高壓設(shè)備選擇的基本原則(共22頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高壓電氣設(shè)備選擇第一節(jié) 高壓電氣設(shè)備選擇的一般條件和原則為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件有：按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇；按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點(diǎn)，選擇與校驗(yàn)條件不盡相同，高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表7-1。表7-1 高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)備名稱額定電壓額定電流開(kāi)斷能力短路電流校驗(yàn)環(huán)境條件其它動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器操作性能負(fù)荷開(kāi)關(guān)操作性能隔離開(kāi)關(guān)操作性能熔斷器上、下級(jí)間配合電流互感器電壓互感器二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)支柱絕緣字

2、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)穿墻套管母線電纜注：表中“”為選擇項(xiàng)目，“”為校驗(yàn)項(xiàng)目。一、按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備（一）額定電壓和最高工作電壓高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓Ualm不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。 一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá)1.11.15UN ，而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Usm一般不超過(guò)1.1UNs，因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNs的條件選擇，即 UN UNs （7-1）（二）額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許通過(guò)電流

3、。IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即IN Imax （7-2）計(jì)算時(shí)有以下幾個(gè)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.5倍；（2）若變壓器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)， Imax應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額定電流）；（3）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；（4）出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。（三）按環(huán)境工作條件校驗(yàn)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境(尤須注意小

4、環(huán)境)條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。例如:當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過(guò)制造部門(mén)的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當(dāng)海拔在10003500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高l00m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于110kV及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當(dāng)污穢等級(jí)超過(guò)使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可采用屋內(nèi)配電裝置。當(dāng)周圍環(huán)境溫

5、度0和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許工作電流應(yīng)乘以修正系數(shù)K，即 （7-3）我國(guó)目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度N=40。如周圍環(huán)境溫度0高于40(但低于60)時(shí)，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的20%。二、按短路條件校驗(yàn)（一）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 （7-4） 式中 It 由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時(shí)間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。I短路穩(wěn)態(tài)電流值。 t與It相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。tdz短路電流熱效應(yīng)

6、等值計(jì)算時(shí)間。（二）電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 (7-5) 或 （7-6）式中 ich、Ich短路沖擊電流幅值及其有效值；ies 、Ies電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。（2）采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。（三）短路電流計(jì)算條件為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗(yàn)用的短路電流應(yīng)按

7、下列條件確定。（1）容量和接線按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(一般為本工程建成后510年)；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列的接線方式(如切換廠用變壓器時(shí)的并列)。（2）短路種類一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。（3）計(jì)算短路點(diǎn)選擇通過(guò)電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。（四）短路計(jì)算時(shí)間校驗(yàn)熱穩(wěn)定的等值計(jì)算時(shí)間tdz為周期分量等值時(shí)間tz及非周期分量等值時(shí)間tfz之和，對(duì)無(wú)窮大容量系統(tǒng)，顯然tz按和短路電流持續(xù)時(shí)間相等,按繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間tab之

8、和，即tz=tb+tkd (7-7)而 tkd=tgf+th式中tkd斷路器全開(kāi)斷時(shí)間；td保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；tgf斷路器固有分閘時(shí)間，可查附錄1；th斷路器開(kāi)斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，對(duì)少油斷路器為0.040.06s，對(duì)SF6和壓縮空氣斷路器約為0.020.04s。開(kāi)斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開(kāi)斷短路電流，考慮到主保護(hù)拒動(dòng)等原因，按最不利情況，取后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。第二節(jié) 高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、重合器和分段器的選擇一、高壓斷路器的選擇高壓斷路器選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（一）斷路器種類和型式的選擇高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)、環(huán)境和使用條件等要求選擇其

9、種類和型式。由于少油斷路器制造簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維護(hù)工作量較少，故在3220kV系統(tǒng)中應(yīng)用較廣，但近年來(lái)，真空斷路器在35kV及以下電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，有取代油斷路器的趨勢(shì)。SF6斷路器也已在向中壓1035kV發(fā)展，并在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中獲得了應(yīng)用。高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。一般電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專用的直流合閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整要求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。（二）額定開(kāi)斷電流選擇在額定電壓下，斷路器能保

10、證正常開(kāi)斷的最大短路電流稱為額定開(kāi)斷電流。高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流INbr，不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量Izt，即INbrIzt （7-8）當(dāng)斷路器的INbr較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，也可用次暫態(tài)電流I"進(jìn)行選擇即INbrI" （7-9）我國(guó)生產(chǎn)的高壓斷路器在做型式試驗(yàn)時(shí)，僅計(jì)入了20%的非周期分量。一般中、慢速斷路器，由于開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)(>0.1s)，短路電流非周期分量衰減較多，能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的非周期分量不超過(guò)周期分量幅值20%的要求。使用快速保護(hù)和高速斷路器時(shí)，其開(kāi)斷時(shí)間小于0.1s，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量

