1、短路電流計算Building a New Electric WorldSLIC-LVDI - 2008 - 05一般規(guī)定 根據(jù) IEC60364-434.2 和 IEC60364-533.2 條文中的規(guī)定，必須計算在電路電源點的預期最大短路電流和電路末端的預期最小短路電流。 預期最大短路電流確定： 斷路器的選擇：斷路器的額定運行分斷能力 (Ics) 應大于或等于預期最大短路電流 Isc。 負荷開關(guān)的選擇：斷路器的額定接通能力 (Icm)和斷路器的額定短時耐受電流 (Icw )是否滿足回路短路預期電流要求。 電氣線路和開關(guān)裝置的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性 預期最小短路電流確定：開關(guān)靈敏度校驗 當下列情況

2、時，選擇脫扣器 (曲線) 和熔斷器： 人身保護取決于所選的脫扣器和熔斷器 (TN-IT 系統(tǒng)) 電纜很長時 電源阻抗大 (發(fā)電機組) 時 在所有情況下，保護裝置應與電纜的熱效應 I2dt K2S2 相適應SLIC-LVDI - 2008 - 05分斷能力校驗斷路器分斷能力應不小于預期最大短路電流Ics (Icu)IscmaxIcu斷路器極限短路分斷能力Ics斷路器運行短路分斷能力Iscmax安裝點預期最大短路電流SLIC-LVDI - 2008 - 05電纜熱穩(wěn)定校驗當短路持續(xù)時間不大于5s時，絕緣導體的熱穩(wěn)定應按下式校驗：S t S絕緣導體的線芯截面 ( mm2)I 短路電流有效值 ( A

3、)t 導體內(nèi)短路電流持續(xù)作用的時間 ( s )K不同絕緣的計算系數(shù)IKSLIC-LVDI - 2008 - 05 絕緣材料的 K 值，供計算短路電流熱效應用導體材質(zhì)絕緣材料限定起始限定最終K溫度 C 溫度 C 銅pvc70160/140115/10360C 橡膠6020014185C 橡膠8522013490C 熱凝固的90250143油浸紙80160108礦物質(zhì)導體70160115中間接頭盒及密封劑105250135鋁pvc70160/14076/6860C 橡膠602009385C 橡膠852208990C 熱凝固的9025094油浸紙8016071 注：表中對限定最終溫度和 K 列出二個

4、值，較低的值用于截面積大于 300mm2 的電纜。電纜熱穩(wěn)定校驗SLIC-LVDI - 2008 - 05高壓/低壓變壓器額定值負荷額定 值 功率因數(shù) 同時系數(shù) 暫載率 預見的增長系數(shù)導體特性 母線： 長度 寬度 厚度 電纜： 絕緣材料 單芯或多芯 長度 截面 環(huán)境： 環(huán)境溫度 敷設方式 并列敷設回路數(shù)上方側(cè)短路容量 SscUsc (%)在變壓器出線端 Isc總配電柜引出線 Isc二次配電柜的首端 Isc末端配電柜的首端 Isc最終引出線末端的 Isc-饋電線-額定電流-電壓降分斷能力瞬時脫扣設定主斷路器總配電柜出線斷路器二級配電斷路器分斷能力瞬時脫扣設定分斷能力瞬時脫扣設定分斷能力瞬時脫扣設

5、定末端配電斷路器短路電流計算步驟SLIC-LVDI - 2008 - 05ZIUAZtXZIUABZtXIsc3= =UZtUR2 + X2ZtR2X2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之間，發(fā)生一起阻抗極小的故障而引起的過電流。SLIC-LVDI - 2008 - 05 三相故障 相間故障ZLZLZLZLZLZscVZscUZscIsc2U2ZscIsc3U/3Zsc不同的短路電流VZscSLIC-LVDI - 2008 - 05 相對中性線故障 相對地故障ZLZLnZLZ(0)ZSCVZ(0)ZSCVZLnIsc (0)U/3Zsc + Z(0)Isc1U/3Zsc +

