电气设备的电动力计算
电气设备的电动力计算
---------导体短路时的电动力计算
一、两平行圆导体间的电动力
如图所示，长度为l 的两根平行圆导体，分别通过电流i 1和i 2，并且i 1=i 2，两导体的中心距离为a,直径为d ，当导体的截面或直径d 比a 小得很多以及a 比导体长度l 小得很多时，可以认为导体中的电流i 1和i 2集中在各自的几何轴线上流过。
计算两导体间的电动力可以根据比奥—沙瓦定律。计算导体2所受的电动力时，可以认为导体2处在导体1所产生的磁场里，其磁感应强度用B1表示，B1的方向与导体2垂直，其大小为
)(2241
7
1
710110
10T a
a
i i H B --?=?==ππμ
式中H 1—导体1中的电流i 1所产生的磁场在导体2处的磁场强度 μ0—空气的倒磁系数
则导体2全长l 上所受的电动力为
?--?=?=l
N l a
dx a
i i i i F 02
17
2
17
2)
(2210
10
同样，计算导体1所受的电动力时，可认为导体1处在导体2所产生的磁场里，显然，导体1所受到的电动力与导体2相等。
有公式可知，两平行圆导体间的电动力大小与两导体通过的电流和导体长度成正比，与导体间中心距离成反比。
二、两平行矩形截面导体间的电动力
如图为两条平行矩形截面导体，其宽度为h,厚度为b,长度为l,两导体中心的距离为a ，通过的电流为i1和i2，当b 与a 相比不能忽略或两导体之间布置比较近时，不能认为导体中的电流集中在几何轴线流过，因此，应用前述公式求这种导体间的电动力将引起较大的误差。实际应用中，在上述公式里引入一个截面形状系数，以计及截面对导体间电动力的影响，即得出求两平行矩形截面导体间电动力的计算公式
)(2217
10
N a
l F K i i x -?=
式中 K x —截面形状系数
截面形状系数的计算比较复杂，对于常用的矩形母线截面形状系数，已经绘制成曲线，设计的时候可查得。
图 平行矩形截面导体 三、三相母线短路时的电动力
三相母线布置在同一平面中，是实际中经常采用的一种布置型式。母线分别通过三相正弦交流电流Ia 、Ib 和Ic ，在同一时刻，各相电流是不相同的。发生对称三相短路时，作用于每相母线上的电动力大小是由该相母线的电流与其它两相电流的相互作用力所决定的。在校验母线动稳定时，用可能出现的最大电动力作为校验的依据。经过证明，B 相所受的电动力最大，比A 、C 相大7%，由于电动力的最大瞬时值与短路冲击电流有关，故最大电动力用冲击电流表示，则B 相所受到的电动力为
)(73.12
7
10
N a
L i F ch zd -?=
式中 F zd ——三相短路时的最大电动力，N L ——母线绝缘子跨距，m
a
——相间距离，m
i ch ——三相短路冲击电流（一般高压回路内短路时，I i ch
'
'=55.2；
直接由大容量发电机供电的母线短路时，I i ch
''=7.2
在同一地点两相短路时最大电动力比三相短路小，所以，校验电器设备时，采用三相短路来校验其动稳定。
四、校验电气设备动稳定的方法
动稳定是指电动力稳定，是电气设备承受短路电流引起的机械效应的能力。
1．校验母线动稳定的方法 按下式校验母线动稳定 )
(p a zd
y
σ
σ
≥
σy ——母线材料的允许应力，p p p a a a ，，，硬钢为硬铜为硬铝为1010106
6615713769???
