知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流(一)
低压开关整定及短路电流计算方法
高、低压开关整定计算方法：
1、 1140V供电分开关整定值=功率×0.67, 馈电总开
关整定值为分开关整定值累加之和。
2、 660V供电分开关整定值=功率×1.15，、馈电总开关
整定值为分开关整定值累加之和。
3、 380V供电分开关整定值=功率×2.00，、馈电总开
关整定值为分开关整定值累加之和。
低压开关整定及短路电流计算公式
1、馈电开关保护计算
（1）、过载值计算：IZ=Ie=1.15×∑P
(2)、短路值整定计算：Id≥IQe+KX∑Ie
(
d2)(3)、效验：K=≥1.5 d
式中：IZ----过载电流整定值
∑P---所有电动机额定功率之和
Id---短路保护的电流整定值
IQe---容量最大的电动机额定启动电流(取额定电流的6倍)
KX---需用系数，取1.15
∑Ie---其余电动机的额定电流之和
Pmax ---------容量最大的电动机
I(2)
d---被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路
电流值
例一、馈电开关整定：
（1）型号：KBZ16-400，Ie=400A,Ue=660V,
电源开关；负荷统计Pmax =55KW,启动电流IQe=55×1.15×6=379.5A,
∑Ie =74KW。∑P=129KW
（2）过载整定：
根据公式：IZ=Ie=1.15×∑P =129×1.15=148.35A
取148A。
（3）短路整定：
根据公式 Id≥IQe+KX∑Ie
=379.5+1.15x74=464.6A
取464A。
例二、开关整定：
（1）、型号：QBZ-200，Ie=200A,Ue=660V,所带负荷：P=55KW。
（2）、过载整定：
根据公式：IZ=Ie=1.15×P【知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流】
=1.15×55=63.25A 取65A。
井下高压开关整定：
式中：
KJx -------结线系数,取1
KK -------可靠系数,通常取(1.15-1.25)取1.2
Ki-------电流互感器变比
Igdz-------所有负荷电流
Idz---------负荷整定电流
cos￠-----计算系数0.8----1
P-----------所有负荷容量
U----------电网电压
√3--------1.732
例1；高压开关屏整定:
电流互感器为50/5=10、过流继电器为GL-12，Ie=5A.按变压器容量进行整定，变压器为KBSG-315/6.
Igdz=P/√3*U*cos￠=315/1.732×6×0.92=32.9A
Idz= Igdz×KJx×KK /Ki×Kf
=32.9×1×1.2/10×0.8
=4.94A
例2；（为BGP9L-6G高爆开关）整定:
高压开关电流互感器为50/5
按变压器容量为200KVA，额定电流为19.2A
根据该配电装置微机高压综合保护器说明书要求：过载电流整定为20A，短路整定为180A（一般整定为额定电流的8-10倍）。过载档位调至0.6档,短路档位调至5档
知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流(二)
计算电流、低压侧漏电开关短路电流
说到相线的概念，这是在说三相交流电。 三相交流电系统中，电源或负载是由三组在空间上相差120度的三组线圈组成的，渡过它们的电源是大小，频率都相等，但相位相差120度，
这样，就定义为；渡过任意一组线圈的电流就叫做相电流，而三根相线中，流过任意两根相线之间的电流就叫做线电流。
如下图所示；一为星形接法，二为三角形接法 在T时刻，电流方向如图所示， 可以看到；
1；在星形接法中，流过两根导线之间的电流就是渡过每一相的电流，在数值上它就是每根相线和中性线之间的电流，这也是你要问的问题的答案(星形接法中为什么相电流会等于线电流)，
2；但在三角形接法中，可以看到，线电流不是等于相电流的，而由个支路的部分组成的，这时的线电流等于根号3倍的相电流。
星形接法时三相绕组的三个头(或尾)相接为中性点,(零点).另外三个尾(或头)为三条火线!此时输出(或输入)电流是各相独立的!故称相电流!此接法是最常见的,也是三相四线制输出的唯一接法!(有零线)
三角形接法是将三相绕组的头尾相接成为一个三角的环路!从三个头尾的接点引出三条火线.因每条火线都是两相线的交接点,故称线电流.线电流是相电流的
1.732倍!此接法限于纯动力电路!(没有零线)
PE设备功率*KX需要系数=计算功率Pjs
220V单相I=P/(Ucos￠)
380V三相四线制I=P/(√3Ucos￠) √3=1.732
