低压配电系统讲义短路电流计算、低压断路器选择
目录
●第一章低压电气装置配电系统简介
第章
第章保护电器的选择
●第二章
●第三章短路电流的计算
●第四章开关的选择性、限流和级联技术介绍
●第五章接地系统和接地装置简介
第六章电防护的措施
●电击防护的措施
●第七章不同接地系统的特性
本次讲座重点
梳理低压配电系统的基本概念。
●梳理低压配电系统的基本概念
●低压元器件各种参数的意义。
●强调容易被忽视的参数和概念。
强调容易被忽视的参数和概念
●低压断路器的各种基本曲线的解读。
配电系统中上下级配合的选择性和施耐德级联技术
●配电系统中上下级配合的选择性和施耐德级联技术。
●三大接地系统的分析。
●几种简化计算方法的介绍
●电动机保护的简便选型方法。
●二级配电系统中短路电流的简便计算方法。
●常用接地系统TN系统中开关灵敏度校验的方法。
第一章
低压电气装置配电系统简介
低压配电系统设计要点
●负荷分级及供电要求
●供电电压的选择
●带电导体系统型式的选择
●低压系统配电方式的选择
●接地系统型式的选择
●供电的连续性要求
一级负荷负荷分级及供电要求
●级负荷
●中断供电将造成人身伤亡，或造成重大政治、经济损失的负荷●应由两个独立电源供电
●特别重要负荷须增设应急电源●二级负荷
中断供电将造成较大政治经济损失●中断供电将造成较大政治、经济损失●应由两回路供电，设两台变压器●三级负荷
●不属于一、二级负荷者●对供电无特殊要求
蓄电池组不间断电源常用应急电源
●蓄电池组、不间断电源(UPS)
●适用于允许断电时间毫秒级的负荷●EPS 应急电源
●适用于允许断电时间为0.25s 以上的负荷●带自投的独立专用供电线路15s ●适用于允许断电时间1.5s 以上的负荷●快速自起动发电机组
●适用于允许断电时间15s 以上的供电
带电导体系统型式的选择
L1
L1
●单相两线制
L2
L2
L1
●两相三线制
N
L2
注带电导体是指正常通过作电流的相线和
注：带电导体是指正常通过工作电流的相线和
中性线（包括PEN线但不包括PE线）
带电导体系统型式的选择（续）
L1
L1
L1
●三相三线制
L2
L2L3
L2L3
L3
L1L1
●三相四线制
N (PEN)N (PEN)L2L2L3
L3
●供电可靠，接线简单，操作方便，具有灵活性配电层次不宜超过三级
●放射式配电
●树干式配电母线长电缆末端灵敏度
●链式配电
典型的低压配电系统
放射分支式配电
简单放射式配电
放射式与树干式混合配电
IEC 60364接地系统的分类
●根据IEC 60364 §312.2的定义
●TT system
1
●IT system
123N
23
TN system
●TN system TNS (S : 保护线与中性线分开)
1 TNC (C : 保护线与中性线合一PEN)
1
223N PE
3PEN
题目短路电流及其计算
题目：短路电流及其计算 讲授内容提要：三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 教学目的：掌握三相短路、两相短路及单相短路电流的计算，会根据短路条件进行设备校验。 教学重点：欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法，掌握短路热稳定和动稳定校验的方法。 教学难点：欧姆法和标幺值法计算短路电流的方法 采用教具和教学手段：多媒体及板书 授课时间：年月日授课地点：新教学楼教室 注：此页为每次课首页，教学过程后附；以每次（两节）课为单元编写教案。
第三章 短路电流及其计算 本次课主要内容：三相短路、两相短路及单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件 第三节 无限大容量电力系统中短路电流的计算 计算过程：绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。 一、欧姆法进行三相短路计算 22 ) 3(3∑ ∑ += X R U I C K 计算高压短路时电阻较小，一般可忽略。 、电力系统的阻抗计算 OC C S S U X 2= 、电力变压器的阻抗计算 2)(N C K T S U P R ?≈ N C K T S U U X 2 100%? ≈ 、电力线路的阻抗计算 l R R WL 0= l X X WL 0= 、阻抗换算 2'' )(C C U U R R = 2'' )(C C U U X X = 三、标幺制法三相短路电流计算 、基准值 基准容量 MVA S d 100= （可以任意选取） 基准电压 c d U U = （通常取短路计算电压） 基准电流 C d d d d U S U S I 33==
基准电抗 d C d d d S U I U X 2 3= = 、元件标幺值： 电力系统电抗标幺值： OC d d C OC C d S S S S S U S U X X X ===*//22 电力变压器电抗标幺值： N d K d C N C K d T T S S U S U S U U X X X ?=?==*100%/100%2 2 电力线路电抗标幺值： 22/C d O d C O d WL WL U S l X S U l X X X X ?===* 、短路电流标幺值及短路电流计算 *)* 3()3(2) 3()3(1 3/3/∑ * ∑ ∑∑* = =====X I I I I X X S U U S X U I I I d d K K d C C d C d K K 、三相短路容量 ** ) 3()3(33∑ ∑== =X S X U I U I S d c d C K K 四、两相短路电流的计算 ∑ =Z U I C K 2) 2( 866.02/3/) 3()2(==K K I I 五、单相短路电流的计算 ∑ ∑∑++=321)1(3Z Z Z U I K ? 工程计算 0 )1(-= ??Z U I K 第四节 短路电流的效应和稳定度校验 一、短路电流的电动效应和动稳定度 动稳定度校验 一般电器： )3(max ) 3(max sh sh I I i i ≥≥