σ
zd
——母线最大计算应力，p a
)(10)(P P a a zd
W
FL W
M =
=
σ
)(m N M ?母线所受的最大弯矩，—式中：
m W 3
截面系数，—
三相母线水平布置平放时，W=0.167bh 2
三相母线水平布置竖放时，W=0.167hb 2
2．校验电器动稳定的方法
按下式校验电器动稳定
i i ch j ≥
式中 ij ——电器极限通过电流的幅值，从电器技术数据表中查得
ich ——三相短路冲击电流。
例题2 已知发电机引出线截面S=2（100×8）mm 2,其中h=100mm,b=8mm,2表示一根母线有两条。三相母线水平布置平放。母线相间距离a=0.7m,母线绝缘子跨距L=1.2m 。
三相短路冲击电流为46Ka 。求三相短路时的最大电动力Fzd 和三相短路时一相母线中两条母线间的电动力Fi 。
解：
1。求Fzd 根据公式，母线三相短路时所受的最大电动力为 i F ch zd a
L 2
7
10
73.1-?=
)
(5.6277
.02.173.1)
1046(10
32
7
N =??
?=?-
2.求F i 根据公式K i i F x i a
l 217
10
2-?=
式中),(822103
m b a -??==由于两条矩形母线的截
面积相等，通过相同的电流，所以式中)
(23462
12
110103
321A i i i ch
?=??=
=
=。
式中母线长度等于绝缘子跨距L,所以L=1.2m 。
根据)
(301538
.0822.12,38.007
.0100
88208.01008)1023(10
1032
3
7
N h b b h
b b b h
b b a h b F K i x
=?????
?===+=
+=
+-=+-==
?--所以
所以，查得
短路电流计算公式
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4
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铜排的计算方法 1 铜排载流量计算方法 2 铜铝排载流量快速查询：
3 估算法： 单条铜母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 双母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 X 1.5(经验系数) 铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜应该按5-8A/平方, 铝应该按3-5A/平方 常用铜排的载流量计算方法： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为: 母排12厚时为20;10厚时为18; 依次为:[12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12]. 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定） 3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃]
4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求TMY100*10载流量为： 单层：100*18=1800(A)[查手册为1860A]； 双层：2(TMY100*10)的载流量为：1860*1.58=2940(A)；[查手册为2942A]； 三层：3(TMY100*10)的载流量为：1860*2＝3720(A)[查手册为3780A] 以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 另外，铜排载流量也有一个非常简明的计算公式： 单根矩形铜排载流量= 排宽 * (排厚 +8.5)A 例如：15*3的40℃时载流量=15*11.5=172.5A 100*8的40℃时载流量=100*16.5=1650A 双层载流量＝1.5倍单层载流量 三层载流量＝2.0倍单层载流量
母线电动力及动热稳定性计算
母线电动力及动热稳定性计算 1 目的和范围 本文档为电气产品的母线电动力、动稳定、热稳定计算指导文件，作为产品结构设计安全指导文件的方案设计阶段指导文件，用于母线电动力、动稳定性、热稳定性计算的选型指导。 2 参加文件 表1 3 术语和缩略语 表2 4 母线电动力、动稳定、热稳定计算 4.1 载流导体的电动力计算 4.1.1 同一平面内圆细导体上的电动力计算
? 当同一平面内导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时（见图1），导体1l 上的电动力计 算 h F K I I 4210 π μ= 式中 F ——导体1l 上的电动力（N ） 0μ——真空磁导率，m H 60104.0-?=πμ； 1I 、2I ——流过导体1l 和2l 的电流（A ）； h K ——回路系数，见表1。 图1 圆细导体上的电动力 表1 回路系数h K 表 两导体相互位置及示意图 h K 平 行 21l l = ∞=1l 时，a l K h 2= ∞≠1l 时，?? ? ???-+=l a l a a l K h 2)(12 21l l ≠ 22 2) ()(1l a m l a l a K h ++-+= 22)()1(l a m +-- l a m =
