低压配电系统短路电流计算书.doc

HZADI 杭州市建筑设计研究院有限公司配电系统短路电流计算书
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低压配电系统短路电流计算书
1 短路电流在计算中常用符号含义
a. I″（3）－次暂态三相短路电流，即短路电流周期分量有效值 ，在远端短路时等于三相短路电流稳态有效值。
b. －三相短路电流第一周期全电流有效值；
c. －三相短路冲击电流；
d. －稳态三相短路容量；
e. I（1）－单相短路电流有效值；
2 短路电流计算的几个基本假设前提
（1）可按无限大电源容量的网络短路进行计算，短路电流周期分量不衰减；
（2）接入短路电路各元件的电阻为有限值；
（3）离配电变压器低压侧20米以外发生短路时，不计算非短路电流周期分量；
（4）计算过程采用有名单位值；
（5）计算短路电流时，计算电压取额定电压的1.05倍。
3 在短路计算中，如所在线路额定电压为（ Un ），则计算公式如下：
（1） 三相短路电流周期分量有效值为：

（4-5-6）
式中 C ──电压系数，等于1.05 ；
Zk──从电源到短路点之间的所有电气元件的阻抗之和，mW。
上式中RK、XK分别为：

其中 RS，XS 为系统电阻、系统电抗
RT，XT 为变压器电阻、变压器电抗
RM，XM 为低压母线系统电阻、低压母线系统电抗
RL，XL 为线路电阻、线路电抗
（2） 二相短路电流周期分量有效值为：

（3） 假定a相短路，短路处的a相短路电流有效值：

式中：

其中 Rφps，Xφps 为系统电抗、系统电阻
Rφpt，Xφpt 为变压器电抗、变压器电阻
Rφpm，Xφpm 为低压母线系统电抗、低压母线系统电阻
Rφpl，Xφpl 为线路电抗、线路电阻
4 各电气元件阻抗值计算公式：
（1） 系统阻抗计算
系统阻抗有名值：

式中 Ud—为变压器低压侧基准电压，取0.4KV；
Sk—为变压器高压侧短路容量（MVA）；
其中：
发生低压侧单相接地短路，当配电变压器连接组为D,yn11或Y，yn0时，低压侧在高压侧没有另序电流通路，高压侧相当于开路。此时系统的相保阻抗应修正为：

（2） 变压器阻抗计算（mΩ）

式中Sn.t—变压器的额定容量（KVA）
U2n—变压器低压侧额定电压（KV）
Uz%--变压器阻抗电压百分数
ΔPs --变压器额定负载损耗（KW）
发生低压侧单相接地短路时，由于T2变为D,yn11连接组，所以另序阻抗等于正序阻抗。
(3) 母线、线路阻抗值的计算
Rm=Rmo*Lm 式中Rmo—母线的单位电阻（mΩ/m）
Xm=Xmo*Lm 式中Xmo—母线的单位电阻（mΩ/m）
Rl=Rlo*Ll 式中Rlo—线路的单位电阻（mΩ/m）
Xl=Xlo*Ll 式中Xlo—线路的单位电阻（mΩ/m）
单相接地短路时，用相保阻抗进行计算，还要考虑保护线的影响：
· 相保另序电阻中：
· 相保另序电抗中：
· 相保电阻：