断路器型号选择
低压断路器型号的含义是什么？ 举例： HUM18-63C32/1 HU-----企业代号(环宇)，M18---产品型号，63-----壳架等级， C------使用类别:照明电路(或者一般电路) 32-----额定电流，1-------1P(1极) 断路器DW17-400/3：DW-万能自动空气断路器； 17-设计代号；“-400”-额定电流(A)；“/3”-3极。 （1）由线路的计算电流来决定断路器的额定电流；（大概有99%的设计者做到了这一条）。 （2）断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流。（大概有30%的设计者注意到了这一条）。 （3）按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力；（大概有10%的设计者注意到了这一条）。 （4）按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；（大概有5%的设计者注意到了一条）。 （5）按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。 问：空气开关（断路器）的极性和表示方法是怎样的？ 单极220V 切断火线（小型断路器） 双极220V 火线与零线同时切断（DPN零线火线双进双出断路器） 三级380V三相线全部切断 四级380V三相火线一相零线全部切断。 断路器极数选用 对于微型断路器来说，1P+N、1P、2P一般都用来作为单相用电器的通断控制，但效果不同。 1P------单极断路器，具有热磁脱扣功能，仅控制火线（相线）； 1P+N----单极+N断路器，同时控制火线、零线，但只有火线具有热磁脱扣功能；2P------单相2极断路器，同时控制火线、零线，且都具有热磁脱扣功能。 所以,可以得出以下结论： 1、为减少成本，用1P就可以，但上级断路器必须有漏电脱扣功能，检修时为防止火、零错乱造成事故，必须切断上级电源； 2、为检修时避免1条的问题，可用1P+N（即DPN）； 3、用2P的理由：对于同样是18mm模数的断路器壳体而言，内部装1P和装1P+N 是有区别的，前者在短路事故状态下的“极限分断能力”肯定要高于后者，毕竟空间是影响分断能力的一个重要因素。所以，对于比较重要、检修与操作频繁、容易出现故障的用电回路，最好还是用2P（成本高些）。 1P+N=一极+零线保护的（如室内用电保护），常用于室内；1P=单极的，常用于单相小负荷（如室内照明回路）；2P=二级，常用于较大负荷（如室外照明回路）。P---极。1P就是一个单个的开关，2P就是俩开关，1P+N就是开关内部一个
短路电流及其计算
短路电流及其计算 第一节短路电流概述 本节将了解短路的原因及危害，掌握短路的种类，并知道短路电流计算的基本方法。 一、短路的概念 短路时至三相电力供电系统中，相与相或相与地的导体之间非正常连接。 在电力系统设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生事故障碍时所照成的不正常工作状态。实际运行表明，在三相供电系统中，破坏供电系统正常运新的故障最为常见而且危害最大的就是各种短路。当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。 对中性点不接地的系统又相遇相之间的短路；对于中性点接地的系统又相遇相之间的短路，一项于几项与大地相连接以及三相四线制系统中相与零项的连接等，其中两相接地的短路实际上是两相短路。常见的短路形式如图3—1所示 2.短路的基本种类 在三相供电系统中，短路的类型主要有： （1）三相电路 三相短路是指供电系统中，三相在同一点发生短接。用“d（3）”表示，如图3-1a所示。（2）两相电路 两相短路是指三相供电系统中，任意两项在同一地点发生短接。用“d（2）”表示，如图3-1b 所示。 （3）单相电路 单相短路是指在中性点直接接地的电力系统中，任一项与地发生短接。用“d（1）”表示，如图3-1c所示。 （4）两相接地电路 两相接地的短路是指在中性点直接接地的电力系统中，不同的两项同时接地所形成的两相短路，用“d（1-1）”表示，如图3-1d所示。 按短路电流的对称性来说，发生三相短路时，三项阻抗相等，系统中的各处电压和电流仍保持对称，属于对称性短路，其他形式的短路三相阻抗都不相等，三相电压和电流不对称，均为不对称短路。
低压配电系统短路电流计算
低压配电系统短路电流计算说明 中冶京诚工程技术有限公司电气工程技术所 2004年7月
低压配电系统短路电流计算 在设计低压配电系统时，需要进行短路电流计算，以选择低压电器、校验其稳定性及确定保护方案等。目前，钢铁企业电力设计手册上虽有此内容，但不够详细，特别是单相短路计算，很不具体。现从实用角度出发，编写此资料，目的是使设计者在具体工程中能很快地计算出各点的短路电流值。 假定三相电源和网络元件阻抗都是对称的，因此三相短路是对称的短路，元件的阻抗是指元件的相阻抗，即正序阻抗。但是单相短路是不对称的短路，在TN系统中，发生单相接地短路时，短路电流从相线流出，经保护中性线（TN-C中的PEN线）或保护线（TN-S中的PE线）流回，遇到的是相线与保护线间的阻抗，这一阻抗过去叫相零阻抗，即从相线流出，零线流回，如今TN系统叫保护线，故引入了相保阻抗这一概念。 本资料中列出了高压系统、配电变压器、低压主母线，配电线路的相阻抗及相保阻抗。相阻抗供计算三相短路电流用，相保阻抗供计算单相短路电流用。应该说明，单相接地短路的短路电流除经由PE或PEN线流回外，尚有一部分经接地的其它金属构架回流，但后者难以计算，故本资料中全部按经由保护线流回计算。关于相线与中性线（N线）的单相短路，在TN-C系统，与单相接地短路一样，因PE与N 是合一的，而在TN-S系统短路电流经中性线流回，阻抗应略有不同，在中性线与保护线截面相同的情况下，可仍用单相接地短路时的阻抗值，如中性线与保护线的截面不同，则仅更换其电阻值即可。一般工程上只要计算单相接地短路（如碰壳故障）电流值，因这种故障和相线与中性线短路故障相比，其机率要高得多。 计算中遵循下列规定： 1.计算三相短路电流时，计算相电压取230V，计算单相短路电流时，取220V。 2.计算三相短路电流时，导体计算温度取为+20℃，计算单相短路电流的相保电阻时，对电 缆及导线来说，计算温度提高，相应电阻值加大，取+20℃时的1.5倍，母线则不需要提高计算温度，仍按+20℃考虑。 一、高压系统阻抗（S-System） 高压系统的阻抗可按下式计算：