? 当导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时，沿1l 导体任意单位长度上各点的电动力计 算 f 124K f I I d μ= π 式中 f ——1l 导体任意单位长度上的电动力（m N ）； f K ——与同一平面内两导体的长度和相互位置有关的系数，见表2。 表2 f K 系数表
4.1.2 两平行矩形截面导体上的电动力计算 两矩形导体（母线）在b ＜＜a ，且b ＞＞h 的情况下，其单位长度上的电动力F 的 计算见表3。 当矩形导体的b 与a 和h 的尺寸相比不可忽略时，可按下式计算 712 210x L F I I K a -=? 式中 F -两导体相互作用的电动力，N ； L -母线支承点间的距离，m ； a -导体间距，m ； 1I 、2I -流过两个矩形母线的电流，A ； x K -导体截面形状系数； 表3 两矩形导体单位长度上的电动力 4.1.3 三相母线短路时的电动力计算
短路电流计算方法
供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流 和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(Ω) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值
电线截面电流计算公式
电线截面电流计算公式 （供参考） 导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。请在使用电源时，特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。 导线线径一般按如下公式计算： 铜线： S= IL / 54.4*U` 铝线： S= IL / 34*U` 式中：I——导线中通过的最大电流（A） L——导线的长度（M） U`——充许的电源降（V） S——导线的截面积（MM2） 说明： 1、U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。 2、计算出来的截面积往上靠. 绝缘导线载流量估算 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 导线截面(mm 2 ) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流是截面倍 数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 载流量 (A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 一般情况下： 铜线每平方毫米6安培。铝线是每平方毫米5安培(仅供快速估算) 4平方的铜线：4*6=24A 6平方的铜线：6*6=36A 10平方的铜线：10*6=60A 16平方的铜线：16*6=96A 4平方的铝线：4*5=20A 6平方的铝线：6*5=30A 10平方的铝线：10*5=50A 16平方的铝线：16*5=90A
一、低压配电室的要求 1) 门应向外开，门口装防鼠板； 2) 有采光窗和通风百叶窗，百叶窗应防雨、雪、小动物进入室内； 3) 电缆沟底应有坡度和集水坑； 4) 不装盘的电缆沟应有沟盖板； 5) 盘前通道大于1.3米，盘后通道大于0.8米，并有安全护栏； 6) 一层配电室地面标高应0.5米以上。 二、配电盘的安装 1) 配电盘应为标准盘，顶有盖，前有门； 2) 配电盘外表颜色应一致，表面无划痕； 3) 配电盘母线应有色标； 4) 配电盘应垂直安装，垂直度偏差小于5o； 5) 拉、合闸或开、关柜门时，盘身应无晃动现象； 6) 配电盘上电流表、电压表等按要求装全； 7) 配电盘上个出线回路应有标示； 8) 配电盘一次母线尽可能用铜排连接，压接螺丝两侧有垫片，螺母侧有弹簧垫片，如用多股塑铜线连接，应压接铜鼻子； 9) 配电盘二次控制线应集中布线，并用塑料带及绑带包扎固定，控制电缆备用线芯在控制电缆分支处螺旋缠绕好； 10) 配电盘的互感器、电动机保护器等小件也应牢固固定好。 三、电缆的安装 1) 电缆沟安装的应先检查电缆沟的走向、宽度、深度、转弯处和各交叉跨越处的预埋管是否符合设计要求； 2) 电缆入沟中后，不必严格将其拉直，应松弛成波浪形； 3) 电缆的两端应留有做检修的长度余量； 4) 电缆固定支架间或固定点间的距离，不应大于1米； 5) 电缆穿管敷设时，管内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不小于100毫米； 6) 电缆在埋地敷设或电缆穿墙、穿楼板时，应穿管或采取其他保护措施； 7) 电缆从地下或电缆沟引出地面时，出地面2米的一段应用金属管或罩加以保护； 8) 直埋电缆深度为0.7米，电缆上下应各铺盖100毫米厚的软土或沙，并盖混凝土保护，及埋设电缆标志桩； 9) 直埋电缆时禁止将电缆平行敷设在管道的上面或下面； 10) 一般禁止地面明敷电缆，否则应有防止机械损伤的措施； 11) 相同电压的电缆并列敷设时，电缆间净距应大于35毫米，且不小于电缆外径； 12) 低压与高压电缆应分开敷设。并列敷设时净距不应小于150毫米； 13) 进出配电室的电缆应排列整齐，并用绑线固定好，挂上标志牌； 14) 电缆水平悬挂在钢索上，固定点的距离不应大于0.6米。 四、电动机的安装 1) 检查电动机的名牌，看功率、电压是否符合图纸要求； 2) 检查电动机的接线盒是否正确，螺丝是否有松动，接线盒是否密封良好； 3) 检测电动机的绝缘电阻，新设备应大于1MΩ，旧设备应大于0.5MΩ；
