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低压三相短路电流计算

目录一、低压短路电流计算 (2)1、三相短路电流周期分量计算 (2)2、三相短路冲击电流计算 (2)3、三相短路电流第一周期(0.02S)全短路电流有效值计算 (3)4、电动机晶闸管装置对短路电流的影响 (3)二、配电变压器出口侧总断路器的短路校验 (14)1、额定短路分断能力(I cn)的校验 (14)2、额定短路接通能力(I cm)的校验 (15)3、额定短时耐受电流(Icw)的校验 (16)TaZ eI 01.0''*2-TaeKch 01.01-+=Tae01.0-εεR X Ta 314=一、 低压短路电流计算1、 三相短路电流周期分量计算三相短路电流周期分量按下式计算:式中I Z ’’ …………三相短路电流周期分量有效值,KA ; Up …………低压网络平均额定线电压,Up 取400V ;Z ε …………每相总阻抗,m Ω; R ε …………每相总电阻,m Ω; X ε …………每相总电抗,m Ω。

低压网络一般以三相短路电流为最大,与中性点是否接地无关。

2、 三相短路冲击电流计算电源供给的短路冲击电流值,按下式计算:式中 i chx …………………三相短路冲击电流,KA ;………………三相短路电流周期分量的峰值,KA ;…………三相短路电流非周期分量,KA ; …………三相短路电流冲击系数;………………三相短路电流非周期分量衰减系数;………………三相短路电流非周期分量衰减时间常数,S 。

)11(*322''------------------+=εεX R Up I Z )21(**2)1(2*2*2''01.0''01.0''''-----=+=+=--Z TaZ TaZ Z chx I Kch eI e I I i ''2ZI如果电路内只有电抗(R ε=0),则Ta=∝,Kch=2,即短路电流非周期分量不衰减。

如果电路内只有电阻(X ε=0),则Ta=0,Kch=1,即非周期分量根本不发生。

由此可见,Kch 在1~2之间。

3、 三相短路电流第一周期(0.02S )全短路电流有效值计算电源供给的全短路电流最大有效值: 当Kch >1.3时,按下式计算当Kch ≤1.3时,按下式计算比较精确以上两式 I chx …………全短路电流的有效值,KA ;I z ’’ …………三相短路电流周期分量的有效值,KA ; K ch …………三相短路电流的冲击系数;Ta …………三相短路电流非周期分量衰减的时间常数,(S )。

如果配电变压器高压侧电源容量为无穷大,而在变压器低压侧出口发生三相短路,这时短路回路阻抗,仅为变压器自身的阻抗。

SC (B )9、SC (B )10、S9、S10型变压器的电阻Rb 、电抗Xb 值见后表1-1~表1-6。

三相短路电流冲击系数Kch 见表1-7~表1-12。

三相短路电流的周期分量Iz ’’、冲击电流I chx 、全短路电流的有效值I chx见表1-13~表1-18。

4、 电动机晶闸管装置对短路电流的影响一般只考虑距短路点近处的电动机、晶闸管装置的影响,距短路点远处的电动机、晶闸管装置可忽略不计。

(1) 电动机对短路电流的影响)31()1(21*2''-----------------+=ch Z chx K I I )41(501*''--------------------+=Ta I I Z chx电动机反馈的冲击电流值,按下式计算:式中 i chd …………电动机反馈的三相短路冲击电流值,KA ; K chd …………电动机短路冲击系数,一般为0.8~1.28,简化计算可取1;I ed ……………电动机额定总电流,KA 。

电动机反馈的全电流的有效值,按下式计算:式中K chd 、I ed …………见上所述。

(2) 晶闸管装置对短路电流的影响 晶闸管装置反馈的冲击电流值,按下式计算:式中 i chG …………晶闸管装置反馈的三相短路电流冲击值,KA ; P e ε …………晶闸管装置供电的直流电动机总功率,KW ; U p …………低压网络平均额定线电压,V ,一般为400V 。

