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。

1.5分析结论

①系统容量一般为固定值，变压器出口短路电流取决于变压器容量及阻抗

电压百分数。变压器容量越大，短路电流也越大。

②设备端的短路电流取决于电缆的阻抗，即截面大小，截面越大，短路电

流也越大。

2.配电中心馈出电缆的最小截面

断路器应该在短路电流对电缆及元器件产生的热效应及机械力危害之前分断短路回路。这就对电缆截面的选择有一定的要求，不能只根据负荷计算电流来选择。

电缆截面的校验公式如下：

当短路电流持续时间不大于5s时式1

当短路持续时间小于0.1s时（断路器厂家提供数值）式2

式中 S——绝缘导体的线芯截面，mm2；

I——预期短路电流有效值，A;

t——短路电流持续时间，s；

k——计算系数，交流铜芯电缆取143；

通过示例，用式1计算，最小馈线截面为16mm2，用式2计算，采用施耐德NSX断路器时，最小馈线截面为6mm2电缆。

由于式2的计算与各断路器厂家提供的数据有关，不具备通用性，故采用式1计算比较稳妥。

故针对本示例，低压配电柜出线电缆最小截面为16mm2，才能满足热稳定的要求。

3.选择合适的断路器

低压断路器按类别可分为选择型与非选择型，可以调整约定跳闸时间的即为选择型，非选择型的跳闸时间由断路器的特性曲线确定。选择性断路器具有良好的上下级配合关系，但必须整定好各项参数。

选择断路器通常要选择其类别、额定电流、脱扣器额定电流、短路容量等。

选择原则：

①变压器低压出线断路器应按远期安装的变压器容量来选择其额定电流，但断路器整定值按近期变压器容量整定；

②接于同一段母线上的进出线断路器应尽量选择同一短路容量的断路器，

且根据计算结果不用选择太高，以免增加整体造价，但不能选择微型断路器；

③低压配电柜的进出线断路器有条件的情况下，应尽量使用选择型断路

器，避免因越级跳闸造成大面积停电。

④各配电箱或控制箱总进线应选择隔离开关或负荷开关，不要选择断路器，

避免增加一级断路器级间配合。

4.断路器整定及校验

4.1断路器整定

变压器低压主开关与低压配电柜馈出线开关需要整定，再下一级的回路断路器只需按选择即可，无需再整定。

断路器的整定：

额定电流：

长延时整定： tr=0~400s

短延时整定：Iset2=5*Ic ts=0~0.5s(变压器低压主开关可选0.5s，配电中心馈出线开关可选0.2s)

瞬时整定：Iset3=10*Ic

式中 Ic——线路负荷计算电流，A；

Ir——断路器脱扣器额定电流，A;

In——断路器壳架额定电流，A；

Iz——导体的允许载流量，A；

Iset1 tr——长时限整定值及约定跳闸时间，A s；

Iset2 ts——短时限整定值及约定跳闸时间，A s；

Iset3——瞬时整定值，A；

4.2断路器的校验

4.2.1断路器的灵敏度校验

断路器的灵敏度校验准则：被保护线路末端的单相接地短路电流不应小于断路器瞬时或短延时整定的1.3倍。1.3其实是一个可靠系数，准则的实质就是线路末端发生短路时，断路器能可靠动作。

