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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2009/5/22 13:50:42
[摘 要] 本文根据低压电网的特点，介绍了低压电网的短路电流计算方法及计算实例。
[关键词]低压电网 短路电流 计算
0 引言
短路问题是电力技术研究的基本问题之一，短路电流是电气设备和导体选择、继电保护选型和整定计算等的基础。低压电网的短路电流往往不被人们所重视，在选择低压电器时只注意额定电流而忽视短路电流对设备的影响，常常是设备反复烧坏还找不到真正的原因。因此低压电网运行要避免或少发生低压电器烧坏事故，就必须研究短路电流发生的规律。
1.低压电网短路电流计算的特点
1.1在低压电网中运行的变压器低压侧发生短路时可以认为变压器的高压侧端电压不变和低压侧短路电流不衰减。也就是说，变压器高压侧电源可视为无穷大。
1.2理论上，变压器低压侧的所有低压元件，包括母线和电缆、电流互感器的一次线圈、断路器和刀闸触头的接触电阻等，对低压短路电流都有影响，但为了简化计算，使计算出的短路电流值又偏于安全，容许不考虑占回路总阻抗不超过10%的元件。
1.3低压电网短路电流计算用有名制更为方便。
2.短路电流计算
2.1短路电流周期分量的计算
2.1.1变压器电抗的计算
Xb=·(Ω)
式中 Ud%——变压器短路阻抗
Ue —— 变压器高压侧额定电压（kV）
Se —— 变压器额定容量（kVA）
2.1.2三相短路电流周期分量的计算
I(3)``= (kA)
按照上式计算出的短路电流系变压器低压短路、高压侧的短路电流数值，按电压比关系可换算成低压侧的短路电流。
低压电网一般以三相短路电流为最大，并与中性点是否接地无关。
2.2短路全电流最大有效值及短路冲击电流
在低压电网中，一般不允许忽略电阻，因此短路电流非周期分量比高压电网衰减快得多，故短路电流最大有效值及短路冲击电流与周期分量比值一般不太大。
2.2.1短路冲击电流 ich=KI″ K值一般取1.7～2.2
2.2.2短路全电流最大有效值 Ich=KI″ K值一般取1.05～1.30
2.2.3电动机的反馈电流
当短路连接有单位容量为20kW以上异步电动机时，还应考虑由电动机反馈供给的反馈冲击电流和反馈全电流最大有效值。
电动机的反馈冲击电流按下式计算可得：
Ich=6.5Kch Ied
电动机的反馈全电流最大有效值可按下式计算：
Ich=3.9Kch Ied
Ied——电动机额定电流
Kch——短路电流冲击系数，低压电动机取1。
2.3计算实例：
10/0.4kV变压器低压侧短路电流周期分量起始有效值
变压器容量
(kVA)
短路阻抗
(Ud%)
短路电流周期分量起始有效值I″(kA)
100
4
3.61
125
4
4.51
160
4
5.78
200
4
7.22
250
4
9.03
315
4
11.37
400
4
14.44
500
4
18.05
630
4.5
20.21
800
4.5
25.66
1000
4.5
32.08
1250
4.5
40.23
1600
4.5
51.33
3. 结束语3.1本文所介绍的短路电流计算能满足低压电力工程的要求。
3.2若依据短路电流选择设备时，要考虑因变压器容量增大的预期短路电流。否则，一旦在短期内变压器增容低压电器又需更换，这显然是不经济的。3在低压设备选型时，设备只要能承受短路电流就可，不必人为地加大安全系数，以免造成浪费。例如同一壳架等级电流的断路器短路分断能力若干级，以CM1系列就分为L(经济型)、L(低分断型)、M(中分断型)、H(高分断型)，其极限分断能力分别为25kA、35kA、50kA和80kA，其价格也相差很大。
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