低压断路器灵敏度校验计算书
低压断路器灵敏度校验计算书
1、计算背景
当短路器作为短路保护电器时，该回路电流不应大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：
I I
d min zd
K LE
其中，I d min 为被保护线路预期短路电流最小值(A),在TN 、T T 系统中为单相短路电流(A). I zd 为低压断路器瞬时、或短延时过电流脱扣器整定电流(A); K 为低压断路器的动作灵敏度系数，取1.3。
LE
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：S s
200MVA
低压断路器灵敏度校验计算书
则系统阻抗
(c U )
Z s
n
2
S s
103m
s
X s 0.995 Z 0.8m ，故
s 0.1 X 0.07s m R
2
X php s X s 0.53m
3 2
R php s R 0.05s m
3
2）变压器T x 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：S 1.25MVA ；
t
X php t 7.62m
查表得变压器的相保阻抗为：
R php t 0.93m
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 ;
t
X 0.007m /m
查表得铜母线槽的阻抗为： Lt
R 0.025m /m
Lt
X L 0.08m X '
，故 ' Lt Ltt
R Lt R L 0.028m
Ltt
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 ;
p
X 0.366m /m Lp
查表得铜母线槽的阻抗为：
R 0.018m /m
Lp
X ' Lp X L 5.49m
Lpp ，故
L ' p R L
R Lp 0.27m
p
5）低压母线侧总阻抗: 系统阻抗：
X php s 0.53m R php s 0.05m
低压断路器灵敏度校验计算书 变压器阻抗：
X php t 7.62m R php t 0.93m X ' Lt 0.08m
' R Lt 0.028m
进线铜母线槽阻抗：
低压配电柜铜母排阻抗：
X ' Lp 5.49m
' R 0.27m Lp
X X php s X php t X
故总阻抗
R R php s R php t R Z R 2 X 2 13.8m
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
n
'
Lt
' Lt X ' Lp 13.72m
R ' Lp 1.53m
铜母线槽容量：1600A 。 铜母线长度L 150m ;
1
查表得铜母线槽的阻抗为：
X
L 1
0.013m /m
R 0.045m /m L 1
X 1 X X 15.67L 3 m
因此，系统总阻抗：R 1 R R 8.28L 3 m
Z 1 R 1
单相短路电流：I d min 1
2
X L L 3 1.95m X ' 1
，故 ' L 1
R L 1 R L 3 6.75m
L 1
X 1 17.72m
2
U 3 Z 1
12.415kA
选取断路器的延时短路保护的可靠系数 K 5，则断路器的短路瞬时动作电流的整定值
zd
I K I 8kA zd zd
n
低压断路器灵敏度校验计算书
则短路器的动作灵敏度K LE
I
d min
1.55 1.3满足短路器的可靠动作要求。 I
zd
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I 240A
n
电缆型号选择：BTTZ-4x150+1x70。 电缆长度L 160m ;
2
查表得电缆的相保阻抗为：
X
L 2 0.161m /m
R 0.351m /m L 2
X 2 X X 39.48L 2 m
因此，系统总阻抗：R 2 R R 57.69L 2 m
Z 2 R 2
单相短路电流：I d min 1
2
L 25.76X ' L 2 X L 2 2 m ，故 '
R L 2 R L 56.16m
L 22
X 2 69.90m
2
U 3 Z 1
3.147kA
选取断路器的延时短路保护的可靠系数 K 7，则断路器的短路瞬时动作电流的整定值
zd
I K I 2.24kA zd zd n
I
则断路器的动作灵敏度K
LE
I
d min zd
1.41 1.3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
围内可调。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。
附：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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1、计算背景
当短路器作为短路保护电器时，该回路电流不应大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：
I I
d min zd
K LE
其中，I d min 为被保护线路预期短路电流最小值(A),在TN 、T T 系统中为单相短路电流(A). I zd 为低压断路器瞬时、或短延时过电流脱扣器整定电流(A); K 为低压断路器的动作灵敏度系数，取1.3。
LE
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：S s
200MVA
低压断路器灵敏度校验计算书
则系统阻抗
(c U )
Z s
n
2
S s
103m
s
X s 0.995 Z 0.8m ，故
s 0.1 X 0.07s m R
2
X php s X s 0.53m
3 2
R php s R 0.05s m
3
2）变压器T x 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：S 1.25MVA ；
t
X php t 7.62m
查表得变压器的相保阻抗为：
R php t 0.93m
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 ;
t
X 0.007m /m
查表得铜母线槽的阻抗为： Lt
R 0.025m /m
Lt
X L 0.08m X '
，故 ' Lt Ltt
R Lt R L 0.028m
Ltt
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 ;
p
X 0.366m /m Lp
查表得铜母线槽的阻抗为：
R 0.018m /m
Lp
X ' Lp X L 5.49m
Lpp ，故
L ' p R L
R Lp 0.27m
p
5）低压母线侧总阻抗: 系统阻抗：
X php s 0.53m R php s 0.05m
低压断路器灵敏度校验计算书 变压器阻抗：
X php t 7.62m R php t 0.93m X ' Lt 0.08m
' R Lt 0.028m
进线铜母线槽阻抗：
低压配电柜铜母排阻抗：
X ' Lp 5.49m
' R 0.27m Lp
X X php s X php t X
故总阻抗
R R php s R php t R Z R 2 X 2 13.8m
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
n
'
Lt
' Lt X ' Lp 13.72m
R ' Lp 1.53m
铜母线槽容量：1600A 。 铜母线长度L 150m ;
1
查表得铜母线槽的阻抗为：
X
L 1
0.013m /m
R 0.045m /m L 1
X 1 X X 15.67L 3 m
因此，系统总阻抗：R 1 R R 8.28L 3 m
Z 1 R 1
单相短路电流：I d min 1
2
X L L 3 1.95m X ' 1
，故 ' L 1
R L 1 R L 3 6.75m
L 1
X 1 17.72m
2
U 3 Z 1
12.415kA
选取断路器的延时短路保护的可靠系数 K 5，则断路器的短路瞬时动作电流的整定值
zd
I K I 8kA zd zd
n
低压断路器灵敏度校验计算书
则短路器的动作灵敏度K LE
I
d min
1.55 1.3满足短路器的可靠动作要求。 I
zd
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I 240A
n
电缆型号选择：BTTZ-4x150+1x70。 电缆长度L 160m ;
2
查表得电缆的相保阻抗为：
X
L 2 0.161m /m
R 0.351m /m L 2
X 2 X X 39.48L 2 m
因此，系统总阻抗：R 2 R R 57.69L 2 m
Z 2 R 2
单相短路电流：I d min 1
2
L 25.76X ' L 2 X L 2 2 m ，故 '
R L 2 R L 56.16m
L 22
X 2 69.90m
2
U 3 Z 1
3.147kA
选取断路器的延时短路保护的可靠系数 K 7，则断路器的短路瞬时动作电流的整定值
zd
I K I 2.24kA zd zd n
I
则断路器的动作灵敏度K
LE
I
d min zd
1.41 1.3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
围内可调。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。
附：参考数据均出自《工业与民用配电设计手册（第三版）》。