Transcript 短路电流的计算方法（续）

第三章
短路电流的计算
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
1
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。
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
2
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)＞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
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
4
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≥
I
√t
K
S－绝缘导体的线芯截面 ( mm2)
I －短路电流有效值 ( A )
T如何取值？
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
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
5
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
60C 橡胶
85C 橡胶
90C 热凝固的
油浸纸
矿物质
－导体
－中间接头盒及密封剂
pvc
60C 橡胶
85C 橡胶
90C 热凝固的
油浸纸
限定起始
温度 C
70
60
85
90
80
限定最终
温度 C
160/140
200
220
250
160
K
70
105
160
250
115
135
70
60
85
90
80
160/140
200
220
250
160
76/68
93
89
94
71
115/103
141
134
143
108
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。
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
6
短路电流计算步骤
上方侧短路容量 Ssc
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
Usc (%)
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
负荷额
定 值
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
在变压器出线端 Isc
分断能力
瞬时脱扣设定
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
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 Isc
7
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

2
Zt  R  X
2
 Isc3=
Zt
U
Zt
=
U
R2 + X2
Zt
A
A
X
U
X
ZI
U
ZI
B
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
8
不同的短路电流
●三相故障
ZL
Zsc
ZL
~
I sc3 
V
U/ 3
Zsc
ZL
●相间故障
ZL
ZL
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
Zsc
~
I sc2 
U
U
2×Zsc
Zsc
9
不同的短路电流（续）
●相对中性线故障
ZSC
ZL
ZLn
~
Isc1 
V
ZLn
U/ 3
Zsc + Z Ln
●相对地故障
ZL
ZSC
~
Z(0)
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
V
Isc (0)
Z(0)

U/ 3
Zsc + Z (0)
10
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
3
U20
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
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
11
阻抗法计算短路电流
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
12
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，
计算回路末端的短路电流
IscB =
U
U/ IscA+ Zc
IscA:上级短路电流
IscB: 线路末端短路电流
Zc: 回路阻抗
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
= IscA
U
U + Zc IscA
适用范围？
13
合成法短路电流速查表
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
14
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 TN系统的分析中详细介绍。
SLIC- LVDI training – Chen ke – 2009 June
15