趙建興

摘要：隨著社會經濟的不斷發(fā)展，人們生活品質得以不斷提升，變電所的數(shù)量和斷路器的使用與日俱增，合理選擇斷路器的分段能力，不僅能提高電力系統(tǒng)的可靠性和安全性，還能有效的提高電氣設計合理性和經濟性。本文提出了三種估算電力系統(tǒng)短路容量的方法，供讀者參考。通過考慮電力系統(tǒng)短路容量、高壓線路阻抗、變壓器阻抗和低壓母排阻抗和變電所低壓屏內的預期最大短路電流的計算，分析變電所低壓屏內斷路器分段能力的選擇。

關鍵詞：短路電流;斷路器選擇;分段能力

一、引言

斷路器的分斷能力是指該斷路器安全切斷故障電流的能力，與其額定電流無必然聯(lián)系。分段能力的選擇應與斷路器使用回路的最大短路電流相結合，斷路器分段能力選得過大則成本增加，分段能力過小則無法安全切斷電路。實際設計過程中部分設計師低壓配電屏內的開關選擇時未進行分段能力選擇和校驗，造成選擇的斷路器分段能力過小，容易發(fā)生觸頭粘接、爆炸等狀況，形成安全隱患;亦部分設計師簡單的按照19DX101-1P66干式變壓器與斷路器配合表進行變電所低壓屏內斷路器分段能力選擇，造成分段能偏大，造成浪費。本文就變電所低壓屏內斷路器分段能力選擇進行探討。

二、變電所低壓屏內斷路器分段能力選擇

（一）區(qū)分額定極限短路分段能力（Icu）和額定運行短路分段能力（Ics）

額定極限短路分段能力（Icu）：是指在一定的試驗參數(shù)（電壓、短路電流、功率因數(shù)）條件下，經一定的試驗程序，能夠接通、分斷的短路電流，經此通斷后，不再繼續(xù)承載其額定電流的分斷能力。

額定運行短路分段能力（Ics）：是指在一定的試驗參數(shù)（電壓、短路電流和功率因數(shù)）條件下，經一定的試驗程序，能夠接通、分斷的短路電流，經此通斷后，還要繼續(xù)承載其額定電流的分斷能力。

（二）計算變電所低壓屏短路電流

短路阻抗應包含電力系統(tǒng)阻抗、線路阻抗、變壓器阻抗和低壓母排阻抗。電力系統(tǒng)阻抗獲得方式宜按以下3種方式按順序進線：

1、優(yōu)先向上級變電站（所）管理部門了解電力系統(tǒng)短路容量，容量分為最大短路容量和最小短路容量，最大短路容量主要用于最大短路電流計算（校驗斷路器分段能力），最小短路容量主要用于最小短路電流計算（校驗短路器的靈敏度）。此種方式雖然是最準確的方式，但是在實際過程中很難向供電部門了解到相關的參數(shù)，故在后面的討論中此種方式我們不涉及。

2、其次向相關管理部門了解上級變電站的電壓等級和變壓器大小，用以估算電力系統(tǒng)阻抗。

3、最后根據(jù)上級出線開關開斷能力進行估算最大短路電流。

下面按照某實際案例進行舉例說明，某廠區(qū)自建1座110/10kV降壓站，站內設有2臺主變壓器（SZ11-25MVA-110/10，Uk=10.5%），兩臺主變分列運行，現(xiàn)距離降壓站1.5km的某車間內新增1臺配電變壓器（SCB11- 2500kVA-10/0.4，Uk=6.0%），10kV高壓電纜采用ZR-YJV22-8.7/10kV- 3x120，低壓母排規(guī)格為TMY-3[4（100×10）]+2（100×10）。自建降壓站內10kV中置柜出線開關采用12kV真空斷路器（In=630A，開斷能力25kA）。各種情況下的配電變壓器高壓側最大短路電流和最大短路容量估算，詳見表1：

利用表1的計算結果，我們再加上配電變壓器和低壓母排的阻抗即可得到變電所低壓屏內的最大短路電流。低壓屏內的最大短路電流見下表2：

（三）變電所低壓屏內斷路器分段能力選擇

根據(jù)表2的計算結果，針對三種情況我們可以分別選擇變電所低壓屏斷路器分段能力，以CM3630A和NSX630A塑殼斷路器為例進行對比，詳見表3：

三、結語

在供配電系統(tǒng)設計中，變電所低壓屏斷路器的分段能力應通過計算最大短路電流來進行選取和校核，同時應采用斷路器的Icu進行校核。最大短路電流計算時，不忽略電網的短路阻抗，可以得到更為準確的短路電流，從而讓我們選擇的斷路器的分段能力更為合理且經濟。

參考文獻

[1]中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司等，《工業(yè)與民用供配電設計手冊》（第四版），中國電力設計出版社.

[2]中國建筑標準設計研究院，《建筑電氣常用數(shù)據(jù)》19DX101-1，中國計劃出版社.

[3]王明全，《建筑電氣設計實用技術專題23講》，重慶出版社.