11、的20%，因此需要進(jìn)行驗(yàn)算。短路全電流的計(jì)算方法可參考有關(guān)手冊(cè)，如計(jì)算結(jié)果非周期分量超過(guò)20%以上時(shí)，訂貨時(shí)應(yīng)向制造部門(mén)提出要求。裝有自動(dòng)重合閘裝置的斷路器，當(dāng)操作循環(huán)符合廠家規(guī)定時(shí)，其額定開(kāi)斷電流不變。（三）短路關(guān)合電流的選擇在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，動(dòng)、靜觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過(guò)(預(yù)擊穿)，更容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞。且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)還要求能夠切斷短路電流，因此，額定關(guān)合電流是斷路器的重要參數(shù)之一。為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流iNcl不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值

12、ich ， 即iNclich (7-10)二、隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)（以上參見(jiàn)本章第一節(jié)）外，還應(yīng)注意其種類和形式的選擇，尤其屋外式隔離開(kāi)關(guān)的型式較多，對(duì)配電裝置的布置和占地面積影響很大，因此其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來(lái)確定。隔離開(kāi)關(guān)選型參考表使用場(chǎng)合特 點(diǎn)參 考 型 號(hào)屋內(nèi)屋內(nèi)配電裝置成套高壓開(kāi)關(guān)柜三級(jí)， 10kV以下GN2，GN6，GN8，GN19發(fā)電機(jī)回路，大電流回路單極，大電流300013000AGN10三級(jí)，15kV，200600AGN11三級(jí)，10kV，大電流20003000AGN18，GN22，GN2單極，

13、插入式結(jié)構(gòu)，帶封閉罩20 kV，大電流1000013000AGN14屋外220kV及以下各型配電裝置雙柱式，220kV及以下GW4高型，硬母線布置V型，35110kVGW5硬母線布置單柱式，220500 kVGW620kV及以上中型配電裝置三柱式，220500 kVGW7例7-1 如右圖所示降壓變電所中一臺(tái)變壓器，容量為7500kVA，其短路電壓百分值為Ud%=7.5，二次母線電壓為10kV，變電所由無(wú)限大容量系統(tǒng)供電，二次母線上短路電流為 I"=I=5.5kA。作用于高壓斷路器的定時(shí)限保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限為ls，瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限為0.05s，擬采用高速動(dòng)作的高壓斷路器，其

14、固有開(kāi)斷時(shí)間為0.05s，滅弧時(shí)間為0.05s，斷路器全開(kāi)斷時(shí)間則為tkd=0.05+0.05=0.1s，試選擇高壓斷路器與隔離開(kāi)關(guān)。解：通過(guò)所選斷路器的工作電流為I.max=433A短路電流沖擊值為 ich=2.55 I"=14kA短路電流熱效應(yīng)的等值計(jì)算時(shí)間為 tz=t=tb+tkd=1+0.1=1.1s>1s,可忽略tfz,z則tdz= tz=1.1s根據(jù)上述計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)合具體情況和選擇條件，由產(chǎn)品樣本或附錄1、2選擇戶內(nèi)SN10-10I-600型的高壓斷路器和GN7-10-600型的隔離開(kāi)關(guān)，經(jīng)短路穩(wěn)定性校驗(yàn)，均合格。將計(jì)算數(shù)據(jù)和其額定數(shù)據(jù)列于表7-3中，并選取CD10與

15、CS7-lT型操作機(jī)構(gòu)。表 選用SN10-10I-600型高壓斷路器和GN7-10-600型隔離開(kāi)關(guān)數(shù)據(jù)表計(jì)算數(shù)據(jù)SN10-10I-600型高壓斷路器GN7-10-600型隔離開(kāi)關(guān)安裝網(wǎng)路的額定電壓10kV通過(guò)電器的工作電流433A短路電流I"=I=5. 5kA短路電流沖擊值ich=14kA熱校驗(yàn)計(jì)算值I2tdz=5.52×1.1=33.3kA2sUN=10kVIN=600AINcl=20.2kAimax=52kAIt2t=20.22×4=1632 kA2sUN=10kVIN=600Aimax=52kAIt2t=202×5=2000kA2s三、重合器和分