晶闸管装置反馈的全电流的有效值,按下式计算式中 K chG 、I ed …………见上所述。

)51(5.6--------------------------=ed chd chd I K i )61(9.3------------------------=ed chd chd I K I )71(3----------------------------=pe chG U P i ε)81(3-------------------------=ed chd chG I K I1附表:变压器的电阻Rb、电抗Xb表1-1:SC(B)9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11, Y.yn0 的阻抗注:根据顺特电气资料表1-2:SC(B)10 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11, Y.yn0 的阻抗注:根据顺特电气资料表1-3:S9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% / 0.4KV D,yn11 的阻抗注:根据福变电气资料表1-4:S9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% ∕0.4KV Y.yn0 的阻抗注:根据福变电气资料表1-5:S10 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11的阻抗表1-6:S10 型变压器10(11,10.5,6.3,6)2附表:三相短路电流冲击系数Kch表1-7:SC(B)9 型变压器 10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11, Yyn0 的冲击系数注:根据顺特电气资料表1-8:SC(B)10 型变压器 10(11,10.5,6.3,6)±5% 或 ±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11,Y.yn0 的冲击系数注:根据顺德电气资料表1-9:S9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5%∕0.4KV D,yn11 的冲击系数注:根据福变电气资料表1-10:S9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% ∕0.4KV D,yn11 的冲击系数注:根据福变电气资料表1-11:S10 型变压器 10(11,10.5,6.3,6) ±5% 或±2×2.5%∕0.4KV D,yn11 的冲击系数表1-12:S10 型变压器 10(11,10.5,6.3,6) ±5% 或 ±2×2.5% ∕0.4KV Y.yn0 的冲击系数3附:三相短路电流的周期分量IZ’’、冲击电流Ichx、全短路电流的有效值Ichx表1-13:SC(B)9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11,Y.yn0 的短路电流注:根据顺特电气资料表1-14:SC(B)10型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11,Yyn0 的短路电流注:根据顺特电气资料表1-15:S9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% ∕0.4KV D,yn11 的短路电流注:根据福变电气资料表1-16:S9 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% ∕0.4K Y,yn0 的短路电流注:根据福变电气资料表1-17:S10 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV D,yn11的短路电流表1-18:S10 型变压器10(11,10.5,6.3,6)±5% 或±2×2.5% ∕0.4KV Y.yn0 的短路电流二、配电变压器出口侧总断路器的短路校验根据国家标准《低压配电设计规范》(BG50054-95)第2.1.1条第五款“电器应满足短路条件下的动稳定与热稳定的要求。

用于断开短路电流的电器,应满足短路条件下的通断能力”,和第2.1.2条“验算电器在短路条件下的通断能力,应采用安装处预期短路电流周期分量的有效值,当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1%时,应计入电动机反馈电流的影响”的规定,在选择低压变压器出口侧总断路器时,应根据国家标准《低压开关设备和控制设备低压断路器》(GB14048.2-94)的有关规定,对低压断路器的额定短路分断能力、额定短路接通能力和额定短路时耐受电流进行校验。

1、额定短路分断能力(I cn)的校验断路器的额定短路分断能力(I cn)分为额定极限短路分断能力(I cu)和额定运行短路分断能力(I cs)。

(1)额定极限短路分断能力(I cu)额定极限短路分断能力(I cu)是断路器在规定的试验条件下极限短路分断电流之值。

按规定的试验程序(O-t-CO)动作之后,不考虑继续承载它的额定电流。

(2)额定运行短路分断能力(I cs)额定运行短路分断能力(I cs)是指断路器在规定试验条件下的一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值,I cs是I cu的一个百分数(见表2-1)。

按规定的试验程序(O-t-CO-t-CO)动作后,考虑继续承载它的额定电流。

在上述两种短路分断能力(I cu、I cs)试验程序中,O------表示分断操作;CO----表示接通操作后,紧接分断操作;t-------表示两个相继操作之间的时间间隔,一般为3min,如果脱扣器还来不及再扣,则可延长至能再扣为止。

由上述可以看出,额定极限短路分断能力(Icu),指的是断路器在分断了该短路电流后,还可以再正常运行并分断这一短路电流一次,至于以后是否正常接通及分断,断路器不予保证。

而额定运行短路分断能力(Ics )则指的是断路器在该短路电流下可多次正常分断。

在实际工程中,不希望在断路器发生一次事故跳闸后,立即更换断路器,所以如果按照额定极限短路分断能力(Icu )来校验断路器的分断能力,必然会给用户带来不安全的隐患。

因国家标准《低压配电设计规范》(GB50054-95)没有明确用那种分断能力(Icu 或Ics )来校验,所以设计并不统一。

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