(完整word版)母线技术参数计算方法.doc
母线主要性能参数的计算方法 1、 交流电阻的计算 l R 201 (T 20) K j K i b h 其中： R ——交流电阻（ ）； 20 —— 20℃时导体电阻率（ mm 2 / m ）； ——导体的电阻温度系数（℃ -1 ） ,TMY 0.00385 ； T ——导体实际工作温度 ( ℃ ) ； l ——导体长度（ m ）； b ——导体厚度（ mm ）； h ——导体宽度（ mm ）； K j ——集肤效应系数； b h 6X30 6X40 6X50 6X60 6X80 6X110 6X150 6X200 K j 1.015 1.026 1.04 1.055 1.09 1.15 1.21 1.25 K i ——邻近效应系数，取 1.03 。 2、 感抗计算 对于密集型母线： D j X 0.1445lg D z 其中： X ——母线每相感抗（ m / m ）； D j ——每相导体间的几何均距（ mm ）。 D j 3 D AB D BC D AC ，其中： D AB n n D aa ' D ab ' D an ' n D ba ' D bb ' D bn ' n D na ' D nb ' D nn ' n n (D aa D ab D an ' ) (D aa D ab D ')(D aa ' D ab D an ' ) an 式中： D aa ' b A ， A 为导体间绝缘层厚度； D ab ' D aa 2 D ab 2 ， D ab h K ，其中 n 1 D an ' D aa 2 D an 2 ， D an h K ，其中 n 1 D an ' D na ' ； K 1； K n 1； 且 D BC 、 D AC 与 D AB 的计算方法相同。
硬母线温升计算
硬母线温升计算 请教各位，低压成套开关设备垂直母线额定短时耐受电流如何选取？ 在论坛一直潜水，学习帕版及各位老师的帖子，受益匪浅。本人有一事不明白，低压成套开关设备垂直母线的额定短时耐受电流如何选取？ 对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？ 另，帕版经常提到的“MNS Engineering Guide-line ”式中下载不到，可否提供以下？谢谢 楼主的问题是： 对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？ 我们先来计算一番： 因为：Sn=√3UpIn，所以In=2500x103/(1.732x400)=3609A 因为：Ik=In/Uk，所以Ik=3609/0.06=60.15kA 对于断路器而言，选择断路器的极限短路分断能力Icu>60.15kA即可，一般取为65kA。但是对于主母线来说，是不是我们也选择它的动稳定性等于65kA 就可以了？ 动稳定性的定义是：低压开关柜抵御瞬时最大短路电流电动力冲击的能力。那么60.15kA就是最大短路电流的瞬时值吗？ 我们来看下图：
这张图我们看了N遍了。其中Ip就是短路电流的稳态值，也是短路电流的周期分量。在楼主的这个问题中，我们计算得到的60.15kA 就是Ip，它也等于短路电流稳态值Ik。显然，它不是短路电流的最大瞬时值 短路电流的最大瞬时值是冲击短路电流峰值Ipk，Ipk=nIk。根据IEC 61439.1或者GB 7251.1，我们知道当短路电流大于50kA后，n=2.2，于是冲击短路电流峰值Ipk=nIk=2.2x60.15=132.33kA，这才是动稳定性对应的最大短路电流瞬时值 也就是说，对于楼主的这个范例，低压开关柜主母线的峰值耐受电流必须大于132.33kA 我们来看GB 7251.1-2005是如何描述峰值耐受电流与短时耐受电流之间的关系的，如下： 我们发现，对于主母线来说，它的峰值耐受电流与短时耐受电流之比就是峰值系数n
变频器直流母线电容纹波电流计算方法
变频器直流母线电容纹波电流计算方法 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个： （1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差； （2）提供逆变器开关频率的输入电流； （3）减小开关频率的电流谐波进入电网； （4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量； （5）提供瞬时峰值功率； （6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
姚春球版《发电厂电气部分》计算题及参考答案
