案例--变电所母线桥的动稳定校验
高压断路器、电流互感器、母线、电缆短路电流(动、热稳定)校验公式

流过 冲击短路 电流 时 , 将产生很大 的作用力 , 如果大于开关 、 设 备所能 承受 的作 用力 , 必将遭 到破坏 , 为此 必须对 开关设备 进
行动稳定校验。
1 . 稳 定 2热
无 关 , 是根据高 压断路器 开断 电流值 来配 置的 ; 它 而高压 断路 器 开断值又是根据高压主母线处发生短路时 的短 路电流 , 合 来 理选择断路器开断电流值的。为此又必须对高压柜上高压主母
短路开断电流值 与主母线额定载流量的基本配置 ( 环境温度按
11 稳定 .动
当开关 、 设备 ( 母线 、 电流 、 电压互感 器 、 缘子 、 绝 电缆 等 )
3  ̄ 计 ) 如高 压断路器 若采 用 3 . A, 高压柜 主母 线载 流 01 2 , 1k 其 5
量不得 小于 1 5A,最大载流量可 为 20 A,设计 选用 10 A 20 00 60 比较稳妥 。高压主母线 的选择与所带 的变压器容量大小和台数
、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 / 、 /
t r u h x mu s o ic i c re t wh c su e oc e k t ep we d t r l t ii , r a i a a i f h l c r n t l to d t e r ly owo k o tt ema i m h r cr u t u r n , i h i s t h c o ra t d h n he ma sa l y b e k ngc p c t o e e e t c i sa l in a e a b t y t i a n h p o e to q p nt a l a emi i m ho i u t u r n , i h i s o c e k t ec e i in f e st i f h ea d t h c e b s so e r t in e ui me , swel s t n mu s r cr i re t wh c su e t h c h o f c e to n i v t o e r l ya o c e k t a i f c h t c c d s i y t n h h t sa t go ee e t c mo o tri ft l r tr. n h ci Ke r s h r c r u t u r n p w r d t e a t i t hih v l e cr u t r a e c re t r n f r tr; e e a rx; a l y wo d :s o i i c re t; t c o e h r l sa l y; g - ot ic ib e r; u r n a so ma o g n r ti c e n a m b i g a k t b
热稳定性校验(主焦要点

井下高压开关、供电电缆动热稳定性校验一、-350中央变电所开关断路器开断能力及电缆热稳定性校验L=1.5kmX 0=0.4 /km X 1X 2X 3G 35kV S 2S 1Uz%=7.5△PN.T =12kW Uz%=4△PN.T =3.11kW S N.T =8MVA L=0.78kmX 0=0.08 /km 6kV0.66kVS1点三相短路电流计算:35kV 变压器阻抗:222.1.u %7.5 6.30.37()1001008z N TN T UZ S 35kV 变压器电阻:222.1.22. 6.30.0120.007()8N T N T N TU R P S35kV 变压器电抗:22221110.370.0070.37()X ZR电缆电抗:02(x )0.415000.087800.66()10001000i L X 电缆电阻:02(x )0.11815000.1187800.27()10001000i L R 总阻抗:222211212()()(0.0070.27)(0.370.66)1.06(Z R R X X S1点三相短路电流:(3)11 6.33.43()33 1.06dUpI KA Z S2点三相短路电流计算:S2点所用电缆为MY-3×70+1×25,长400米,变压器容量为500KVA ,查表的:(2)2dI =2.5KAS2点三相短路电流:32dd2=2.883II KA1、架空线路、入井电缆的热稳定性校验。
已知供电负荷为3128.02KVA ,电压为6KV ,需用系数0.62,功率因数cos0.78,架空线路长度 1.5km ,电缆长度780m (1)按经济电流密度选择电缆,计算容量为3128.020.622486.37cos0.78kp SKVA。
电缆的长时工作电流Ig 为2486.37239.25336s IgVeA按长时允许电流校验电缆截面查煤矿供电表5-15得MYJV42-3×185-6/6截面长时允许电流为479A/6kV 、大于239.25A 符合要求。