C基本型(25～35kA)、L标准型(35～50kA)、M较高分断型(50～75kA)、H高分断型(85～100kA)
如何计算断路器的短路电流分断能力？变压器的阻抗电压一般都在5%，干变在6%左右
根据高压侧的短路电流，如果是2500KVA,
I=P/(√3Ucos￠) =2500/(1.732*0.4)=3608.5A
id短路电流=I/UK% 3608.5/6%=60142.42A=60KA
根据高压侧的短路电流，如果是1600KVA,
I=P/(√3Ucos￠) =1600/(1.732*0.4)=2309.47A
id短路电流=I/UK% 2309.47/6%=38491.16A=38KA
变压器用KVA的视在功率，电容用KVR无用功率，电器用KW有用功率
根据高压侧的短路电流，如果是1600KVA, 额定电流1443.41，短路电流24056=24KA
知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流(三)
如何计算低压开关柜内的主母线和分支母线的短路电流
如何计算低压开关柜内的主母线和分支母线的短路电流？
上周到本周三，我接到许多用户打来的电话和邮件，内容都与低压开关柜内短路计算有关，所涉及到的开关柜有GCS、还有GGD，以及国内某生产厂家生产的MNS开关柜。其中低压进线的额定电流从3200A到1250A不等
这些短路点有的发生在分支母线上，有的发生在馈电断路器的出口处。另外，变压器到低压开关柜都安装了母线槽，两列开关柜之间也通过母联和母线槽连接
通过沟通，我发现用户们对于如何计算低压开关柜内的短路电流不是很熟悉。为此特开此贴，请各位旺友们出谋划策，能否给出一些通用的方法来
说明一下，我接到的电话和电邮都与旺点有关，用户们通过各种渠道找到我，真是不容易！不过，也足见旺点网站在用户们心中的地位和影响！
我按照时间的顺序由近及远地给出讨论稿
以下是最近的一个范例，此范例来自国内某石化厂。用户们还在抢修，他们当然比我更清楚事故发生的原因，因此我对此范例的讨论仅限于计算短路电流而不涉及短路故障的起因分析 需要说明的是：本帖所提供的图纸均是我专门绘制的，与用户的系统图无关。图中为了讨论方便，还做了一些特殊处理，所以这些图不涉及到知识产权问题
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系统图：
我们看到图中有一台1600kVA的变压器，并且系统中还有台200kW的电动机正在运行。现在最右侧的开关柜垂直配电母线末端发生了短路，试问此短路点的短路电流大小是多少？ 第二张系统图。这是一个厂房项目，系统以馈电为主。是国内某开关厂生产的MNS开关柜： ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
短路点在母线槽的一端上。短路后用户只进行一般的维修，未彻底更换绝缘件，再次送电后引起后继短路事故，全柜报废【知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流】
请问短路点上的短路电流是多少？
图中缺失电缆的规格。此参数连我也不知道，只好由旺友们在估算时自己添加吧 我们先来分析一下问题所涉及的知识点：
（1）阻抗问题
要计算短路电流，当然要知道系统中的阻抗。阻抗中包括从低压看中压的阻抗、变压器的阻抗、母线槽的阻抗、低压开关柜内主母线的阻抗、低压开关柜内配电母线的阻抗
我们当然可以查表。不过需要注意的是：短路中包括三相短路和单相短路，也包括大电流接地系统（TN系统）下的单相接地故障。所以在查表时务必记得要获取正序、负序和零序阻抗才行
（2）电源问题
产生冲击短路电流的不但包括电力变压器，还包括正在运行的最大容量电动机。这后者不能遗忘
（3）计算方法问题
低压系统不同于中压系统。低压系统宜采用直接计算法，不宜采用标么值法
（4）计算短路电流的基本公式
在这个基本公式中：IK是短路电流；UP是变压器低压侧线电压；R是电阻，ΣR表示对各电气设备的电阻求和，这里所指的电气设备包括中压系统、变压器、母线等等；X表示电抗，ΣX表示对各电气设备的电抗求和
现在我们来进行具体的计算。见下贴：
一.计算中压系统阻抗参数
计算中压系统阻抗的一般性原则是：变压器一次侧系统阻抗中的电阻按电抗的10%估算，电抗则等于系统阻抗的99.5%
一般地：中压电网的容量可以统一到200MVA。于是我们从低压侧看中压，其系统阻抗|ZM|为：
注意这里的SN是中压系统的视在功率。由此我们得到：
RM=0.1|ZM|=0.1x0.8=0.08mΩ
XM=0.995|ZM|=0.995x0.8≈0.796mΩ
二.计算变压器的阻抗参数
变压器的零序阻抗、正序阻抗和负序阻抗均相等，都等于短路阻抗【知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流】