6、 ZLn不同的短路電流（續(xù)）VZscVZscSLIC-LVDI - 2008 - 05 阻抗法： 用于計算三相系統(tǒng)中任一點的短路電流，該方法具 有高的計算精度Isck = = U20: 變壓器二次側(cè)空載線電壓 Zk : 故障點電源側(cè)每相總阻抗U20 Rk2 + Xk233U20 Zk短路電流的計算方法阻抗法SLIC-LVDI - 2008 - 05 計算裝置各個組成部分的電阻及電抗M電路圖 裝置的組成部分 電阻 (m) 電抗 (m)上方側(cè)網(wǎng)絡Ssc變壓器S, Usc, U斷路器母線電纜 (4)R 極小S100kVAR 極小R 極小R = (3)R = (3)LSLS X = (1) X =Us

7、c (2)X 極?。?.15毫歐）X = 0.15m/mX = 0.08m/mU2Ssc U2SIsc = kAU3 R2 + X2(1) Ssc: 上方側(cè)網(wǎng)絡的短路容量，單位 VA (通常為 200MVA);U為變壓器低壓側(cè)空載電壓(2) 此公式實際為阻抗公式；Usc: 短路電壓 (即變壓器短路阻抗)，S: 變壓器視在容量，單位 kVA；U為變壓器低壓側(cè)開路電壓U20；R=(Pcu*1000)/3In2(3) = 22.5 (銅)， = 36 (鋁)，L 單位為 m，S 單位為 mm2(4) 如果每相有數(shù)根電纜并聯(lián)，將一根電纜的電阻和電抗除以電纜根數(shù)。阻抗法計算短路電流計算表SLIC-LVD

8、I - 2008 - 05 合成法： 當不掌握電源參數(shù)時，可以根據(jù)回路首端已知的短路電流計算回路末端的短路電流。IscB = = IscA IscA:上級短路電流 IscB: 線路末端短路電流 Zc: 回路阻抗 U：系統(tǒng)標稱相電壓UU + Zc IscAUU/ IscA+ Zc短路電流的計算方法-合成法注：(1)回路阻抗 Zc采用代數(shù)相加，而非求矢量和。所以用此方法得出的B點的短路電流小于實際電流，如果用此計算電流整定過電流保護，繼電器、斷路器動作將更可靠。SLIC-LVDI - 2008 - 05短路電流速查表SLIC-LVDI - 2008 - 05 傳統(tǒng)法：當不掌握給定回路電源側(cè)的阻抗或

9、短路電流時，可用這種方法計算線路末端的最小短路電流 Iscmin或單相對地故障電流 Id。具體方法將在 TN系統(tǒng)的分析中詳細介紹。短路電流的計算方法（續(xù)）SLIC-LVDI - 2008 - 05D3D1D2 思考： 兩臺同容量變壓器并聯(lián)運行，變壓器低壓側(cè)短路電流為25KA 確定三臺斷路器的分斷能力兩臺變壓器并聯(lián)時的情況Isc1Isc2Isc3Isc3=Isc1+Isc2SLIC-LVDI - 2008 - 05斷路器上下級配合配電系統(tǒng)是一個完整的、相互關(guān)聯(lián)的整體，每一級的保護電器的選擇必須滿足可靠、經(jīng)濟的原則。上下級配合的可靠性：增加配電回路的選擇性，避免擴大故障范圍。上下級配合的可靠性：利

10、用級聯(lián)技術(shù)降低下方側(cè)的保護電器使用分斷能力，而使設備、外殼和設計獲得很大的節(jié)約。上下級配合中必須清楚的三個概念限流斷路器選擇性級聯(lián)簡便選型方法SLIC-LVDI - 2008 - 05限流斷路器的裝置提供若干優(yōu)點： 限流斷路器能明顯地將裝置中短路電流產(chǎn)生的不良效應減小。 降低電纜的發(fā)熱，從而延長電纜的壽命。 降低電動力，因而能使電氣觸頭的變形或損壞減輕。 對鄰近電路的測量設備的影響減小。限流斷路器的優(yōu)點SLIC-LVDI - 2008 - 05動觸頭為了斷開和分斷迅速, 我們必須加強斥力.E41313E413141. 單斥力回路2. 雙斥力3. 分離器1. 單斥力回路2. 雙斥力(使用雙觸頭）