16、段器的選擇（一）重合器的選擇選用重合器時(shí)，要使其額定參數(shù)滿足安裝地點(diǎn)的系統(tǒng)條件，具體要求有:1. 額定電壓 重合器的額定電壓應(yīng)等于或大于安裝地點(diǎn)的系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓。2. 額定電流 重合器的額定電流應(yīng)大于安裝地點(diǎn)的預(yù)期長(zhǎng)遠(yuǎn)的最大負(fù)荷電流。除此，還應(yīng)注意重合器的額定電流是否滿足觸頭載流、溫升等因素而確定的參數(shù)。為滿足保護(hù)配合要求，還應(yīng)選擇好串聯(lián)線圈和電流互感器的額定電流。通常，選擇重合器額定電流時(shí)留有較大的裕度。選擇串聯(lián)線圈時(shí)應(yīng)以實(shí)際預(yù)期負(fù)荷為準(zhǔn)。3. 確定安裝地點(diǎn)最大故障電流。 重合器的額定短路開(kāi)斷電流應(yīng)大于安裝地點(diǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃最大故障電流。4. 確定保護(hù)區(qū)域未端最小故障電流重合器的最小分閘電流應(yīng)

17、小于保護(hù)區(qū)段最小故障電流。對(duì)液壓控制重合器，這主要涉及選擇串聯(lián)線圈額定電流問(wèn)題:電流裕度大時(shí)，可適應(yīng)負(fù)荷的增加并可避免對(duì)涌流過(guò)于敏感;而電流裕度小時(shí)，可對(duì)小故障電流反應(yīng)敏感。有時(shí)，可將重合器保護(hù)區(qū)域的末端直接選在故障電流至少為重合器最小分閘電流的1.5倍處，以保證滿足該項(xiàng)要求。5. 與線路其他保護(hù)設(shè)備配合這主要是比較重合器的電流時(shí)間特性曲線，操作順序和復(fù)歸時(shí)間等特性，與線路上其他重合器、分段器、熔斷器的保護(hù)配合，以保證在重合器后備保護(hù)動(dòng)作或在其他線路元件發(fā)生損壞之前，重合器能夠及時(shí)分?jǐn)?。（二）分段器的選擇選用分段器時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題:1. 啟動(dòng)電流分段器的額定啟動(dòng)電流應(yīng)為后備保護(hù)開(kāi)關(guān)最小分閘電

18、流的80%。當(dāng)液壓控制分段器與液壓控制重合器配合使用時(shí)，分段器與重合器選用相同額定電流的串聯(lián)線圈即可。因?yàn)橐簤悍侄纹鞯膯?dòng)電流為其串聯(lián)線圈額定電流的1.6倍，而液壓重合器的最小分閘電流為其串聯(lián)線圈額定電流的2倍。電子控制分段器的啟動(dòng)電流可根據(jù)其額定電流直接整定，但必須滿足上述"80%"原則。電子重合器整定值為實(shí)際動(dòng)作值，應(yīng)考慮配合要求。2. 記錄次數(shù)分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)應(yīng)比后備保護(hù)開(kāi)關(guān)的重合次數(shù)少一次。當(dāng)數(shù)臺(tái)分段器串聯(lián)使用時(shí)，負(fù)荷側(cè)分段器應(yīng)依次比其電源側(cè)分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)少一次。在這種情況下，液壓分段器通常不用降低其啟動(dòng)電流值的方法來(lái)達(dá)到各串聯(lián)分段器之間的配合，而是采用不同的計(jì)數(shù)

19、次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以免因網(wǎng)絡(luò)中涌流造成分段器誤動(dòng)。3. 記憶時(shí)間必須保證分段器的記憶時(shí)間大于后備保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的總累積時(shí)間，否則分段器可能部分地"忘記"故障開(kāi)斷的分閘次數(shù)，導(dǎo)致后備保護(hù)開(kāi)關(guān)多次不必要的分閘或分段器與前級(jí)保護(hù)都進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，使分段器起不到應(yīng)有的作用。液壓控制分段器的記憶時(shí)間不可調(diào)節(jié)，它由分閘活塞的復(fù)位快慢所決定。復(fù)位快慢又與液壓機(jī)構(gòu)中油粘度有關(guān)。第三節(jié) 互感器的選擇一、電流互感器的選擇（一） 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足：UN1UNs （7-11） IN1I.max （7-12）式中UN1、IN1電流互感器一次額定電壓

20、和電流。為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與最大工作電流接近。（二）二次額定電流的選擇電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種，一般強(qiáng)電系統(tǒng)用5A， 弱電系統(tǒng)用1A。（三）電流互感器種類和型式的選擇在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)(如屋內(nèi)、屋外)和安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)選擇相適應(yīng)的類別和型式。選用母線型電流互感器時(shí)，應(yīng)注意校核窗口尺寸。（四）電流互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇為保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。例如:裝于重要回路(如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能表一般采用0.51級(jí)表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級(jí)

