铜排动热稳定校验
都是需要考虑的，特别是母桥距离比较长的时候。需要计算出现短路故障时的电动力，绝缘子类固定件的安装距离、绝缘子安装件的抗屈服力等。不很少有人会特别计算，我感觉是大家都自觉不自觉的把母线规格放大了，所以基本上不用计算。
4 母线的热效应和电动力效应
4.1母线的热效应
4.1.1母线的热效应是指母线在规定的条件下能够承载的因电流流过而产生的热效应。在开关设备和控制设备中指在规定的使用和性能条件下，在规定的时间内,母线承载的额定短时耐受电流（IK）。
4.1.2根据额定短时耐受电流来确定母线最小截面
根据GB3906-1991《3.6-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》[附录F]中公式：S=（I/a）(t/△θ)1/2来确定母线的最小截面。
式中：
S—母线最小截面,mm2；
I--额定短时耐受电流，A；
a—材质系数，铜为13，铝为8.5；
t--额定短路持续时间，s；
△θ—温升（K）,对于裸导体一般取180K，对于4s持续时间取215K。
如对于31.5kA/4S系统,选用铜母线最小截面积为：
S=（31500/13）×（4/215）1/2=330 mm2
铝母线最小截面积与铜母线最小截面积关系为：
SAl=1.62SCu
式中, SAl为铝母线的最小截面积；SCu为铜母线的最小截面积。
如对于31.5kA/4S系统,铝母线最小截面积为：
SAl=1.62×330 =540 mm2
根据DL404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》中7.4.3条规定，接地汇流排以及与之连接的导体截面，应能通过铭牌额定短路开断电流的87%，可以计算出各种系统短路容量下（短路时间按4S）的接地母线最小截面积。
如对于31.5kA/4S系统,接地铜母线最小截面积为：
S=330×86.7% =287mm2
根据以上公式计算，对应各种额定短时耐受电流时，开关设备和控制设备中对应几种常用的额定短时耐受电流，母线最小截面及所用铜母线和铝母线的最小规格见表1：
表1
母线kA/4s 25 31.5 40 63 80
设备中铜母线规格50×6 60×6 80×6或60×8 80×10 100×10
接地铜母线规格50×5 50×6 50×8 80×8 80×10
设备中铝母线规格80×6或60×8 80×8 100×8或80×10
设备中铜母线
最小截面（mm2）260 330 420 660 840
设备中铝母线
最小截面（mm2）425 540 685 1075 1365
4.2 母线的电动力效应
母线是承载电流的导体，当有电流流过时势必在母线上产生作用力。母线受电流的作用力与
电流、母线形状、母线间的距离有关。平行放置的母线是开关柜中最常见的。
根据额定峰值耐受电流来确定母线最大跨距(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=1.76L2ich2×10-3/aW≤△y
式中：△js—作用于母线的作用应力，kg/cm2；
△y—母线允许最大应力，当母线为铜质时取1400，当母线为铝质时取700；
L—母线支撑间距（cm）；
a—相间距离（cm）；
W——矩形母线截面系数，cm3；
ich——额定峰值耐受电流，（kA）
根据上式导出：
铜母线的最大跨距为L铜MAX≤（1400aw 103/1.76 ich2）1/2= 892（aw）1/2/ ich
铝母线的最大跨距为L铝MAX≤（700aw 103/1.76 ich2）1/2= 631（aw ）1/2/ich
矩形母线截面系数：
对于水平布置的三相母线，当母线平放时；或者对于竖直布置的三相母线，当母线立放时：（也就是母线的厚度方向相对，此时力效应好）
Ｗ1＝0.167bh2；其中h为母线宽度（cm），b为母线厚度（cm）。将W代入上式后得
L铜MAX≤365h（ab) 1/2/ ich
L铝MAX≤258h（ab) 1/2/ ich
例如：对于31.5kA的系统，ich取80kA，如用于KYN28-12开关柜a=28，对于TMY100×10和LMY100×10型母线的最大跨距。母线宽度为100/10=10cm，厚度为10/10=1cm。
L铜MAX≤240（cm）。
L铝MAX≤170（cm）
对于水平布置的三相母线，当母线立放时；或者对于竖直布置的三相母线，当母线平放时：（也就是母线的宽度方向相对，此时电动力效应不好）
Ｗ2＝0.167b2h；
则：L铜MAX≤365b（ah) 1/2/ ich
L铝MAX≤258b（ah) 1/2/ ich
例如：对于31.5kA的系统，ich取80kA，如用于KYN28-12开关柜a=27.5cm，对于TMY100×10和LMY100×10
则：L铜MAX≤755（mm）。
L铝MAX≤530（mm）。
从计算可以看出，对于31.5KA系统，如采用100×10母线宽度方向相对布置，在理论计算上如忽略其他因素，必须将母线支撑控制在755mm（530mm）以内，这对于柜宽为800mm 的开关柜从应用上来讲是不现实的。所以这种方式一般在12KV和40.5KV的开关设备和控制设备很少采用，但在低压设备中为了结构上的考虑和减少占用空间，经常被采用在侧进线和联络线中。
根据以上公式，对于几种常用数据，如母线相距210mm，275mm（12KV电压等级产品）350mm，400mm，460mm（40.5KV电压等级产品）总结出表格如下：
常用矩形母线按母线厚度方向相对排列时的最小跨距(mm)：
短路容量kA/4s 31.5 40
相距(mm) 210 250 275 350 460 210 250 275 350 460
TMY
100×10 理论值2100 2280 2400 2700 3100 1680 1830 1900 2160 2475
推荐值1800 1800 1800 2200 2200 1400 1400 1400 1800 1800
TMY
80×10 理论值1680 1830 1900 2160 2475 1340 1460 1530 1725 1980
推荐值1400 1400 1600 1800 1800 1200 1200 1200 1400 1400
TMY