11、3. 分離器或推出器, 磁芯推或拉動觸頭 E41315分離器限流斷路器技術(shù)SLIC-LVDI - 2008 - 05靜觸頭封閉小室氣體產(chǎn)生部分滅弧柵滅弧柵氣體產(chǎn)生部分旋轉(zhuǎn)觸頭磁屏蔽靜觸頭NSX，NS，NSE 限流斷路器內(nèi)部結(jié)構(gòu)SLIC-LVDI - 2008 - 05小而輕觸頭可以“盡早”斥開,“快速“分斷短路電流;旋轉(zhuǎn):雙斥力,雙滅弧柵,低阻力“快速” 且 “ 高效.獨特的雙旋轉(zhuǎn)觸頭SLIC-LVDI - 2008 - 05獨立.快速分斷從壓力產(chǎn)生1 ms,完全分斷時間2 ms.斥力產(chǎn)生閾值 = 25 In 新穎的能量脫扣技術(shù)SLIC-LVDI - 2008 - 05峰值限流曲線Compac

12、t NS 的限流曲線實際受限制的短路電流和預期短路電流的比值。SLIC-LVDI - 2008 - 05Compact NS 的限流曲線（續(xù)）熱效應曲線：電阻為1歐的導體通過短路電流時的能量損耗。熱效應曲線SLIC-LVDI - 2008 - 05無論什么故障條件:過載短路絕緣故障只能由最靠近故障點的上級斷路器脫扣供電連續(xù)性.其他出線回路的供電不受影響CB1只有CB2 脫扣CB2保護開關(guān)的選擇性SLIC-LVDI - 2008 - 05電流的選擇性:基于保護設備電流設定值的不同;時間的選擇性:基于保護響應時間設定值的不同;邏輯選擇性:根據(jù)故障位置，緊靠故障的上級斷路器： - 故障檢測； - 向

13、其上級斷路器發(fā)送不脫扣信號.能量選擇性：此原理基于保護設備特殊限流能力和靈敏反映斷路器中短路所產(chǎn)生的能量的脫扣。當兩個斷路器檢測到大電流時，下級斷路器限流非常快，上級斷路器產(chǎn)生的能量不足以使其脫扣。各種選擇性技術(shù)SLIC-LVDI - 2008 - 05(A類斷路器)短路保護動作值不同電流選擇性SLIC-LVDI - 2008 - 05(B類斷路器)保護延時時間不同時間選擇性SLIC-LVDI - 2008 - 05具有很強電動力承受能力的斷路器(Masterpact 斷路器) 在下級斷路器分斷能力以下，延時可以保證完全選擇性.分斷能力Icu/Ics = IcwIcw = Icu = Ics短

14、路保護設備運行之間的延時完全的時間選擇性SLIC-LVDI - 2008 - 05通過區(qū)域選擇性聯(lián)鎖(ZSI) 安裝在 B 的保護系統(tǒng)檢測并傳送信號給 A ; 安裝在 A 的保護系統(tǒng)接收B的信號.C 瞬動，消除故障B 瞬動自鎖，短延時保留A 瞬動閉鎖，保持閉合ZSID2邏輯選擇性aABC設備D1SLIC-LVDI - 2008 - 05脫扣曲線不脫扣能量曲線能量選擇性SLIC-LVDI - 2008 - 05IEC60947-2 定義了計算選擇性的方法:比較運行曲線的能量下級斷路器的限流曲線上級斷路器的不脫扣能量曲線II2t能量選擇性（續(xù)）SLIC-LVDI - 2008 - 05I Is下級

15、斷路器限流后的能量超過上級斷路器脫扣的最小能量 :不具有選擇性.上級斷路器不脫扣曲線與下級斷路器部分選擇性與下級斷路器完全選擇性能量選擇性的極限SLIC-LVDI - 2008 - 05選擇性表SLIC-LVDI - 2008 - 05定義：限流斷路器能夠抑制通過的短路電流峰值，因此，同正常情況相比，大大降低了其下級電路開關(guān)和電路元件的短路分斷能力、熱承受能力和電磁承受能力。CB2無級聯(lián)有級聯(lián)Icu Icu Isc下級斷路器使用低分斷能力值CB1 Isc什么是級聯(lián)SLIC-LVDI - 2008 - 05 原理：上一級的斷路器對短路電流相當于一阻擋物。因而允許下級斷路器的分斷能力可低于預期短路電流。 級聯(lián)的原理在 GB14048.2, 附錄A中被稱為后備保護 級聯(lián)只能由實