器并联运行时的短路
● 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
D1
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)＞Iscmax Icu－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
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阻抗法计算短路电流
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短路电流的计算方法（续）
●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，
Isc1=
U/ 3 Zsc + ZLn
Isc (0)=
U/ 3 Zsc + Z (0)
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短路电流的计算方法
●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
计算精度
Isck =
U20 = 3 Zk
U20 3 Rk2 + Xk2
U20: 变压器二次侧空载线电压 Zk : 故障点电源侧每相总阻抗
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短路电流计算步骤
高压/低压 变压器额定值
功率因数 同时系数 暂载率 预见的增长系数
-馈电线 -额定电流 -电压降
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
160 250
K
115/103 141 134 143 108
115 135
pvc 聚氯乙烯
70
60C 橡胶
60
85C 橡胶
85
90C 交联聚乙烯
90
油浸纸
80
160/140 200 220 250 160
76/68 93 89 94 71
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。
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 路电流
A信 50kA
B Isc3≈？kA
信
举例：
已知：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， 截面185mm2，长度50m，请估算下级配电柜预期三相短路电流值。
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D2
D3
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D1
D2
D4
D3
18
Zsc
~V
U/ 3 I sc3= Zsc
Zsc
~U
Zsc
I Sc2=
U 2×Zsc
8
不同的短路电流（续）
●相对中性线故障
ZL
ZSC
பைடு நூலகம்ZLn
~V
ZLn
●相对地故障
ZL
Z(0)
ZSC
~V
Z(0)
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主断 路器
分断能力 瞬时脱扣设定
总配电柜 出线断路器
分断能力 瞬时脱扣设定
二级配电 断路器
分断能力 瞬时脱扣设定
末端配电 断路器
6
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
Zt R2 X 2
I sc
U Zt
U R2 X 2
Zt
A X
短路电流速查表
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短路电流的计算方法（续）
●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。
●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
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短路电流估算方法举例
●方法一：公式法，适用于主配电柜
Ie
信
Isc ≈ Uk ≈25Sn (kA)
Isc：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
Uk：变压器阻抗电压(%)
U
ZI
B
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不同的短路电流
●三相故障
ZL
ZL ZL
●相间故障
ZL
ZL
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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： Isc
S≥ K √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
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信
举例：
已知：三相电力变压器 S=2000KVA, 10/0.4KV, 变压器阻抗电压Uk=6%, 计算变压器二次侧预期三相短路电流。
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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
计算回路末端的短路电流
IscB =
U/
U IscA+
Zc
=
IscA
U U + Zc 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
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电缆热稳定校验
●绝缘材料的 K 值，供计算短路电流热效应用
导体材质 铜
pvc 聚氯乙烯 60C 橡胶 85C 橡胶 90C 交联聚乙烯 油浸纸 矿物质 －导体 －中间接头盒及密封剂
限定起始 温度 C
70 60 85 90 80
70 105
限定最终 温度 C
160/140 200 220 250 160
第四章 低压短路电流计算
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
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
负荷额 定值
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最终引出线末端的 Isc
分断能力 瞬时脱扣设定