短路点选取 / 电缆本体故障率分析

昨天又聊到短路点选取的问题。首先从 GB50217-2018 和 GB50054-2011 规范来看，然后分析

3．6．8 选择短路电流计算条件应符合下列规定：1 计算用系统接线应采用正常运行方式，且宜按工程建成后5年～10年发展规划。2 短路点应选取在通过电缆回路最大短路电流可能发生处。对单电源回路，短路点选取宜符合下列规定：1)对无电缆中间接头的回路，宜取在电缆末端，当电缆长度未超过200m时，也可取在电缆首端；2)当电缆线路较长且有中间接头时，宜取在电缆线路第一个接头处。3 宜按三相短路和单相接地短路计算，取其最大值。4 当1kV及以下供电回路装有限流作用的保护电器时，该回路宜按限流后最大短路电流值校验。5 短路电流的作用时间应取保护动作时间与断路器开断时间之和。对电动机、低压变压器等直馈线，保护动作时间应取主保护时间；对其他情况，宜取后备保护时间。

3．6．8 系原条文3．7．8修改条文。2 增加了对单电源回路最大短路电流的短路点的选取原则，参照《电力工程电气设计手册1 电气一次部分》(中国电力出版社，1989)，另根据原电力部组织各电力设计院编写的《赴美国依柏斯公司实习报告》(1982．3)：“由于电缆故障最容易发生在现场施工的电缆接头处，但是在电缆首端发生故障时故障电流并不通过电缆本身，因此对于较长的电缆应尽量避免中间接头，计算短路电流时应按故障发生在电缆终端或第一个中间接头处”。国内某城市2010年对10kV配网电力电缆故障率调查报告中指出，电缆中间接头故障率为45．3％，终端头故障率为6．6％，外力破坏故障率为12．4％，电缆本体故障率为4．4％，单相接地故障率为31．4％，电缆接头和电缆终端故障故障率合计51％以上，而电缆本体故障率仅为4．4％。因此，若短路点选择在电缆首端，短路电流并不通过电缆本身，对选择电缆截面过于保守，不经济。3 随着电力系统的不断发展和网络结构变化，最大短路电流不一定是发生三相短路情况，有的可能是发生单相接地短路情况，因此，最大短路电流宜按三相短路或单相接地短路计算的最大值取值。5 增加低压变压器馈线，按照变压器保护配置情况，其过流Ⅱ段后备保护对应电流为低压侧短路时的电流，虽有延时但对应短路电流很小，故对低压变压器回路电缆，仍可按主保护时间选择校验。

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。

浮生分析：之前发过热稳定校验的三大争议，其中一个就是短路点选取。规范显示电缆本体故障 4.4%，但外力故障12.4%，这些都可能在非末端和接头位置。不过50217还是认为按照末端和接头来校验 ，又没卡死，又说200米长度以内也可以首端，可字又微妙了，似乎末端也可以。也没有区分高压和低压，如果是低压，按照GB50054-2011要按照最大预期短路电流（6.2.1一句话包干了，只要出问题就不行，一切的热作用和机械作用造成的伤害都要保护，这个通俗点说主要就是热稳定和动稳定，按照这个要求，首端出问题，也要保护），显然最大在首端。 说到首端，先强调一下，很多同行（包括规范）都认为首端短路，电流没过电缆，但是，这是临界值啊！！！首端之后1米短路，短路电流过不过电缆？0.01米短路过不过？ 这么近，短路电流跟首端在工程角度肯定是可以认为一样的。这个就看哪个角度了，本身电缆出现故障就是小概率事件，电缆本体故障又在故障当中占比较小，而电缆通常几十米到几百米，故障出在首端几米的概率显然更小。所以，是否必须按这个最不利，GB50217-2018并未强制，而50054-2011作为低压母规较为笼统的说了按最大，要全保护。所以，有条件（有很多时候就是按首端最不利，也不难满足）或者比较重要，还是按比较极端的最不利吧。如果是普通的，可以稍微随意一点。最后一点，在工程实际当中，无论你短路点按哪里，都可以讲出道理，自圆其说。