GB7251.1-2013和GB14048.1-2012这两部标准中短路电流的计算方法探讨

帕特里克

一位客户提问：
GB7251.1-2013《低压成套开关设备和控制设备 第1部分：总则》和GB14048.1-2012《低压开关设备和控制设备 第1部分：总则》中都提到了峰值系数n，在已经知道电力变压器容量的情况下，我们把容量除以1.732，再除以低压侧线电压，即得变压器的额定电流；把额定电流除以阻抗电压，得到短路电流；再把短路电流乘以峰值系数，可得冲击短路电流峰值。
低压成套开关设备主母线的峰值耐受电流应当大于冲击短路电流峰值。
客户的疑问是：
1）为何在这里没有出现系统电阻和系统电抗？这样计算的结果准确性有多少？
2）为什么低压开关柜主母线的峰值耐受电流一定要大于冲击短路电流峰值？
3）如果两台电力变压器并列运行，该如何计算低压开关柜主母线的峰值耐受电流和短时耐受电流？
4）从变压器到低压开关柜的母线槽对短路参数有影响吗？
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想听听大家的看法。谢谢！

东海龙王

欢迎老帕第一帖。

东海龙王

1）这种经验计算方式，和采用严格的计算方法相比，结果差别不大。何况，严格的计算方法中还有很多系数的选取、计算条件的假定等，严格也是相对而言。
其次，这种经验计算方式，来源自美国，以前我也在论坛提过。并不是中国人的发明。

闻见知行

  对于疑问1 ，我的看法：
   上述算法忽略了系统阻抗，使得变电所低压柜处的短路电流比实际值偏大，但大的比例很有限，因为变压器阻抗远大于系统阻抗，可达数十倍。

闻见知行

  对于疑问2 ，我的看法：
   母线必须满足动稳定要求，故要求低压开关柜主母线的峰值耐受电流一定要大于冲击短路电流峰值。

闻见知行

对于疑问3 ，我的看法：
  并列运行的变压器容量应是相同的，若忽略系统阻抗，联络导体阻抗，短路电流可按1台时的两倍考虑。

bzp4891

1）为何在这里没有出现系统电阻和系统电抗？这样计算的结果准确性有多少？
----精确的计算需要将中压侧系统阻抗归算到低压侧、母线槽阻抗、变压器阻抗、电缆/线路阻抗，然后欧姆定律计算各故障点的短路电流，帕版提到的方法用来计算变压器低压侧的短路电流，该方法没有将中压侧系统阻抗纳入，但考虑了变压器的阻抗，精度还可以足够工程上用来选型，简单但实用。


2）为什么低压开关柜主母线的峰值耐受电流一定要大于冲击短路电流峰值？
-----低压开关柜的峰值耐受能力考核的是低压柜在短路电流峰值情况下承受电动力的能力，也即我们平常说的动稳定，这个参数由低压开关柜制造厂商通过型式试验后宣称，该参数的意义就是表示在低压系统中发生短路故障产生冲击短路电流峰值时，也能承受该冲击电流产生的电动力。

3）如果两台电力变压器并列运行，该如何计算低压开关柜主母线的峰值耐受电流和短时耐受电流？
------主母线仍按1倍的预期短路电流，但垂直母线得按2倍的预期短路电流校核。


4）从变压器到低压开关柜的母线槽对短路参数有影响吗？
---有影响，取决于母线槽的规格和长度，规格可由母线槽供应商提供，如图：

云溪2

搬个板凳来学习

cxbomb

宾工基本上都说全了。
其实在设计盘柜的时候不仅要考虑母线的动热稳定性，还需要考虑母线的动稳定性对断路器的影响，如果母线的动稳定性不好，不仅会损坏扭曲母线的支撑，结构，同时也会损坏与其连接的断路器等元器件，更会引发由一次短路引起二次的短路、烧毁爆炸等事故，这样的事故举不胜举。所以，各个厂家也会专门给出断路器与母排的连接、固定的具体要求，包括安装固定方式，母线的搭接、母线夹到端子的间距等，以保证母线的电动力不要损坏元器件，更不要因其事故。

cxbomb

下面的附件是MT样本中关于断路器在配电柜中有关安装的相关技术要求和建议，关于动稳定性的要求为下表，可以看出，与短路电流的大小成正比。

cxbomb

下面给大家在看看一个盘柜内部的布局，断路器是为MT06N1，做50kA的分断试验，大家看看有问题吗？试验会不会有问题？能不能通过

bzp4891

cxbomb 提到的这个将断路器安装在低压柜内做短路分断的试验，在GB7251.1里面叫Icc试验，即额定限制短路电流试验，既考核断路器的分断能力，也考核低压柜内铜排的固定支撑的设计是否能满足电动力的要求，以及柜体结构防护是否能保护操作人员，目测上图中的这台低压柜要是去做这个试验，十之八九要失败！

额定限制短路电流Icc的定义：成套设备制造商宣称的在规定条件下在短路保护电器（SCPD）全部动作时间内（断开时间）能够承受的预期短路电流值。
---SCPD就是指：断路器或熔断器，short circuit protect device；
----断开时间是指：断路器切断故障电流的时间；

jy24122141

bzp4891 发表于 2015-12-30 11:14
1）为何在这里没有出现系统电阻和系统电抗？这样计算的结果准确性有多少？
----精确的计算需要将中压侧系 ...

水平母线上的电流到底是怎么回事啊？