第七章高压电气设备的选择ppt课件

1、第七章 高压电气设备的选择第一节 高压电气设备选择普通条件和原那么第二节 高压开关电器的选择第三节 互感器的选择第四节 高压熔断器的选择第五节 支柱绝缘子和穿墙套管的选择第六节 母线和电缆的选择思索题与习题.第七章 高压电气设备的选择教学目的：经过实例讲述，使学生熟习和掌握发电厂变电站一 次电气设备选择的条件和校验工程，进一步加深和强化前 面学过的电气一次设备和配电安装的相关知识。复习旧课：回想变电站中的电气设备和配电安装的有关知识。重 点：发电厂变电站一次电气设备选择的原那么。难 点：如何正确选择一次电气设备。学习方法：经过观看变电站和各种电气设备图片，在曾经建立 的变电站工程模型中思索如何

2、正确地将这些电气设备组成 一个有机的整体，构成一个“活的系统，在工程实际中理 解和掌握本单元内容。.第一节 高压电气设备选择普通条件和原那么一、高压电气设备选择与校验的普通条件二、高压电气设备的选择与校验工程三、按正常任务条件选择高压电气设备 额定电压和最高任务电压 额定电流 按环境任务条件校验四、短路条件校验 短路热稳定校验 电动力稳定校验 短路电流计算条件 短路计算时间. 高压电气设备选择与校验的普通条件 电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实践任务特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电平安可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。 为了保证高压电气设备的可靠

3、运转，高压电气设备选择与校验的普通条件有： 1按正常任务条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择； 2按短路条件包括动稳定、热稳定校验； 3按环境任务条件如温度、湿度、海拔等选择。. 高压电气设备的选择与校验工程 高压电气设备的选择与校验工程见表7-1。. 额定电压和最高任务电压 高压电气设备所在电网的运转电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高任务电压Ualm不得低于所接电网的最高运转电压。 普通电气设备允许的最高任务电压可达1.11.15UN ，而实践电网的最高运转电压Usm普通不超越1.1UNs，因此在选择电气设备时，普通可按照电气设备的额定电压UN不低于安装

4、地点电网额定电压UNs的条件选择，即 UN UNs . 额定电流电气设备的额定电流N是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许经过电流。 N应不小于该回路在各种合理运转方式下的最大继续任务电流max，即N max 。由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力坚持不变，故其相应回路的max为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5倍；假设变压器有过负荷运转能够时， max应按过负荷确定1.32倍变压器额定电流；母联断路器回路普通可取母线上最大一台发电机或变压器的max ；出线回路的max除思索正常负荷电流包括线路损耗外，还应思索事故时由其它回路转移过来的负荷。. 按环境任务条件校验在选择电气

5、设备时，还应思索电气设备安装地点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超越普通电气设备运用条件时，应采取措施。 当周围环境温度0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许任务电流应乘以修正系数K，即我国的电气设备运用的额定环境温度N=40。如周围环境温度0高于40小于60时，其允许电流普通可按每增高1，额定电流减少1.8%进展修正，当环境温度低于40时，环境温度每降低1，额定电流可添加0.5%，但其max不得超越的20%。该式对求导体的在实践环境温度下的长期允许任务电流，此时公式中的N普通为25。. 短路条件校验短路热稳定校验 短路电流经过电气设备时，电气设备各部件温度(或发热效

6、应)应不超越允许值。满足热稳定的条件为 式中 t 厂家给的电气设备在时间t秒内的热稳定电流。 短路稳态电流值。 t与t相对应的时间。 tdz短路电流热效应等值计算时间。. 短路条件校验电动力稳定校验 电动力稳定是电气设备接受短路电流机械效应的才干，也称动稳定。满足动稳定的条件为 或式中 ich、ch短路冲击电流幅值及其有效值； ies 、es电气设备允许经过的动稳定电流的幅值及 其有效值。 以下几种情况可不校验热稳定或动稳定： 1用熔断器维护的电器，热稳定由熔断时间保证。 2采用限流熔断器维护的设备，可不校验动稳定。 3装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可 不校验动、热稳定。. 短路条件