(完整)低压配电断路器选择
(完整)低压配电断路器选择 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)低压配电断路器选择）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)低压配电断路器选择的全部内容。
低压配电断路器选择 摘要介绍低压供配电系统中断路器的选择方法，断路器的主回路额定值的选取依据，断路器的选择性配合，三相短路电流与断路器脱扣电流间的对应关系 关键词断路器选择选择性配合三相短路电流极限分断能力运行分断能力 1、断路器的特性 断路器的特性包括断路器的型式(极数、电流种类）、主电路的额定值和极限值（包括短路特性)、控制电路、辅助电路、脱扣器型式(分励脱扣器、过电流脱扣器、欠电流脱扣器等)、操作过电压等。 现重点讨论断路器主电路的额定值和极限值的选择方法。 2、配电型断路器选择方法 配电线路保护的低压断路器选择方法可依据（《工业与民用配电设计手册》（第三版)P631） 1）、断路器额定电流的确定.断路器壳架等级额定电流I rQ和断路器反时限过电流脱扣器的额定电流I rt的确定如下 I rQ>= I rt >=I c 式中 I rQ-—断路器壳架等级的额定电流;I rt—反时限过电流脱扣器的额定电流； I c-线路的计算负荷电流，A； 2）、反时限过电流脱扣器的整定值(I set1)。 I z〉= I set1>=I c 式中 I c—线路的计算负荷电流，A;I z—导体的允许持续载流量，A； 另可参照《技术措施》，配电型断路器长延时过电流脱扣器的整定值应大于线路的计算电流，不考虑线路的尖峰电流。 I set1>= K zd1 I c 式中 K zd1—可靠系数，取1.1； 该式在现有设计中成为主要依据。 3)、定时限过电流脱扣器的整定值（I set2)。定时限过电流脱扣器主要用于保证保护
低压系统短路电流计算与断路器选择
低压系统短路电流计算与断路器选择 低压系统短路电流计算是电气设计中的一项重要组成部分，计算数据量大，过程繁琐，设计人员大多以经验估算，常常影响设计质量，甚至埋下安全隐患。本文拟在通过对低压短路电流的计算简述以及实例介绍，说明低压断路器的选择及校验方法。 在设计中，短路电流计算与断路器选择的步骤如下： ①简单估算低压短路电流； ②确定配电中心馈出电缆满足热稳定的最小截面； ③选择合适的低压断路器； ④合理选择整定值，校验灵敏度及选择性。 1.低压短路电流估算 1.1短路电流的计算用途 短路电流的计算用途主要有以下几点： ①校验保护电器的整定值，如断路器、熔断器的分断能力应大于安装处最大预期短路电流。 ②确定保护电器的整定值，使其在短路电流对开关电器及线路器材造成破坏之前切断故障电路。 ③校验开关电器及线路器材的动热稳定是否满足规范和实际运行的要求。 1.2短路电流的计算特点 短路电流计算的特点：
①用户变压器容量远小于系统容量，短路电流周期分量不衰减。 ②计入短路各元件有效电阻，但不计入元件及设备的接触电阻和电抗。 ③因线路电阻较大，不考虑短路电流非周期分量的影响。 ④变压器接线方式按D、yn11考虑。 1.3短路电流的计算方法 短路电流计算的方法： ——三相短路电流或单相短路电流kA； 式中 I k Z ——短路回路总阻抗mΩ（包括系统阻抗、变压器阻抗、母 k 线阻抗及电缆阻抗等，其中阻抗还包括电阻、电抗、相保电阻、相保电抗） U——电压V（用于三相短路电流时取230，用于单相短路电流时取220） 1.4短路电流的计算示例 下面通过范例来叙述低压短路电流的计算过程。
低压断路器选用规则及示例
（1）由线路的计算电流来决定断路器的额定电流； （2）按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力； （3）按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍； （4）断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流； （5）按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。 低压断路器的选用，应根据具体使用条件选择使用类别，选择额定工作电压、额定电流、脱扣器整定电流和分励、欠压脱扣器的电压电流等参数，参照产品样本提供的保护特性曲线选用保护特性，并需对短路特性和灵敏系数进行校验。当与另外的断路器或其他保护电器之间有配合要求时，应选用选择型断路器。 1、额定工作电压和额定电流低压断路器的额定工作电压Ue。和额定电流Ie。应分别不低于线路，设备的正常额定工作电压和工作电流或计算电流。断路器的额定工作电压与通断能力及使用类别有关，同一台断路器产品可以有几个额定工作电压和相对应的通断能力使用类别。 2、长延时脱扣器整定电流Ir1 所选断路器的长延时脱扣器整定电流Ir1应大于或等于线路的计算负载电流，可按计算负载电流的1～1.1倍确定；同时应不大于线路导体长期允许电流的0.8—1倍。 3、瞬时或短延时脱扣器的整定电流Ir2所选断路器的瞬时或短延时脱扣器整定电流Ir2应大于线路尖峰电流。配电断路器可按不低于尖峰电