80×8 理论值1500 1630 1710 1930 2210 1195 1300 1370 1540 1770
推荐值1200 1200 1400 1400 1800 1000 1000 1000 1200 1400
TMY
60×6 理论值970 1060 1110 1255 1440
推荐值800 800 800 1000 1000
LMY
100×10 理论值1475 1610 1690 1900 2185 1180 1290 1350 1525 1750
推荐值1200 1200 1200 1400 1600 1000 1000 1000 1200 1400
LMY
80×10 理论值1180 1290 1350 1525 1750 945 1030 1080 1215 1395
推荐值1000 1000 1000 1200 1400 800 800 800 1000 1000
LMY
80×8 理论值1050 1150 1205 1360 1560 845 925 970 1100 1250
推荐值800 800 1000 1000 1200 800 800 800 800 1000
（表2）
常用矩形母线按母线宽度方向相对排列时的最小跨距(mm)：
短路容量KA/4S 31.5 40
相距(mm) 275 400 460 275 400 460
TMY
100×10 理论值755 910 980 605 730 780
推荐值600 800 800 600 600 600
TMY
80×10 理论值680 820 850 540 650 700
推荐值600 700 700 500 600 600
TMY
80×8 理论值540 650 700 430 520 560
推荐值500 600 600 400 500 500
TMY
60×6 理论值350 425 455 280 335 360
推荐值300 400 400 250 300 300
LMY
100×10 理论值530 645 690 425 515 550
推荐值500 600 600 400 500 500
LMY
80×10 理论值475 575 615 380 460 490
推荐值400 500 600 300 400 400
（表3）
上面表格中给出的推荐值为考虑各种因素在内的数值，就是说在在开关设备和控制设备如果母线的跨距大于上述推荐值必须增加支撑。
4.3不需校验热效应的情况
根据工厂配电设计原则，下列部位的母线不需进行母线热效应和电动力效应校验。
(1)采用熔断器保护，连接于熔断器下侧的母线（限流熔断器除外）。
(2)电压互感器回路内的母线。
(3)变压器容量在1250KVA及以下，电压12KV及以下，不致于因故障而损坏母线的部位。主要用于非重要用电场所的母线。
(4)不承受热效应和电动力效应的部位，如避雷器的连接线和封线。
5 母线选择
5.1主母线的选择
主母线选择的一般原则是满足主进线断路器的额定电流的要求，根据额定电流选择主母线后按照前面的计算进行热效应和电动力效应校核。
5.2下引母线的选择
下引母线的选择原则是按该开关设备和控制设备的额定电流确定母线的载流量，同时校验是否满足系统的额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流的要求。开关设备和控制设备的额定电流是该设备中所有一次设备中额定电流最小者，通常为电流互感器的额定电流。
5.3几点注意
（1）根据GB3906-1991规定，开关设备和控制设备中母线的载流量最小应比额定电流有10%的裕度。
（2）一般情况下，考虑到散热和为以后增加负载容量，设计图纸中主母线选择一般大一些,此时应严格按照图纸制造,不可随意减小母线规格。
（3）同等截面积尽量选择母线宽度比较大的型号，如能选择TMY80×6的不选择TMY60×8的，主要是利于散热。
（4）当开关设备和控制设备的运行环境温度比规定温度略高时，要充分考虑母线的载流量裕量是否充足。
GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》中规定：
高于40℃时额定绝缘电压应乘以温度校正系数Kt=1+0.0033(T-40)；
一般:环境温度每增加3℃,试验电压提高3%。环境温度每增加1℃,额定电流应减少1.8%。（5）两段母线之间的联络母线是主母线的一部分，同样隔离手车上的母线也应视为主母线的一部分。
（6）下引母线规格的选择应与其相连接的一次设备(元件)匹配。如按照额定电流应该选择TMY60×6，但该成套设备中隔离开关的接线板宽度为80，安装孔距为40×40；则应选择TMY80×6，确保可以和隔离开关相连接。
（7）只有当电气间隙满足不了国家标准要求时，才可在保证截面不变的情况下减小母线宽度，如将原选择的TMY80×6改选为TMY60×8。
（8）尽量避免两根母线之间没有空气间隙并在一起，如KYN28—12/2500-40开关柜中，一些开关厂采用2TMY100×10，但在触头盒内部与静触头连接处，两根下引母线是无间隙的并在一起，延出触头盒后再分开一个母线厚度。其实这是一个瓶颈，此处的下引母线的额定电流应大致计算为TMY100×20的载流量，要比2TMY100×10小。结构设计中应避免这种形式。
（9）当主母线额定电流大于5000A时，使用常规的矩形母线已经不能满足要求。这时应考虑采用异型如U型O型母线，其一，降低母线成本；其二，保证母线可靠的力效应。同时要考虑与选用母线相匹配的一次元件如母线护套、穿墙套管的选择和考虑与下引母线的连接。
（10）额定电流在1500A及以上的母线通过套管或母线护套等穿越金属隔板时，周围不应
形成闭合磁路。这是由于电流可以在导磁材料产生涡流和磁滞损耗而产生热量。一般情况下，应在所穿越的金属隔板上开切断磁路的防涡流缺口；当额定电流大于1500A时应考虑采用不导磁材料如无磁不锈钢板或者硬铝板。由于硬铝板的机械强度差，多数情况建议采用无磁不锈钢板。
6 母线的绝缘
在开关设备和控制设备中，为实现设备的全绝缘、全工况，减少外部短路事故和防止触电以及防止由于凝露污秽引起的爬电等事故一般在母线外部采用绝缘材料将母线裸露部分包缚。其方法主要有套装绝缘热收缩管（或空气收缩管）和母线硫化，低压母线主要以套装绝缘PVC管为主。