对于第一个范例，它的变压器容量是1600kVA，所以变压器的阻抗为：
注意：这里的USR是变压器的阻抗电压，它是铭牌参数。同时，我们查表，得知1600kVA变压器的铜损ΔPK大约为9.8kW，于是有：
对于第二个范例，它的容量是1250kVA，所以变压器的阻抗为：
查表得到，1250kVA变压器的铜损ΔPK大约为8.11kW，于是有：
三。母线槽中的母线阻抗计算
我们来看范例1的系统图：
我们看到引自变压器的母线槽中主母线的规格与低压开关柜中主母线的规格是一致的，所以我们可以合并计算。第一段母线槽的长度是2.6米，第1列开关柜的宽度是2米，左右两列
开关柜中间的母线槽其长度是12米，第2列开关柜的宽度是3米，合并后得到母线总宽度是：L=2.6+2+12+3=19.6米
对于母线槽母线和低压开关柜主母线，我们要计算它的正序、负序和零序阻抗，这样才能得到三相短路电流和单相接地故障电流
我们来看具体计算过程：
且待续
查设计手册，得知该母线每千米长度阻抗如下：
正序阻抗：电阻为0.028，电抗为0.170；相保阻抗：电阻为0.078，电抗为0.369。 因为已知母线的长度LB1=14.6+5=19.6米，于是可计算出母线的线路阻抗为：
母线系统的相保阻抗为：
解释一下，什么叫做相保阻抗：
当发生三相短路时，三相短路电流的波形相差120度的相位差，而且都是标准的正弦波。我们把这种短路电流称为对称短路电流，对称短路电流可以用一般的方法来分析和计算。 当发生单相接地故障时，三相中的电流是非对称的。严格说来，它不能用常规计算对称短路电流的方法来分析，转而要用非对称的分析方法。非对称分析方法涉及到短路阻抗的正序分量、负序分量和零序分量。
相保阻抗指的就是相线与保护线之间的接地电流。对于
TN
系统来说，它近似等于单相短路电流。利用非对称的分析方法，我们可以计算获得较为精确的数值。
四．配电母线阻抗计算
查设计手册，得知该母线每千米长度阻抗如下：
正序阻抗：电阻为0.186，电抗为0.212；相保阻抗：电阻为0.078，电抗为0.369。 因为已知配电母线的长度LB2=2.2米，于是可计算出配电母线的线路阻抗为：
知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流(四)
低压网络短路电流计算及应用问题思考
摘 要：供配电设计中的短路电流计算问题是在工程设计中较为容易忽视的问题，这样对于低压配出线路的短路保护存在一定的问题，本文主要对于低压网络短路电流计算进行详细探讨，希望对于低压配电网设计具有一定帮助。 关键词：低压供配电 低压断路器选型 短路电流计算 灵敏度校验
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0118-01
过载和短路往往是低压电网故障的两类表现形式，其中，短路主要包括两相、三相和单相接地等等。负载功率大于电网的输出功率就会引起电网的过载，另外，还有就是关于因线路过长产生的电压损失和线损过大的原因，这样条件下，将会导致电压降低而出现电流增大的情况。比如，当电动机发生堵转时，电流升高也往往是负载的变化以及机械方面的原因。分析短路产生的原因，主要由于使用安装不当，或是线路因绝缘损坏等方面原因，造成路短路，最终形成电器烧毁的事故。
当出现电网电压下降、电流上升（过载）的情况时，往往带来一定的危害，具体包括如下方面。当电网电压降低l0%～15%时，将会导致发电机输出功率有所减少，一般减少到5%～10%左右，导致减少发电机输送的有功功率；另外，线路电流增大而使线路损耗增加会受到低电压运行的影响，比如，大面积停电事故会在如电压降低到70%的额定电压情况下出现；比如，当电压降低20%时，电流增大约20%～25%，而电动机转矩减小约30%，电动机温升升高15 ℃以上；诸如继电器和接触器等机床电器的电磁吸力也会相应减少，触头烧损成为不可避免的事情，对于运转中的电动机来说，还有可能出现慢转速，堵转的情况，严重时会出现电动机烧毁的事故[1]。
本文主要结合本人设计的实际工程，对于低压配电系统中的短路电流计算及应用相关问题进行分析。
1 低压配电系统短路电流计算
低压网络计算条件与高压系统相比，具备的特点如下：（1）一般不予考虑开关设备、导线连接点和电器的接触电阻、短路点电弧电阻、电流互感器电抗等。（2）短路各元件的有效电阻则是应该计入；（3）短路电流周期分量不衰减。对于民用建筑变电所的电源来自地区大中型电力系统来说，用户配电变压器的容量远小于系统容量；（4）变压器的接线方式以D-Yn11考虑；（5）线路电阻较大，对于低压输电线路末端发生的短路来说，这样就决定了短路电流非周期分量衰减较快，而不用对于非周期分量的影响过多考虑；（6）在短路故障发生在正常运行的状态下，一般的线路负荷率达到80%左右；（7）变电所配电母线长考虑5 m，在配电线路末端短路电流的计算过程中，一般设计母线相间距离为125 m；第八，计算单相短路电流时220 V为电压取值，400 V为三相短路电流时计算电压取值；（9）有名单位制应该在计算过程中进行明确，包括电流为千安（kA）、电压为伏（V）、阻抗为毫欧（mΩ）、容量为千伏安（kVA）。