流1.35倍的原则确定，电动机保护电路当动作时间大于0.02s时可按不低于1.35倍起动电流的原则确定，如果动作时间小于0.02s，则应增加为不低于起动电流的1.7—2倍。这些系数是考虑到整定误差和电动机起动电流可能变化等因素而加的。 4、短路通断能力和短时耐受能力校验低压断路器的额定短路分断能力和额定短路接通能力应不低于其安装位置上的预期短路电流。当动作时间大于0.02s时，可不考虑短路电流的非周期分量，即把短路电流周期分量有效值作为最大短路电流；当动作时间小于0.02s时，应考虑非周期分量，即把短路电流第一周期内的全电流作为最大短路电流。如校验结果说明断路器通断能力不够，应采取如下措施。 a)在断路器的电源侧增设其他保护电器(如熔断器)作为后备保护。 b)采用限流型断路器，可按制造厂提供的允通电流特性或限流系数(即实际分断电流峰值和预期短路电流峰值之比)选择相应的产品。 c)可改选较大容量的断路器。各种短路保护断路器必须能在闭合位置上承载未受限制的短路电流瞬态值，还须能在规定的延时范围内承载短路电流。这种短时承载的短路电流值应不超过断路器的额定短时耐受能力，否则也应采取措施或改变断路器规格。断路器产品样本中一般都给出产品的额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流(1s电流)。当为交流电流时，短时耐受电流应以未受限制的短路电流周期分量的有效值为准。 5、灵敏系数校验所选定的断路器还应按短路电流进行灵敏系数校验。灵敏系数即线路中最小短路电流(一般取电动机接线端或配电线路末端的两相或单相短路电流)和断路器瞬时或延时脱扣器整定电流之比。两相短
用计算机程序实现短路电流计算
基于Matlab语言实现电力系统短路电流计算 [摘要]在发电厂，变电所以及整个电力系统设计和运行的许多工作中都必须依靠短路计算作为依据。基于Matlab最重要的组件之一Simulink中的电力元件库（SimPowerSystems）构建电力系统仿真模型，利用Simulink中的画图工具搭建电力系统模型也是进行电力系统故障分析，它让电力研究者从大量繁琐的理论分析及复杂的矩阵计算中解脱出来，让庞大的电力系统很直观的呈现在研究者的面前，从而将庞大的电力网搬进了办公室，为研究带来了巨大的便利。 [关键词]Matlab 仿真；SimPowerSystems；短路电流计算 Based on Matlab programs to achieve power system of short-circuit current calculation Abstract:Based on Matlab the most important component of the electrical component library (simulink.this SimPowerSystems) eletric power system simulation model. In Matlab simulation of lans power system for engineering design and maintenance to provide important basis. Also for the electric power research bring great convenience . Using Simulink tool builds the drawing power system model is of power system fault analysis of the common method. It makes power researchers from a large number of tedious theoretical analysis and complex matrix calculations in earnest. Make huge power system is very intuitive appear in front of the researchers, thus the huge power grids in the office for the study of the move has brought great convenience. Key words:Matlab SimpowerSystems Short-circuit current calculation simulation 1 引言 工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于短路，而供电系统产生极大地危害。主要有：（1）由于短路时产生的很大的点动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件破坏；（2）短路时电路中电压要骤降，严重影响其中电气设备的正常运行；（3）短路时保护装置动作，要造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大；（4）严重的短路要影响电力系统的运行稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列；（5）不对称短路包括单相短路的两相短路，其短
ABB低压断路器的选择