母线绝缘材料是一种一旦遭到破坏便不可恢复的绝缘介质，即使偶然发生的过电压事件也有可能造成永久损坏。母线绝缘材料在长期的使用中，会遇到各种各样情况，如放电事故等，而绝缘材料本身由于长期积累的各种因素，如热应力、温度，机械冲击等应力，又会加速它的老化过程。对于绝缘材料来讲，由于品种的多样性，其衡量绝缘材料的特性指标虽多，但不统一。这就为绝缘材料的选择和使用带来一定难度，这也就是目前从国际上对绝缘材料的其它特性，如热应力、机械特性、局部放电等指标暂不予以考虑的原因。
在结构设计中不能单纯以母线绝缘来保证出厂工频耐压试验。因为目前还没有可靠的绝缘材料通过抗老化试验，运行状态并不是想象中的平稳状态，绝缘材料老化和失效将使设备处于绝缘不良的危险状态。根据蒙托辛格氏（Montsinger）法则T=Ae-mt，式中：
T---绝缘材料寿命（周）
A、m---由绝缘材料决定的系数，对A级绝缘材料，A=372 ×104，m=0.368;
t---工作温度（C°）
绝缘材料的理论寿命将随温升每变化⊿t=10C°, 其寿命减到原来的一半。
7 母线的支撑与固定
(1)母线的支撑要充分考虑其抗弯强度是否满足所配置的系统的力效应要求。
(2)母线的固定一般采用金具固定，不直接在母线上打孔采用螺栓固定。
(3)固定母线用的绝缘子，在承受较大的电动力时（如系统额定峰值耐受电流40kA以上时）要校验绝缘子的抗弯强度是否满足结构设计的要求。
绝缘子的力效应校验可按照下式：
Fjs≤0.6Fph
Fjs=1.76KLich2×10-2/a
式中：Fjs —作用于绝缘子上的应力，kg；
Fph—绝缘子的抗弯强度，可查相关样本；
L—绝缘子间跨距（母线支撑间距）（cm）；
a—相间距离（cm）；
ich——额定峰值耐受电流（KA）
(4)母线夹板和固定金具应同样可以承受由于额定峰值耐受电流而引起的作用力。
(5)母线的固定金具或其它支持金具不应成闭合磁路。
(6)当母线平置时，母线支持夹板的上部压板应与母线保持1—1.5mm的间隙，当母线立置时，上部压板应与母线保持1.5—2mm的间隙。
(7)多片矩形母线间，应保持不小于母线厚度的间隙。
(8)600A及以上母线穿墙套管端部的金属夹板(紧固件除外)应采用非磁性材料，其与母线之间应有金属相连，接触应稳固，金属夹板厚度不应小于3mm，当母线为两片及以上时，母线本身间应予固定。
(9)母线固定金具与支柱绝缘子间的固定应平整牢固，不应使其所支持的母线受到额外应力。
结束语
以上介绍了中压开关设备和控制设备中与母线有关的几个问题，在结构设计和生产制造中要充分考虑到普遍性与特殊性的关系，做到既满足相关标准的规定又考虑到经济性和实用性以及发展性，母线系统的合理与否将直接影响到供电系统的运行，应该在使用、设计和制造这三者之间引起足够的重视。
可以看看工业与民用配电设计手册第三版
1、P206页第四节高压电器和导体的短路稳定校验
2、P228页第八节高压电器及导体短路稳定校验数据表
3、P522页八涂漆矩形母线及安全滑触线的载流量
这些篇节中都有详细的理论阐述
螺丝材料可分为
铁(光)线——1010A(1018A)
退火线——FIR
易车铁——IR
铝线——AL
青铜线——CU
红铜线——RU
黄铜线——YU
锑线——ST
不锈钢线——SS等。
高压电缆热稳定校验计算书
筠连县分水岭煤业有限责任公司 井 下 高 压 电 缆 热 稳 定 性 校 验 计 算 书 巡司二煤矿 编制：机电科 筠连县分水岭煤业有限责任公司
井下高压电缆热稳定校验计算书 一、概述： 根据《煤矿安全规程》第453条及456条之规定，对我矿入井高压电缆进行热稳定校验。 二、确定供电方式 我矿高压供电采用分列运行供电方式，地面变电所、井下变电所均采用单母线分段分列供电方式运行，各种主要负荷分接于不同母线段。 三、井下高压电缆明细： 矿上有两趟主进线，引至巡司变电站不同母线段，一趟931线，另一趟925线。井下中央变电所由地面配电房10KV输入。 入井一回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 入井二回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 四、校验计算 1、井下入井回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为，MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2 ,800m，电缆长度为800m=0.8km。 （1）计算电网阻抗 查附表一，短路电流的周期分量稳定性为 电抗：X=0.072*0.8=0.0576Ω； 电阻：R=0.407*0.8=0.3256 Ω； (2)三相短路电流的计算
A Z I 5.174693305 .0310000 3v 3=?== ∞ （3）电缆热稳定校验 由于断路器的燃弧时间及固有动作时间之和约为t=0.05S; 查附表二得热稳定计算系数取K=142; 故电缆最小热值稳定截面为 23mm 51.2705.0142/5.17469t )/(min ===∞）（K I S Smin<50mm 2 故选用 MYJV 22 -8.7/10KV 3*50 电缆热稳定校验合格，符合要求。 附表一：三相电缆在工作温度时的阻抗值（Ω/Km ） 电缆截面S （mm 2 ） 4 6 10 16 2 5 35 50 70 95 120 150 185 240 交联聚乙烯 R 4.988 3.325 2.035 1.272 0.814 0.581 0.407 0.291 0.214 0.169 0.136 0.11 0.085 X 0.093 0.093 0.087 0.082 0.075 0.072 0.072 0.069 0.069 0.069 0.07 0.07 0.07 附表二 不同绝缘导体的热稳定计算系数 绝缘材料 芯线起始温度（° C ） 芯线最高允许温度（°C ） 系数K 聚氯乙烯 70 160 115（114） 普通橡胶 75 200 131 乙丙橡胶 90 250 143（142） 油浸纸绝缘 80 160 107 交联聚乙烯 90 250 142