考虑到短路点离发电机较远的特点，在低压网络中发生不对称短路的情况下，应该是等于相阻抗，所有元件的负序阻抗等于正序阻抗。对于TN接地系统低压网络的零序阻抗来说，往往其数值为相线的零序阻抗与3倍保护线的零序阻抗之和。这里提出的短路计算问题，主要不考虑阻抗的计算，可以通过查表获得短路回路各元件的序阻抗。
其中，Up为400V的低压侧平均电压；Ik为对称稳态短路电流有效值，kA；XT、RT为变压器电抗，mΩ；Xs、Rs为电力系统电抗、电阻，mΩ；Xl、Rl为线路电抗、电阻，mΩ，Xm、Rm为配电母线电抗、电阻，mΩ；Zk为短路回路总阻抗，mΩ。
低压网络单相接地故障电流可按下式计算：
二次配电线路短路电流计算可按下式计算（短路功率法）
其中，为二级配电系统总短路容量，MVA；为线路平均电压，0.4kV；Xk、Rk为二级配电线路电抗、电阻，mΩ；Ik为二级配电线路末端短路电流，kA；Ik1为上级配电线路末端短路电流，kA；K为补偿系数，取1.15。
低压三相短路电流及单相接地故障电流的计算方法就是如上所述，可以在实际工程中进行上述公式的计算。在笔者利用上述方法对于某城区政府的训练中心工程中运用，进行相关的低压系统的短路电流，其中的1#群楼其中一个回路情况是该回路电源从独立电房采用电缆埋地引入1#楼电井，然后BV导线是通过在电井配电箱中而引至设备，其中的埋地电缆长度为220米，型号为YJV一4×50+l×25；电井配电箱引出二级配电导线的长度为30 m，而型号为BV-4×25+l×16。然后按照上述公式可以经过计算得到相应的短路电流计算结果。
2 低压网络短路电流计算应用-低压断路器的灵敏度校验
额定电压、额定电流选型及校验分断短路电流能力是在选择低压断路器时必要存在的几项内容，另外，还应该对于断路器的灵敏度（灵敏系数）而进行校验，按照配电变压器容量为630 kVa的工程为例进行说明如下。
查表在母线处的单相接地故障电流为13.198 kA，变压器低压侧总断路器灵敏度K=1.45≥1.3，满足要求；在电缆线路的单相接地故障电流为0.768 kA，母线出线断路器灵敏度K=1.21≤1.3，故灵敏度不够；二级配电线路的单相接地故障电流为0.757kA，该处配电箱出线断路器灵敏度K=0.757/0.5065=1.49≥1.3，故满足要求。
3 结语
本文只是针对低压配电系统三相短路电流及单相接地故障电流的计算进行探讨，还分析了相关的低压断路器灵敏度校验方面内容，希望对于今后的低压配电系统设计工作具有一定帮助。
参考文献
[1] 罗轶栋，郑程遥，郑政科，等.用逐点法计算低压供电网络三相短路电流[J].广东水利电力职业技术学院学报，2003，1（2）.
[2] 赵昕.低压网络短路电流的计算和保护装置的选择[J].电气时代，2002（9）.
知道母线低压侧短路电流，怎么计算下一级开关的短路电流(五)
TN低压配电系统单相接地故障的保护
摘 要：介绍TN系统单相接地短路故障的保护；推导出了采用过流保护兼作接地故障保护时最大电缆允许长度的计算公式；新公式易于用电算工具进行批量计算，且计算结果对工程设计更具指导意义；同时对电缆长度过长导致保护电器不能可靠动作的情况进行了应对策略分析。 关键词：低压配电系统 单相接地故障 短路电流
中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0060-03
Abstract：Introduce the protection of single-phase to earth fault in TN low voltage distribution system；Deducing the computing formula to maximum length of electric cable with overcurrent protection doubles as earth fault protection.The new formula can be batch computing easily，and the results have more guiding significance to engineering design；Meanwhile some strategies have be presented to respond the unreliable moving of protective devices with overlength cable.