7、校验短路电流计算条件 为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内顺应电力系统开展的需求，作校验用的短路电流应按以下条件确定。 1容量和接线按本工程设计最终容量计算，并思索电力系统远景开展规划；其接线应采用能够发生最大短路电流的正常接线方式，但不思索在切换过程中能够短时并列的接线方式(如切换厂用变压器时的并列)。 2短路种类普通按三相短路验算，假设其它种类短路较三相短路严重时，那么应按最严重的情况验算。 3计算短路点选择经过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。. 短路条件校验短路计算时间 校验热稳定的等值计算时间tdz为周期分量等值时间tz及非周期分量等值时间tfz之

8、和，对无穷大容量系统，显然tz按和短路电流继续时间相等,按继电维护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间tab之和，即式中 tkd断路器全开断时间； td维护动作时间； tgf断路器固有分闸时间，可查附录1； th断路器开断时电弧继续时间，对少油断路器为 0.040.06s，对SF6和紧缩空气断路器约为0.020.04s。开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，思索到主维护拒动等缘由，按最不利情况，取后备维护的动作时间。.第二节 高压开关电器的选择一、高压断路器的选择 高压断路器种类和型式的选择 高压断路器额定开断电流和短路关合电流的选择二、高压隔分开关的选择 高压隔分开关选择 高压隔分开关

9、选择例题三、高压重合器的选择 额定电压、额定电流、安装点最大缺点电流 维护区末端最小缺点电流、与其他设备配合四、高压分段器的选择 起动电流 记录次数 记录时间. 高压断路器选择种类和型式 高压断路器应根据断路器安装地点、环境和运用条件等 要求选择其种类和型式。真空断路器在35kV及以下电力系统 中得到了广泛运用，有取代油断路器的趋势。SF6断路器也 已在1035kV的城乡电网建立和改造中得到运用。 高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应， 仅部分少油断路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的 操动机构可供选择。普通电磁式操动机构需配公用的直流合 闸电源，但其构造简单可靠；弹簧式构造比较

10、复杂，调整要 求较高；液压操动机构加工精度要求较高。操动机构的型 式，可根据安装调试方便和运转可靠性进展选择。 . 高压断路器选择额定开断电流 在额定电压下，断路器能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流Nbr。在高压断路器中其值不应小于实践开断瞬间短路电流周期分量k ，即 我国消费的高压断路器在做型式实验时，仅计入了20%的非周期分量。普通中、慢速断路器，由于开断时间较长(0.1s)，短路电流非周期分量衰减较多，能满足国家规范规定的非周期分量不超越周期分量幅值20%的要求。运用快速维护和高速断路器时，其开断时间小于0.1s，当在电源附近短路时，短路电流的非周期分量能够超越周期分量的20%

11、，因此需求进展验算。. 高压断路器选择短路关合电流 在断路器合闸之前，假设线路上已存在短路缺点，那么在断路器合闸过程中，动、静触头间在未接触时即有宏大的短路电流经过预击穿，更容易发生触头熔焊和蒙受电动力的损坏。 断路器在关合短路电流时，不可防止地在接通后又自动跳闸，此时还要求可以切断短路电流，因此，额定关合电流是断路器的重要参数之一。为了保证断路器在关合短路时的平安，断路器的额定关合电流iNcl不应小于短路电流最大冲击值ich ， 即. 高压隔分开关的选择 隔分开关选择及校验条件除额定电压、电流、动热稳定校验外，还应看其种类和方式的选择，其型式应根据配电安装特点和要求及技术经济条件来确定。表7

12、-2为隔分开关选型参考表。.高压隔分开关选择例题 例7-1 如图7-1所示降压变电所中一台变压器，容量为7500kVA，其短路电压百分值为Ud%=7.5，二次母线电压为10kV，变电所由无限大容量系统供电，二次母线上短路电流为 I“=I=5.5kA。作用于高压断路器的定时限维护安装的动作时限为s，瞬时动作的维护安装的动作时限为0.05s，拟采用高速动作的高压断路器，其固有开断时间为0.05s，灭弧时间为0.05s，断路器全开断时间那么为tOP=0.05+0.05=0.1s，试选择高压断路器与隔分开关。. 高压隔分开关选择例题答案 解：所选断路器任务电流为短路电流冲击值为 ich=2.55“=1