通常变压器低压主开关均不能满足这个要求，解决方法是取消主开关的瞬动保护。

如遇某些回路满足不了灵敏度要求，可以采用增大电缆截面或用熔断器来保护的方式。

4.2.2断路器的选择性配合校验

断路器的选择性配合校验准则：

①上下级断路器特性曲线不相交即可，某些断路器具有限流功能，其说明书注明上下级断路器额定电流之比大于2，即可不相交；

②上级断路器短延时整定电流应大于下级断路器瞬时整定电流的1.3倍；

③上级断路器整定电流应大于下级断路器整定电流的1.3倍；

5.建议

①低压短路电流计算属于估算，实际可能存在一定偏差，但其仍可以为断路器及电缆选择提供重要的依据，建议设计人员应计算短路电流。

②变压器低压主开关与配电柜各出线开关均应示意出其整定值，并在图纸中表示，以方便现场调试，并为断路器的校验提供依据。

低压断路器基本参数知识

低压断路器的几个基本参数 断路器的额定持续电流：Iu，额定持续电流Iu是制造商声明该设备可连续工作的电流值。当低压电器流过额定持续电流时，低压电器必须工作在长期工作制下，低压电器的各部件温升不超过极限值 断路器的额定电流：Ie，在规定条件下保证电器正常工作的电流值 断路器的额定短时耐受电流：Icw，额定短时耐受电流Icw是指在规定使用条件将处于闭合位置的低压断路器流过其能够承载的最大电流，同时对该电流流过断路器的时间也做了规定（1秒和3秒），断路器必须能够承载Icw 断路器的极限短路分断能力：Icu，断路器在额定工作电压下，按“打开→延时T→再次闭合→再次打开”的工作顺序O-t-CO执行操作，在执行顺序中的流过断路器的电流为最大短路电流，顺序后则不再要求断路器承载额定电流。其实此时的断路器已经损坏。 断路器的额定运行短路分断能力：Ics，断路器在额定工作电压和功率因素下，按“第一次打开→第一次延时T→第二次闭合→第二次打开→第二次延时T→第三次闭合→第三次打开”的工作顺序O-t-CO-t-CO执行操作，在执行顺序中的流过断路器的电流为短路电流，顺序后则要求断路器能继续工作并且满足承载额定电流的要求。显然，Ics是衡量断路器分断 短路电流的能力，是断路器动稳定性的指标。Ics和Icu的关系是：Ics≤Icu

断路器的额定短路接通能力:Icm，断路器在额定工作电压、额定频率和规定的功率因数下能够接通的短路电流。 未完待续 问题描述 我们的问题是：在断路器的样本中已经指明只要断路器的极限短路分断能力Icu满足Icu>I k，则此断路器就能分断该电力变压器的短路电流。可是：变压器产生的ipk怎么办呢？难道它不会影响到断路器的分断能力吗？ 4）Icm开始起作用了 额定短路接通能力Icm是断路器的重要技术指标，它的值约为Icu的2.0～2.2倍，所以尽管冲击短路电流峰值ipk是如此之大，但只要在足够短的时间内通过断路器，那么对断路器也就不会产生什么影响。 所以，在各大公司的断路器样本中都把Icu作为分断变压器产生的短路电流的主要技术指标。 5）知识扩充 我们已经知道，断路器一旦流过Icu以后，这台断路器就永久地损坏了，而断路器的额定运行短路分断能力Ics则不一样，断路器流过Ics后能够重复使用。那么为什么不将Ics作为断路器分断变压器短路电流的主要技术指标呢？ 从Ics的定义中我们看到它的试验程序是O-t-CO-t-CO，其中C表示CLOSE（闭合）而O 表示OPEN（打开），所以Ics比Icu的测试条件要严酷的多。 目前在电气工程设计中有两种意见，第一种意见认为Ics有两个CO，Ics比Icu的保险系数更大，所以在工程中应当选用Ics；第二种意见认为应当认为Icu更重要。我个人的意见也赞同后者，理由如下： A）当短路线路中出现最大预期短路电流时，只要Icu大于此电流，则断路器就可以安全可靠地切断此电流。尽管此后此断路器已经损坏而必须更换，但考虑到线路中出现最大预期短路电流的机会少而又少，几乎在断路器的一生中都碰不到一次。 B）由于Ics小于Icu，因此会出现选用问题。 例如：若线路预期短路电流是60kA,则选用Icu是60kA而Ics为50kA。若选用Ics为60k A，则务必Icu更大，造成采购成本增加；另外，如果没有Ics＝50kA同时Icu＝60kA规格的断路器的化，势必要使用更大规格的断路器，造成不必要的浪费。 现在我们再看看Icw的问题。 Icw是短时耐受电流，一般时间是1秒，它是衡量断路器承受短路电流发热的冲击作用的物理参量。 我们知道热能Q可以表达为UIt，也可表达为RI2t。将热能除电阻就得到一个新的参量I2t，I2t参量表征了某元件容许流过的最大发热电流，其单位是电流的平方乘以时间，这个参量就是Icw。

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 ≥≥

ABB断路器参数调试讲义解读

ABB 断路器参数调试讲义 电控柜的断路器进行设置，在ABB 塑壳断路器（正面）下方有两个旋钮（见下图），通过调节旋钮的位置可以设置断路器的过流、过载保护值，具体设置方法如下： 一、ABB 塑壳断路器过流、过载旋钮设置说明： 1、过流调节旋钮，设置电控箱整个负载的过流保护值，调节范围从2000A —4000A ，从MIN —MED —MAX 共有9个档位，档位对应值如下： MIN （1）档—2000A; （2）档—2250A; （3）档—2500A; （4）档— 2750A;