鑫旺煤业动热稳定性校验

郑新鑫旺(新密)煤业有限公司高压开关、电缆动热稳定性校验批准:审核:计算:二〇一七年十二月高压开关、电缆动热稳定性校验一、副井变电所开关断路器开断能力及架空线路热稳定性校验如图所示。
振兴开关站5板到矿井一回路架空线路型号:LGJ-10-70 3000m上下杆电缆型号:YJLY-3×95 200m振兴开关站16板到矿井二回路架空线路型号: JKLGJ-10-70 3400m上下杆电缆型号:YJLY-3×95 200m 查表参数如下:架空线阻抗系数X =0.43Ω/km 高压电缆X=0.08Ω/KM 选择基准容量S d =100MVA ,基准电压U d =10.5KV ,基准电流I d =ddU S 3=5.5KA 。
1、绘制电路图并计算各元件的相对基准电抗(1)振兴开关站一回路振5板至副井变电所各元件电抗标么值 ①振兴开关站的电抗标么值: 取最小运行方式下为:1.6314②振兴开关站至副井变电所电缆电抗的标么值:d d d U S XlX 21=dd dU S Xl X 21==25.101002.008.0⨯⨯=0.0145 ③振5板线架空线路电抗的标么值:dd d U S XlX 22==25.10100343.0⨯⨯=1.17 (2)振兴开关站二回路振16板至副井变电所各元件电抗标么值 ①振兴开关站的电抗标么值: 取最小运行方式下为:1.6314②振兴开关站至副井变电所电缆电抗的标么值:dd d U S XlX 21==25.101002.008.0⨯⨯=0.0145③振16板线架空线路电抗的标么值:dd d U S XlX 22==25.101004.343.0⨯⨯=1.3216 2、计算短路电流根据系统最小运行方式进行计算。
(即是阻抗最大的运行方式)。
(1)振5板高压架空线末端K1点的短路电流 K1点短路时短路回路的总阻抗标幺值计算=++=∑XX X X d da T da K *1*0*1*1 1.6314+0.016+1.29=2.9374K1点的基准电流==USI dada 1da 135.103100⨯=5.5(KA ) 三相短路电流==ZI I K K *1da 131=9374.25.5 1.872(kA ) (2)振16板高压架空线末端K5点的短路电流 K5点短路时短路回路的总阻抗标幺值计算=++=∑XX X XdaT da T da K *1*0*1*51.6314+0.0161+1.462=3.1094K5点的基准电流==US I dada 5da 535.103100⨯=5.5(KA ) 三相短路电流==ZI I K *5da 535=1094.35.5 1.769(kA ) 3、一回路架空线、电缆热稳定性条件校验 一回路架空线、电缆最小允许热稳定截面积:Ct I S i d3min ==187210025.0=9.36mm 2其中:i t ----断路器分断时间,一般取0.25s ;C----电缆热稳定系数,一般取100,环境温度35℃,电缆温升不超过120℃时,铜芯电缆聚乙烯电缆熔化温度为130℃,电缆负荷率为80%。
智能变电站SGB-750(220kV)母线保护校验标准化作业指导书

开工前工作负责人检查所有工作人员是否正确使用劳保用品,并由工作负责人带领进入作业现场并在工作现场向所有工作人员详细交待作业任务、安全措施和安全注意事项、设备状态及人员分工,全体工作人员应明确作业范围、进度要求等内容。
3
根据《二次工作安全措施票》的要求,完成安全措施并在二次工作安全措施票(见附录表A)逐项打上已执行的标记,在做好安全措施工作后,方可开工。
2)误整定
(1)工作前应确认最新定值单;
(2)定值调整后应核对无误,并打印一份定值附在保护校验记录后。
3)误接线
(1)工作前,必须具备与现场设备一致的图纸;
(2)接、拆二次线(光纤)至少有两人执行,并做好记录。
(3)工作结束后,恢复光纤接线至正常状态,并检查相关装置通信恢复正常。
4
其他
5
根据校验设备的结构、校验工艺及作业环境,将校验作业的全过程优化为最佳的校验步骤顺序,见图1。
4
表8规定了SGB-750(220kV)智能化母线保护校验的危险点分析与预防控制措施。
表8危险点分析与预防控制措施
序号
防范类型
危险点
预防控制措施
1
人身触电
1)误入带电间隔
(1)工作前应熟悉工作地点带电部位;
(2)工作前应检查现场安全围栏、安全警示牌和接地线等安措。
2)接、拆低压电源
(1)必须使用装有漏电保护器的电源盘;
把
2
4
工器具主要包括专用工具、常用工器具、仪器仪表、电源设施和消防器材等,详见表5。
表5工器具与仪器仪表
序号
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
工具箱
套
1
2
数字式万用表
母线动热稳定校验

动稳定与热稳定1.定义:热稳定电流是老的称呼,现称:额定短时耐受电流(I K )在规定的使用和性能条件下,在规定的短时间内,开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。