13、4kA短路电流热效应的等值计算时间为 tk=t=tpop+top=1+0.1=1.1s1s，可忽略tk，那么tdz= tk=1.1s根据上述计算选择户内SN10-10I-600型的高压断路器和GN7-10-600型的隔分开关，经短路稳定性校验，均合格。并选取CD10与CS7-lT型操作机构。. 重合器选择额定电压、额定电流、最大缺点电流 选重合器要使其额定参数满足安装地点的条件，包括： 1额定电压 重合器的额定电压安装地点的系统最高运转电压。 2额定电流 重合器的额定电流应大于安装地点的预期长久的最大负荷电流。为满足维护配合要求，还应选择好串联线圈和电流互感器的额定电流。通常，选择重合器额定电

14、流时留有较大的裕度。选择串联线圈时应以实践预期负荷为准。 3确定安装地点最大缺点电流 重合器的额定短路开断电流应大于安装地点的长久规划最大缺点电流。. 重合器选择末端最小缺点电流、与其他设备配合 4确定维护区域未端最小缺点电流 重合器的最小分闸电流应小于维护区段最小缺点电流。对液压控制重合器，这主要涉及选择串联线圈额定电流问题：电流裕度大时，可顺应负荷的添加并可防止对涌流过于敏感；而电流裕度小时，可对小缺点电流反响敏感。有时，可将重合器维护区域的末端直接选在缺点电流至少为重合器最小分闸电流的1.5倍处，以保证满足该项要求。 5与线路其他维护设备配合 这主要是比较重合器的电流时间特性曲线，操作顺

15、序和复归时间等特性，与线路上其他重合器、分段器、熔断器的维护配合，以保证在重合器后备维护动作或在其他线路元件发生损坏之前，重合器可以及时分断。. 分段器选择起动电流 1. 启动电流 分段器的额定启动电流应为后备维护开关最小分闸电流的80%。当液压控制分段器与液压控制重合器配合运用时，分段器与重合器选用一样额定电流的串联线圈即可。由于液压分段器的启动电流为其串联线圈额定电流的1.6倍，而液压重合器的最小分闸电流为其串联线圈额定电流的2倍。电子控制分段器的启动电流可根据其额定电流直接整定，但必需满足上述“80%原那么。电子重合器整定值为实践动作值，应思索配合要求。. 分段器选择记录次数 2. 记录

16、次数 分段器的计数次数应比后备维护开关的重合次数少一次。当数台分段器串联运用时，负荷侧分段器应依次比其电源侧分段器的计数次数少一次。在这种情况下，液压分段器通常不用降低其启动电流值的方法来到达各串联分段器之间的配合，而是采用不同的计数次数来实现，以免因网络中涌流呵斥分段器误动。. 分段器选择记忆时间 3.记忆时间 必需保证分段器的记忆时间大于后备维护开关动作的总累积时间，否那么分段器能够部分地“忘记缺点开断的分闸次数，导致后备维护开关多次不用要的分闸或分段器与前级维护都进入闭锁形状，使分段器起不到应有的作用。 液压控制分段器的记忆时间不可调理，它由分闸活塞的复位快慢所决议。复位快慢与液压机构中

17、油粘度有关。.第三节 互感器的选择一、电流互感器的选择 一次回路额定电压和一、二次额定电流选择 电流互感器种类和型式以及准确级的选择 二次容量或二次负载的校验 电流互感器热稳定和动稳定校验二、电压互感器的选择 电压互感器一次回路额定电压选择 二次侧额定电压、种类和型式 按准确级选择和按额定二次容量选择. 电流互感器一次侧额定电压和额定电流选择 1.电流互感器一次侧额定电压和电流选择 电流互感器一次回路额定电压和电流选择应满足：式中 UN1、N1电流互感器一次额定电压和电流。 为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次侧额定电流应尽能够与最大任务电流接近。 2. 二次额定电流的选择 电流互感器的二次

18、额定电流有5A和1A两种。普通强电系统用5A， 弱电系统用1A。. 电流互感器种类和型式及准确级的选择 3. 电流互感器种类和型式的选择 选择互感器，应根据安装地点和安装方式选择相顺应的类别和型式。选用母线型电流互感器时，留意校核窗口尺寸。 4. 准确级的选择 为保证丈量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供丈量仪表的准确级。如:装于重要回路(如发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等)中的电能表和计费的电能表普通采用0.51级表，相应的互感器的准确级不应低于0.5级；对丈量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和500kV级宜用0.2级。供运转监视、估算电能的电能表和控制盘上仪表普通

19、皆用11.5级的，相应的电流互感器应为0.51级。供只需估计电参数仪表的互感器可用3级的。. 电流互感器二次容量或负载的校验 5. 电流互感器二次容量或二次负载的校验 为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接实践负载Z2l或所耗费的实践容量荷S2应不大于该准确级所规定的额定负载ZN2或额定容量SN2，即 SN2S2= IN22 Z2l 或 ZN2 Z2lRwi+Rtou + Rm + Rr 式中 Rm ， Rr 电流互感器二次回路中所接仪表内阻的总和与所接继电器内阻的总和，可由产品样本或附录9中查得。 Rwi 电流互感器二次联接导线的电阻。 Rtou 电流互感器二次连线的接触电阻，普通取为0.