21、不應(yīng)低于0.5級(jí)；對(duì)測(cè)量精度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級(jí)宜用0.2級(jí)。供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤(pán)上儀表一般皆用11.5級(jí)的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.51級(jí)。供只需估計(jì)電參數(shù)儀表的互感器可用3級(jí)的。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)最高級(jí)別來(lái)確定電流互感器的準(zhǔn)確級(jí)。（五）二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn)為了保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載Z2l或所消耗的實(shí)際容量荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定負(fù)載ZN2或額定容量SN2（ZN2及SN2均可從產(chǎn)品樣本或附錄3查到），即 SN2S2= IN22 Z2l (7-13)或 ZN2 Z2lRwi+Rtou + R

22、m + Rr (7-14) 式中 Rm ， Rr 電流互感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，可由產(chǎn)品樣本或附錄9中查得。Rwi 電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)線的電阻。Rtou 電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1。將(7-13)代入(7-12)并整理得：Rwi （7-15）因?yàn)?A=，所以 A (7-16)式中 A ， lca一電流互感器二次回路連接導(dǎo)線截面積（mm2）及計(jì)算長(zhǎng)度（mm）。按規(guī)程要求聯(lián)接導(dǎo)線應(yīng)采用不得小于1.5 mm2的銅線，實(shí)際工作中常取2.5mm2的銅線。當(dāng)截面選定之后，即可計(jì)算出聯(lián)接導(dǎo)線的電阻Rwi。有時(shí)也可先初選電流互感器，在已知其二次側(cè)連接的儀表及

23、繼電器型號(hào)的情況下，利用式（7-16）確定連接導(dǎo)線的截面積。但須指出，只用一只電流互感器時(shí)電阻的計(jì)算長(zhǎng)度應(yīng)取連接長(zhǎng)度2倍，如用三只電流互感器接成完全星形接線時(shí)，由于中線電流近于零，則只取連接長(zhǎng)度為電阻的計(jì)算長(zhǎng)度。若用兩只電流互感器接成不完全星形結(jié)線時(shí)，其二次公用線中的電流為兩相電流之向量和，其值與相電流相等，但相位差為60，故應(yīng)取連接長(zhǎng)度的倍為電阻的計(jì)算長(zhǎng)度。（六）熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)（1）電流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對(duì)本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1S允許通過(guò)的一次額定電流IN1的倍數(shù)Kh來(lái)表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn)(KhIN1)2 I2tdz (7-17)式中 K

24、h，IN1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流。I ，tdz 短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。（2） 電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，常以允許通過(guò)的一次額定電流最大值的倍數(shù)kmo一動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)KmoIN1ich (7-18)式中 Kmo，IN1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流。ich 故障時(shí)可能通過(guò)電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。由于鄰相之間電流的相互作用，使電流互感器絕緣瓷帽上受到外力的作用，因此，對(duì)于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗(yàn)瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度。瓷套上的作用力可由一般電動(dòng)力公式計(jì)算，故外部動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足Fal0.5

25、5;1.73×10-7ich2 (N) (7-19)式中 Fal作用于電流互感器瓷帽端部的允許力；l一電流互感器出線端至最近一個(gè)母線支柱絕緣子之間的跨距。系數(shù)0.5表示互感器瓷套端部承受該跨上電動(dòng)力的一半。例7-2 試就例7-1中已知條件，選擇圖7-1中所示的電流互感器。擬將電流互感器裝在JYN2-10型高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)，并選取兩個(gè)鐵芯級(jí)的，其中一個(gè)供給儀表，所接儀表的電路，如圖7-2所示。另一個(gè)供給繼電保護(hù)。解：根據(jù)UN=l0kV、Imax=433A，選擇戶內(nèi)型0.5/P級(jí)的LZZJB7-10型，一次額定電流為600A的電流互感器。其中0.5級(jí)供測(cè)量?jī)x表，P級(jí)供繼電保護(hù)裝置用。根據(jù)附錄

26、9查得各種儀表每個(gè)電流線圈的負(fù)載值，分別列于圖7-2中，由圖可知，A相電流互感器的儀表線圈最多，其總負(fù)載值為Rm=0.12+0.058+0.02+0.02=0.218，取導(dǎo)線的接觸電阻Rtou=0.1，如果聯(lián)接導(dǎo)線采用2.5mm2的銅線，則導(dǎo)線的電阻為Rwi=0.065，故Z2lRwi+Rtou + Rm =0.218+0.065+0.1=0.383又根據(jù)附錄3查得LZZJB7-10型電流互感器0.5級(jí)的ZN2=0. 4 。顯然ZN2> Z2l，按二次容量校驗(yàn)合格。同時(shí)由附錄3尚可查得LZZJB7-10型電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)Kmo=70與ls的熱穩(wěn)定倍數(shù)kh=55，則短路的穩(wěn)定性校驗(yàn):