ABB低压断路器的选择 1进线及分段开关的选择 1.1保护的配置 用于变压器低压侧的进线开关，由于高压侧已经有较完善的保护，通常只需配置过载保护和短路短延时保护；因为与下级配合问题，不能设速断保护； 选用PR122/P 有L、S、I三段保护的电子脱扣器完全满足要求。 分段开关的过载保护已没有意义，可设定与进线相同，便于与进线开关互换；短延时保护动作值与进线同，但时间定值要改短，以便与进线开关配合； 1.2应用举例：1000kV A，4.5% ,6/0.4kV, 96.2/1443A, 低压母线最大短路电流26.81kA，最小24.5kA 选用E2N断路器配PR122/P电子脱扣器(也可选PR121/P，但没有显示窗，整定用拨盘且级差大) I u＝2000A，I n＝2000A 评论：本例也可以选用EIB，50kA，I u＝1600A，I n＝1600A，但没有发展余地，当变压器改为1250kV A，E2N(2000A)仍然可用，只需改变I1、I2设定值。 1.2.1进线开关 (1)过载保护的设定－L功能： I1=(1.05*1.05*I tn)/I n=(1.1025*1443)/2000=1590.9=0.795I n 取I1＝0.80I n=1600A (步长为0.01) 设t1=12s （3倍I1时）－整定范围3－144s,步长3s 验算是否满足： a与短延时保护相配合，即当低压母线最大三相短路时，动作时间不小于0.4s b躲过大型电动机起动时间和电机群自起动时间。 k＝(3I1)2*12=108I12当二次侧最大短路时，I k＝26810A/1600＝16.75I1 t＝108I12/(16.75I1)2=0.385s<0.4s 不满足 取t1＝15s，k=(3I1)2*15=135I12 , 当低压母线最大三相短路时保护动作时间t t＝135I12/(16.75I1)2=0.48s>0.4s 满足要求 低压电动机起动时间一般在5－10s，且此时过载倍数远不会超过变压器额定电流的3.3倍（3I1/1443=3*0.8*2000/1443=3.3）满足要求 当变压器过载1.2倍时，保护动作时间t=135I12/(1.2*1443/1600)2I12=115s (2)短路短延时保护设定－S功能： I2=(1.2*2.5* I tn)/I n=(1.2*2.5*1443)/2000=2.16I n 取I2＝2.2I n=4400A（步长为0.1） I2的整定要躲过大型电动机起动电流或电机群自起动电流（过负荷系数2.5就是考虑上述因素）； t2=0.4s t=k，定时限 校验灵敏度： 二次侧最小短路时，I k＝24.5 kA， 所以，K L＝0.866*24500/2.2*2000=4.8>1.3 满足要求 (3)短路瞬动－I功能：关断 如果设定，则要大于二次侧最大三相短路电流，即：使该保护不起作用 I3=(1.5*I k)/I n=(26810*1.5)/2000=20.1 取I3＝15I n,(设定范围最大为15倍)，所以 必须关断，否则将失去选择性。 式中，I k为低压母线最大三相短路电流（假定一次侧短路容量为300MV A）
如何正确选择低压断路器
如何正确选择低压断路器？以下五大步骤必不可少： （1）由线路的计算电流来决定断路器的额定电流；（大概有99%的设计者做到了这一条）。 （2）断路器的短路整定电流应躲过线路的正常工作启动电流。（大概有30%的设计者注意到了这一条）。 （3）按线路的最大短路电流来校验低压断路器的分断能力；（大概有10%的设计者注意到了这一条）。 （4）按照线路的最小短路电流来校验断路器动作的灵敏性，即线路最小短路电流应不小于断路器短路整定电流的1.3倍；（大概有5%的设计者注意到了这一条）。 （5）按照线路上的短路冲击电流（即短路全电流最大瞬时值）来校验断路器的额定短路接通能力（最大电流预期峰值），即后者应大于前者。 首先，按1条选择的断路器，再区分A,B,C,D型的适用场所。 3,4,5条都是厂家的事了，现在的微断分断能力都达到15KA，主要是第4条，施耐德等产品也给出了配电长度表。
查表！ 不可以无条件用在低压屏上。 “第3~5只是厂家的事”？这也是大部分设计人人的误区。就最常见的DZ20而言，断路器的分断能力一般可分高、中、低（H、M、L）三档，如果设计人选择了错误的档次，就可能造成分断能力不足，而这显然不是厂家的事情，而是必须由设计人运算后才可作出正确选择的。我们不应把设计责任推到厂家或盘厂身上，如果说第4条还可以由厂家提供简化表格来勉强解决问题的话，第3、5条是厂家无法提供什么表格的。 开关厂家可以提供额定短路运行（或极限）分断能力值，也许还可以提供额定短路接通能力值，但是它一般不会给你提供具体系统及线路的短路电流值呀——该你算的，还得算，不可偷懒，也无法偷懒。
比如1600kVA变压器的低压母线上，短路全电流峰值可达100KA！这不是一般开关所能胜任的，也不是什么开关厂家可以替你分忧解难的。呵呵，万一出了事，设计还是唯一责任。——因为厂家已经提供了几十kA到上百kA的接通能力，可是你当时只是选择了较低接通能力的开关。出事了怎么还可以牵扯到开关厂家呢？ 低压屏上不要用微断的，宁可用熔断器！ 现在的民用设计除了算负荷，算电流，其他的校验很少有人做，如此设计，却也没出什么大事，原因何在呢？即使出了问题，也很难找到设计身上，因为使用方经常更改引结负荷。 设计者一般宁可选大，整定大。。。分断能力大。。。至少在近期不会出事，很少去管灵敏度。与电力设计的严禁态度相比，建筑电气设计十分混乱。 我敢说，民用建筑电气设计者有一半不会短路电流计算，包括所谓的高工。。。。 其实小容量的变压器低压母线上，甚至可以使用15KA微断的。 “出事了很少找到设计头上”？那大多是因为“事故调查组组长”，往往就是属于设计之列的！
低压配电系统中正确使用断路器