额定短时耐受电流的标准值应当从GB 762中规定的R10系列中选取,并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。
注:R10系列包括数字1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,8及其与10n 的乘积动稳定电流是老的称呼,现称:额定峰值耐受电流(I P )在规定的使用和性能条件下,开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。
额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流。
注:按照系统的特性,可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。
额定短路持续时间(t k )8]开关设备和控制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。
额定短路持续时间的标准值为2s 。
如果需要,可以选取小于或大于2s 的值。
推荐值为0.5s,1s,3s 和4s 。
2.根据额定短时耐受电流来确定导体截面:公式:△θt a I S k *= 式中:I k --额定短时耐受电流;a —材质系数,铜为13,铝为8.5;t--额定短路持续时间;△θ—温升(K ),对于裸导体一般取180K ,对于4S 持续时间取215K 。
则:25KA/4S 系统铜母线最小截面积S=(25/13)*√4/215=260 mm 231.5KA/4S 系统铜母线最小截面积S=(31.5/13)*√4/215=330 mm 240KA/4S 系统铜母线最小截面积S=(40/13)*√4/215=420 mm 263KA/4S 系统铜母线最小截面积S=(63/13)*√4/215=660 mm 2接地母线按系统额定短时耐受电流的86.7%考虑:25KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=260*86.7% =225mm 231.5KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=330*86.7% =287mm 240KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=420*86.7% =370mm 263KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=660*86.7% =580mm 2根据以上计算,总结所用TMY 的最小规格如下:∝ jf 10jf 采用以上计算.3.根据额定峰值耐受电流来确定铜母线最大跨距(两个支撑间的最大距离)原则:作用在母线上的作用应力kg/cm≤母线允许应力;公式:△js=1.76L2i ch2*10-3/aW≤△y;△y=1400(Cu).700(Al)式中:L—母线支撑间距(cm);a—相间距离(cm);W——矩形母线截面系数;i ch——根据上式导出:L MAX=√1400aw 103/1.76 i ch2=√0.795*106aw/ i ch矩形母线截面系数:1/母线宽度相对时:W=0.167b2h;100*10=1.67;80*8=0.8552/母线厚度相对时:W=0.167bh2;100*10=16.7;80*8=8.55其中:b(cm): 母线宽度,h(cm): 母线厚度所以:对于31.5KA系统,TMY100*10母线厚度相对时,假定a=28cm(中置柜),则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=240(cm)=2400mm;对于31.5KA系统,TMY80*8母线厚度相对时,假定a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=1700mm;对于40KA系统,TMY100*10母线厚度相对时,假定a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=1900mm;TMY80*8母线厚度相对时,假定a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=1370mm;各种母线排列的最小跨距(mm)[280mm相距为例]母线厚度相对时母线宽度相对时母线三角排列时(估算)TMY100*1 0 TMY80*8 TMY100*1TMY80*8TMY100*1TMY80*8理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值31. 5 2400 1800 170140750 700 550 500 1300 1200 950 80040 1900 1400 1370 120610 600 430 400 1050 1000 750 700就是说:1。