20、1。. 电流互感器热稳定和动稳定校验 6. 热稳定和动稳定校验 1电流互感器的热稳定校验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进展。电流互感器热稳定才干常以1s允许经过的一次额定电流N1的倍数Kh来表示，故热稳定应按下式校验式中 Kh，N1 由消费厂给出的电流互感器的热稳定倍数 及一次侧额定电流。 ，tdz 短路稳态电流值及热效应等值计算时间。. 电流互感器热稳定和动稳定校验1 2电流互感器内部动稳定才干，常以允许经过的一次额定电流最大值的倍数kmo一动稳定电流倍数表示，故内部动稳定可用下式校验式中 Kmo，IN1 由消费厂给出的电流互感器的动稳定倍 数及一次侧额定电流。 ich 缺点时能够经过

21、电流互感器的最大三相 短路电流冲击值。 . 电流互感器热稳定和动稳定校验2 由于邻相之间电流的相互作用，使电流互感器绝缘瓷帽上遭到外力的作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验瓷套管的机械强度。瓷套上的作用力可由普通电动力公式计算，故外部动稳定应满足 式中 Fal作用于电流互感器瓷帽端部的允许力； l 电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子 之间的跨距。 系数0.5表示互感器瓷套端部接受该跨上电动力的一半。. 电压互感器一次回路额定电压选择 1. 电压互感器一次回路额定电压选择 为了确保电压互感器平安和在规定的准确级下运转，电压互感器一次绕组所接电力网电压应在1.10.9UN1范围内变动，即

22、满足以下条件式中 UN1 电压互感器一次侧额定电压。选择时，满足UN1= UNs 即可。. 二次侧额定电压、种类和型式、准确级选择 2. 电压互感器二次侧额定电压的选择 电压互感器二次侧额定线间电压为100V。 3. 电压互感器种类和型式的选择 电压互感器的种类和型式应根据装设地点和运用条件进行选择，例如:在635kV屋内配电安装中，普通采用油浸式或浇注式； 110220kV配电安装通常采用串级式电磁式电压互感器；220kV及其以上配电安装，当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。. 4. 准确级选择 首先根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器接线方式，并尽能够将负荷均匀分布在各相

23、上，然后计算各相负荷大小，按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级额定容量。有关电压互感器准确级的选择原那么，可参照电流互感器准确级选择。普通供功率丈量、电能丈量以及功率方向维护用的电压互感器应选择0.5级或1级的，只供估计被测值的仪表和普通电压继电器的选用3级电压互感器为宜。 准确级选择. 按额定二次容量选择1 5. 按额定二次容量选择 电压互感器的额定二次容量对应于所要求的准确级SN2，应不小于电压互感器的二次负荷S2，即式中 S0、P0 、Q0各仪表的视在功率、有功功率和无功 功率。 cos各仪表的功率因数。. 按额定二次容量选择2 由于电压互感器三相负荷常不相等，为了满足准确级要求

24、，通常以最大相负荷进展比较。计算电压互感器各相的负荷时，必需留意互感器和负荷的接线方式。表7-4列出电压互感器和负荷接线方式不一致时每相负荷的计算公式。.第四节 高压熔断器选择一、额定电压选择二、额定电流选择 熔管额定电流选择 熔体额定电流选择三、熔断器开断电流校验四、熔断器选择性校验. 高压熔断器选择额定电压选择 1. 额定电压选择 对于普通的高压熔断器，其额定电压UN必需大于或等于电网的额定电压UNs。但是对于充填石英砂有限流作用的熔断器，那么不宜运用在低于熔断器额定电压的电网中，这是因为限流式熔断器灭弧才干很强，在短路电流到达最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时因截流而产生过电压，其过