第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理 1.发热对导体和电器有何不良影响？ 答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。 2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？ 答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。 短时发热是指短路电流通过时引起的发热。虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。 ~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。对流：自然对流换热河强迫对流换热 3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？ 答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。 提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。 4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？ 答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。 计算方法见笔记“如何求θf”。 6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？ 答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。 进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。这种校验称为动稳定校验。 7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。 答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。具体见笔记本章第五节。 8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？ 答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。 配电装置的硬导体及其支架都具有质量和弹性，组成一个弹性系统，在两个绝缘子之间的硬导体可当作两端固定的弹性梁，这种情况下就需要考虑动态应力。 9.大电流母线为什么广泛采用全连式分相封闭母线？ 答：防止相间短路；屏蔽磁场、减小干扰和对附近钢构的影响；减小相间电动力；不用安装昂贵的机组断路器。 10.何谓碰撞游离、热游离、去游离？他们在电弧的形成和熄灭过程中起何作用？ 答：碰撞游离即电场游离：在电场作用下，带电粒子被加速到一定能量，碰撞前面的中性质点，形成新的带电粒子，连锁发生的结果，使间隙中带电粒子增多。 热游离：由于电弧的高温，中性质点自动离解成自由电子和正离子的现象。 去游离：使带电质点减少的过程，称为去游离过程。 碰撞游离进行的结果，使触头间充满自由电子和正离子，具有很大的电导。 热游离的作用是维持电弧的稳定燃烧。
短路电流计算案例之欧阳家百创编
短路容量及短路电流的计算 欧阳家百（2021.03.07） 1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?= 100%""*（1-1） 变压器标么值计算公式：rT j k T S S u X ?= 100%*（1-2） 线路标么值计算公式：2*j j L L U S L X X ??=（1-3） 电抗器标么值计算公式：j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%*（1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = *（1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""] )1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6）
其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取 0.08km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω L 高压线路长度，km r U 额定电压，kV r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MV A "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA
"M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ， rM qM M I K I 9.0" = rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取 1.4~1.7 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换 （a ） （b ） （c ） （d ）
铜排载流量计算法(网络软件)