低压开关柜和母线槽动热稳定校验(上)

低压开关柜和母线槽动热稳定校验(上)低压开关柜和母线槽动热稳定校验(上)宾昭平低压电器从业者一、低压成套设备的热稳定和动稳定按照GB7251/IEC61439低压成套开关设备和控制设备标准第2部分:成套电力开关和控制设备和第6部分: 母线干线系统设计、制造的低压开关柜和母线槽,在正常运行情况下,载流导体、内装元器件及壳体的温升值不能超过相关标准;在非正常情况下(如短路),载流导体及其支撑件需要承受短路电流所产生的热效应和电动力效应而不损坏,所以,在低压开关柜和母线槽样本中,成套设备制造厂商一般会提供两个重要参数:1.额定短时耐受电流I_cw:在规定条件下用电流和时间定义的能够耐受的短路电流有效值;2.额定峰值耐受电流I_pk:在规定条件下能够耐受的短路电流峰值;二者经常会配对出现,而且需要满足GB7251.1-2013低压成套开关设备和控制设备第1部分:总则中表7所示的关系(n=I_pk⁄I_cw ):图1和图2所示分别为施耐德Blokset低压开关柜和I-LINE V母线槽的电气参数,图中可以看到额定短时耐受电流I_cw和额定峰值耐受电流I_pk有不同等级,比值符合n系数。
额定短时耐受电流I_cw和额定峰值耐受电流I_pk参数是通过型式试验的方式获得,即在试验站提前模拟低压开关柜和母线槽在实际应用中遭遇短路电流时是否能够承受短路电流的热效应和电动力效应,I_cw和I_pk参数决定了母排的材料、规格、数量、母排间距以及绝缘母线夹的材料、强度和布局,在设计、试验定型之后就成了低压开关和母线槽固有的特性。
低压开关柜和母线槽的热稳定是指设备在一定时间内耐受短路电流“热效应”而不损坏的能力,通常用I_cw^2 t_cw表示。
以图1 Blokset低压开关柜为例,水平母线最小的短时耐受电流I_CW为30kA,短时耐受时间t_cw为1s,则该水平母线的热稳定值:根据下面公式,可以计算出在1秒内能耐受30kA短路电流的铜母线的最小截面为172mm2,例如选择40*5的铜母线就可以满足30kA/1s情况下的热稳定要求。
220kV变电站短路计算及全站动热稳定校验

186.8257835
40 5.376467518
0.2 324.2298567 120.6107377
60.30536884
120.6107377 60.30536884
130 4.4 5.8 7.2 0.000193366 0.000176017
接地刀闸或接地器至母线端部的距离lj2’为: lj2' U j0
U C1( K1)
c、I组母线按以上最小距离设置接地刀闸或接地器即: 两接地刀闸或接地器间的距离小于
接地刀闸或接地器至母线端部的距离小于 (一)B、110kV接地开关的设置(方案一):
母线接地刀闸或接地器安装间距按下述原则确定: 110kV I、II组母线
正序、负序等值阻抗图:
根据实际情况,两台主变运行时,仅一台主变中性点接地 零序等值阻抗图如下:
高压短路电流计算用标么值计算 系统基准容量 (MVA) Sb= 各母线额定电压(KV) Ur=3,6,10,13.8,15,17,18,20,23,35,60,110,132,154,220 基准电压(KV) Ub=1.05*Ur 系统基准电压(KV) Ub1=
U C1( K1)
c、I组母线按以上最小距离设置接地刀闸或接地器即: 两接地刀闸或接地器间的距离小于
接地刀闸或接地器至母线端部的距离小于 计算表明设置两组地刀,之间距离56m,至端部最大48m是满足要求的 (一)C、110kV接地开关的设置(方案二):
(1) d1Ij源自当K1点二相接地短路时Id1(1,1)=1/(X0∑//X2∑+X1∑)
I (1.1) d
mId(11,1) I j
热稳定性校验(主焦.

井下高压开关、供电电缆动热稳定性校验一、-350中央变电所开关断路器开断能力及电缆热稳定性校验123G 35kV 2Uz%=7.5△P N.T =12kW△P N.T =3.11kW S N.T =8MVA 6kVS1点三相短路电流计算: 35kV 变压器阻抗:222.1.u %7.5 6.30.37()1001008z N TN T U Z S ⨯===Ω⨯35kV变压器电阻:222.1.22. 6.30.0120.007()8N TN T N T U R P S =∆=⨯=Ω35kV 变压器电抗:10.37()X ===Ω电缆电抗:02(x )0.415000.087800.66()10001000i L X ⨯⨯+⨯===Ω∑电缆电阻:02(x )0.11815000.1187800.27()10001000i L R ⨯⨯+⨯===Ω∑总阻抗:21.370.66)1.06(Z ==Ω S1点三相短路电流:(3)1 3.43()d I KA === S2点三相短路电流计算:S2点所用电缆为MY-3×70+1×25,长400米,变压器容量为500KV A ,查表的:(2)2d I =2.5KAS2点三相短路电流:32d d =2.88I I KA =1、架空线路、入井电缆的热稳定性校验。
