【正文】 1 低壓電器設(shè)備選擇 與 設(shè)備保護(hù) 主講人：羅勇存 2 短路電流 ? (1) 概述 ? 本節(jié)所示的短路電流，使電壓在 1KV及以下網(wǎng)絡(luò)的短路電流， 1KV及以下網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算，是供校驗(yàn)低壓電器的分段能力和熱穩(wěn)定電動機(jī)起動時電壓波動計(jì)算時用的，還有 1個重要作用是用于繼電保護(hù)整定。 ? 短路電流有三相短路電流、兩相短路電流和單相短路電流。 ? a．短路電流的定義 ? 短路電流是由于在正常供電時有電位差的兩點(diǎn)之間，發(fā)生一起阻抗極小的故障而引起的過電流。 3 22 XRZt ??223 XRUZtUIs c???4 ? b．三相短路 5 ? c．兩相短路 6 ? d．單相短路 ? 相對中性線故障 7 ?相對地故障 8 ? (2)短路電流的計(jì)算方法 ? 短路電流有三相短路電流，兩相短路電流和單相短路電流。其計(jì)算方法如下： ? （ A）三相短路電流周期分量計(jì)算 ? 三相短路電流周期分量按下式計(jì)算 ? （ 41） ? 式中， —— 三相短路電流周期分量第一周期有效值， kA； ? U—— 低壓網(wǎng)絡(luò)平均額定線電壓， V，可取 400V； ? Z∑—— 每相總阻抗， mΩ； ? R∑—— 每相總電阻， mΩ； ? X∑—— 每相總電抗， mΩ。 2233 ??? ???XRUZUIZZI9 ? 低壓電網(wǎng)一般以三相短路電流為最大，與中性點(diǎn)是否接地?zé)o關(guān)。如在一相和兩相上有電流互感器。而使短路電流不對稱時，仍可按上式計(jì)算，但式中的 R∑和 X∑采用沒有電流互感器的那一相的總阻抗。 10 ? （ B）不對稱短路電流周期分量的計(jì)算 ? ? 由于低壓網(wǎng)絡(luò)距發(fā)電機(jī)的電氣距離很遠(yuǎn)，降壓變壓器容量與發(fā)電機(jī)電源容量相比甚小，在實(shí)用計(jì)算中，可以假定 Z2≈Z1,這樣可直接由三相短路電流求得，按下式算出 ? （ 42） ? 式中， ——兩相短路電流周期分量第一周期有效值， kA ? ——三相短路電流周期分量分一周期有效值， kA )3()2( ZZ II ?)2(ZI)3(ZI11 ? b. 單相短路 ? 單相短路電流計(jì)算可以用兩種方法計(jì)算 ? 對稱分量法計(jì)算 ? （ 43） ? 式中， —— 單相短路電流周期分量第一周期有效值， KA； ? Ux —— 低壓網(wǎng)絡(luò)平均額定相電壓， V，可取 230V； ? R1∑—— 短路電流正序總電阻， mΩ； ? R2∑—— 短路電流負(fù)序總電阻， mΩ； ? R0∑—— 短路電流零序總電阻， mΩ； ? X1∑—— 短路電流正序總電抗， mΩ； ? X2∑—— 短路電流負(fù)序總電抗， mΩ； ? X0∑—— 短路電流零序總電抗， mΩ。 20212021)1(33 ???????? ??????????? ????????? XXXRRRUxIZ)1(ZI12 ?相 零回路電流法計(jì)算 ? （ 44） ?式中， 、 Ux—— 意義同式 43 ?R∑—— 短路電路相 零回路總電阻， mΩ； ?X∑—— 短路電路相 零回路總電抗， mΩ； 22)1(?? ??XRUxIZ)1(ZI32301021 ??????????? RRRRRR32301021 ??????????? XXXXXX13 ?（ C）短路沖擊電流值 ?電源系統(tǒng)供給短路沖擊電流值，按下式計(jì)算， ? （ 45） ?式中， ——三相短路沖擊電流（即三相短路電流第一周期全電流峰值）， kA； ? ——三相短路電流沖擊系數(shù)，可據(jù)X∑/R∑的比值從圖 41查得； ? ——三相短路電流周期分量第一周期有效值， kA。 2Zchc h x IKi ?chxichKZI14 圖 41 曲線 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Kch???????????RXfKch15 ?電動機(jī)反饋沖擊電流值，按下式計(jì)算 ? (46) ? 式中， —— 電動機(jī)反饋三相短路沖擊電流值， kA。 ? —— 電動機(jī)短路沖擊系數(shù)，一般為 ~；簡化計(jì)算可取 1； ? —— 電動機(jī)額定電流， kA。 edc h dc h d IKi ?chdichdKedI16 ?晶閘管裝置反饋沖擊電流值，按下式計(jì)算 ? （ 47） ?式中， —— 晶閘管裝置反饋三相短路沖擊電流值， kA。 ? Pe∑—— 晶閘管供電直流電動機(jī)總?cè)萘浚?kW。 ? U—— 低壓網(wǎng)絡(luò)平均額定線電壓， V。一般為 400V。 UPi ec hG ?? 3chGi17 ?總的短路沖擊電流值 ? （ 48） ?式中， —— 總的短路沖擊電流值， kA。 ? 、 、 —— 意義同式 45 47。 ?短路點(diǎn)遠(yuǎn)處（即非直接聯(lián)接短路點(diǎn)的電動機(jī)、晶閘管裝置；或非配電母線及其直接聯(lián)接低壓配電屏屏內(nèi)短路）的電動機(jī)、晶閘管裝置的反饋的、短路沖擊電流值可以忽略不計(jì)。 c h Gc h dc h xch iiii ?????chichxi chdi chGi18 ? （ D）短路全電流的最大有效值 ? 電源系統(tǒng)供給的： ? 當(dāng) Kch ，可按下式計(jì)算 ? （ 49） ? 當(dāng) Kch≤，可按下式計(jì)算 ? (410) ? 式中 Ichx—— 三相短路電流電源系統(tǒng)第一周期全電流有效值， kA； ? I”z—— 三相短路電流周期分量第一周期有效值， kA。 ? Kch—— 三相短路電流沖擊系數(shù)，可從圖 41查得； ? Ta—— 三相短路電流非周期分量衰減時間常數(shù)， S； ? （ 411） ? 式中， X∑ —— 短路總電抗， mΩ； ? R∑ —— 短路總電阻， mΩ。 2 )1(21 ??? chZc hx KII aZc hxTII ?????RXTa31419 ?短路點(diǎn)近處連接的電動機(jī)，晶管閘裝置反饋的 、 全電流最大有效值。 ?電動機(jī)反饋的 （ 412） ?式中， Keh、 Ied —— 意義同式 46 ?晶閘管裝置反饋的 （ 413） ?式中， Keh、 Ied —— 意義同式 46 ?總的短路全電流的最大有效值為 ? （ 414） chdI chGIedc h dc h d IKI ?edc h dc h G IKI 3?c h Gc h dc h xch IIII ???20 ? （ 3）校驗(yàn)斷路器的分?jǐn)嗄芰? ? 斷路器的額定通斷能力應(yīng)大于或等于線路中最大短路電流（有效值）。 ? 1) 在 （如 DW 型） ? Ik∑d ≥Id ? 式中， Id —— 線路的短路電流周期分量有效值， A； ? Ik∑d —— 斷路器的分?jǐn)嚯娏鳎ㄖ芷诜至坑行е担?A； 21 2)在 （如 DZ型） ? Ik∑d ≥Ic ?式中， Ic ——短路開始第一周期內(nèi)的全電流有效值， A； ?Ik∑d —— 斷路器的分?jǐn)嚯娏鳎_擊電流有效值），如制造廠提供的分段電流為峰值時，可按峰值校驗(yàn)。 ?斷路器分段能力的有效值與峰值的關(guān)系可按參照表 41換算。 22 ? 表 41 斷路器分?jǐn)嗄芰Φ挠行е蹬c峰值的關(guān)系 ? 注： cosφ為功率因數(shù)； Ta為時間常數(shù)。 ? 各種不同容量的變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路時，其各種短路電流值的計(jì)算見第 4章。表 42，列出斷路器的分?jǐn)嗄芰εc相應(yīng)的變壓器短路電流的有關(guān)數(shù)據(jù)，供參考。 cosφ sinφ tgφ Ta(s) 沖擊系數(shù) 峰值電流 /周期分量有效值 23 ? 根據(jù)斷路器標(biāo)準(zhǔn)，確定新系列斷路器分?jǐn)嗄芰Φ臈l件是： 1. 變壓器容量不超過 2022k VA,單臺運(yùn)行，短路阻抗按 4%考慮 。(注 1) 2. 變壓器的 6(10)k V c側(cè)短路容量按150~200MVA考慮，如為直接變壓（即35/）， 35kV側(cè)的短路容量按650~750MVA考慮； 3. 在變壓器低壓出線端 3m母線處發(fā)生三相金屬性短路；