最详细的低压供配电灵敏度的算法及应用讲解

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来源:齐力消防 本文整理了低压配电通用技术,通用性强,只要做低压设计就用的到。着重讲述大部分同行平时不太注意的细节和认知误区。通过对一些知识的学习、理解和应用,能够有效避开可能的设计责任,能够达到与其他人、部门、单位交流时占据主动有利的局面,奠定自己在单位的地位。对施工单位和甲方单位的电气技术人员也有很好的指导作用。 01 灵敏度的规范出处 关于灵敏度的相关内容,GB50054-2011的正文及条文说明如下:

来源:齐力消防

本文整理了低压配电通用技术,通用性强,只要做低压设计就用的到。着重讲述大部分同行平时不太注意的细节和认知误区。通过对一些知识的学习、理解和应用,能够有效避开可能的设计责任,能够达到与其他人、部门、单位交流时占据主动有利的局面,奠定自己在单位的地位。对施工单位和甲方单位的电气技术人员也有很好的指导作用。

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01

灵敏度的规范出处

关于灵敏度的相关内容,GB50054-2011的正文及条文说明如下:

6.2.1 配电线路的短路保护电器,应在短路电流对导体和连接处产生的热作用和机械作用造成危害之前切断电源

6.2.4 当短路保护电器为断路器时,被保护线路末端的短路电流不应小于断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍

6.2.4 按照现行国家标准《低压开关设备和控制设备 第2部分:断路器》GB14048.2 的规定,断路器的制造误差为±20%,再加上计算误差、电网电压偏差等因素,故规定被保护线路末端的短路电流不应小于低压断路器瞬时或短延时过电流脱扣器整定电流的1.3倍。

02

灵敏度的精确计算

对于初学者来说,很多人感到无从下手,不知道怎么算灵敏度,不知道怎么算短路电流,没有感念,其实简单的来说就是欧姆定律,但是关键点在于里面的细节是哪些可以忽略,哪些不可以忽略。

比如我们算末端和干线,通常变压器高压侧,还有低压母线通常可以忽略。但是如果算的是干线低压柜出来的185,240的较大的,变压器和母线本身一般不能忽略。如果只是算回路阻抗一点不难,关键点是1.5倍,故障回路是一来一回两条线,这样单位长度的故障回路的阻抗大约是单位长度单根导线正常环境下阻抗的3倍。

03

举例分析

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下面我们拿一个实例来计算,还用最常见的C16配2.5的线50米,计算其故障电流Ik=0.8*220*2.5÷【1.5*0.0184(1+1)*50】=159A≈16A*10=160A

C型5-10倍瞬动,0.8是按前端干线等阻抗占20%来考虑的,如果前端可以忽略,那么故障电流大约是200A,如果按0.9,那么故障电流大约是180A。如果按最不利的10考虑,同时考虑1.3的可靠系数,那么16*10*1.3=208A,现在以这个作为最小故障电流来反推导线长度,也就是根据开关大小和导线截面来确定其长度。

正常情况下,变压器出口处的电压比标称电压高5%左右,因此有可能实际系数是大于1.0的,前端干线有可能截面较小,距离较长,造成实际系数可能低于0.8,所以实际当中可能存在超出公式给出的0.8-1.0这个范围。所以按查阻抗表实际值更加精确严谨,当能确定前端干线截面较大且距离不算太长的时候,才能采用后面这个简化公式。

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04

要点分析

严谨计算需要考虑前端干线,不过可靠系数1.3已经不是准确值,所以追求太精确的计算意义不大。

按产品标准10倍已经是必须瞬动了,1.3可靠系数考虑的是接头及开关等有一定阻抗,开关所处的环境温度可能与实验条件不同,实际敷设的导线会比图纸当中长一些(由于不能拉的很直,存在一个波浪系数,大约2-5%,一些进出配电箱和用电设备处也往往留有一定余量,方便后期检修)。

05

灵敏度的常见误区有哪些?