铜排载流量计算法 简易记住任何规格的矩形母排的载流量 矩形母线载流量： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为:母排12厚时为20;10厚时为18;依次为: [12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12] . 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定）3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃] 4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) ) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求ＴＭＹ100*10载流量为： 单层：１００*１８＝１８００（Ａ）［查手册为１８６０Ａ］； 双层：２（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８００*１.５８＝２９４０（Ａ）；［查手册为２９４２Ａ］；
三层：３（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８６０*２＝３７２０（Ａ）［查手册为３７８０Ａ］以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 铜排的载流量表 一、矩形铜排 铜母排截面25℃35℃ 平放（A）竖放（A）平放（A）竖放（A） 15×3 176 185 20×3 233 245 25×3 285 300 30×4 394 415 40×4 404 425 522 550 40×5 452 475 551 588 50×5 556 585 721 760 50×6 617 650 797 840 60×6 731 770 940 990 60×8 858 900 1101 1160 60×10 960 1010 1230 1295 80×6 930 1010 1195 1300 80×8 1060 1155 1361 1480
6KV短路电流计算
6KV 短路电流计算 一、 35KV 系统：最大运行方式系统电抗X ×=1.763 最小运行方式系统电抗X ×=2.438 1#主变：S11-8000/35 7.22% 2#主变：S11-8000/35 7.22% 正常供电线路运河I 线全长8KM 二、 计算： 基准容量按100MV A ：（母线阻抗转为100MV A 基准容量） Sb=100MV A 基准容量转换： 1、 母线标么阻抗：最大运行方式X ×＝1.763× 1000100 ＝0.1763 最小运行方式X ×＝2.438×1000 100 ＝0.2438 2、运河I 线标么阻抗：X ×＝X ?L ? 2 b b U S ＝0.406×8× 2 37100 ＝0.237 （当U N ＝35－220KV 时，X ＝0.406Ω/KM ） 3、 1#主变标么阻抗：X ×1＝100 22 .7·3 610800010100??＝0.9025 2#主变X ×2＝1#主变X ×1＝0.9025 三、 锅炉房（电缆长度550米） 最大运行方式： 电缆型号：MYJV 22－3×70 (X=0.08)
1、 电缆阻抗标么值： *X = X '·L · 2 b b U S ＝0.08×0.55× 2 3.6100 ＝0.056 2、 最大运行方式下三相短路电流计算 1.316 ∑* X ＝0.1763+0.237+0.9025+0.056＝1.3718 短路电流标么值：*I = ∑* X 1 ＝3718.11＝0.73 ) 3(d I ＝*I ·b I ＝0.73×9.17＝6.69 KA 3、 最小运行方式下三相短路电流计算 1.383 ∑* X ＝0.2438+0.237+0.9025+0.056＝1.43 短路电流标么值：*I = ∑*X 1＝43 .11＝0.699 ) 3(d I ＝*I ·b I ＝0.699×9.17＝6.4 KA ) 2(d I =5.6KA
矩形母线技术规范
技术规范书 项目单位工程名称货物描述 矩形母线,铜,4000A 表1矩形母线参数表 序号项目单位 标准参数值 投标人保证值 备 注硬铜硬铝 1 导体密 度 g/cm38.9 2.7 8.9 2.7 2 抗拉极 限强度 MPa 厚度 1.25mm以 下 >300 <120 厚度 1.25mm以 下 >300 <120 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度7mm以 上 >250 厚度7mm以 上 >250 3 20℃时 电阻率 μ Ω·m 0.0172 0.0295 0.0172 0.0295 4 熔点℃1083 658 1083 658 5 每1℃温 度电阻 系数 Ω·m 0.00382 0.0036 0.00382 0.0036 6 延伸率% 6 3 6 3 7 轧制截 面误差 % < 1 < 3 < 1 < 3 8 长度偏 差 mm < 10 < 10 9 壁厚偏 差 mm ≤ 1 ≤ 1 10 弯曲度/ 弯曲半径按GBJ149-1990 规定 弯曲半径按GBJ149-1990 规定 铝矩形母线（竖放或平放）下，长期容许的载流量（见表2）。 单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-1 母线尺寸宽*厚（mm）铝 交流直流
