矿山高低压配电装置的选择及短路电流的计算方法「10kv短路电流计算公式」

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一．短路电流的概念

1.短路的种类及产生短路的原因

⑴ 绝缘损坏。电气设备年久陈旧，绝缘自然老化；绝缘瓷瓶表面污秽，使绝缘下降；绝缘受到机械性损伤；供电系统受到雷电的侵袭或者在切换电路时产生过电压，将电气装置绝缘薄弱处击穿，都会造成短路。

⑵ 误操作。例如带负荷拉切隔离开关，形成强大的电弧，造成弧光短路；或将低压设备误接入高压电网，造成短路。

⑶ 其它意外事故。挖掘沟渠损伤电缆，起重机臂碰触架空导线，车辆撞击电杆等。

2.短路的危害

⑴ 损坏电气设备。短路电流产生的电动力效应和热效应，会使故障设备及短路回路中的其它设备遭到破坏；

⑵ 影响电气设备的正常运行。短路时电网电压骤降，使电气设备不能正常运行；

⑶ 影响系统的稳定性。严重的短路会使并列运行的发电机组失去同步，造成电力系统解列；

⑷ 造成停电事故。短路时，电力系统的保护装置动作，使开关跳闸，从而造成大范围停电。越靠近电源，停电范围越大，造成的经济损失也越严重；

3.计算短路电流的目的

⑴ 选择电气设备。选择电气设备时，需要计算出可能通过电气设备的最大短路电流及其产生的电动力效应及热效应，以检验电气设备的分断能力及动稳定性和热稳定性。

⑵ 选择和整定继电保护装置。选择和整定继电保护装置时，需要计算被保护范围内可能产生的最小短路电流，以校验继电保护装置动作的灵敏度是否符合要求。

4.短路电流的暂态过程

1） 短路电流的暂态过程

2. 需计算的短路参数

① 短路稳态电流

当短路电流的非周期分量衰减完后，短路电流进入了新的稳定状态，这时的短路电流有效值称为短路稳态电流，它可用来检验设备的热稳定性。

② 三相短路冲击电流

在暂态过程中，短路电流最大可能的瞬时值，称为短路冲击电流，简称冲击电流，用iim表示。

二、短路电流的计算

有名值法

有名值法又称绝对值法。采用这种方法计算短路电流时，电压、电流、阻抗、容量等物理量直接带单位参加计算。采用有名值法计算短路电流的步骤是：

（1） 短路回路各元件阻抗的计算

① 电源系统的阻抗

② 变压器的阻抗

③ 输电线路的阻抗

④ 限流电抗器的电抗

（二）高、低压配电装置的选择方法

1. 高压开关与熔断器的选择

1）隔离开关的选择

隔离开关应按其额定电压、额定电流及使用的环境条件选择出合适的规格和型号，然后按短路电流的动，热稳定性进行校验。

按环境条件选择隔离开关时，可根据安装地点和环境条件选择户内式、户外式、普通型或防污型等类型，防污型用于污染严重的地方。工矿企业35kV变电所户外多选用V型结构。此外隔离开关还有带接地刀闸和不带接地刀闸之分，带接地刀闸的一般用于变电所进线。在选择隔离开关的同时还必须选定配套的操作机构。

(2)断路器的选择

一般情况下可选择油断路器，户外使用的多油断路器除DW8-35型外已逐渐被淘汰，新建的变电所应使用少油断路器。户内使用的都是少油断路器，它一般安装在高压开关柜中。对断流能力要求高的地方或操作十分频繁的地方，应选用真空断路器。

断路器操作机构的选择应与断路器的控制方式，安装情况及操作电源相适应。选择断路器的技术参数时，应按额定电压和额定电流选择，按断流能力和短路时的动稳定性和热稳定性进行校验。

2. 低压开关与熔断器的选择

(1)刀开关的选择

低压刀开关，分为不带熔断器和带熔断器的及不带灭弧装置和带灭弧装置的等多种类型，刀开关除按规定的项目选择和校验外，对允许带负荷操作的刀开关，还应按断开电流选择和校验。

(2)自动空气断路器选择

(3) 低压熔断器选择

三）成套配电装置的选择

1．确定配电装置的型号

（1）高压成套配电装置型号的选择

（2）低压成套配电装置型号的选择

2. 成套配电装置一次电路方案的选择

（1）高压开关柜一次电路方案的确定

（2）低压配电系统一次电路方案的选择