25、电压倍数与电路参数及熔体长度有关，普通在UNs=UN的电网中，过电压倍数约22.5倍，不会超越电网中电气设备的绝缘程度，但如在UNsUN的电网中，因熔体较长，过电压值可达3.54倍相电压，能够损害电网中的电气设备。. 高压熔断器选择熔管额定电流选择 2. 额定电流选择 熔断器的额定电流选择，包括熔管的额定电流和熔体的额定电流的选择。 1熔管额定电流的选择 为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高压熔断器的熔管额定电流应满足下式的要求，即式中 INft熔管的额定电流 INfs熔体的额定电流. 高压熔断器选择熔体额定电流选择 2熔体额定电流选择 为了防止熔体在经过变压器励磁涌流和维护范围以外

26、的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作，维护35kV及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式选择，即式中 K可靠系数不计电动机自启动时K=1.11.3， 思索电动机自启动时K=1.52.0； Imax电力变压器回路最大任务电流。. 高压熔断器选择熔体额定电流选择 用于维护电力电容器的高压熔断器的熔体，当系统电压升高或波形畸变引起回路电流增大或运转过程中产生涌流时不应误熔断，其熔体按下式选择，即式中K可靠系数(对限流式高压熔断器，当一台电力电容器 时K=1.52.0，当一组电力电容器时K=1.31.8)； Nc电力电容器回路的额定电流。. 高压熔断器选择熔断器开断电流校验 3. 熔

27、断器开断电流校验式中 Nbr熔断器的额定开断电流 对于没有限流作用的熔断器，选择时用冲击电流的有效值ch 进展校验；对于有限流作用的熔断器，在电流达最大值之前已截断，故可不计非周期分量影响，而采用I“进展校验。. 高压熔断器选择熔断器选择性校验 4. 熔断器选择性校验 为使前后两级熔断器之间或熔断器与电源维护安装之间动作的选择性，应进展熔体选择性校验。如图7-4为两个不同熔体安秒特性曲线Nfs1 Nfs2，同一电流同时经过此二熔体时，熔体1先熔断。所以，为了保证动作的选择性，前一级熔体应采用熔体1，后一级熔体应采用熔体2。维护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流容量两项来选择。 .第

28、五节 支柱绝缘子和穿墙套管的选择一、绝缘子简介 支柱绝缘子 户内支柱绝缘子 户外支柱绝缘子 套管绝缘子 户内套管绝缘子 户外套管绝缘子二、支柱绝缘子和穿墙套管的选择 支柱绝缘子和穿墙套管的动稳定性 支柱绝缘子或穿墙套管上的最大电动力. 绝缘子简介 绝缘子俗称为绝缘瓷瓶,它广泛地运用在发电厂和变电所的配电安装、变压器、各种电器以及输电线之中。用来支持和固定裸载流导体，并使裸导体与地绝缘,或者用于使安装和电气设备中处在不同电位的载流导体间相互绝缘。因此,要求绝缘子必需具有足够的电气绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性等等。 绝缘子按安装地点,可分为户内(屋内)式和户外(屋外)式两种。按构造用途可分为

29、支持绝缘子和套管绝缘子。. 支柱绝缘子户内式支柱绝缘子 支柱绝缘子又分为户内式和户外式两种。户内式支柱绝缘子广泛运用在3110kV各种电压等级的电网中。 1. 户内式支柱绝缘子 户内式支柱绝缘子可分为外胶装式、内胶装式及联合胶装式等三种 . 支柱绝缘子户外式支柱绝缘子 2.户外式支柱绝缘子 户外支柱绝缘子有针式和实心棒式两种。图7-6所示为户外支柱绝缘子构造图。主要由绝缘瓷体2、4,铸铁帽5和具有法兰盘的装脚1组成。. 套管绝缘子户内式套管绝缘子 套管绝缘子简称为套管。套管绝缘子按其安装地点可分户内式和户外式两种。 1.户内式套管绝缘子 依其载流导体的特征可分为三种型式：采用矩形截面的载流体、

30、采用圆形截面的载流导体和母线型。前两种套管载流导体与其绝缘部分制做成一个整体，母线型套管本身不带载流导体，运用时将原载流母线装于该套管矩形窗口内。 图7-7 为CME-10型母线式套管绝缘子构造，由瓷壳1、法兰盘2、金属帽3等部分组成。金属帽3上有矩形窗口4,窗口为穿过母线的地方,矩形窗口的尺寸决议于穿过套管母线的尺寸和数目。套管的额定电流由穿过母线的额定电流确定。. 套管绝缘子户内式套管绝缘子. 套管绝缘子户外式套管绝缘子 2.户外式套管绝缘子 用于将配电安装中的户内载流导体与户外载流导体之间的衔接处，其两端的绝缘按户内外两种要求设计，图7-8中右端为户内部分，外表构造平滑，无伞裙，为户内式