经常有同行说末端配电超50米了,怎么办?技术措施提到末级配电供电半径不宜超30-50米。主要是针对的配电型断路器C16配2.5平方的线(C20配4平方的线),考虑灵敏度,忽略前端影响大约是50米。(这里面的东西涉及东西较多,在这不过多讲。)

06

较为精确的灵敏度校验所限制的供电半径的数据如何确定?

如常说的C16配2.5的线,忽略前端影响,大约最远50米左右。如果条件有变化,如C10配2.5平方的线或C16配4平方的线,就不必太拘泥于这个距离要求。也就是说50米是某条件下的,不说前提,直接说距离是不合理的。可以这样说,末级配电即使只有1米,也可能不满足灵敏度,也可能100米、300米、500米甚至更长也满足灵敏度。这个是需要计算的,不是只看距离。

07

不懂灵敏度校验或懂而不校验,有什么问题?有人管吗?

以上是GB50303-2015中5.1.8的要求,设计的时候应该注意,这种问题,审核、校对和外审都不一定能审出来的,施工验收规范已有明确要求,需要检验。这个要求本是检验施工工艺的,接头是否可靠等。但是一些设计人员并未认真校验,甚至根本没有校验,验收时可能查出不是施工问题,是设计问题。

试想如果施工完毕,验收检查不满足要求的原因是设计问题,因此需要返工而造成的经济损失谁承担?如果是设计问题,理论上应该设计承担,甲方可能向设计院索赔。

那如何校验?一个一个校验工作量非常大,实际设计中可选取几个比较远的末端进线校验。基本原理就是欧姆定律,可查配三确定线路阻抗。注意短路计算用的阻抗和压降计算的不同。配四给出了更加直接的表格,可以直接查阅。

08

灵敏度有没有简单的算法

前面讲了灵敏度的计算,无论是直接查灵敏度表格还是计算回路阻抗都需要借助工具书的资料。即使是按配四的近似公式,也需要较为复杂的计算。令很多初学者望而却步,即使学会了,也比较繁琐。

本次介绍一个非常简便通用的算法。由于低压导线,尤其是电缆和穿管的电线,阻抗极小,小截面的完全可以忽略,较大截面占比也很小,由于有一定的可靠系数,完全可以保证可靠性。前面计算了C16配2.5的线忽略前端阻抗按灵敏度校验大约是50米,记住并充分利用这个结果。由于低压尤其小截面导线可以忽略电抗,可以按导线截面成比例缩放开关、导线截面和长度的关系,预分支电缆也可以采用这个办法。

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  • wxlyy
    wxlyy 2019年01月02日 12:15:41 2楼
    谢谢楼主的资料
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  • echizenace
    echizenace 2019年01月03日 08:19:48 3楼
    谢谢楼主的资料
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  • 杨建001
    杨建001 2019年01月03日 14:14:48 4楼
    谢谢分享!!!
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  • 天高云淡09
    天高云淡09 2019年01月04日 08:28:40 5楼
    谢谢楼主的资料
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  • pjlxln
    pjlxln 2019年01月07日 10:53:33 8楼
    有灵敏度计算的软件吗?
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  • yuyanhui63
    yuyanhui63 2019年01月17日 03:57:50 11楼
    谢谢楼主的资料
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  • hbs13829780462
    hbs13829780462 2019年01月18日 11:12:30 12楼
    挺好的资料,谢谢楼主分享!
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  • hbs13829780462
    hbs13829780462 2019年01月19日 09:46:13 13楼
    挺好的资料,谢谢楼主分享!
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  • hbs13829780462
    hbs13829780462 2019年01月20日 09:18:56 14楼
    挺好的资料,谢谢楼主分享!
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  • wzjzwh
    wzjzwh 2019年01月25日 09:28:04 17楼
    谢谢楼主的资料
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