已知供电负荷为3128.02KV A ,电压为6KV ,需用系数0.62,功率因数cos 0.78φ=,架空线路长度1.5km ,电缆长度780m (1)按经济电流密度选择电缆,计算容量为3128.020.622486.37cos 0.78kp S KVA φ⨯===。
电缆的长时工作电流Ig 为239.25Ig === A按长时允许电流校验电缆截面查煤矿供电表5-15得MYJV42-3×185-6/6截面长时允许电流为479A/6kV 、大于239.25A 符合要求。
(2)按电压损失校验,配电线路允许电压损失5%得60000.1300Uy V∆=⨯=,线路的实际电压损失109.1L U COS DS φφ∆===,U ∆小于300V电压损失满足要求(3)热稳定性条件校验,短路电流的周期分量稳定性为 电缆最小允许热稳定截面积:32min d==17.15100S I mm 其中:i t ----断路器分断时间,一般取0.25s ;C----电缆热稳定系数,一般取100,环境温度35℃,电缆温升不超过120℃时,铜芯电缆聚乙烯电缆熔化温度为130℃,电缆负荷率为80%。
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案例--变电所母线桥的动稳定校验
朱时光修改
下面以35kV/10kv某变电所#2主变增容为例来谈谈如何进行主变母线桥的动稳定校验和校验中应注意的问题。
1短路电流计算
图1为某变电所的系统主接线图。
(略)
已知#1主变容量为10000kVA,短路电压为7.42%,#2主变容量原为1000为kVA 增容为12500kVA,短路电压为7.48%。
取系统基准容量为100MVA,则#1主变短路电压标么值
X1=7.42/100×100×1000/10000=0.742,
#2主变短路电压标么值
X2=7.48/100×100×1000/12500=0.5984
假定某变电所最大运行方式系统到35kV母线上的电抗标么值为0.2778。
∴#1主变与#2主变的并联电抗为:
X12=X1×X2/(X1+X2)=0.33125;
最大运行方式下系统到10kV母线上的组合电抗为:
X=0.2778+0.33125=0.60875
∴10kV母线上的三相短路电流为:Id=100000/0.60875*√3*10.5=9.04KA,冲击电流:I s h=2.55I d=23.05KA。
2动稳定校验
(1)10kV母线桥的动稳定校验:
进行母线桥动稳定校验应注意以下两点:
①电动力的计算,经过对外边相所受的力,中间相所受的力以及三相和二相电动力进行比较,三相短路时中间相所受的力最大,所以计算时必须以此为依据。
②母线及其支架都具有弹性和质量,组成一弹性系统,所以应计算应力系数,计及共振的影响。
根据以上两点,校验过程如下:
已知母线桥为8×80mm2的铝排,相间中心线间距离A为210mm,先计算应力系数:
6Kg/Cm2,
∵频率系数N f=3.56,弹性模量E=0.71×10
-4kg.s2/cm2,绝缘子间跨距2m,
单位长度铝排质量M=0.176X10
截面惯性矩J=bh3/12=34.13c m4或取惯性半径(查表)与母线截面的积,
∵三相铝排水平布置,∴截面系数W=bh2/6=8.55Cm3,
则一阶固有频率:
f0=(3.56/L2)*√(EJ/M)=104(Hz)
查表可得动态应力系数β=1.33。
∴铝母排所受的最大机械应力为:
σMAX=1.7248×10-3I s h2(L2/Aw)×β=270.35 kg/c m2<σ允许=500
根据铝排的最大应力可确定绝缘子间允许的最大跨距为:(简化公式可查表)
L MAX=1838√a/ I s h=366(c m)
∵某变主变母线桥绝缘子间最大跨距为2m,小于绝缘子间的最大允许跨距。
∴满足动稳定要求。
(2)支持绝缘子的动稳定校验:
完成了10kV母线桥的动稳定校验,还必须对母线上的支持绝缘子进行动稳定校验。
已知支持绝缘子型号为:ZA-10Y,其抗弯破坏负荷为F cd=225kg。
∵F max=1.76X10-1X I s h2L/A=1.76×0.1X529X200/21=886.7N,而0.6F cd=1324N
∴F max<06F cd
∴支持绝缘子满足动稳定要求。
由以上计算可知,铝排和支持绝缘子均满足动稳定要求,所以不需要对母线进行加固。
如果校验结果不满足动稳定要求,根据具体情况可以通过采取如下措施以满足要求:①增加支持绝缘子减少跨距;②换用抗破坏强度大的支持绝缘子;③改造母线桥增加铝排尺寸或增加母线相间中心线间距离。
总之,主变增容后必须进行母线桥的动稳定校验,不能凭想当然,有些地方增容后尽管短路电流增大了许多,但母线桥仍能满足动稳定要求(如上述例子),就没必要进行母线桥的改造,以减少了投资和停电损失。
反之,有些地方增容后尽管短路电流增大不多,但如果超出了动稳定要求,就必须采取措施进行改造。