31、套管绝缘子构造；左端为户外部分，瓷体外表有伞裙，为户外式套管绝缘子构造。. 支柱绝缘子及穿墙套管的选择 支柱绝缘子及穿墙套管的动稳定性应满足式7-27的要求： FalFca 7-27式中 Fal 支柱绝缘子或穿墙套管的允许荷重。 Fca 加于支柱绝缘子或穿墙套管上的最大计算力。Fal可按消费厂家给出的破坏荷重Fdb的60%思索，即 Fal=0.6 Fdb (N) 支柱绝缘子和穿墙套管的选择和校验工程见下表： . 支柱绝缘子及穿墙套管的选择 Fca即最严重短路情况下作用于支柱绝缘子或穿墙套管上的最大电动力，由于母线电动力是作用在母线截面中心线上，而支持绝缘子的抗弯破坏荷重是按作用在绝缘子帽上给出

32、的，如图7-9所示，二者力臂不等，短路时作用于绝缘子帽上的最大计算力为：Fca=Fmax (N) (7-28)式中 Fmax 最严重短路作用于母线上的最大电动力。 H1 支柱绝缘子高度(mm)。 H 从绝缘子底部至母线程度中心线高mm。 b 母线支持片的厚度，普通竖放矩形母线 b=18mm；平放矩形母线b=12mm。. 支柱绝缘子及穿墙套管的选择 计算Fmax的阐明如下： 布置在同一平面内的三相母线(如图7-10)，在发生短路时，. 支柱绝缘子及穿墙套管的选择式中 a母线间距m Lca计算跨距m。 对母线中间的支持绝缘子，Lca 取相邻跨距之和的一半。对母线端头的支持绝缘子，Lca 取相邻跨距

33、的一半，对穿墙套管，那么取套管长度与相邻跨距之和的一半。支持绝缘子所受的力为 .第六节 母线和电缆的选择一、母线的选择与校验 母线选择的工程 母线资料、类型和布置方式 母线截面的选择 按最大长期任务电流选择和按经济电流密度选择 母线热稳定校验 母线动稳定校验二、电缆的选择与校验 电缆的根本知识 按构造类型和额定电压选择电缆 电缆截面选择 按最大长期任务电流选择和按经济电流密度选择 热稳定校验 电压损失校验. 母线的选择与校验母线选择的工程母线选择的工程普通包括： 母线资料、类型和布置方式; 导体截面; 热稳定; 动稳定等项进展选择和校验； 对于110kV以上母线要进展电晕的校验； 对重要回路的

34、母线还要进展共振频率的校验。 . 母线的选择与校验母线的资料 1母线的资料 配电安装的母线常用导体资料有铜、铝和钢。铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性能好，是首选的母线资料。 但是铜在工业和国防上的用途广泛，还因储量不多，价钱较贵，所以普通情况下，尽能够以铝代铜，只需在大电流安装及有腐蚀性气体的屋外配电安装中，才思索用铜作为母线资料。. 母线的选择与校验常用硬母线的类型 2常用硬母线类型 常用的硬母线截面有矩形、槽形和管形。矩形母线常用于35kV及以下、电流在4000A及以下的配电安装中。单条矩形截面积最大不超越1250mm2。当任务电流超越最大截面单条母线允许电流时，可用小于4的几条矩形母线

35、并列运用。 槽形母线机械强度好，载流量较大，集肤效应系数也较小，普通用于40008000A的配电安装中。管形母线集肤效应系数小，机械强度高，管内还可通风和通水冷却，因此，可用于8000A以上的大电流母线。另外，由于圆形外表光滑，电晕放电电压高，因此可用于110kV及以上配电安装。 . 母线的选择与校验母线的布置方式 3母线的布置方式图7-11为矩形母线的布置方式表示图。当三相母线程度布置时，图7-7(a)与图7-7(b)相比，前者散热较好，载流量大，但机械强度较低，而后者情况正好相反。图7-7(c)的布置方式兼顾了前二者的优点，但使配电安装的高度添加，所以母线的布置应根据详细情况而定。. 母线