27、(KhIN1)2=(55×0.6)2=1089kA2s> I2tdz=5.52×1.1=33.3 kA2sKmoIN1=×0.6×70=59.4 kA >ich =14 kA 飛故選取LZZJB6 106000.5/P型的電流互感器完全適合。二、電壓互感器的選擇（一）電壓互感器一次回路額定電壓選擇為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.10.9）UN1范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿足下列條件1.1 UN1> UNs>0.9 UN1 (7-20)式中 UN1 電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時(shí)，滿足U

28、N1= UNs 即可。（二）電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100V，要和所接用的儀表或繼電器相適應(yīng)。（三）電壓互感器種類和型式的選擇電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在635kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式； 110220kV配電裝置通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器；220kV及其以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。（四）準(zhǔn)確級(jí)選擇和電流互感器一樣，供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為宜。（五）按準(zhǔn)確級(jí)和

29、額定二次容量選擇首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級(jí)選擇。一般供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為宜。電壓互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)）SN2，應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷S2，即SN2S2 (7-21)S2= (7-22)式中S0、P0 、Q0各儀表的視在功率、有功功率和無(wú)功功率。cos各儀表的功率因數(shù)。如果

30、各儀表和繼電器的功率因數(shù)相近，或?yàn)榱撕?jiǎn)化計(jì)算起見(jiàn)，也可以將各儀表和繼電器的視在功率直接相加，得出大于S2的近似值，它若不超過(guò)SN2，則實(shí)際值更能滿足式(7-21)的要求。由于電壓互感器三相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級(jí)要求，通常以最大相負(fù)荷進(jìn)行比較。計(jì)算電壓互感器各相的負(fù)荷時(shí)，必須注意互感器和負(fù)荷的接線方式。例7-3 已知某35kV變電所低壓側(cè)10kV母線上接有有功電能表10只、有功功率表3只、無(wú)功功率表1只、母線電壓表及頻率表各1只，絕緣監(jiān)視電壓表3只、電壓互感器及儀表接線和負(fù)荷分配如圖7-3和表7-5所示。試選擇供10kV母線測(cè)量用的電壓互感器。圖7-3測(cè)量?jī)x表與電壓互感器的連接圖圖7-3

31、測(cè)量?jī)x表與電壓互感器的連線圖解 鑒于10.5kV為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，電壓互感器除供測(cè)量?jī)x表外，還用來(lái)作交流電網(wǎng)絕緣監(jiān)視，因此，查附錄4，選用JSJW-10型三相五柱式電壓互感器(也可選用3只單相JDZJ-10型澆注絕緣TV，但不能用JDJ或JDZ型TV接成星形)，其一、二次電壓為/0.1/kV。由于回路中接有計(jì)費(fèi)用電能表，故電壓互感器選用0.5準(zhǔn)確級(jí)。與此對(duì)應(yīng)，互感器三相總的額定容量為120VA。電壓互感器接線為YN，yn，d0。查附錄9得各儀表型號(hào)及參數(shù)，連同初步計(jì)算結(jié)果列于表7-5中。表7-5 電壓互感器備相負(fù)荷分配(不完全星形負(fù)荷部分)儀表名稱及型號(hào)每線圈消耗功率(VA)儀表電壓線圈儀表

32、數(shù)目AB相BC相COSsinPabQabPbcQbc有功功率表46D1-W0.6131.81.8無(wú)功功率表46D1-var0.5110.50.5有功電能表DS11.50.380.925105.713.95.713.9頻率表46L1-Hz1.2111.2電壓表16L1-V0.3110.3總計(jì)9.213.98.313.9根據(jù)表7-5可求出不完全星形部分負(fù)荷為Sab= =16.7(VA) cosab=Pab/Sab=9.2/16.7=0.55 ab=56.6oSbc= =16.2(VA) cosbc=Pbc/Sbc=8.3/16.2=0.51 bc=59.2o由于每相上還接有絕緣監(jiān)視電壓表V（=0.

33、3W， =0），故A相負(fù)荷為PA=Sab cos(ab-30 o)+ =×16.7 cos(56.6 o-30 o)+0.3=8.62(W)QA=Sab sin(ab-30 o) =×16.7 sin(56.6 o-30 o) =4.3(var)B相負(fù)荷為PB=Sab cos(ab+30 o)+ Sbc cos(bc-30 o)+=16.7 cos(56.6 o+30 o)+ 16.2 cos(59.2 o-30 o)+0.3=9.04(W)QB= Sab sin(ab+30 o)+ Sbc sin(bc-30 o) =16.7 sin(56.6 o+30 o)+ 16.2