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 1 23 G 35kV 2 Uz%=7.5△P N.T =12kW △P N.T =3.11kW S N.T =8MVA 6kV S1点三相短路电流计算： 35kV 变压器阻抗： 2 22.1. u %7.5 6.30.37()1001008z N T N T U Z S ?===Ω? 35kV 变压器电阻：2 22.1.22. 6.30.0120.007()8 N T N T N T U R P S =?=?=Ω 35kV 变压器电抗：10.37()X = ==Ω 电缆电抗：02(x )0.415000.08780 0.66()1000 1000i L X ??+?== =Ω∑ 电缆电阻：02(x )0.11815000.118780 0.27()1000 1000 i 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 =2.5KA
S2点三相短路电流：32 d 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 3128.020.62 2486.37cos 0.78 kp S KVA φ?= ==。 电缆的长时工作电流Ig 为239.25 Ig === 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： 3 2min d =S 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
电气设备校验
电气设备校验 一、动稳定校验（工业与民用供配电设计手册，第四版，P375） 采用短路电流使用计算法校验，需满足下列条件： 1、短路点冲击电流（峰值）不应大于电气设备额定峰值耐受电流，即： i p ≤I P I p ：三相短路冲击电流（三相短路峰值电流），kA ； I P ：电气设备额定峰值耐受电流（额定动稳定电流I dyn 或额定机械短路电流I MCSr ），kA 。 2、短路电流在电气设备接线端子上的作用力，不应大于接线端子允许静态拉力额定值，即： F k3≤F th 或F tv F th ：电气设备接线端子允许静态水平力，N ； F tv ：电气设备接线端子允许静态垂直力，N 。 二、热稳定校验（工业与民用供配电设计手册，第四版，P381） 采用短路电流使用计算法校验。 1、电气设备能耐受短路电流流过时间内产生的热效应而不至损坏，则认为电气设备满足短路电流热稳定要求，即： Qt ≤I 2t Qt ：短路电流热效应，kA ·s ； I ：电气设备额定短时耐受电流均方根值（开断电流），kA ； t ：额定短时耐受时间，s 。 3、导体和电缆的热稳定校验 （1）导体热稳定允许的最小截面积 选用不小于计算值的导体截面积，即： 3t min 10C Q S ?= min S ：导体满足热稳定所需的最小截面积，mm 2； t Q ：短路电流产生的热效应，kA 2?s ；
C ：导体的热稳定系数。 （2）电缆热稳定允许的最小截面积 选用不小于计算值的电缆截面积，即： 5t min 10C Q S ?= min S ：电缆满足热稳定所需的最小截面积，mm 2； t Q ：短路电流产生的热效应，kA 2?s ； C ：电缆的热稳定系数。 三、电气设备其他要求（工业与民用供配电设计手册，第四版，P385） 1、高压交流断路器（真空断路器、SF6断路器等） ①35kV 及以下：真空断路器或SF6断路器。 ②66kV 和110kV ：SF6断路器。 ③在高寒地区，SF6断路器宜选用灌装式断路器，并应考虑SF6气体液化问题。 ④35kV 级以下采用真空断路器回路，应配置专用R-C 吸收装置或金属氧化物避雷器；66~110kV 宜配置金属氧化物避雷器（目的为了限制操作真空断路器产生过电压）。 2、其余见设计手册 附：校验计算 1、动稳定校验计算： （1）冲击电流：i p =2.55×Id （2）设备接线端子最大作用力：（工业与民用供配电设计手册，第四版，P366） ①平行导体间的互相作用力F ：D L i i K 2.0F 2 1X = ②两相短路时导体间的最大作用力F k2：D L i K 2.0F 2 p2X k2= ③三相短路时导体间的最大作用力F k3：D L i K 173.0F 2p X k3= 上式中： i 1、i 2：流过两根平行导体的电流瞬时值，kA ； i p ：三相短路冲击电流；
高压电缆热稳定校验计算书
*作品编号：DG13485201600078972981* 创作者：玫霸* 筠连县分水岭煤业有限责任公司 井 下 高 压 电 缆 热 稳 定 性 校 验 计 算 书 巡司二煤矿
编制：机电科 筠连县分水岭煤业有限责任公司 井下高压电缆热稳定校验计算书 一、概述： 根据《煤矿安全规程》第453条及456条之规定，对我矿入井高压电缆进行热稳定校验。 二、确定供电方式 我矿高压供电采用分列运行供电方式，地面变电所、井下变电所均采用单母线分段分列供电方式运行，各种主要负荷分接于不同母线段。 三、井下高压电缆明细： 矿上有两趟主进线，引至巡司变电站不同母线段，一趟931线，另一趟925线。井下中央变电所由地面配电房10KV输入。 入井一回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 入井二回路：MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2--800m(10KV) 四、校验计算 1、井下入井回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为，MYJV22-8.7/10KV 3*50mm2 ,800m，电缆长度为800m=0.8km。 （1）计算电网阻抗 查附表一，短路电流的周期分量稳定性为
电抗：X=0.072*0.8=0.0576Ω； 电阻：R=0.407*0.8=0.3256 Ω； (2)三相短路电流的计算 （3）电缆热稳定校验 由于断路器的燃弧时间及固有动作时间之和约为t=0.05S; 查附表二得热稳定计算系数取K=142; 故电缆最小热值稳定截面为 Smin<50mm2故选用 MYJV22 -8.7/10KV 3*50 电缆热稳定校验合格，符合要求。 附表一：三相电缆在工作温度时的阻抗值（Ω/Km）
动稳定和热稳定的计算.