25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 100ⅹ8 120ⅹ8 60ⅹ10 80ⅹ10 100ⅹ10 120ⅹ10 165 215 265 365 480 540 665 740 870 1025 1150 1155 1320 1425 1480 1625 1820 1900 2070 155 202 249 343 451 507 625 695 818 1080 1340 965 1240 1530 1785 1085 1390 1710 1945 134 174 215 296 389 438 539 600 705 932 1155 831 1070 1315 1540 936 1200 1475 1680 165 215 265 370 480 545 670 745 880 1170 1455 1040 1355 1690 2040 1180 1540 1910 2300 155 202 249 348 451 512 630 700 827 1100 1368 977 1274 1590 1918 1110 1450 1795 2160 134 174 215 300 389 446 543 604 713 950 1180 844 1100 1370 1655 956 1250 1550 1865 铜矩形母线竖放或平放下，长期容许的载流量 单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-2 母线尺寸宽*厚（mm）铜 交流直流 25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 210 275 340 475 625 700 860 955 1125 1480 1810 1320 1690 197 258 320 446 587 659 809 898 1056 1390 1700 1240 1590 170 223 276 385 506 567 697 774 912 1200 1470 1070 1370 210 275 340 475 625 705 870 960 1145 1510 1875 1345 1755 197 258 320 446 587 664 818 902 1079 1420 1760 1265 1650 170 223 276 385 506 571 705 778 928 1225 1520 1090 1420
短路电流计算公式
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4 因为S=1.73*U*I 所以IJZ (KA)1.565.59.16144
母线电容计算
变频器中直流母线电容的纹波电流计算 2010年06月26日评论(0)|浏览(130) 点击查看原文 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个[1]： （1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差； （2）提供逆变器开关频率的输入电流； （3）减小开关频率的电流谐波进入电网； （4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量； （5）提供瞬时峰值功率； （6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 2 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到[2]，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
母线槽参数及技术要求内容
母线槽参数及技术要求 1、密集型母线槽性能参数和要求 1.1母线结构型式：密集母线；电压等级：380V 耐压等级：690V 1.2母线系统：交流TN-C系统 1.3防护等级：IP55；额定频率：50HZ；额定绝缘电压：660AC；绝缘电阻：≥20MΩ 1.4母线槽至少采用100%相线容量的N线，PE线要求不少于50%相线容量，允许采用铝导体外壳作为接地，但必须是可靠的，截面＞50%相线的外壳方式。 1.5母线槽必须保证110%额定电流下长期稳定运行。 1.6电流密度必须不大于2A/MM2 1.7地线系统采用先进的整体接地地线（地线将相线和中性线全部包裹在，从而把直接带电部分完全隔离，同时阻断母线周围的磁路，以保证母线槽具有了可靠的接地性能，较小的电抗值，较强的抗谐波能力）。 1.8导体材料 1.8.1母线槽A、B、C、N四相导体采用T2电解铜轧制的高导电率TMY电工硬铜排，符合国标，铜排纯度要求≥99.99%，导电率≥98.6%，电抗率≤0.00032Ωmm2 /m，硬度HB≥65。