34、 sin(59.2 o-30 o)=14.2(var)顯而易見(jiàn)，B相負(fù)荷較太，故應(yīng)按B相總負(fù)荷進(jìn)行校驗(yàn)SB=16.8<(VA)故所選JSJW-l0型互感器滿足要求。第四節(jié) 高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器按額定電壓、額定電流、開(kāi)斷電流和選擇性等項(xiàng)來(lái)選擇和校驗(yàn)。一、額定電壓選擇對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓UN必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓UNs。但是對(duì)于充填石英砂有限流作用的熔斷器，則不宜使用在低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中，這是因?yàn)橄蘖魇饺蹟嗥鳒缁∧芰軓?qiáng)，在短路電流達(dá)到最大值之前就將電流截?cái)啵率谷垠w熔斷時(shí)因截流而產(chǎn)生過(guò)電壓，其過(guò)電壓倍數(shù)與電路參數(shù)及熔體長(zhǎng)度有關(guān)，一般在UNs=UN的電網(wǎng)中，過(guò)

35、電壓倍數(shù)約22.5倍，不會(huì)超過(guò)電網(wǎng)中電氣設(shè)備的絕緣水平，但如在UNs<UN的電網(wǎng)中，因熔體較長(zhǎng)，過(guò)電壓值可達(dá)3.54倍相電壓，可能損害電網(wǎng)中的電氣設(shè)備。二、額定電流選擇熔斷器的額定電流選擇，包括熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。（一）熔管額定電流的選擇為了保證熔斷器載流及接觸部分不致過(guò)熱和損壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)滿足式（7-22）的要求，即 INft INfs （7-23）式中 INft熔管的額定電流； INfs熔體的額定電流（二）熔體額定電流選擇為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其

36、熔體的額定電流可按式(7-23)選擇，即 INfs =KImax (7-24)式中K可靠系數(shù)(不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K=1.11.3，考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K=1.52.0)；Imax一電力變壓器回路最大工作電流。用于保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體，當(dāng)系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大或運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生涌流時(shí)不應(yīng)誤熔斷，其熔體按式(7-25)選擇，即INfs =KINc (7-25)式中K一可靠系數(shù)(對(duì)限流式高壓熔斷器，當(dāng)一臺(tái)電力電容器時(shí)K=1.52.0，當(dāng)一組電力電容器時(shí)K=1.31.8)； INc一電力電容器回路的額定電流。三、熔斷器開(kāi)斷電流校驗(yàn)INbrIch(或I") （7-26）

37、式中INbr熔斷器的額定開(kāi)斷電流對(duì)于沒(méi)有限流作用的熔斷器，選擇時(shí)用沖擊電流的有效值Ich 進(jìn)行校驗(yàn)；對(duì)于有限流作用的熔斷器，在電流達(dá)最大值之前已截?cái)?，故可不?jì)非周期分量影響，而采用I"進(jìn)行校驗(yàn)。四、熔斷器選擇性校驗(yàn)為了保證前后兩級(jí)熔斷器之間或熔斷器與電源(或負(fù)荷)保護(hù)裝置之間動(dòng)作的選擇性，應(yīng)進(jìn)行熔體選擇性校驗(yàn)。各種型號(hào)熔斷器的熔體熔斷時(shí)間可由制造廠提供的安秒特性曲線上查出。如圖7-4所示，為兩個(gè)不同熔體的安秒特性曲線（INfs1 <INfs1），同一電流同時(shí)通過(guò)此二熔體時(shí)，熔體1先熔斷。所以，為了保證動(dòng)作的選擇性，前一級(jí)熔體應(yīng)采用熔體1，后一級(jí)熔體應(yīng)采用熔體2。對(duì)于保護(hù)電壓互感

38、器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量?jī)身?xiàng)來(lái)選擇。第五節(jié) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇一、絕緣子簡(jiǎn)介絕緣子俗稱為絕緣瓷瓶,它廣泛地應(yīng)用在發(fā)電廠和變電所的配電裝置、變壓器、各種電器以及輸電線之中。用來(lái)支持和固定裸載流導(dǎo)體，并使裸導(dǎo)體與地絕緣,或者用于使裝置和電氣設(shè)備中處在不同電位的載流導(dǎo)體間相互絕緣。因此,要求絕緣子必須具有足夠的電氣絕緣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和防潮性等等。絕緣子按安裝地點(diǎn),可分為戶內(nèi)(屋內(nèi))式和戶外(屋外)式兩種。按結(jié)構(gòu)用途可分為支持絕緣子和套管絕緣子。（一）支柱絕緣子支柱絕緣子又分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。戶內(nèi)式支柱絕緣子廣泛應(yīng)用在3110kV各種電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。1. 戶內(nèi)式

