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在工廠和建筑電氣設(shè)計(jì)中，6或10kV/0.4kV系統(tǒng)是典型的應(yīng)用系統(tǒng)。經(jīng)常涉及到系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算：如校核或選擇設(shè)備的耐沖擊電流，選擇斷路器的開斷電流等。計(jì)算短路電流就少不了計(jì)算系統(tǒng)各組成部分如系統(tǒng)電源、線路、變壓器等的阻抗。

在計(jì)算短路電流時(shí)，高壓線路長(zhǎng)度誤差幾十米對(duì)結(jié)果都影響不大，無論短路點(diǎn)在變壓器高壓側(cè)還是低壓側(cè)。但在計(jì)算變壓器低壓側(cè)短路時(shí)，低壓側(cè)線路阻抗卻不容大意，因?yàn)殚L(zhǎng)度或規(guī)格的不大差別可能使短路電流計(jì)算結(jié)果差別甚大。

而在實(shí)際工作中，很多人并未計(jì)算這段變壓器低壓側(cè)的短路電流，就選擇配電箱的微型斷路器了。這樣只是憑經(jīng)驗(yàn)的做法，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致斷路器的電氣設(shè)備選擇可能會(huì)增加一個(gè)等級(jí)，加大設(shè)備投資；或減少一個(gè)等級(jí)，造成更大的問題。下面以一實(shí)例說明：

如圖所示 ，Q 處三相短路電流為I “Q=34.16kA，系統(tǒng)與變壓器T 之間以一根3x120mm2的6kV 交聯(lián)電纜連接，長(zhǎng)80m 。變壓器低壓側(cè)出線至配電室之間用5m 長(zhǎng)的低壓鋁母線3[2*(125x10)]+125x10 mm2連接，低壓母線引出一根5×4 mm2的電纜至室內(nèi)一配電箱。求E處的三相短路電流。

按有名值計(jì)算系統(tǒng)阻抗（已歸算到變壓器低壓側(cè)）：

線路 L1 阻抗歸算到變壓器低壓側(cè)，查手冊(cè)可知 6kV 規(guī)格為3x120mm2 交聯(lián)電纜的單位阻抗為：

線路L2 阻抗

查手冊(cè)可知鋁母線3[2*(125x10)]+125x10的單位阻抗為：

Z =(0.014+j0.17)mΩ/m

ZL2=Z*L*

=(0.014+j0.17)mΩ/m×5m

=(0.07+j0.85)mΩ

若不計(jì)入低壓母線至配電箱之間的40m 低壓電纜的阻抗，則E處發(fā)生三相短路時(shí)，短路阻抗與F處相同：

Zk=Zs+ZL1+ZT+ZL2

=(0.04479+0.066+0.744+0.07)+j(0.4463+0.0301+4.742+0.85)

=(0.9248+j6.0684)mΩ

若低壓母線至配電箱之間的電纜長(zhǎng)度只有10m，計(jì)入低壓電纜阻抗，則：

Z=(1.359+j0.082)mΩ/m

ZL3=Z·L

=(1.359+j0.082)mΩ/m×10m

=(13.59+j0. 82)mΩ

短路阻抗

Zk1=Zs+ZL1+ZT+ZL2+ZL3

=(0.04479+0.066+0.744+0.07+13.59)+j(0.4463+0.0301+4.742+0.85+0.82)

=(14.515+j6.8884)m

由上面的計(jì)算可知，電纜長(zhǎng)度為40米時(shí)，選擇配電室內(nèi)的配電箱進(jìn)線斷路器的開斷電流，6kA的等級(jí)即可滿足要求，但如果長(zhǎng)度只有10米時(shí)，則必須選用20kA等級(jí)的了（15kA等級(jí)的考慮誤差等因素不可選）。小小一段電纜僅30米的差別，影響竟如此之大！配電箱的進(jìn)線斷路器與低壓母線的出線斷路器的分?jǐn)嗄芰τ纱讼嗖盍藬?shù)個(gè)等級(jí)。

另一種情況下：低壓電纜長(zhǎng)度仍為40米，但規(guī)格為5x4mm2 。則

Z=(5.332+j0.097)mΩ/m

ZL3=Z·L

=(5.332+j0.097)mΩ/m×40m

=(213.28+j3.88)mΩ

短路阻抗

Zk1=Zs+ZL1+ZT+ZL2+ZL3

=(0.04479+0.066+0.744+0.07+213.28)+j(0.4463+0.0301+4.742+0.85+3.88)

=(214.205+j9.5984)m

這時(shí)，進(jìn)線斷路器的分?jǐn)嗄芰χ恍柽x擇最小的4.5kA的等級(jí)就可滿足要求了。這與上面第二種情況相差更遠(yuǎn)。

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，可能會(huì)有更大的偏差，造成原本需要塑殼斷路器卻選擇了微型斷路器，那樣會(huì)給工作造成很大的問題。因此，在短路電流計(jì)算中，我們可以舍棄掉那些對(duì)結(jié)果影響甚小的部分，如斷路器等可以簡(jiǎn)化計(jì)算，但應(yīng)計(jì)算到線路的末端（也就是短路電流動(dòng)作開關(guān)處），計(jì)及線路的阻抗。這樣，在電氣設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員才能準(zhǔn)確判斷斷路器的分?jǐn)嗄芰Α２贿M(jìn)行計(jì)算就選型，會(huì)造成很大的錯(cuò)誤。

本文編自《電氣技術(shù)》，標(biāo)題為“計(jì)算低壓側(cè)短路電流時(shí)容易忽略的一個(gè)問題”，作者為馬驍。