注冊電氣工程師(供配電)案例分析--故障電流計算

1、考點 1：故障電流計算【05-2-a-14 】 220/380v 供電系統(tǒng)， tn-s 系統(tǒng)，室外金屬欄柵處發(fā)生單相接地，變壓器中性點接地電阻rb= 4，金屬欄柵接地電阻re= 10，忽略變壓器的零序阻抗及相導(dǎo)體的阻抗?！?5-2-a-1 】根據(jù)題意，試求接地故障電流是多少？（a）5 a（b）12a（c）15.7a（d）22.3 a答案：【c】解答過程：依據(jù)低壓配電設(shè)計規(guī)范gb50054-2011 第 5.2.8 條及其條文解釋，忽略變壓器及線路的阻抗，接地故障回路為：電源 -相線 -金屬柵欄 -地-re-rb- 變壓器： id=u0rb+re=2204+1015.7a 。解析 :1、考點歸屬

2、：低壓故障回路之故障電流計算2、陷阱和難點分析：接地故障電流，一定要找到故障回路；3、解題步驟：找到故障回路計算故障回路總阻抗；依據(jù)歐姆定律計算。4、舉一反三：假如如圖中增加了rd，則故障回路有沒有變化？【2011-a21-25 】某座建筑物由一臺1000kva 變壓器采用tn-c-s系統(tǒng)供電， 線路材質(zhì)、 長度和截面如圖所示。 圖中小間有移動式設(shè)備由末端配電箱供電，回路首端裝有單相in=20a 斷路器。 建筑物作有總電位聯(lián)接，已知截面為50mm2、 6mm2、 2.5mm2銅電纜每芯導(dǎo)體在短路時每千米的熱態(tài)電阻值為：0.4、3、 8。請回答下列問題，并列出解答過程：【11-2-a-21 】

3、該移動式設(shè)備發(fā)生相線碰外殼接地故障時，計算回路故障電流i最接近下列哪項數(shù)值？（故障點阻抗、變壓器零序阻抗和電纜電抗可忽略不計）（a）171 a（b）256a（c）442a（d）512 a答案：【b】解答過程 : 依據(jù)低壓配電設(shè)計規(guī)范gb50054-20115.2.8 條文說明，故障回路從變壓器相線經(jīng)故障回路回到變壓器中性點，=2202 （0.4 0.15 + 3 0.07 + 0.8 0.02 ）= 256解析：1、考點歸屬：低壓故障回路之故障電流2、陷阱和難點分析：畫出整個故障回路,分母中的2 是因為相線和保護線一來一回。注意 km 和 m 的換算，還好不換算的話沒有正確答案。3、解題步驟：

4、故障回路的識別：第1 步：從故障點沿相線推向電源；第2 步：從故障點沿pe線、n 線、人體等到達(dá)電源；計算故障回路總阻抗；依據(jù)歐姆定律、串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流等計算接觸電壓?！?7-2-a-2 】某變電所采用tn-c-s 系統(tǒng)給一建筑物內(nèi)的用電設(shè)備供電，配電線路如下圖所示，變壓器側(cè)配電柜至建筑內(nèi)配電箱利用電纜第四芯線作為pen 線，建筑內(nèi)配電箱至用電設(shè)備利用電纜第四芯線作為pe 線，用電設(shè)備為三相負(fù)荷，線路單位長度阻抗值如下表。忽略電抗以及其他未知電阻的影響。當(dāng)用電設(shè)備電源發(fā)生一相與外殼單相接地故障時（金屬性短路） ， 計算該供電回路的故障電流應(yīng)為下列哪項數(shù)值？線路單位長度阻抗值（單位：m /m

5、）rs（mm2）1509550166鋁0.1920.3030.5751.7984.700銅0.1170.1850.3511.0972.867rphpsp=s（mm2）4x1509550166鋁0.5760.9091.7255.39414.100銅0.3510.5551.0533.2918.601sp=s/2（mm2）31509550166+1 705025104鋁0.9051.3172.5897.01117.625銅0.5520.8041.5804.27710.751注：r為導(dǎo)線 20時單位長度電阻值，r=cj 20s 103（m /m ），鋁20=2.82 10-6?cm，銅20=1.72

6、10-6?cm ， cj為絞入系數(shù)，導(dǎo)線截面6mm2時， cj取為 1.0，導(dǎo)線截面 6mm2時， cj取為 1.02。 s為相線線芯截面，sp為 pen 線線芯截面。 rphp為計算單相對地短路電流用的相保電阻，其值取導(dǎo)線20時電阻的1.5倍。（a）286a（b）294a（c）312a（d）15027a答案：【a】解答過程：240mm2rph=cj20s103= 1.02 2.82 10-6104240103= 0.120m120mm2rp= cj20s103= 1.02 2.82 10-6104120103= 0.240m= 1.5 rph+ rp= 1.5 0.120 + 0.240= 0.540m工業(yè)與民用配電手冊（第四版） p308 ，式4.6-45i =2200.54 120 + 14.1 50= 286a解析：1、考