39、支柱絕緣子戶內(nèi)式支柱絕緣子可分為外膠裝式、內(nèi)膠裝式及聯(lián)合膠裝式等三種。2. 戶外式支柱絕緣子戶外支柱絕緣子有針式和實(shí)心棒式兩種。圖7-6所示為戶外支柱絕緣子結(jié)構(gòu)圖。它主要由絕緣瓷體2、4,鑄鐵帽5和具有法蘭盤(pán)的裝腳1組成。（二）套管絕緣子套管絕緣子簡(jiǎn)稱為套管。套管絕緣子按其安裝地點(diǎn)可分戶內(nèi)式和戶外式兩種。1.戶內(nèi)式套管絕緣子戶內(nèi)式套管絕緣子根據(jù)其載流導(dǎo)體的特征可分為以下三種型式：采用矩形截面的載流體、采用圓形截面的載流導(dǎo)體和母線型。前兩種套管載流導(dǎo)體與其絕緣部分制做成一個(gè)整體,使用時(shí)由載流導(dǎo)體兩端與母線直接相連。而母線型套管本身不帶載流導(dǎo)體,安裝使用時(shí),將原載流母線裝于該套管的矩形窗口內(nèi)。2.

40、戶外式套管絕緣子戶外式套管絕緣子用于將配電裝置中的戶內(nèi)載流導(dǎo)體與戶外載流導(dǎo)體之間的連接處,例如線路引出端或戶外式電器由接地外殼內(nèi)部向外引出的載流導(dǎo)體部分。因此,戶外式套管絕緣子兩端的絕緣分別按戶內(nèi)外兩種要求設(shè)計(jì)二、支柱絕緣子及穿墻套管的選擇支柱絕緣子和穿墻套管的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表7-6。項(xiàng)目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定支持絕緣子式（7-1）式（7-26）穿墻套管式（7-2）式（7-4）支柱絕緣子及穿墻套管的動(dòng)穩(wěn)定性應(yīng)滿足式（7-26）的要求：FalFca （7-27）式中Fal 支柱絕緣子或穿墻套管的允許荷重。Fca 加于支柱絕緣子或穿墻套管上的最大計(jì)算力。Fal可按生產(chǎn)廠家給出的破壞荷重Fd

41、b的60%考慮，即Fal=0.6 Fdb (N) (7-28)Fca即最嚴(yán)重短路情況下作用于支柱絕緣子或穿墻套管上的最大電動(dòng)力，由于母線電動(dòng)力是作用在母線截面中心線上，而支持絕緣子的抗彎破壞荷重是按作用在絕緣子帽上給出的，二者力臂不等，短路時(shí)作用于絕緣子帽上的最大計(jì)算力為：Fca=Fmax (N) (7-29)式中Fmax 最嚴(yán)重短路情況下作用于母線上的最大電動(dòng)力。H1 支柱絕緣子高度(mm)。H 從絕緣子底部至母線水平中心線的高度（mm）。b 一母線支持片的厚度，一般豎放矩形母線b=18mm;平放矩形母線b=12mm。Fmax的計(jì)算說(shuō)明如下：布置在同一平面內(nèi)的三相母線，在發(fā)生短路時(shí)，支持絕緣

42、子所受的力為Fmax=1.73 (7-30)式中 a母線間距（m）Lca一計(jì)算跨距（m）。對(duì)母線中間的支持絕緣子，Lca 取相鄰跨距之和的一半。對(duì)母線端頭的支持絕緣子，Lca 取相鄰跨距的一半，對(duì)穿墻套管，則取套管長(zhǎng)度與相鄰跨距之和的一半。第六節(jié) 母線和電纜的選擇一、母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€一般按 母線材料、類型和布置方式； 導(dǎo)體截面； 熱穩(wěn)定； 動(dòng)穩(wěn)定等項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)； 對(duì)于110kV以上母線要進(jìn)行電暈的校驗(yàn)； 對(duì)重要回路的母線還要進(jìn)行共振頻率的校驗(yàn)。(一) 母線材料、類型和布置方式（1）配電裝置的母線常用導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性能好價(jià)格較貴。（2）常用的硬母線

43、截面有矩形、槽形和管形。矩形母線常用于35kV及以下、電流在4000A及以下的配電裝置中。槽形母線機(jī)械強(qiáng)度好，載流量較大，集膚效應(yīng)系數(shù)也較小，一般用于40008000A的配電裝置中。管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)還可通風(fēng)和通水冷卻，因此，可用于8000A以上的大電流母線。（3）母線的散熱性能和機(jī)械強(qiáng)度與母線的布置方式有關(guān) (二) 母線截面的選擇除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體(20m以下)按最大長(zhǎng)期工作電流選擇截面外，其余導(dǎo)體的截面一般按經(jīng)濟(jì)密度選擇。1.按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線長(zhǎng)期發(fā)熱的允許電流Ial ， 應(yīng)不小于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流Imax，即KIalImax （7-31）