低压配电系统中正确使用断路器 断路器广泛应用于低压配电系统中，是一种保护电器元件。在设计低压配电系统时，应注意断路器的选择性，对断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定，确保充分发挥过电流脱扣器的作用；当环境温度大于或小于校准温度值时，应根据制造商提供的温度与载流能力修正系数来调整低压断路器的额定电流值。 一、断路器的几种电流参数 断路器的额定电流In，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是脱扣器额定电流。 断路器壳架等级额定电流Inm，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。它决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。例如,DW15—1600 额定电流800A的断路器，1600 A是断路器的壳架等级额定电流Inm，断路器的额定电流In为800A。 过电流脱扣器可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器，有长延时动作电流（Ir1）、短延时动作电流（Ir2）和瞬时动作电流（Ir3）之分。如正泰产DW15—1600的Ir1为（0.7～1）In，Ir3为（1～3）In，没有短延时脱扣器；常熟产CW2—1600A 的Ir1为（0.4～1）In，Ir2为（0.4～15）In＋OFF，短延时时间0.1s—0.4s，共4级，Ir3为1.6KA～35 KA＋OFF。 断路器的额定极限短路分断能力(Icu)：按规定的试验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；也就是断路器规定的试验电压及其它规定条件下的极限短路分断电流值，不考虑断路器继续承载它的额定电流。 极限短路分断能力Icu的试验程序为O—t—CO。其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值(例如380V，50KA)，而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50KA的短路电流，断路器立即开断(OPEN简称O)并熄灭电弧，断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路处于热备状态(试验按钮仍在按下状态)，断路器再进行一次接通(CLOSE简称C)和紧接着的开断(O)(接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性和动、静触头因弹跳的磨损)。此程序即为CO。断路器能完全分断，熄灭电弧，并无超出规定的损伤，就认定它的极限分断能力试验成功。 额定运行短路分断能力Ics ，是指断路器在规定的试验电压及其它规定条件下的一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值，在按规定的试验程序O—t—CO—t—CO动作之后，断路器应有继续承载它的额定电流的能力。它比Icu 的试验程序多了一次CO。Ics是Icu的一个百分数。对于万能式和塑壳式断路器，Ics值略有不同，塑壳式允许Ics最小可以是25%Icu，万能式允许Ics最小是50%的Icu ，Ics=Icu的断路器是很少的。我国的DW45智能型万能式断路器的Ics为62.5%～65%Icu，国际上，ABB公司的F系列，施耐德的M系列也不过是70%左右。
低压短路电流计算方法
一、短路原因及危害 短路是电力系统中常见的故障之一，它是指供配电系统中相导体之间或者相导 体与大地之间不通过负载阻抗而直接电气连接所产生的。产生短路电流的主要 原因有绝缘老化或者机械损伤；雷击或高电位浸入；误操作；动、植物造成的 短路等。发生短路时会产生很大的短路电流，短路电流会产生很大的电动力和 很高的温度，也就是短路的电动效应和热效应，可能会造成电路及电气装置的 损坏；短路将系统电压骤减，越靠近短路点电压越低，严重影响设备正常运行；还有发生短路后保护装置动作，从而造成停电事故，越靠近电源造成停电范围 越大；对于电子信息设备可能会造成电磁干扰。短路电流可以分为：三相短路，两相短路，单相短路。两相短路分为相间短路和两相接地短路。单相短路可以 分为相对地短路和相对中性线短路。一般三相短路电流值最大，单相短路电流 值最小。 二、计算短路电流的意义 1 选择电器。《低压配电设计规范》GB 50054—2011第3.1.1的5和6条关 于选择低压电器需要考虑短路电流的有关规定如下： 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接通能力和分断能力。 2 选择导体。《低压配电设计规范》GB 50054—2011第3.2.2的3条关于选 择电缆需要考虑短路电流的有关规定如下： 导体应满足动稳定与热稳定的要求；
3 断路器灵敏度校验。《低压配电设计规范》GB 50054—2011第6.2.4条关于低压断路器灵敏度校验有关规定如下： 当短路保护电器为断路器时，被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。 4 根据 IEC60364-434.2 和IEC60364-533.2 条文中的规定，必须计算在回路首端的预期最大短路电流和回路末端的预期最小短路电流。 5 预期最大短路电流用在：断路器的分断能力；电器的接通能力；电气线路和开关装置的热稳定性和动稳定性。 6 预期最小短路电流主要用在：断路器脱扣器和熔断器灵敏度校验。 三、实用低压短路电流计算低压系统的短路计算，应计入短路电路各元件的有效电阻，但短路点的电弧电阻、导线连接点、开关设备和电器的接触电阻可忽略不计。低压短路电流的计算宜采用有名值法。1 配电变压器低压侧出口短路电流计算 配电变压器低压侧出口短路电流计算公式可以按照19DX101-1《建筑电气常用数据》15-3页，如下所示。 上面公式可用于主配电柜三相短路电流计算，用于校验主配电柜中断路器在短路条件下的分断能力和接通能力，用于校验主配电柜中母排的热稳定性和动稳定性。
3短路电流及其计算课后习题解析(精选、)
