低压电热稳定校验的计算.doc

低压电热稳定校验的计算 在民用建筑物中低压配电线路广泛分布于建筑物各处，而且发生短路故障的机率也较大，为了保证人身安全和配电可靠，应正确的选择电线电缆的截面。当系统某点发生短路时,短路电流引起的热效应会导致导线的截流部分产生高热，损坏导线的绝缘，如果导线截面选择不当，甚至可能酿成火灾。本文主要讨论在低压网络短路时，导线的热稳定问题，以及在确定的导线截面时，为了满足热稳定要求，导线允许的最小长度。 1计算短路电流的简化条件 对电线、电缆进行热稳定校验，首先要计算短路电流。由于电网的运行方式经常变化，低压网络中的负载种类繁多（电动机负载、变频晶闸管装置等），低压网络中的短路种类不同（三相短路，两相短路，单相短路等），因此要准确地计算短路电流很困难的，但是为了满足工程设计的需要，可以进行一些条件的简化。 在通常情况下，低压网络距发电机电源的距离很远，此时的两相短路电流 不会大于三相短路电流。在单项短路情况下，电缆电线的阻抗比三相短路时大很多，所以单相短路电流也不会大于三相短路电流，在一般情况下，低压网络中三相短路电流最大，在校验电缆的热稳定时，也以三相短路电流作为基本计算。考虑到在民用建筑中有许多单相负荷，也就有可能发生单相短路。 如果在低压网络中降压变压器的容量不超过供电系统容量的5％时，一旦 发生短路时，可以认为降压变压器的高压侧端电压不变。另外由于低压网络中的电阻较大，当低压短路时，低压短路电流的非周期分量衰减得很快。 在民用建筑物中，单台异步电动机的容量一般都不超过100KW（大型冷 冻机组除外），当在靠近短路点接有异步电动机的总容量小于100KW时，由于异步电动机所馈出的电流衰减很快，因此当在这些电动机端头处发生三相短路时，电动机的反馈电流可以忽略不计。 当变频调速的电动机在减速或停机时，会使晶闸管装置处于逆变状态，并 瞬间向电网反馈电流，如果此时发生低压侧短路，则可能向短路点反馈电流，但这个时间很短，反馈电流可以忽略不计。当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的1％时，应计入电动机反馈电流的影响。再适当考虑补偿电容的影响（电动机和补偿电容使短路电流的增值之和，一般不会超过短路电流的10％）. 为了简化短路电流的计算，偏于安全考虑，可以忽略一些元件的阻抗，例 如：不考虑低压断路器过电流保护线一次线圈的阻抗等。而只考虑电力系统的电抗，低压母线，降压变压器及电缆电线的阻抗。 2电路元件的阻抗计算 a.电力系统的电抗计算及变压器阻抗的计算公式：见参考文献【2】。电力系统的电抗见表1. b.表2时根据几个主要厂家的变压器损耗计算出的变压器电阻和阻抗。 c.计算单项短路电流时，需要计算变压器的相零阻抗。当变压器的选择的连接为DYn11时，变压器的零序阻抗比正序阻抗大约相等，当变压器的的连接YYn0时，变压器的零序阻抗比正序阻抗大很多。由于变压器采用DYn11的连接方式有许多优点：为3次谐波提供环流通路，可抑制3次谐波电流；有利于单相接地故障的切除；能充分利用变压器的设备能力。一般情况下变压器都采用DYn11的连接方式。为了简化计算，并考虑到安全可靠，可以认为变压器零序阻抗等于正序阻抗（相阻抗），此时计算单相短路电流，可以认为变压器的零序阻抗等于三相短路阻抗。 归算到0.4KV侧的系统阻抗（mΩ） 表1 系统的短路 容量（MVA） 25 30 50 75 100 200 250 300 350 400 500 750 ∞系统电抗 （mΩ） 6.4 5.3 3.2 2.1 1.6 0.8 0.64 0.53 0.46 0.4 0.32 0.213 0 10/0.4KV干式变压器相阻抗值（归算到0.4KV侧） 表2 生 产 厂 家变压器容量（KVA）25050080010001250160020002500阻抗（mΩ）RXRXRXRXRXRXRXRXABB（上海）SCR96.5024.772.8812.501.6011.901.209.530.927.620.685.960.534.800.403.80西门子（志亨）SCLB96.7024.772.8812.501.6011.901.209.520.917.630.685.960.534.900.413.70顺德 SC（B）96.1724.802.75