电气的热稳定与动稳定 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） 电流通过导体时，导体要产生热量，并且该热量与电流的平方成正比，当有短路电流通过导体时，将产生巨大的热量，由于短路时间很短，热量来不及向周围介质散发，衡量电路及元件在这很短的时间里，能否承受短路时巨大热量的能力为热稳定（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短路电流的有效值）。 额定短时耐受电流的标准值应当从GB762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） 短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力，称作动稳定（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） 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： GB3906[附录D]中公式：S=I/a√(t/△θ) 式中：I--额定短时耐受电流（A）；a—材质系数，铜为13，铝为8.5；t--额定短路持续时间(S)；△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 mm2 31.5KA/4S系统铜母线最小截面积S=（31.5/13）*√4/215=330 mm2 40KA/4S系统铜母线最小截面积S=（40/13）*√4/215=420 mm2 63KA/4S系统铜母线最小截面积S=（63/13）*√4/215=660 mm2 80KA/4S系统铜母线最小截面积S=（80/13）*√4/215=840 mm2 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% =225mm2 31.5KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=330*86.7% =287mm2 40KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=420*86.7% =370mm2 63KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=660*86.7% =580mm2 80KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=840*86.7% =730mm2 根据以上计算,总结所用TMY的最小规格如下: 有人采用:S=I∝√t k jf 10/165；k jf:集肤效应系数-TMY取1.15计算结果偏大，建议采用以上计算。
10kV变电所电气设备的选择与校验
10kV变电所电气设备的选择与校验 供电系统在发生短路时，短路电流非常大，如此大的短路电流通过用电设备和线路，会产生很大的电动力和很高的温度，即我们常说的电动效应和热效应。这两种短路产生的效应对用电设备及导体的安全运行有很大的威胁，因此，在电气设计中电气设备的选择必须能满足正常、过电压、短路和特定条件下安全可靠的要求，并力求技术先进和经济合理。通常在变电所的设计中电气设备的选择分为两步，第一按正常工作条件选择，第二在短路情况下校验其动稳定性和热稳定性。 1 电器设备选择的一般要求 1．1 技术条件 选择的高压电器应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1．1．1 电压 选用的电器允许最高工作电压Umax 不得低于该回路的最高运行电压U N，即Umax≥U N 1．1．2 电流 选用的电器额定电流Ie 不得低于其所在回路在各种可能运行方式下的工作电流I N，即Ie≥I N此外，在选择电气设备时，还应考虑用电设备的安装场所的环境条件等。 1.2 校验的一般原则
1．2．1 电器选定后应按最大可能通过的短路电流进行动稳定和热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若系统回路中的单相、两相接地短路严重时，应按较严重时的短路电流校验。1．2．2 用熔断器保护的电器可不校验热稳定。当熔断器有限流作用时，可不校验动稳定，用熔断器保护的电压互感器可不校验动稳定、热稳定。 1．2．3 短路的热稳定条件I t 2 t＞Q dt 式中：Q dt ———在计算时间ts 内，短路电流的热效应（KA2 s ） I t ———t 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA ） t ———设备允许通过的热稳定电流时间（s ） 校验短路热稳定所用的计算时间t ，按下式计算t = t b +t d式中t b ———继电保护装置保护动作时间（s ）t d ———断路器的全分闸时间（s ） 1．2．4 短路的动稳定条件i sh ≤i dfI sh ≤I df 式中i sh ———短路冲击电流峰值（KA ） I sh ———短路全电流有效值（KA ） i df ———电器允许的极限通过电流峰值（KA ） I df ———电器允许的极限通过电流有效值（KA ） 1．2．5 绝缘水平 在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相
铜排动热稳定校验
都是需要考虑的，特别是母桥距离比较长的时候。需要计算出现短路故障时的电动力，绝缘子类固定件的安装距离、绝缘子安装件的抗屈服力等。不很少有人会特别计算，我感觉是大家都自觉不自觉的把母线规格放大了，所以基本上不用计算。 4 母线的热效应和电动力效应 4.1母线的热效应 4.1.1母线的热效应是指母线在规定的条件下能够承载的因电流流过而产生的热效应。在开关设备和控制设备中指在规定的使用和性能条件下，在规定的时间内,母线承载的额定短时耐受电流（IK）。 4.1.2根据额定短时耐受电流来确定母线最小截面 根据GB3906-1991《3.6-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》[附录F]中公式：S=（I/a）(t/△θ)1/2来确定母线的最小截面。 式中： S—母线最小截面,mm2； I--额定短时耐受电流，A； a—材质系数，铜为13，铝为8.5； t--额定短路持续时间，s； △θ—温升（K）,对于裸导体一般取180K，对于4s持续时间取215K。 如对于31.5kA/4S系统,选用铜母线最小截面积为： S=（31500/13）×（4/215）1/2=330 mm2 铝母线最小截面积与铜母线最小截面积关系为： SAl=1.62SCu 式中, SAl为铝母线的最小截面积；SCu为铜母线的最小截面积。 如对于31.5kA/4S系统,铝母线最小截面积为： SAl=1.62×330 =540 mm2 根据DL404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》中7.4.3条规定，接地汇流排以及与之连接的导体截面，应能通过铭牌额定短路开断电流的87%，可以计算出各种系统短路容量下（短路时间按4S）的接地母线最小截面积。 如对于31.5kA/4S系统,接地铜母线最小截面积为： S=330×86.7% =287mm2 根据以上公式计算，对应各种额定短时耐受电流时，开关设备和控制设备中对应几种常用的额定短时耐受电流，母线最小截面及所用铜母线和铝母线的最小规格见表1： 表1 母线kA/4s 25 31.5 40 63 80 设备中铜母线规格50×6 60×6 80×6或60×8 80×10 100×10 接地铜母线规格50×5 50×6 50×8 80×8 80×10 设备中铝母线规格80×6或60×8 80×8 100×8或80×10 设备中铜母线 最小截面（mm2）260 330 420 660 840 设备中铝母线 最小截面（mm2）425 540 685 1075 1365 4.2 母线的电动力效应 母线是承载电流的导体，当有电流流过时势必在母线上产生作用力。母线受电流的作用力与