MED（5）档—3000A; （6）档—3250A; （7）档—3500A; （8）档—3750A； MAX（9）档—4000A; 2、过载调节旋钮，设置电控箱整个负载的过载保护值，调节范围从280A—400A，从MIN—MED—MAX共有9个档位，档位对应值如下： MIN（1）档—280A; （2）档—295A; （3）档—310A; （4）档—325A; MED（5）档—340A; （6）档—355A; （7）档—370A; （8）档—385A; MAX（9）档—400A; 二、ABB断路器机型设置说明

三ABB断路器低压断路器的参数详解 3.1、空气断路器的框架电流Iu、额定电流Ie、额定电流整定值Ir的 含义是什么？ ?框架电流Iu： 又称为额定不间断电流。指在规定条件下，电器在长期工作 制下，各部件的温升不超过规定极限值时所承受的电流值。 ?额定工作电流Ie： 指在规定条件下，能保证电器正常工作的电流值。它和额定 电压、电网频率、额定工作制、使用类别、触头寿命及防护 等级等因素有关。有时被标识为In。 ?额定电流整定值Ir： 这是使用者通过断路器的脱扣器自行整定的一个电流值，断 路器根据使用者整定的Ir对电路进行过载、短路保护。 ?比如ABB的塑壳断路器S5N400 R320 PR112/LI FF 3P , Iu=400A Ie=320A, Ir=( 0.4 – 1)Ie 可调。 3.2、极限短路分断能力Icu、额定运行短路能力Ics、短时耐受电流 Icw的含义是什么？ ?极限短路分断能力Icu 断路器在承受此短路电流时必须可靠的分断短路故障，但不要求断路器未经过维修或更换零件的条件下能继续使用。

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：

变压器短路电流计算

这本身就不是一个简单的事！ 你既然用到短路电流了，就肯定不是初中阶段的计算了吧 所以你就不用找省劲的法子了 当然你也可以找个计算软件嘛就不用自己计算了 供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件. 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多. 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗. 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻. 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流. 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流 和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定

断路器过流脱扣器额定电流的选择和整定

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。 1、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，

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。

电力系统分析课设短路电流计算C语言程序

5.C语言实现三相短路电流的计算程序 代码使用C++编写的： #include "stdafx.h" #include"stdio.h" #include"math.h" #define Sd 100 #define Uav1 37 #define Uav2 6.3 int main(int argc, char* argv[]) { double xg1,S2,l1,l2,xT,Sn,xg2,x1,x2,x3; printf("请输入发电机G1参数：xg1="); scanf("%lf",&xg1); printf("请输入发电机G2提供的短路功率：S2="); scanf("%lf",&S2); xg2=0.1*Sd/S2*10; printf("请输入线路L1参数：l1="); scanf("%lf",&l1); x1=0.4*l1*Sd/Uav1/Uav1; printf("请输入线路L2参数：l2="); scanf("%lf",&l2); x2=0.4*l2*Sd/Uav1/Uav1; printf("请输入变压器参数：Vk%="); scanf("%lf",&xT); printf("请输入变压器参数：Sn="); scanf("%lf",&Sn); x3=0.5*xT/100*Sd/Sn; printf("xg1=%lf,xg2=%lf,x1=%lf,x2=%lf,x3=%lf\n",xg1,xg2,x1,x2,x3); double c,x4,x5,x6,I1k,I1,I2k,I2; c=sqrt(3); x4=xg2+x2; x5=x1*x4/(x1+x4); x6=x5+x3;

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

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。

电力系统潮流及短路电流计算程序

班级： 姓名： 学号： 作业要求 编写程序计算图1所示算例系统的潮流及三相短路电流。 潮流计算：方法不限，计算系统的节点电压和相角。 短路电流：4号母线发生金属性三相短路时（z f=0），分别按照精确算法和近似算法计算短路电流、系统中各节点电压以及网络中各支路的电流分布，并对两种情况下的计算结果进行比较。 电路图及参数 图1 3机9节点系统 表1 9节点系统支路参数