· 相保电抗：

5 短路电流计算示例及结果列表
示例对本工程10KV变电所的400伏***出线进行三相短路电流和单相短路电流计算。以验证配电系统设计的合理性。

（1）
三相短路电流计算
计算结果列表

计算公式
阻抗
电阻
电抗
1
系统阻抗计算参数

Zs
Rs
Xs
Ud

Sk

2
变压器阻抗计算参数

Zt
Rt
Xt
Sn.t

U2n

Uz%

ΔPs

3
母线阻抗计算参数

Rm=Rmo*Lm
Xm=Xmo*Lm
Zm
Rm
Xm
Rmo

Xmo

Lm

4
线路阻抗计算参数
Rl=Rlo*Ll
Xl=Xlo*Ll
Zl
Rl
Xl
Rlo

Xlo

Ll

5
变电所近端低压母线
1）
短路点电阻：Rk= Rs+ Rt+ Rm1

2）
短路点电抗：Xk= Xs+ Xt+ Xm1

3）
短路点三相短路电流：

6
变电所远端低压母线
1）
短路点电阻：Rk= Rs+ Rt+ Rm2

2）
短路点电抗：Xk= Xs+ Xt+ Xm2

3）
短路点三相短路电流：

7
变电所典型出线回路1
1）
短路点电阻：Rk= Rs+ Rt+ Rm+ Rl1

2）
短路点电抗：Xk= Xs+ Xt+ Xm+ Xl1

3）
短路点三相短路电流：

8
变电所典型出线回路2

1）
短路点电阻：Rk= Rs+ Rt+ Rm+ Rl2

2）
短路点电抗：Xk= Xs+ Xt+ Xm+ Xl2

3）
短路点三相短路电流：

（2）
典型出线回路单相短路电流计算
计算结果列表

计算公式
参数
电阻
电抗
1
Rφps=2 Rs/3
Xφps=2 Xs/3
Rφps

0
Xφps
0

2
Rφpt= Rt
Xφpt= Xt
Rφpt

0
Xφpt
0

3
Rφpm =Rm+ Rpmo*Lm (Rpmo为PE线单位电阻)
Xφpm =Xm+ Xpmo*Lm (Rpmo为PE线单位电抗)
Rφpm

0
Xφpm
0

4
Rφpl =Rl + Rplo*Ll (Rplo为PE线单位电阻)
Xφpl =Xl + Xplo*Ll (Rplo为PE线单位电抗)
Rφpl

0
Xφpl
0

5
短路点电阻：

6
短路点电抗：

7
短路点单相短路电流：

（3）
最大冲击电流计算：在380/220V低压网中，短路冲击系数取1.3，

（4）
全电流最大有效值计算：同上理由，短路冲击系数取1.3，因
所以

（5）
需说明的问题：

6 短路电流计算结果的应用
A、正确选择和校验电器设备
1）最大稳态短路电流用于隔离开关、断路器、电流互感器、电抗器等的热稳定校验；
2) 最大冲击电流用于断路器选择极限遮断电流；
3）次暂态短路电流或0.2秒时短路电流用于断路器选择额定遮断电流；
4）次暂态短路电流或全电流最大有效值用于熔断器选择额定遮断电流；
5）全电流最大有效值用于400伏低压系统中，DZ（<0.02秒）型断路器选择额定遮断电流；
6) 次暂态短路电流用于400伏低压系统中，DW（>0.02秒）型断路器、熔断器选择额定遮
断电流；
B、 正确选择和校验载流导体
1）最大冲击电流用于硬母线的动稳定校验；
2）最大稳态短路电流用于硬母线、电缆的热稳定校验；

本工程进行的校验及结果：

校验项目
校验内容
校验结果
1）变电所
1
次暂态短路电流用于DW（>0.02秒）型断路器、熔断器选择额定遮断电流
低压主断路器

低压出线断路器

低压出线熔断器

2
全电流最大有效值用于DZ（<0.02秒）型断路器选择额定遮断电流
低压出线断路器

3
最大冲击电流用于硬母线的动稳定校验
低压柜顶硬母线

4
最大稳态短路电流用于硬母线的热稳定校验
柜顶插接母线

2）典型配电箱
1
全电流最大有效值用于DZ（<0.02秒）型断路器选择额定遮断电流
配电箱主断路器

配电箱出线断路器

2
最大稳态短路电流用于硬母线、电缆的热稳定校验
插接配电母线

低压出线电缆
3
次暂态短路电流用于熔断器选择额定遮断电流
配电箱出线熔断器

3）

需说明的问题：

计算人：
校对人：
审核人：
2009- -
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