案例--变电所母线桥的动稳定校验
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。
电气设备选择及校验方法
电气设备选择的一般原则 按工作环境及正常工作条件选择电气设备； （1） 电气设备所处位置、使用环境、工作条件选择型号 （2） 按工作电压选择电气设备的额定电压 （3） 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 1) 短路热稳定校验 当系统发生短路，有短路电流通过电气设备时，导体和电器各部件温度(或热量) 不应超过允许值，即满足热稳定的条件zhishang1 式中： I ∞— 短路电流的稳态值； tima —短路电流的假想时间； It — 设备在t 秒内允许通过的短时热稳定电流； t — 设备的热稳定时间。 2) 短路动稳定校验 当短路电流通过电气设备时，短路电流产生的电动力应不超过设备的允许应力，即满足动稳定的条件zhishang2 式中： ish ， Ish —— 短路电流的冲击值和冲击有效值; imax ，Imax —— 设备允许的通过的极限电流峰值和有效值。 3）开关电器断流能力校验 对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、熔断器，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量，zhishang3 式中： ， — 三相最大短路电流与最大短路容量； ， — 断路器的开断电流与开断容量。 .N W N U U ≥N c I I ≥
高压开关电器的选择 ? 高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关 1）根据使用环境和安装条件选择设备型号； 2）正常工作条件下，选择设备额定电压和额定电流 3） 按最大可能的短路电流校验动稳定性和热稳定性zhishang4 4）开关电器断流能力校验 例5-1 ：试选择某35KV 户内型变电所主变压器二次侧高压开关柜的高压断路器，已知变压器35/10.5KV ，5000KV A ，三相最大短路电流3.35KA ，冲击短路电流8.54KA ，三相短路容量60.9MV A ，继电保护动作时间1.1S 。 解: 1）变压器工作环境选择类型：户内，故选择户内少油断路器 2）二次侧线路电压选择断路器额定电压，变压器二次侧的额定电流来选择断路器额定电流； 3）高压断路器动稳定和热稳定性校验 4）利用最大开断电流校验高压断路器断流能力 高压断路器选择校验表 jianbiao 高压隔离开关的选择 ? 只用于电气隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，不需校验其断流能力。 例: 试选择如图所示变压器10.5kV 侧高压断路器QF 和高压隔离开关QS 。 已知图中K 点短路时I ’’=I ∞=4.8kA,继电保护动作时间tp=1S 。拟采用快速开断的高压断路器，其固有分闸的时间ttr=0.1S 。 断路器及隔离开关的选择结果 .N W N U U ≥ N c I I ≥(3)(3)max max ,sh sh I I i i ≥≥2(3)2t ima I t I t ∞≥.max (3) .max K oc K oc S S I I ≥≥或2275N I A ===275N I A ≥max 8.54i ≥223.35(1.10.1)t I t ≥?+3.35oc I ≥
动热稳定性校验工作总结
江西省电力公司 2010年变电设备动热稳定校验总结 （2011年元月17日） 随着供电负荷的日益增长，江西电网系统规模不断扩大，电网逐步加强，同时也造成电力系统中短路电流水平逐年增大。为掌握电网中的电气设备是否满足由于高短路电流水平带来的更严格的要求，省公司在2010年12月组织对公司所辖变电设备开展了动热稳定校验工作。 一、校验目的 此次开展的设备动热稳定性能校验主要是为了检验电力系统发生短路故障时，冲击短路电流产生的电动力是否超出设备的承受能力，导致设备的型式结构遭到破坏；以及在短路电流的作用下，设备的大幅度温升是否超过该设备所能允许的最高温度，使设备烧毁。 二、校验内容 此次校验的设备包括省公司所辖的13座500kV变电站、86座220kV变电站、271座110kV变电站、4座35kV变电站的6-500kV变压器、母线、电流互感器、断路器、隔离开关、设备接地引下线、接地网等。 其中，对刚性安装的电力设备如断路器、隔离开关、电流互感器，母排等进行了动稳定性校验，对于接地引下线、
接地网、断路器、隔离开关、电流互感器、变压器等进行了热稳定性校验。 三、校验设备数量 （一）动稳定性校验 共校验断路器7603台，其中500kV断路器129台、220kV 断路器700台、110kV断路器1830台、35kV断路器762台、10kV断路器4015台、6kV断路器167台； 共校验隔离开关14450组，其中500kV隔离开关267组、220kV隔离开关2093组、110kV隔离开关4729组、35kV隔离开关1513组、10kV隔离开关5544组、6kV隔离开关304组； 共校验电流互感器7383组，其中500kV电流互感器128组、220kV电流互感器699组、110kV电流互感器1815组、35kV电流互感器669组、10kV电流互感器3875组、6kV电流互感器176组； 共校验母排404段，其中35kV母排6段、10kV母排385段、6kV母排13段。 （二）热稳定性校验 共校验主变510台，其中500kV变压器19台、220kV变压器114台、110kV变压器376台，35kV变压器1台； 共校验断路器7603台，其中500kV断路器129台、220kV 断路器700台、110kV断路器1830台、35kV断路器762台、
井下高压电缆热稳定性校验
井下高压电缆热稳定性校验 机电运输部 二○一二年七月
一、井下高压电缆明细： 水泵一回路 MYJV 428.7/10-3*150mm 2-520m(6KV) 水泵二回路 MYJV 428.7/10-3*95mm 2-520m(6KV) 井下一回路MYJV 428.7/10-3*150mm 2-520m(6KV) 井下二回路MYJV 428.7/10-3*95mm 2-520m(6KV) 12采区上部一回路MYJV 328.7/10-3*95mm 2-1300m(6KV) 12采区上部二回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-1300m(6KV) 12采区下部一回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-600m(6KV) 12采区下部二回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-600m(6KV) 14采区回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-1400m(6KV) 南翼配电点回路MYJV 328.7/10-3*70mm 2-495m(6KV) 二、校验计算 1、井下水泵一回路高压电缆热稳定性校验 已知条件：该条高压电缆型号为 MYJV 428.7/10-3*150mm 2（6KV ）， 电缆长度为520m 。 短路电流的周期分量稳定性为 X=0.08*0.52=0.0416Ω； R=0.295*0.52=0.1534 Ω ；Ω=+=+=158.01534.00416.02222 X R Z ，A Z I 23021158 .0363003v 3=?==∞ 用短路电流不衰减假想时间等于断路器的动作时间（0.25s ）故电缆最小热值稳定截面为 23mm 81.40141 25.023021tj min ===∞C I S ，Smin<150mm 2 故选用 MYJV 42 3*150 电缆完全符合要求。