Key words：low voltage distribution system single-phase to earth fault short-circuit current
在TN接线的低压配电系统中，单相接地为此系统短路电流最小的故障方式。当TN系统发生单相接地故障时，确保保护电器能可靠动作是低压配电系统电气设计中的重要内容。但由于TN系统单相接地故障电流计算复杂，计算结果通用性不强，导致实际电气设计中设计人员未对单相接地故障发生时保护电器动作的可靠性进行校核。针对此种情况，本文对保护计算的目标值进行了调整，并推导出配套的算式算法，使计算结果更具有通用性，同时针对采用短路保护兼作接地故障保护时保护电器不能可靠动作的情况进行了应对策略分析。
1 单相接地故障保护按（7）式计算的供电线路最大允许长度虽然涉及到的参数较多，但算式本身计算关系较为简洁明晰，借助于execle等工具能很容易对适用于特定工程的各个等级的断路器出线回路最大允许长度进行批量计算。
表1中给出了高压侧短路容量为100 MVA，变压器低压侧相电压为220 V，母线规格按图集03D201-4，P229页取值，母线长度取为20 m，各规格变压器（变压器参数按S11系列全密封电力变压器技术参数取值）采用Dyn11接线，配不同大小出线回路时各出线断路器所接电缆的最大允许长度。
对于多级配电供电电缆的最大允许长度计算，可以将已确定的前几级配电电缆阻抗值计入中，再按式（7）核算当前电缆出线中所允许的最大电缆长度。或按各级配电的电缆回路按比例进行折算。以500 kVA变压器下二级配电线路，一级配电为额定电流100 A出线，二级配电为额定电流为25 A出线，上级系统短路容量与变压器接法、母线规格、断路器瞬动值、配线电缆规格取值均与表1相同为例，若一级额定电流100 A的配电线路长40 m，查表1占其最大电缆允许长度的40%，则二级配电线路额定电流25 A的出线，其电缆允许长度为表1所列最大允许长度78 m的60%，即二级配电电缆允许长度为46.8 m，多级配电情况依次类推。
4 采用断路器过电流保护兼作接地故障保护不能满足要求时的应对策略
提高TN系统接地故障保护动作的灵敏性，配电手册中对此亦进行了分析，可以从以下2个方向考虑：
（1）提高接地故障电流值：①尽可能选用Dyn11接线组别变压器取代Yyn0接线组别的变压器（因Dyn11接线比Yyn0接线零序阻抗要小得多）；②加大相导体或保护导体的截面；③改变线路结构，如采用封闭型母线、架空线路改电缆以降低供电线路的电抗值。
（2）降低保护电器的动作电流值：①采用熔断器或带有短延时的断路器；②采用带零序电流保护的断路器（不适用与谐波电流较大的配电线路）；③采用带剩余电流保护的断路器（不适用于TN-C系统）；④对于马达回路可利用其单相接地保护功能或漏电保护功能通过断路器分励脱扣联跳断路器。
5 结语
TN低压配电系统中单相接地故障是短路电流最小的一种故障方式。在发生此种故障时，保护电器动作的可靠性，对安全用电与预防电气火灾具有重要意义。但在以往的工程设计中，由于校验保护电器单相接地故障动作灵敏度是采用特定线路末端单相接地短路电流值与保护电气可靠动作电流比较进行校验，而线路末端单相接地短路电流计算过程较复杂，计算结果只能针对特定线路，不具备通用性，导致在实际工程设计中，很多设计师没有对此进行校验，留下了安全隐患。通过本文所述的计算方法，借助execle等电算工具，可以很方便的一次性计算出针对特定项目、采用断路器过电流保护兼作接地故障保护的所有TN系统低压出线电缆最大允许长度，同时给出了电缆长度超过最大允许长度时的应对策略，对工程设计具有很强的指导意义。
参考文献
[1] GB50054-2011，低压配电设计规范[S].北京：中国计划出版社，2012.
[2] GB16895.21-2011，建筑物电气装置第4-41部分：安全防护电击防护[S].北京：中国标准出版社，2011.
[3] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京：中国电力出版社，2005：871.
[4] 胡国红.低压电网单相接地故障保护研究[J].能源与节能，2013（4）：113-115.
http://m.zhuodaoren.com/shenghuo365180/
推荐访问:低压短路电流计算实例 变压器低压侧短路电流
