低压电气设备选择与保护

图4-1
K ch
f
X R
曲线
14
• 电动机反馈冲击电流值，按下式计算
• ichd 6.5K chd I ed (4-6)
• 式中，ichd —— 电动机反馈三相短路冲击电 流值，kA;
•
Kchd —— 电动机短路冲击系数，一般
为0.80~1.28；简化计算可取1；
•
Ied —— 电动机额定电流，kA。
•
R0∑—— 短路电流零序总电阻，mΩ；
•
X1∑—— 短路电流正序总电抗，mΩ；
•
X2∑—— 短路电流负序总电抗，mΩ；
•
X0∑—— 短路电流零序总电抗，mΩ。
11
• 相-零回路电流法计算
•
I "(1) Z
Ux
R2
X
2
（4-4）
•
式中，I
"(1) Z
、Ux——
意义同式4-3
• R∑—— 短路电路相-零回路总电阻，mΩ；
• 电动机反馈的 I chd 3.9Kchd I ed （4-12） • 式中，Keh、Ied —— 意义同式4-6 • 晶闸管装置反馈的 I chG 3Kchd I ed （4-13） • 式中，Keh、Ied —— 意义同式4-6 • 总的短路全电流的最大有效值为 • I ch I chx I chd I chG （4-14）
15
• 晶闸管装置反馈冲击电流值，按下式计算
•
ichG
3 Pe U
（4-7）
• 式中，ichG —— 晶闸管装置反馈三相短路冲 击电流值，kA;
• Pe∑—— 晶闸管供电直流电动机总容 量，kW;
•
U—— 低压网络平均额定线电压，V;
一般为400V。
16
• 总的短路冲击电流值
• ich ichx ichd ichG （4-8）
算中，可以假定Z2≈Z1,这样可直接由三相短路
电流求得，按下式算出
•
I "(2) Z
0.87I
"(3) Z
（4-2）
•
式中，I
"(2) Z
——两相短路电流周期分量第一周期4;(3) Z
——三相短路电流周期分量分一周期
有效值，kA
10
• b. 单相短路
• 单相短路电流计算可以用两种方法计算
• 电源系统供给的：
• 当Kch > 1.3时，可按下式计算
•
I chx
I
" Z
1 2(Kch 1)2
（4-9）
• 当Kch≤1.3时，可按下式计算
•
I chx
I
" Z
1 Ta 0.02
(4-10)
• 式中 Ichx—— 三相短路电流电源系统第一周期全电流有
效值，kA；
•
I”z—— 三相短路电流周期分量第一周期有效值，
• 三相短路电流周期分量按下式计算
•
I
" Z
U 3Z
U
3
R2
X
2
（4-1）
• 式中，I Z" —— 三相短路电流周期分量第一周期有效值，kA；
•
U—— 低压网络平均额定线电压，V，可取400V；
• Z∑—— 每相总阻抗，mΩ； • R∑—— 每相总电阻，mΩ； • X∑—— 每相总电抗，mΩ。
8
• 低压电网一般以三相短路电流为最大，与 中性点是否接地无关。如在一相和两相上 有电流互感器。而使短路电流不对称时， 仍可按上式计算，但式中的R∑和X∑采用没 有电流互感器的那一相的总阻抗。
9
• （B）不对称短路电流周期分量的计算
• a.两相短路
• 由于低压网络距发电机的电气距离很远，降压变
压器容量与发电机电源容量相比甚小，在实用计
路电流第一周期全电流峰值），kA；
•
Kch ——三相短路电流冲击系数，可据
X∑/R∑的比值从图4-1查得；
•
I
" Z
——三相短路电流周期分量第一周
期有效值，kA。
13
Kch
1.80 1.70 1.60 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
kA;
•
Kch—— 三相短路电流冲击系数，可从图4-1查得；
• •
TaTa—31—X4R三 相短路电流（非4-周11期）分量衰减时间常数，S；
• 式中，X∑ —— 短路总电抗，mΩ；
•
R∑ —— 短路总电阻，mΩ。
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• 短路点近处连接的电动机，晶管闸装置反 馈的 Ichd 、IchG 全电流最大有效值。
低压电器设备选择 与
设备保护
1
4.1 短路电流
• (1) 概述 • 本节所示的短路电流，使电压在1KV及以下网络
的短路电流，1KV及以下网络的短路电流计算， 是供校验低压电器的分段能力和热稳定电动机起 动时电压波动计算时用的，还有1个重要作用是用 于继电保护整定。 • 短路电流有三相短路电流、两相短路电流和单相 短路电流。 • a．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。
R
R1
R2 3
R0
2R1 R0 3
• X∑—— 短路电路相-零回路总电抗，mΩ；
X
X1 X 2 3
X0
2X1 X 0 3
12
• （C）短路冲击电流值
• 电源系统供给短路冲击电流值，按下式计
算，
• ichx
2
K
ch
I
" Z
（4-5）
• 式中，ichx——三相短路冲击电流（即三相短
19
• （3）校验断路器的分断能力
• 断路器的额定通断能力应大于或等于线路 中最大短路电流（有效值）。
• 1) 在0.02s以上动作的断路器（如DW 型）
2
Zt R 2 X 2
Isc3
U Zt
U R2 X 2
3
• b．三相短路
4
• c．两相短路
5
• d．单相短路 • 相对中性线故障
6
• 相对地故障
7
• (2)短路电流的计算方法
• 短路电流有三相短路电流，两相短路电流和单相短路电流。其 计算方法如下：
• （A）三相短路电流周期分量计算
• 式中，ich—— 总的短路冲击电流值，kA; • 、 ichx ichd 、ichG —— 意义同式4-5 4-7。 • 短路点远处（即非直接联接短路点的电动
机、晶闸管装置；或非配电母线及其直接 联接低压配电屏屏内短路）的电动机、晶 闸管装置的反馈的、短路冲击电流值可以 忽略不计。
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• （D）短路全电流的最大有效值
• 对称分量法计算
I "(1) Z
•
Ux
R1
R2 3
R0
2
X1
X 2 3
X 0
2（4-3）
• 式中，I Z"(1) —— 单相短路电流周期分量第一周期有效值，KA；
•
Ux —— 低压网络平均额定相电压，V，可取230V；
•
R1∑—— 短路电流正序总电阻，mΩ；
•
R2∑—— 短路电流负序总电阻，mΩ；