选型软件：应对新挑战的解决方案 06 第二部分 - 潮流计算：优化电能质量与预防低效能 07 1 - 理解潮流计算 08 10 2 - 案例研究：提升工业电网性能 第三部分 - 短路电流：确保电网安全 12 13 1 - 短路电流定义及其影响 2 - 通过专业软件实现精确计算 16 19 3 - 将计算结果集成到保护设计中 第四部分 - 规范性控制：确保合规与性能 22 1 - 智能电网的国际标准 优势： |多源电网中选型软件的关键作用 1 优化电力能量流 通过潮流计算，软件分析负载、电流和电压的分布，做到能量损耗最小化并预测过载。 2 电网安全 能够在系统的任意点模拟短路电流计算，识别潜在风险并实现保护装置的选型和调整。 3 标准合规性 软件符合标准要求（如IEC、NF、VDE等），确保系统合规并简化第三方审核。 4 节省时间与提高精度 复杂计算 根据既定场景进行 潮流计算 过载 吸收负荷峰值 （如多个电动车充电 桩同时工作） 保护装置跳闸， 业务连续性中断 极端运行方式仿真 确保选型安全 安全 生产条件的 快速变化直接影响 短路电流 如果短路无法在允许 时间内检测并消除， 可能危及 人员和财产安全 采用对称分量法计算 以选择合适的 保护装置 06 选型软件： 应对新挑战的解决方案 3. 多源电网的复杂性日益增加，需要先

发电厂电气部分课程设计 发电厂电气部分课程设计 1. 电气主接线设计原则和程 序 2. 主接线方案的拟定与选择 3. 计算短路电流 4. 选择电气设备 5. 绘制电气主接线图 1. 电气主接线设计原则和程序 1. 电气主接线设计原则和程序 一、对电气主接线的基本要求 二、电气主接线设计的原则 三、电气主接线的设计程序 3 一、对电气主接线的基本要求 电气主接线的重要性 性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施 工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任 务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设 计思路、方法和步骤基本相同。  1. 对原始资料分析  2. 主接线方案的拟定与选择  3. 短路电流计算和主要电器选择  4. 绘制电气主接线图  5. 编制工程概算 2. 主接线方案的拟定与选择 2. 主接线方案的拟定与选择 一、对原始资料分析 二、主接线方案的拟定与选择 三、主变压器容量的确定原则 ，发电厂或变电站在电力系统 中的位置 ( 地理位置和容量位置 ) 和作用，本期 工程和远景与电力系统连接方式以及各级电压中 性点接地方式等。 主变压器和发电机中性点接地方式是一个综合性 问题。它与电压等级、单相接地短路电流、过电 压水平、保护配置等有关，直接影响电网的绝缘 水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和 发电机的运行安全以及对通信线路的干扰等。 18 一、对原始资料分析 (2) 电力系统情况，包括电力系统近期及远景发展

某储能电站起火，燃烧 11 天多次复燃，造成周边电力供应中断和交通拥堵。 美国 2024 年 5 月 某项目在调试期间发生火灾，至少 2 个储能舱烧毁。 澳大利亚 2021 年 7 月 两处储能电站因强降雨漏水短路起火，持续燃烧 3 天，推动纽约强化储能安全审查。 美国 2023 年 6 月 某储能电站发生火灾，电芯热扩散并失控，约 2000 人紧急疏散，公路关闭，70% 设施损 毁；多日后电芯复燃，消防耗时 范围下运行，导致内部电化学反应异常并可能引发安全风 险的状态。如过充放、短路、过电流使用、强制放电、外部高压等。 热滥用：热滥用是指电池暴露在超出正常工作温度范围的环境中，或内部产热速率超过散热能力，导致温度持续 升高并引发安全风险的状态。 机械滥用：机械滥用是指电池受到外部机械力作用导致物理变形、结构损坏或内部短路的状态，是引发电池热失 控的重要诱因之一。如在制造、运输、安装过程中因外部机械力导致结构破坏或内部缺陷。 储能系统热失控触发因素 电芯风险源 电芯作为储能系统的核心部件之一，受当前生产制造能力与质量管控水平所限，仍无法完全杜绝热失控风险。其 核心诱因多为设计或工艺缺陷导致的本体异常（如杂质、毛刺、析锂）引发内短路，触发热失控链式反应。随着 电芯能量密度与单体容量的持续攀升，热失控发生后的能量释放强度、可燃气体生成量及跨电芯、跨电池模块的 连锁蔓延风险会进一步增加。 电池模块风险源 电池模块作为电芯集

全球最大储能电站起火，火势蔓延，疏散2000名居 民，释放有害气体 03 工商业储能 全方位安全防护解决方案白皮书 04 电池热失控是储能系统的核心安全隐患。锂离子电 池在过充、高温、内部短路或机械损伤时，可能引发链式 放热反应，导致温度急剧上升（在数分钟内增加到超过 500℃）并释放可燃气体（如氢气、一氧化碳等，在高 SOC的情况下，超过5%的浓度即被认为达到气体爆炸 极限）。 击、电弧和短路风险。电气绝缘失效、接线错误或设备老 化可能导致高压电弧放电，瞬间释放巨大能量并引燃周 边设备。此外，电池簇并联运行时的环流问题可能加剧 局部过热。防范需依赖绝缘监测系统、电弧检测装置、 物理隔离设计以及定期维护，同时需严格遵循国际电 气标准。 电气危险 1.3 穿刺 电池老化 冒烟 起火 热失控 热滥用 电气滥用 机械滥用 无热失控 内部短路 爆炸 极端温度下 极端温度下 隔热塌陷 锂枝晶 刺穿隔膜 变形/隔膜撕裂 过充/ 过放 内部 短路 过热 挤压 工商业场景的储能系统需适配复杂环境（如高温、 粉尘、振动），设计难度高。电池一致性管理、通风散热设 计、消防系统集成等环节稍有不慎即埋下隐患。运维阶 段需持续监测电池健康状态（SOH）、均衡电芯电压并 更换老化组件，但专业技术人员短缺可能导致误操 作。此外，多系统协同（如光伏+储能）增加了故障诊断