36、截面选择按最大长期任务电流选择 除配电安装的汇流母线及较短导体(20m以下)按最大长期任务电流选择截面外，其他导体的截面普通按经济密度选择。 1. 按最大长期任务电流选择 母线长期发热的允许电流al ， 应不小于所在回路的最大长期任务电流max，即 Kalmax 7-31式中 al相对于母线允许温度和规范环境条件下导体 长期允许电流； K综合修正系数，与环境温度和导体衔接方式等 有关，其中温度修正系数参考式7-3。. 母线截面选择按经济电流密度选择 2.按经济电流密度选择 按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低，年综合费用包括电流经过导体所产生的年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等。从

37、降低电能损耗角度看，母线截面越大越好，而从降低投资、折旧费和利息的角度，那么希望截面越小越好。 综合这些要素，使年综合费用最小时所对应的母线截面称为母线的经济截面，对应的电流密度称为经济电流密度。表7-7为我国目前依然沿用的经济电流密度值。. 母线截面选择按经济电流密度选择表7-7 经济电流密度值 A/mm2按经济电流密度选择母线截面按下式计算式中 max经过导体的最大任务电流，A； Jec经济电流密度，A/mm2。. 母线的选择与校验母线热稳定校验 按正常电流及经济电流密度选出母线截面后，还应按热稳定校验。按热稳定要求的导体最小截面为 7-33式中 短路电流稳态值 A Ks集肤效应系数，对于

38、矩形母线截面在100mm2以 下，Ks=1。 tdz热稳定计算时间，s。 C热稳定系数。. 母线的选择与校验母线热稳定校验 热稳定系数C值与资料及发热温度有关。C值如表7-8。 . 母线的选择与校验母线动稳定校验 各种外形的母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电流经过母线时，电动力将使母线产生弯曲应力， 因此必需校验母线的动稳定性。 安装在同一平面内的三相母线，其中间相受力最大，即 (7-34)式中 Kf母线外形系数，当母线相间间隔远大于母线截面 周长时， Kf =1。其他情况可由有关手册查得。 l母线跨距，(m)； a母线相间距，(m)。. 母线的选择与校验母线动稳定校验 母线通常每隔一定间

39、隔由绝缘瓷瓶自在支撑着。因此当母线受电动力作用时，可以将母线看成一个多跨距载荷均匀分布的梁，当跨距段在两段以上时，其最大弯曲力矩为 (7-35) 假设只需两段跨距时，那么 (7-36)式中 Fmax 一个跨距长度母线所受的电动力N。. 母线的选择与校验母线动稳定校验 母线资料在弯曲时最大相间计算应力为 (7-37)式中 W母线对垂直于作用力方向轴的截面系数，又称抗弯矩m3，其值与母线截面外形及布置方式有关，对常遇到的几种情况的计算式列于图7-12中。 要想保证母线不致弯曲变形而遭到破坏，必需使母线的计算应力不超越母线的允许应力，即母线的动稳定性校验条件为 7-38式中 al一母线资料的允许应力

40、，对硬铝母线al =69MPa; 对硬铜母线al =MPa。. 母线的选择与校验母线动稳定校验图母线抗弯矩W计算表712. 母线的选择与校验母线动稳定校验 假设在校验时， ，那么必需采取措施减小母线的计算应力，详细措施有：将母线由竖放改为平放；放大母线截面，但会使投资添加；限制短路电流值能使大大减小，但须增设电抗器；增大相间间隔a；减小母线跨距 l 的尺寸，此时可以根据母线资料最大允许应力来确定绝缘瓷瓶之间最大允许跨距，即 7-38式中 F1单位长度母线上所受的电动力N/m 当矩形母线程度放置时，为防止导体因自重而过分弯曲，所选取的跨距普通不超越1.52m。思索到绝缘子支座及引下线安装方便，常选取绝缘子跨距等于配电安装间隔的宽度。. 电缆的选择与校验电缆的根本知识 电缆的根本构造包括导电芯、绝缘层、铅包或铝包和维护层几个部分。供配电系统中常用的电力电缆，按其缆芯资料分为铜芯和铝芯两大类。按其采用的绝缘介质分油浸纸绝缘和塑料绝缘两大类。 电缆制造本钱高，投资大，但是具有运转可靠、不易受外界影