习题和思考题 3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？ 答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。 在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。 供电系统发生短路的原因有： （1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。 （2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。如带负荷拉、合隔离开关（内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等； （3）自然灾害。如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。 发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。因此，短路将会造成严重危害。 （1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏； （2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏； （3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏； （4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便； （5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃； （6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。 计算短路电流的目的是: （1）选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和动稳定性。
(完整版)低压短路电流计算方法
短路电流计算及设备选择 1短路电流计算方法 (2) 2.母线，引线选择及其计算方法 (4) 2.1 主变压器35KV侧引线：LGJ-240/30 ............ 错误!未定义书签。 2.2 35KV开关柜内母线：TMY-808 ................. 错误!未定义书签。 2.3 主变压器10KV侧引线及柜内主接线：TMY-10010 . 错误!未定义书签。 3. 35KV开关柜设备选择............................. 错误!未定义书签。 3.1 开关柜..................................... 错误!未定义书签。 3.2 断路器..................................... 错误!未定义书签。 3.3 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 3.4 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 3.5 接地隔离开关............................... 错误!未定义书签。 4. 10KV开关柜设备选择............................. 错误!未定义书签。 4.1 开关柜..................................... 错误!未定义书签。 4.2 真空断路器................................. 错误!未定义书签。 4.3 真空断路器................................. 错误!未定义书签。 4.4 真空断路器................................. 错误!未定义书签。 4.5 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.6 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.7电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.8 电流互感器................................. 错误!未定义书签。 4.9 零序电流互感器............................. 错误!未定义书签。 4.10 隔离接地开关.............................. 错误!未定义书签。 4.11 高压熔断器................................ 错误!未定义书签。 5. 电力电缆选择................................... 错误!未定义书签。 5.1 10KV出线电缆.............................. 错误!未定义书签。 5.2 10KV电容器出线............................ 错误!未定义书签。
低压断路器在配电时应注意的问题(最新版)
低压断路器在配电时应注意的 问题(最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0149
低压断路器在配电时应注意的问题(最新 版) 低压断路器具有断路保护、过载保护、控制和隔离的功能，适用于工业与民用建筑终端低压配电系统，在低压配电系统中广泛采用。低压断路器在配电系统中若设计不当，就会影响供电回路的正常工作。本文笔者借此谈一下低压断路器，在低压配电系统设计中应注意的一些问题。 关键词：配电系统低压断路器注意问题 低压断路器在建筑低压配电系统中被广泛使用，是一种保护电器元件。在设计低压配电系统时，应注意低压断路器的选择性和级联保护性；对低压断路器过流脱扣器额定电流进行选择和整定，确保过电流脱扣器动作的灵敏度；当环境温度大于或小于校准温度值