1.8.2铜排表面全长必须镀锡。 1.8.3中性线的材料、截面及制造工艺与相线相同，中性线等效截面应等于100%的相线等效截面。 1.8.4接地导体等效截面应不小于50%的相线等效截面母线接地。1.9绝缘材料: 1.9.1母线绝缘介质选用阻燃材料，绝缘等级及耐热等级达到A级或A级以上，能耐受150℃高温和-60℃的低温，在火灾时不释放有毒气体。 1.9.2绝缘材料采用整体包覆每相铜排的工艺，绝缘老化寿命达到30年以上。 1.9.3在长期处于-5℃～40℃的环境温度下，能保持其柔韧性和介电强度，不会老化。介电强度≥80KV/mm，抗拉强度＞12Mpa。 1.9.4 投标人应提供绝缘材料的所有相关的检测报告。 1.10外壳材料: 1.10.1为保证母线槽的强度和刚度及散热效果，母线槽系统外壳侧板采用带散热装置外壳，必须提供相应报告。 1.10.2采用全封闭形式，结构紧凑，配置灵活，动热稳定性好，有较强的抗外力冲击能力。 1.10.3线槽外表面应作阳极氧化处理，以达到良好的防腐蚀效果。1.11其它性能要求 1.11.1密集母线与变压器的连接要求采用的铜导体软连接，低压盘和母线连接采用硬连接。 1.11.2密集母线接头部分为了保证良好的电气接触性能，应作镀锡或镀银处理。接头导体之间的接触必须是锡——锡接触，以保证低的接
井下高压系统短路电流计算及高压控制开关分段能力和电缆热稳定校验
井下高压系统短路电流计算及高压控制开关分段能力和电缆热稳定校验 35K V变电站 MYJ V22-3×120 0.66K m 中央变电所 MYJ V22-3×120 1.6K m 采区变电所 S1S2 S3 综采工作面配电点 M Y P T J - 3 × 5 1 . 4 K m 35/10 6.3MV A 井下高压系统短路电流计算及高压控制开关分段能力和电缆热稳定性校验： Y0=0.38Ω/K m X0=0Ω/K m △P k=36k w △P0=6k w U K％=7.5％I0％=0.45％Y0=0.179Ω/k m X0=0.06Ω/k m Y0=0.179Ω/k m X0=0.06Ω/k m （一）S1点回路总阻抗 1、求短路回路中各元件折算阻抗；
R T1=△P K/1000·U N2/S N2=36/1000×10.52/6.32=3969/39690=0.1Ω X T1=U K%/100×U N2/S N=7.5/100×10.52/6.3=826.875/630=1.3125Ω R L1=0.179×0.66=0.11814Ω X L1=0.06×0.66=0.0396Ω （二）求短路回路总阻抗； X互=1.3125+0.0396=1.3521Ω （三）求S1点的短路参数； I S（3）=Vav/3×∑=10.5/3×1.3521=10.5/2.342=4.48KA i im=2.55I S（3）=2.55×4.48=11.43KA I im=1.52I S（3）=1.52×4.48=6.81KA S S=Uar2/X∑=10.52/1.35=81.7MVA I S2=0.866I S（3）=0.866×4.48=3.88KA 井下中央变电所高压真空配电装置（PJG-400/10Y）极限允许通过电流值为31.5KA，2s热稳态电流为12.5KA。
动力配电箱负荷计算
动力配电箱负荷计算 计算方法 动力负荷计算一般采用需要系数法，有功计算负荷的基本公式为 30P =d K e P （3.1） 30P ------三相用电设备组的有功计算负荷 d K ------用电设备组的需要系数； e P -------用电设备组的额定容量。 在求出有功计算负荷30P 后，按下列各式分别求出其余的计算负荷。 无功计算负荷为 30Q =30P ?tan （3.2） 式中，?tan 为对应于用电设备组cos ?的正切值。 视在计算负荷为 30S =30P / cos ? （3.3） 式中，cos ?为用电设备组的平均功率因数。 计算电流为 30I =30S / 3N U （3.4） 式中，N U 为用电设备组的额定电压。 动力负荷计算 1．地下一层AP-(-1)-1动力设备负荷计算，由系统图：
Pwp1=3kW, Iwp1=30S / 3N U = ? cos 330N U P = 3/(3×0.38×0.8)=5.7A Pwp2=0.75kW, Iwp2=0.75/(3×0.38×0.8)=1.42A Pwp3=5.5kW, Iwp3=5.5/(3×0.38×0.8)=10.4A Pwp4=5.5kW, Iwp4=5.5/(3×0.38×0.8)=10.4A (备用) Pwp5=1.5kW, Iwp3=1.5/(3×0.38×0.8)=2.9A 配电箱容量为e P =3+0.75+5.5+1.5=10.75kW 计算负荷为 30P =d K e P =0.8×10.75=8.6kW 计算电流为 30I = ? cos 330N U P =8.6/（3×0.38×0.8）=16.3A 2．地下一层AP-(-1)-2动力设备负荷计算，由系统图： 动力设备负荷计算，由系统图： Pwp1=5.5kW, Iwp1=5.5/(3×0.38×0.8)=10.5A Pwp2=5.5kW, Iwp2=5.5/(3×0.38×0.8)=10.5A (备用) 配电箱容量为e P =5.5kW 计算负荷为 30P =d K e P =1×5.5=5.5kW 计算电流为 30I = ? cos 330N U P =5.5/（3×0.38×0.8）=10.5A 3．其余动力配电箱负荷计算列表：
短路电流计算公式
二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量 Sjz =100 MVA 基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, , , ,, KV