多个维度分析设备的运行情况，帮助用户运维检修， 保障设备健康运行。 3.4 短路稳定性验证和上下级选择性保护 在智算中心供电安全及可靠性方面，新型一体化 电源系统重视短路稳定性安全验证分析和上下级选 择性保护 ［5］。中国联通自主研发的一体化电源设备在 出厂前均使用 ETAP 仿真计算软件进行短路计算，并 完成了上下游断路器的继电保护配合，使得设备无论 是在 UPS 主回路、静态旁路还是维修旁路运行状态 主回路、静态旁路还是维修旁路运行状态 下，均能够实现上下游保护，完成选择性匹配。 为了确保新型一体化电源在不同运行状态下的 系统安全性，通常在设计时进行短路阻抗和短路情况 计算。根据《电力工程电气设计手册》中的短路动稳 定校验计算方法，对导体短路时产生的机械应力进行 计算。通过合理的设计和预制化实现手段，可以确保 供电系统的连续性和可靠性，从而提高整体的安全性 和效率。这对于智算中心等关键场景尤为重要，因为

AM 系列综合保护装置 典型硬件 ASCP 电气防火限流式保护器 当低压配电回路发生短路故障时， ASCP200 电气防火限流式 保护器能以微秒级速度快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能 显著减少电气火灾事故，有效克服传统断路器、空气开关和监控设 备存在的短路电流大、切断短路电流时间长、短路时产生的电弧火 花大，以及使用寿命短等弊端，特别适合配套充电桩使用？ 大量非线性负载使用会导致中性线

安全智慧用电物联网解决方案提供商 隐患“多” 用电负载多样 违规用电 工厂集生产、办公和生活于一体，占地面积大、建筑类型多、 功能划分复杂、机器种类繁杂，用电负载多样； 电气设备老化、监测不及时等造成的短路、漏电、过流、过 载、过欠压、线路过温等问题极易引发电气火灾； “ 私拉乱接”、“就近取电”等不规范用电行为给用电安全带来 很大隐患，靠规章制度很难解决； 导致设备使用寿命缩短，造成设备损坏； 加大线路损耗，发热严重引发电气火灾； 工厂智慧用电管理系统”是鼎鼎安全针对工厂用电安全及节能降耗所研发的安全智慧用 电综合管理平台。 深度应用“物联网 + 电气安全与控制”技术，以安全用电为设计核心，实现用电可视化、 信息化与可控化管理。对短路、过压、过载、线温过高、漏电等引发电气火灾的主要隐患 进行实时监测和报警，科学有效地防止电气火灾事故发生，确保电气隐患早发现、早报警、 早处置，防患于未“燃”。 实时采集厂区内生 智能 双碳 高效 方案架构 系统功能介绍 用电安全 隐患早发现、早解决 全时监测 隐患报警 实时预警、报警 隐患统计分析 报警优先级处理 个性化报警策略 三相不平衡 漏电 短路 过欠压 过流 过载 线路 过温 ...... 全面掌握工厂用电异常，最大限度预防电气火灾 防患于未燃 从“人防”到“技防”，实现用电安全监管智能化 通过管理后台，对辖区整体运行数据动态展示，

剩余电流探测器 温度探测器 快速切电 当发生短路、过载、接 地性故障电流超限时， 快速切断电源并发出 预 报警。 消除危险性电弧火花 当发现工作电流异常时， 自动切断电 源，实现 短 路 点无危险性火花产生。 杜绝各种短路性火灾 可有效防止过载性短路、老 化性短路、局部过热性短路、 接触不良短路可能引发的电 气火灾。 故障电弧监测 对电气线路的实时监测，

确保用电安全，及时切除隐患，避免发生电气火灾。  电气安全监测，监测用电回路中的漏电流、线缆温度、故障电弧等电气火灾参数  烟感监测，监测烟感状态  当线路发生短路时在 150 微秒内切断回路，无危险火花产生，起到短路灭弧作用  视频监控，监控公共区域的视频 电气安全 ( 三 ) 设 备 管 理 智能照明、空调管理、设备能效 自动调节，提供高质量照明体验，智慧点亮建筑。  泄漏电流 而导致的电气火灾。 ASCP 电气防火限流式保护 器 当低压配电回路发生短路故障时， ASCP200 电气防火限流式保护器能在 150 微秒内快速限制短路电流以实现灭弧保护，从而能显著减少电气火灾事故， 有效克服传统断路器、空气开关和监控设备存在的短路电流大、切断短路电流 时间长、短路时产生的电弧火花大，以及使用寿命短等弊端。 智能照明 Acrel-Bus 智能照明控制