时，应根据制造商提供的温度与载流能力修正系数来调整低压断路器的额定电流值。低压断路器具有断路保护、过载保护、控制和隔离的功能，适用于工业与民用建筑终端低压配电系统，在低压配电系统中广泛采用。低压断路器在配电系统中若设计不当，就会影响供电回路的正常工作。笔者借此谈一下低压断路器，在低压配电系统设计中应注意的一些问题。 1、压断路器的选择性 为了保证低压配电系统的可靠性，低压断路器的选择性成为终端低压配电系统设计的一项重要内容。 在断路器所保护的配电系统中：当发生电气故障时，距故障点最近的断路器：Qn动作将故障切除，而其他各级断路器不动作，从而将故障所造成断电限制在最小范围内，使其他无故障供电回路仍能保持正常供电，这就是对低压断路器所要求的选择性。非选择性低压断路器，是指当发生电气故障时，距故障点最近的低压断路器QF3动作将故障切除，而其他各级断路器Qn、QF2、QF4和QF5动作，均处于打开状态，不能保证使其他无故障回路正常供电。低压断路
低压断路器及选型
低压断路器 一、低压断路器的分类 低压断路器(曾称自动开关)就是一种不仅可以接通与分断正常负荷电流与过负荷电流,还可以接通与分断短路电流的开关电器。低压断路器在电路中除起通断控制作用外,还具有保护功能,如过负荷、短路、欠压与漏电保护等。低压断路器可以手动直接操作与电动操作,有的还可以实现远方遥控操作。 低压断路器的分类:低压断路器的分类方式很多 按结构形式可分为: 框架式断路器(ACB)又称开启式、万能式断路器。比如ABB的F、Emax系列、施耐德的M、MT系列、穆勒的IZM系列、西门子的WL系列、国产的DW系列等。框架式断路器所有零件都装在一个绝缘的金属框架内,常为开启式,可装设多种附件,更换触头与部件较为方便。有手操动、储能式、非储能式以及电动式等操动形式。按安装方式可分为固定式与抽屉式两种,固定式外壳采用金属材料,外形尺寸较大,防护等级较低;抽屉式采用工程塑料外壳,结构较为紧凑,防护等级高,检修方便,多用在电源端总开关。过电流脱扣器有热磁式、电磁式(单磁)、电子式与智能化脱扣器等几种。断路器具有长延时、短延时、瞬时三段保护及接地保护,每种保护整定值均根据其壳架等级在一定范围内可选择或调整。随着微电子技术的发展,现在部分智能型断路器具有区域选择联锁功能,充分保证了动作的灵敏性与选择性。ACB的最大特点就是容量大、极限短路分断能力高与足够的短时耐受电流,有的断路器的额定电流高达5000 A,额定短时耐受(允许)电流Icw 高达100kA (1S)。这使得ACB的有很好的选择性与稳定性。ACB的功能完善但价格贵,多用于作为低压配电系统的主开关,以及重要的、负载较大的主干线的保护。 塑壳式断路器(MCCB)又称装置式断路器,比如ABB的lsomaxS、Tmax系列、施耐德的NS、NSX系列、国产的DZ20系列等。所有零件都密封于外壳中,辅助触点、欠压脱扣器以及分励脱扣器等多采用模块化,由于结构非常紧凑,MCCB基本不能检修。MCCB多为手动操作,大容量也有选择电动操作。由干电子式保护脱扣器的应用,MCCB也具备了三段保护特性,但由于价格因素,采用热磁式或电磁式脱扣器的断路器用量更大。MCCB的特点就是体积小、接触防护好、安装使用方便、价格相对便宜。但与ACB比,MCCB的容量小,短路分断能力低,选择性与短时耐受能力差。近年来新型MCCB容量已经做到3000A,极限短路分断能力高达150kA以上,但因结构上的原因,短时耐受能力就是最大短板,使选择型MCCB的应用受到局限。由于上述原因,MCCB 主要用于未端线路与一些分干线,主要作电动机、小容量配电线路。 还有一类叫微型断路器(MCB)又称微断,比如ABB的S250系列、施耐德的C65系列、国产的DZ47系列等。实际上也就是塑壳断路器的一种,因其体积很小把它另列,微断的特点就是结构紧凑、接触防护好、安装使用方便、价格便宜,与塑壳式断路器相比容量更小,短路分断能力更低,短时耐受能力更差,主要做微小型电动机、小容量配电线路与照明保护与家用。 按保护负载性质与特性可分为:配电保护型、电动机保护型与家用保护型断路器。 按脱扣器类型可分为:电磁(单磁)脱扣器、热磁脱扣器与电子脱扣器,电子脱扣器还可分为拨动开关式、智能数显式。 按使用类别分为非选择型(A类)与选择型(B类)。 A类,这类断路器不设置任何脱扣延时,只要达到定值立即跳闸。承受短路的时间就就是瞬时脱扣器动作的时间。此时选择断路器可按Ics或Icu满足短路预期电流,考虑到更严格一些的使用条件,一般我们习惯按Ics满足短路预期电流选择。 B类,这类断路器为了实现选择性在小于Icw的短路时延时一定时间脱扣。此时选择断路器就必须按Icw满足短路预期电流。
低压开关整定及短路电流计算方法(技术相关)
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：I Z =I e =1.15×∑P (2)、短路值整定计算：I d ≥I Qe +K X ∑I e (3)、效验：K=d d I I )2( ≥1.5 式中：I Z ----过载电流整定值 ∑P---所有电动机额定功率之和 I d ---短路保护的电流整定值 I Qe ---容量最大的电动机额定启动电流(取额定电流的6倍) K X ---需用系数，取1.15 ∑I e ---其余电动机的额定电流之和 P max ---------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P max=55KW,启动电流I Qe=55×1.15×6=379.5A, ∑I e =74KW。∑P=129KW （2）过载整定： 根据公式：I Z=I e=1.15×∑P =129×1.15=148.35A 取148A。 （3）短路整定： 根据公式 I d≥I Qe+K X∑I e =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：I Z=I e=1.15×P =1.15×55=63.25A 取65A。 井下高压开关整定： 式中： K Jx -------结线系数,取1 K K -------可靠系数,通常取(1.15-1.25)取1.2