如何计算直流短路电流？

测试蓄电池内阻的方法，有一次放电法和两次放电法。

1）一次放电法

将蓄电池充满电，静置8h以上，待电压稳定后，测量其开路电压U_o，再以电流I=10I₁₀～15I₁₀（A）的大电流冲击放电，同时由示波器录制波形，然后测定t=0.02s、0.2s、0.5s和1.0s时的冲击放电电流I_t和冲击放电电压U_t，则蓄电池内阻为

在蓄电池引出端子上短路，则蓄电池的短路电流

如果在蓄电池组连接的直流母线上短路，则短路电流

式中 r₁——蓄电池连接条的电阻；

n——蓄电池个数；

r_j——蓄电池组端子到直流母线的连接电缆或导线电阻。

2）两次放电法

对充足电的蓄电池，首先以电流I₁=4.0I₁₀～6.0I₁₀（A）放电20s后，测定电压U₁（见图21-1）。放电时间不超过25s，立即断开短接回路，静置2～5min，不再充电。然后再以I₂=20I₁₀～40I₁₀的电流放电5s后，测定电压U₂，则蓄电池的内阻

由图21-1可知

进而求出蓄电池端子上短路时，流过蓄电池的短路电流

图21-1 放电特性曲线

例题1：某2×300MW火电厂，每台机组装设3组蓄电池，其中2组110V蓄电池对控制负荷供电。每台机组的220V直流系统间设有联络线。蓄电池选用阀控式密封铅酸蓄电池（贫液）（单体2V），浮充电压取2.23V，均衡充电电压取2.3V。110V系统蓄电池组选为52只，220V系统蓄电池组选为103只。现已知每台机组直流负荷如下：

UPS 120kVA 动力初期

电气控制、保护电源 15kW 控制经常

热控控制经常负荷 15kW 控制经常

热控控制事故初期冲击负荷 5kW 控制冲击

热控动力总电源 20kW（负荷系数取0.6） 动力经常、初期

直流长明灯 3kW 动力经常、初期

汽机氢侧直流备用泵（起动电流倍数按2计） 4kW 动力初期

汽机空侧直流备用泵（起动电流倍数按2计） 10kW 动力初期

汽机直流事故润滑油泵（起动电流倍数按2计） 22kW 动力初期

6kV厂用低电压跳闸 40kW 控制初期

400V低电压跳闸 25kW 控制初期

厂用电源恢复时高压厂用断路器合闸 3k W动力随机

励磁控制 1kW 控制经常

变压器冷却器控制电源 1kW 控制经常

请根据上述条件计算下列各题（保留两位小数）

（1）请计算110V、220V单体蓄电池的事故放电末期终止电压为下列哪组数值？

（A）1.75V、1.83V （B）1.75V、1.87V （C）1.8V、1.83V （D）1.8V、1.87V

答案：[D]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录B.1.3知

110V单体蓄电池的事故放电末期终止电压：

220V单体蓄电池的事故放电末期终止电压：

（2）请计算110V蓄电池组的正常负荷电流最接近下列哪项数值？

（A）92.73A （B）169.09A （C）174.55A （D）188.19A

答案：[C]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）第5.2.4条知，负荷统计为15×0.6+15×0.6+1×0.6+1×0.6=19.2kW，所以正常负荷电流为

（3）请计算220V蓄电池组事故放电初期0～1min的事故放电电流最接近下列哪项数值？

（A）663.62A （B）677.28A （C）690.01A （D）854.55A

答案：[B]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）第5.2.4条知，负荷统计为120×0.6+3×1+（4+10）×2×0.8+22×2×0.9+20×0.6=149kW，所以初期负荷电流为

（4）如该电厂220V蓄电池组选用1600Ah，配置单个模块为25A的一组高频开关电源，请计算需要的模块数为下列哪项？

（A）6 （B）8 （C）10 （D）12

答案：[D]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）第5.2.4条知，动力经常负荷计算为3×1+20×0.6=15kW，所以经常负荷电流为

根据该规定附录C.2.1，，n₂取2，所以答案选D。

（5）如该电厂220V蓄电池组选用1600Ah，蓄电池出口与直流配电柜连接的电缆长度为25m，求该电缆的截面应为下列哪项数值？（已知：铜电阻系数ρ=0.0184Ω·mm²/m）

