低压电热稳定校验的计算.docVIP

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） 250 500 800 1000 1250 1600 2000 2500 阻抗（mΩ） R X R X R X R X R X R X R X R X ABB（上海）SCR9 6.50 24.77 2.88 12.50 1.60 11.90 1.20 9.53 0.92 7.62 0.68 5.96 0.53 4.80 0.40 3.80 西门子（志亨）SCLB9 6.70 24.77 2.88 12.50 1.60 11.90 1.20 9.52 0.91 7.63 0.68 5.96 0.53 4.90 0.41 3.70 顺德 SC（B）9 6.17 24.80 2.75