低压断路器灵敏度校验计算

职场   2024-09-25 21:48   江苏  
1、计算依据
《低压配电设计规范》GB50054-2011有:
当断路器作为短路保护电器时,该回路电流不应小于其瞬时或短延时动作电流整定值地1.3倍,以保证断路器的可靠动作,即:
其中,Idmin为被保护线路预期短路电流最小值(A),在TN、TT系统中为单相短路电流(A)。Izd为低压断路器瞬时、或短延时过电流脱扣器整定电流(A);KLE为低压断路器的动作灵敏度系数,取1.3。 
2、计算对象 
选取供电距离最远,断路器容量最大的回路作为计算对象: 
其中,供电母线的最远供电距离为150m,为低塔高区办公用电回路,其断路器大小为1600A,母线容量为1600A;供电电缆的最远供电距离为160m,为低塔消防电梯回路,其断路器的大小为250A,电缆型号为BTTZ-4x150+1x70。
3、计算过程 
计算短路电流: 
2.1计算低压母线侧总阻抗
1)系统阻抗: 
相关系数:
c=1,电压系数,计算单相短路电流时取1。 
U=0.38kV, 变压器低压侧标称电压,
假定:系统短路容量:Ss=200MVA
则系统阻抗
2)变压器Tx阻抗: 
相关参数:变压器电抗电压百分比Uk=6%; 
变压器额定容量:
St=1.25MVA
查表得变压器的相保阻抗为:
3)进线铜母线槽相保阻抗:
相关参数:铜母线槽容量:2500A。 
母线长度
L=11m

查表得铜母线槽的阻抗为:
4)低压配电柜铜母排: 
相关参数:铜母排尺寸:4x[2x(100x10)]。 
母线长度
L=11m

查表得铜母线槽的阻抗为:
5)低压母线侧总阻抗:

系统阻抗: 

变压器阻抗: 
进线铜母线槽阻抗: 
低压配电柜铜母排阻抗: 
故总阻抗 
2.2计算低压母线侧总阻抗 
1)供电母线最末端的单相短路电流计算。
相关参数:断路器的整定电流
I=1600A。
铜母线槽容量:1600A。
铜母线长度
L=150m;
查表得铜母线槽的阻抗为:

因此,系统总阻抗
单相短路电流:
选取断路器的延时短路保护的可靠系数Kzd ≤5,则断路器的短路瞬时动作电流的整定值
短路器的动作灵敏度
满足短路器的可靠动作要求。
2)消防相关设备供电电缆最远端的单相短路电流计算。
相关参数:断路器的整定电流
In=240
缆型号选择:BTTZ-4x150+1x70。
电缆长度
L=160m
查表得电缆的相保阻抗为:
因此,系统总阻抗:
 
单相短路电流:
选取断路器的延时短路保护的可靠系数
Kzd ≤7,则断路器的短路瞬时动作电流的整定值
则断路器的动作灵敏度K
满足短路器的可靠动作要求。
4、计算结论 
断路器作为短路保护电器时,断路器的短延时过电流脱扣器整定电流值在1~10倍整定电流范内可调。经计算,在断路器的可靠系数为5~7倍的调节范围内,其回路的断路电流值均可满足不小于断路器瞬时或短延时动作电流整定值1.3倍的动作灵敏度要求。
参考数据均出自《工业与民用配电设计手册(第三版)》。
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