热稳定和动稳定校验各自用的是什么电流
热稳定和动稳定校验各自用的是什么电流？ 答：热稳定校验：在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位能够承载的电流的有效值。动稳定校验：开关设备和控制设备在合闸位能够承载的额定短时耐受电流的第一个大半波的电流峰值。 主接线形式是怎样的？特点是什么？ 答：单母线优点：简单、设备少、操作方便、便于扩建。缺点：不够灵活、可靠性低、出现故障时，易影响用户用电。双母线优点：供电可靠调度灵敏、扩建灵活、便于维修校验。缺点：繁琐、易出现操作失误。 无功补偿后变压器的容量如何变化？ 答：容量会增大。 变压器的选择原则是什么？如何选择断路器？ 动稳定和热稳定校验各自用的是什么电流？ 答：变压器选择的原则是：按负荷计算确定变压器的容量、台数、无功功率的补偿，负荷计算以需要系数法为主。高压侧的负荷应计及变压器在计算负荷时的有功及无功损耗。 1、首先根据额定电压选，额定电压要一致。 2、断路器的额定电流要大于等于所用电路的额定电流。 3、断路器的额定开断电流要大于等于所用电路的短路电流。 4、根据环境条件选，如海拔、温度、湿度，选择符合要求的断路器。 5、根据品牌选质量、性价比较高的断路器。 动稳定用的短路冲击电流，热稳定用的短路有效值。 电流互感器是如何选择的？ 变电所的防雷保护有哪些形式？负荷计算的目的？ 答：1.根据电流选用互感器； 连接:将电流互感器与其它仪器串联（例如电流表） 选用：选择变比。例如被测额定电流是60A，若选用100/5变比的，则电流互感器的输出电流是3A。如果启动电流冲击大，还需要选择带防冲击电流的例如500A。 2.安装避雷器。 3.是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据。学则缆线、开关的依据。静电电容容量的依据。
电气设备的选择原则
一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： UN ≥Uet 3、电气设备额定电流的选择 电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 IN ≥Iet 我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计 算值，如装置地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5%，但总共增大的值不能超过 20%。 2、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工
程上常采用下式来做热稳定性校验，即
I2t t ≥I2∞t j 或I∞≤I t√t/t j 式中I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是 在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允 许温度的电流（kA）； t ――与I t相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验 断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求 I max ≥I sh i max ≥i sh 式中I max、i max ――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅 值（kA）； I sh、i sh ――按三项短路电流计算所得的短路全电流的有效值和冲 击电流值（kA）。 3. 开关电器的断流能力的检验 高压断路器、低压断路器和熔断器等设备，应当具备在最严重的短路状态下切断 故障电流的能力。制造厂一般在产品目录中提供其在 额定电压下允许切断的短路电流I zk和允许切断的短路 容量S
关于电气设备的选择方法
式中， 为冲击电流有效值， 为电气设备的极限通过电流有效值。sh I max I (3 ( 电气设备选择的一般原则是什么? 答：电气设备的选择应遵循以下 3 项原则： (1) 按工作环境及正常工作条件选择电气设备 a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号； b 按工作电压选择电气设备的额定电压； c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。 (2) 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3) 开关电器断流能力校验 5-2 高压断路器如何选择？ 答：（1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。 （2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压， 电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流选择额定电流。 （3）动稳定校验 I max ≥ I sh ) (3) （4）热稳定校验 I t 2 t ≥ I ∞3)2 t ima 式中， I t 为电气设备的热稳定电流，t 为热稳定时间。 （5）开关电器流能力校验 对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力。开关电气设备的断流容量不小于 安装点最大三相短路容量，即 S oc ≥ S K .max 5-3 跌落式熔断器如何校验其断流能力? 答：跌落式熔断器需校验断流能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其
上限值,而两相短路电流大于其下限值。 5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？ 答：电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。而电流互感器没有。 5-5电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？ 答：1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。 2）电流互感器一次侧额定电流有 20，30，40，50，75，100，150，200，400，600，800，1000，1200，1500，2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为5A，一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选的大一些。 3）二次回路的负荷取决于二次回路的阻抗的值。 5-6电压互感器应按哪些条件选择？准确度级如何选用？ 答：电压互感器的选择如下： ●按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号； ●电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压； ●按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。 计量用电压互感器准确度选0.5级以上，测量用的准确度选1.0级或3.0级，保护用的准确度为3P级和6P级。 5-7室内母线有哪两种型号？如何选择它的截面？ 答：母线的种类有矩形母线和管形母线，母线的材料有铜和铝。 母线截面选择：（1）按计算电流选择母线截面，且I a1≥I c 式中，I a1为母线允许的载流量；I c为汇集到母线上的计算电流。 （2）年平均负荷、传输容量较大时，宜按经济电流密度选择母线截面，且S ec=I c j ec 式中，j ec为经济电流密度，S ec为母线经济截面。 5-8支柱绝缘子的作用是什么？按什么条件选择？为什么需要校验动稳定而不需要校验热 稳定？