计算步骤 进行系统正常运行状态的潮流计算，求得(0)i U & 形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵Y N ； 将发电机表示为电流源i I &(/i di E jx ''=&)和导纳i y (1/di jx '=)的并联组合；节点负荷用恒阻抗的接地支路表示；形成包括所有发电机支路和负荷支路的节点导纳矩阵Y ，即在Y N 中的发电机节点和负荷节点的自导纳上分别增加发电机导纳i y 和负荷导纳,LD i y （* ,,22 LD i LDi LDi LD i i i S P jQ y V V -==）； 利用1 Z Y -=，计算节点阻抗矩阵，从而得到阻抗矩阵中的第f 列； 利用公式(6-7)或(6-10)计算短路电流； 利用公式(6-8)或(6-11)计算系统中各节点电压； 利用公式(6-9)计算变压器支路的电流；对输电线路利用П型等值电路计算支路电流。 计算结果 节点导纳矩阵Yn ： Columns 1 through 5 0 0 0 0 + 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 Columns 6 through 9 0 0 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 + + 0 0 0 0 + 0 0 0 0 + 0 + 0 0 + + + 0 + 电压幅值： 电压相角： 节点有功： 节点无功： 修正后的节点导纳矩阵Y： Columns 1 through 5 0 0 0 0 + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 0 + 0 0 + 0 0 0 0 0

断路器主要参数及特性

断路器主要参数与特性 断路器的特性主要有：额定电压Ue；额定电流In；过载保护（Ir或Irth）和短路保护（Im）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。 额定工作电压（Ue）：这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。 额定电流（In）：这是配有专门的过电流脱扣的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。 短路继电器脱扣电流整定值（Im）：短路脱扣继电器（瞬时或短延时）用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸，其跳闸极限Im。 额定短路分断能力（Icu或Icn）：断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高（预期的）电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量（总在最坏的情况短路下出现）假定为零。工业用断路器额定值（Icu）和家用断路器额定值（Icn）通常以kA 均方根值的形式给出。 短路分断能力（Ics）：断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种。国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》（GB14048.2—94）对断路器额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释： 断路器的额定极限短路分断能力：按规定的实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； 断路器的额定运行短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；

额定极限短路分断能力的试验程序为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 短路电流，断路器立即开断（open简称O），断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路仍处于热备状态，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）。此程序即为CO。断路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。

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。

施耐德空气开关的性能指标及技术参数

断路器，又称空气开关，也称自动开关，低压断路器。原理是：当工作电流超过额定电流、短路、失压等情况下，自动切断电路。目前，家庭总开关常见的有闸刀开关配瓷插保险（已被淘汰）或空气开关（带漏电保护的小型断路器）。目前家庭使用DZ系列的空气开关，常见的有以下型号/规格：C16、C25、C32、C40、C60、C80、C100、C120等规格，其中C表示脱扣电流，即起跳电流，例如C32表示起跳电流为32安，一般安装6500W热水器要用C32，安装7500W、8500W热水器要用C40的空开。 性能指标 ◆制造厂商：施耐德梅兰日兰（法国施耐德电气） ◆产品系列：C65N系列 ◆产品类别：VIGI=漏电保护断路器（断路器+漏电模块）； ◆分断能力：N=6000A ◆极数：2=2P ◆脱扣曲线（C）：保护常规负载和配电线缆 ◆额定电流：6A 10A 16A 20A 25A 32A 40A 50A 63A ◆额定剩余动作电流：30=30mA ◆可检测剩余电流类型C：C=AC类 基本参数 ◆符合标准：GB16917/IEC61009； ◆额定电压：（AC V）：230/400 ◆额定电流：（A）：6 ~ 63 ◆分断能力：（KA）：6 ◆脱扣特性：C ◆额定剩余动作电流：30mA，AC类 ◆极数：1P+N/2/3/4P ◆机械寿命：20，000次 ◆接线：6～32，适用于25mm2及以下导线；40～63，适用于35mm2及以下导线；

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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。

低压断路器的电流参数通用范本

内部编号：AN-QP-HT565 版本/ 修改状态：01 / 00 When Carrying Out Various Production T asks, We Should Constantly Improve Product Quality, Ensure Safe Production, Conduct Economic Accounting At The Same Time, And Win More Business Opportunities By Reducing Product Cost, So As T o Realize The Overall Management Of Safe Production. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 低压断路器的电流参数通用范本

低压断路器的电流参数通用范本 使用指引：本安全管理文件可用于贯彻执行各项生产任务时，不断提高产品质量，保证安全生产，同时进行经济核算，通过降低产品成本来赢得更多商业机会，最终实现对安全生产工作全面管理。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 断路器是配电系统中主要的保护电器之一，也是功能最完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护。根据不同需要，断路器可配备不同的继电器或脱扣器。脱扣器是断路器总体的一个组成部分，而继电器，则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制断路器。 低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。标明低压断路器电流特性的参数很多，容易混淆不清。在设计文件中，常常在标明断路器的电流值时，不说明电流值的意义，给定货