44、式中 Ial一相對(duì)于母線允許溫度和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下導(dǎo)體長(zhǎng)期允許電流；K一綜合修正系數(shù)，與環(huán)境溫度和導(dǎo)體連接方式等有關(guān)。2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面可使年綜合費(fèi)用最低，年綜合費(fèi)用包括電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的年電能損耗費(fèi)、導(dǎo)體投資和折舊費(fèi)、利息等。從降低電能損耗角度看，母線截面越大越好，而從降低投資、折舊費(fèi)和利息的角度，則希望截面越小越好。綜合這些因素，使年綜合費(fèi)用最小時(shí)所對(duì)應(yīng)的母線截面稱為母線的經(jīng)濟(jì)截面，對(duì)應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面按下式計(jì)算Sec= (7-32)式中 Imax通過(guò)導(dǎo)體的最大工作電流； Jec經(jīng)濟(jì)電流密度在選擇母線截面時(shí)，應(yīng)盡量接近按式

45、(7-32)計(jì)算所得到的截面，當(dāng)無(wú)合適規(guī)格的導(dǎo)體時(shí)，為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)體。并要求同時(shí)滿足式（7-31）的要求。(三) 母線熱穩(wěn)定校驗(yàn)按正常電流及經(jīng)濟(jì)電流密度選出母線截面后，還應(yīng)按熱穩(wěn)定校驗(yàn)。按熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)體最小截面為 （7-33）式中 短路電流穩(wěn)態(tài)值 （A）Ks集膚效應(yīng)系數(shù)，對(duì)于矩形母線截面在100mm2以下，Ks=1。tdz熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間； C一熱穩(wěn)定系數(shù)（四）母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)各種形狀的母線通常都安裝在支持絕緣子上，當(dāng)沖擊電流通過(guò)母線時(shí)，電動(dòng)力將使母線產(chǎn)生彎曲應(yīng)力， 因此必須校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定性。安裝在同一平面內(nèi)的三相母線，其中間相受力最大，即Fmax=1.732×

46、;10-7Kf (N) (7-34)式中 Kf母線形狀系數(shù)，當(dāng)母線相間距離遠(yuǎn)大于母線截面周長(zhǎng)時(shí)， Kf =1。l母線跨距(m)； a母線相間距(m)。母線通常每隔一定距離由絕緣瓷瓶自由支撐著。因此當(dāng)母線受電動(dòng)力作用時(shí)，可以將母線看成一個(gè)多跨距載荷均勻分布的梁，當(dāng)跨距段在兩段以上時(shí)，其最大彎曲力矩為 (7-35)若只有兩段跨距時(shí)，則 (7-36)式中 Fmax 一個(gè)跨距長(zhǎng)度母線所受的電動(dòng)力（N）。母線材料在彎曲時(shí)最大相間計(jì)算應(yīng)力為 (7-37)式中 W一母線對(duì)垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)，又稱抗彎矩（m3），其值與母線截面形狀及布置方式有關(guān)。要想保證母線不致彎曲變形而遭到破壞，必須使母線的計(jì)算應(yīng)

47、力不超過(guò)母線的允許應(yīng)力，即母線的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)條件為 （7-38）式中 一母線材料的允許應(yīng)力，對(duì)硬鋁母線民=69MPa;對(duì)硬銅母線=137MPa。如果在校驗(yàn)時(shí)， ，則必須采取措施減小母線的計(jì)算應(yīng)力，具體措施有：將母線由豎放改為平放；放大母線截面，但會(huì)使投資增加；限制短路電流值能使大大減小，但須增設(shè)電抗器；增大相間距離a；減小母線跨距l(xiāng)的尺寸，此時(shí)可以根據(jù)母線材料最大允許應(yīng)力來(lái)確定絕緣瓷瓶之間最大允許跨距，由式7-35和式7-37可得 （7-39）式中 F1單位長(zhǎng)度母線上所受的電動(dòng)力（N/m）當(dāng)矩形母線水平放置時(shí)，為避免導(dǎo)體因自重而過(guò)分彎曲，所選取的跨距一般不超過(guò)1.52m。考慮到絕緣子支座及引下線安裝方便，常選取絕緣子跨距等于配電裝置間隔的寬度。例7-4 試就例7-1已知條件選擇10kV的矩形母線以及絕緣瓷瓶。已知母線以及絕緣瓷瓶擬裝于JYN2-10型高壓開(kāi)關(guān)柜中呈垂直布置，且矩形母線平放于支持瓷瓶上，母線相間距離為a=250mm,跨距長(zhǎng)取決于柜寬，即l=1000mm，取母線的形狀系數(shù)Kf=1，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6000h。環(huán)境溫度為300C解：在例7-1中已求得通過(guò)母線的工作電流為Iw.max=433A,根據(jù)允許發(fā)熱條件，按附錄6選取40×5mm2的矩形鋁母線，其允許電流為515A，考慮到環(huán)境溫度修正系