高低压电缆短路电流计算及热稳定性校验开关
短路电流计算及电缆动热稳定性校验 一、变电所开关断路器开断能力及电缆热稳定性校验 S1点三相短路电流计算： 35kV 变压器阻抗：2 22.1.u %7.5 6.30.37()1001008z N T N T U Z S ?===Ω? 35kV 变压器电阻：2 22.1.22. 6.30.0120.007()8 N T N T N T U R P S =?=?=Ω 35kV 变压器电抗：10.37()X ===Ω 电缆电抗：02(x )0.415000.087808000.72()1000 1000i L X ??+?+== =Ω∑ （） 电缆电阻：0 2 (x ) 0.11815000.1187808000.36()1000 1000 i L R ??+?+= = =Ω∑（） 总阻抗： 1 1.15()Z ===Ω S1 点三相短路电流：(3)1 3.16()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500米，变压器容量为500KV A ，查表的：(2)2d I =2.1KA S2 点三相短路电流：32 d d =2.4I I KA = 1、高压电缆的热稳定性校验。 电缆最小允许热稳定截面积： 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％。 2min 70S mm ≤故选用 MYJV22-3×70电缆符合要求。 2、二回路电缆的热稳定性校验，与一回路电缆相同，不在做叙述。 3、高压开关断路器开断能力计算 查电气设备手册及设备说明书确定断路器型号及参数如表 6kV 母线三相稳态短路电流 Ip =3.16KA ZN9L-6/400-12.5断路器的额定开断电流＝12.5KA 符合要求。 4、低压电缆热稳定性校验 电缆最小允许热稳定截面积： 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％。 2min 70S mm ≤故选用 MY-3×70+1×25电缆符合要求。 5、低压开关分断能力校验 按照开关负荷侧最大三相短路电流不超过开关断路器分断电流为原则。KBZ 型馈电开关断路器分段电流为9KA 。
第五章 电气设备的选择教案资料
第五章电气设备的选 择
5 电气设备的选择 电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、可靠、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、导线的选择。 5.1 电气设备选择的一般原则 在变电所中，电气设备的种类很多，它们的工作条件和运行要求各不相同，但选择这些电气设备的基本要求确实一致的。选择电气设备的一般条件是：保证电气设备在正常工作条件不能可靠工作，而在短路情况下不被破坏。即按长期工作条件进行选择，按短路情况进行校验。 1.按正常工作条件选择 电气设备按正常工作条件选择，主要包括以下几个方面： （1）使用环境条件：主要包括设备的安装地点、环境温度、海拔、相对湿度等，还要考虑防尘、防腐、防爆、防火等要求。即根据安装地点的坏境不同，可以分为室内型和室外型两种。 （2）额定电压：电气设备的额定电压应要不小于设备安装地点电网的最高工作电压，即： （3）额定电流：电气设备的额定电流应不小于设备正常工作时的最大负荷电流，即： 目前，我国生产的电气设备是按环境温度设计的，如果安装地点的实际环境温度，则额定电流应乘以温度校正系数
式中，为电气设备长期工作时的最高允许温度；为设备安装地点的实际环境温度。 电气设备的最大长期工作电流，取线路的计算电流或变压器的额定电流。 2.按短路情况进行校验 （1）动稳定校验：动稳定是指电气设备承受短路电流力效应的能力，满足动稳定的条件是： 或 式中，、分别为电气设备允许通过的最大电流峰值和有效值； 、分别 为设备安装地点短路冲击电流的峰值和有效值。 （2）热稳定校验：热稳定是指电气设备承受短路电流热效应的能力，满足热稳定的条件是 式中，为电气设备在t时间内的热稳定电流（kA）；为三相短路稳态短路电流（kA）；t为厂家给出的热稳定试验时间（s）；t为假想时间（s）。 设备名称电压/kV 电流/A 断流容量 /MV.A 短路电流效应检验 动稳定热稳定 高压断路器√√√√√高压隔离开关√√×√√高压负荷开关√√×√√熔断器√√√××低压断路器√√√××低压刀开关√√×××低压负荷开关√√×××电流互感器√√×√√电压互感器√√×××限流电抗器√√×√√
高压电缆热稳定校验
采区变电所高压电缆校验计算 采区（北翼）共安装KBSGZY-630/10型移动变电站2台、KBSGZY-315/10型移动变电站3台，高压电流总量为127.3A ，目前敷设两条MYJV22-3*50型交联聚氯乙烯铠装电缆，电缆载流量为150A ，长度分别为1000m. 系统短路容量S=1.73*31.5*10000V=545.58MVA, 系统的电抗为Xx=100/545.58＝0.183Ω 高压电缆电阻、电抗： Xo=0.08Ω/km Ro=0.42Ω/km, Xg=Xo ×Lg=0.08Ω Rg=Ro ×Lg=0.42Ω, ΣX1= Xx+Xg/Kb 2+Xb=0.183+(0.08/8.32)+0.09142=0.27558Ω ΣR1=Rg/Kb 2+Rb=0.42/8.32+0.01488=0.02097Ω Id (2)=Ue/2√(ΣR)2+(ΣX)2=1200/0.5527=2170.95A 三相短路电流： I d 3 =1.15×I d 2=1.15×2170.95=2496.59A 1、高压电缆的热稳定性校验。 电缆最小允许热稳定截面积： S min =I d 3C ti =2496.598025.0=15.6mm 2 其中：i t ----断路器分断时间，一般取0.25s ；
C——电缆的热稳定系数，交联聚乙烯绝缘电力电缆短路允许温度120℃时，热稳定系数取80 最小允许热稳定截面积15.6mm2<50mm2（使用电缆截面）因此高压电缆的热稳定性符合要求。 2、导线截面积计算公式(导线距离/压降/电流关系) 铜线S=IL÷(54.4×ΔU)；=126A*1000/(54.4*52)=44.46mm2 I-导线中通过的最大电流(A)=P/1.732*U=126A （计算线路电流I ，公式：I= P/1.732×U ，其中：P-功率，用“千瓦”U-电压，单位kV；计算线路电阻R，公式：R=ρ（0.0175）×L/S=0.35，其中：ρ-导体电阻率，铜芯电缆用0.0175代入L—线路长度，用“米”代入S-电缆的标称截面；ΔU-允许的压降(V);计算线路压降，公式：ΔU=I×R=52。 L-导线长度(m);S-导线的截面积(平方毫米) 计算电缆截面45mm2<50mm2（使用电缆截面）符合要求3、电缆载流量计算： 安装设备总高压电流为36*2+18*3=126A；MYJV22-3×50载流量为150A；126A<150A 经以上计算：MYJV22-3×50 8.7/10型电缆符合要求。