（A）141.61mm² （B）184mm² （C）282.23mm² （D）368mm²

答案：[D]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2007）第7.3.2条及附录D，由上面计算可知

两者比较取I_ca=880A

例题2：某地区新建2台1000MW超临界火力发电机组，以500kV接入电网，每台机组设一组动力用220V蓄电池，均无端电池，采用单母线接线，两台机组的220V母线之间设联络电器，单体电池的浮充电压为2.23V，均充电压为2.33V，该工程每台机组220V直流负荷见表21-10，电动机的起动电流倍数为2。

表21-10 每台机组220V直流负荷

（1）220V蓄电池的个数应选择（ ）。(www.xing528.com)

（A）109个 （B）104个 （C）100个 （D）114个

答案：[B]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录B.1.1知

（2）根据给出的220V直流负荷表计算第5阶段的放电电流值为（ ）。

（A）37A （B）691.2A （C）921.3A （D）29.6A

答案：[D]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）表5.2.4、表5.2.4知

37×0.8=29.6A

（3）若220V蓄电池各阶段的放电电流如下：

1）0～1min：1477.8A

2）1～30min：861.8A

3）30～60min：534.5A

4）60～90min：497.1A

5）90～180min：30.3A

蓄电池组29min、30min的容量换算系数分别为0.67、0.66，请问第二阶段蓄电池的计算容量最接近哪个值？

（A）1319.69Ah （B）1305.76Ah （C）1847.56Ah （D）932.12Ah

答案：[C]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录B.2.2式（B.10）知

（4）若220V蓄电池各阶段的放电电流如上题所列，经计算选择蓄电池容量为2500Ah，1h终止放电电压为1.87V，容量换算系数为0.46，蓄电池至直流屏之间的距离为30m，请问两者之间的电缆截面积按满足回路压降要求时的计算值为下列哪项？（选用铜芯电缆）

（A）577mm² （B）742mm² （C）972mm² （D）289mm²

答案：[B]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录B2.2式（B.9）有

根据该规程第7.3.2条及附录D，选择I_ca=I_1min=1477.8A

例题3：某发电厂直流系统接线如下图所示：

图21-2 某发电厂直流系统接线

已知条件如下：

铅酸免维护蓄电池组：1500Ah、220V、104个蓄电池（含连接条的总内阻为9.67mΩ，单个蓄电池开路电压为2.22V）。

直流系统事故初期（1min）冲击放电电流I_cho=950A。

直流断路器其系列为：4A、6A、10A、16A、20A、25A、35A、40A、50A、63A、80A、100A、125A、160A、180A、200A、225A、250A、315A、350A、400A、500A、600A、700A、800A、900A、1000A、1250A、1400A。

Ⅰ母线上最大馈线短路额定电流为200A；Ⅱ母线上馈线断路器额定电压见图21-2；

铜电阻系数ρ=0.0184Ω·mm²/m；SI内阻忽略不计。

请根据上述条件计算下列各题（保留2位小数）。

（1）按回路降压计算选择L1电缆截面应为下列哪项数值？

（A）138.00mm² （B）158.91mm² （C）276.00mm² （D）317.82mm²

答案：[D]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录D D.1计算公式及表D.1：

取I_ca=950A

（2）计算并选择S2断路器的额定电流应为下列哪项数值？

（A）10A （B）16A （C）20A （D）32A

答案：[D]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录E.3.5：

I_n≥0.8（6+4+2）=9.6A

对于S 31：I_n′≥0.8×6=4.8A，取6A

S2与S 31之间的电流极差不宜小于4级，S2取32A。

（3）若L1的电缆选择YJV-2X（1×500mm²）时，计算d1点的短路电流应为下列哪项数值？

（A）23.88kA （B）22.18kA （C）21.13kA （D）20.73kA

答案：[B]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录G.1：

（4）计算并选择S1断路器的额定电流应为下列哪项数值？

（A）150A （B）400A （C）900A （D）1000A

答案：[C]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）附录E.3.6：

按与直流馈线配合：I_n＞3×32=64A

选择两者中大者：I_n≥825A，选择C。

（5）计算并选择S11断路器的额定电流应为下列哪项数值？

（A）150A （B）180A （C）825A （D）950A

答案：[B]

解答：根据《电力工程直流系统设计技术规程》（DL/T 5044—2004）7.4.1.1：