【正文】 時間，這個時間可取為被保護設備的繼電保護最慢動 作時間和開關的固有動作時間之和。 對于短路電流非周期分量熱效應，一般情況下 ?。? 短路電流作用下母線電動力的計算 當導線中有電流通過時，在導線周圍就會產生一 個磁場，如果附近存在導線且導線中流過電流，則該 導線將受力（電動力），對于空氣中兩平行細導線 （中心間距為 a，導線長度為 l），有： 牛 上式成立的前提條件是導線為細長導線（ ） 239。39。 ??fzt721 102 ??? aliiFal ?? 否則就要引進修正系數 ，該修正系數可以通 過差別獲得。 在三相交流電路中，流過導線的是交流電流，各 相導線所受到的電動力是不同的，且每時刻的電動 力也是不同的，如果三相導線平放在同一平面中，則 中間導線所承受的電動力最大： 上式的最大值為： 上式就是計算導體承受短路電流時電動力的依據。 xK72 10)2402s i n(2 ????? tIalKF mx ?723 10)( ???? chx ialKF第 4節(jié) 選擇電氣設備時短路計算點的確定 在進行變電所電器設備選擇時，需要對電器設備 進行熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗，進行上述校驗的數據來源 于短路電流計算的結果，因此在進行上述校驗前，要 進行短路計算，就必須首先確定假想短路點。 把可能出現(xiàn)的最大短路電流計算出來，因此計算 短路電流的條件是最大運行方式下的最大短路電流。 我們知道：在最大運行方式（可能投運的發(fā)電機 投入運行、可能出現(xiàn)的變壓器并聯(lián)運行方式、可能出 現(xiàn)的輸電線路并聯(lián)運行方式和可能出現(xiàn)的母線運行方 式）的條件下，可能出現(xiàn)最大短路電流的短路故障 方式有三相短路和兩相短路。如果變電所與電源之 間的電氣距離較遠，就取三相短路電流。 在進行短路電流計算時，根據不同的用途分別計 算出不同時間的短路電流。 通常在末端變電所的短路計算時，給出的條件是 變電所入口處的短路容量，實際上，這個短路容量 對應著一個短路電抗。 在 選擇短路點時，要考慮到設備可能受到的最大 短路電流的影響。 短路電流計算時，需要考慮系統(tǒng)是作為無窮大容 量電源出現(xiàn)還是有限容量電源出現(xiàn)。關于短路電流 計算的方法，可參照電力系統(tǒng)分析課程的有關章節(jié) 內容。 第 5節(jié) 母線、電纜與支持絕緣子的選擇 變電所主要一次設備：斷路器、隔離開關、母 線、導線、電纜、絕緣子、電流互感器、電壓互感 器、避雷器、電抗器等。 本課程主要地設計變電所一次設備的選擇和校驗 問題。在進行變電所設計時，大量的數據來源于 《 電 力工程設計手冊 》 這一類的資料。 一般來說：根據設備的運行 地點 、 環(huán)境 、 正常工 作電壓和電流（含可能出現(xiàn)的過負荷情況） 等初步確 定選用的設備型號；根據短路計算參數對所初步選定 的 設備進行校驗，如果校驗通過， 則所選設備合格， 否則就要調整選擇，對調整后的設備再校驗，直至 合格。 如果沒有辦法在現(xiàn)有設備中選出合格的，則要采 取技術措施確保選擇設備合格（如加限流設備）。 通常根據短路參數校驗的項目，對于不同的設備 有所差別，主要校驗項目有：動穩(wěn)定（在短路電流 引起的電動力作用下，設備不會受到損壞）和熱穩(wěn) 定（短路電流發(fā)熱不會造成設備的損壞）。 通常，對于載流設備（如開關、母線）需要進行 熱穩(wěn)定校驗，對于需要承受短路電流引起的電動力 的設備（如絕緣子、開關），需要進行動穩(wěn)定校驗， 有些設備只要進行上述兩種校驗之一（如絕緣子）， 而有些設備則兩種校驗都要進行（如開關）。 除了上述兩種校驗項目之外，其它的一些校驗項 目則與具體的設備有關，如互感器的容量校驗。 母線和電纜的選擇是根據不同的工作條件確定， 設計內容有：母線和電纜的導電截面積、母線和電 纜的結構形式和材料。確定后進行動穩(wěn)定校驗和熱 穩(wěn)定校驗。 動穩(wěn)定校驗 熱穩(wěn)定校驗 經濟電流密度 長期最大工作電流 校驗計算項目 選擇計算項目 母線的選擇 母線一般有硬母線和軟母線，前者多用于屋內 配電裝置，后者在屋外配電裝置中常用。導電材料 可以是銅或鋁。 按最大長期工作電流選擇母線截面 要求根據導線允許溫度查表獲得的允許電流大于 母線長期工作電流。即： 查表獲得的數據是在標準環(huán)境溫度（ 25℃ ）下 的數據，當環(huán)境溫度高與該溫度不一致時，通過下 式修正： m a II ? 式中： 或通過查表獲得。 實際計算時，可首先修正長期工作電流，即： 按經濟電流密度選擇母線截面 導線發(fā)熱損耗隨著導線截面積的增加而降低， 同時，導線截面積的增加將導致導線的投資和維護 費用增加，考慮上述兩條件可獲得導線的年運行費 用，對應年運行費用最小值，就是導線的經濟截面 積。 xuxut IKI ??.25???xuxu tK????KII ggm a x.39。m a x. ? 每種材料的導線都有一個經濟電流密度（根據 最大負荷利用小時數），由導線的長期工作電流除 以經濟電流密度就可以獲得導線的經濟截面積。即： 式中： 為導線長期工作電流（ A）， 為經濟電流 密度（ A/ ）。 故導線截面的選擇有兩種方法： 根據最大長期工 作電流 ， 根據經濟電流密度 。 根據經濟電流密度選擇導線的實際流程 ： 一般來 說，選擇導線時，首先確定導線材料，一般是先鋁后 銅，在鋁導線不能滿足要求時才考慮銅導線，根據 ngjIS ?2mmgI nj最大負荷利用小時數和導線材料確定經濟電流密度 （查表），計算出導線截面，查表，選擇一款比計 算截面大但最接近計算截面的導線。 根據最大長期工作電流選擇導線的實際流程 ： 根據給出的最大長期工作電流，查表，取一款允許 電流大于該長期工作電流且最接近該電流的導線。 注意進行環(huán)境溫度修正。 根據經濟電流密度選擇的導線可能與根據最大長 期工作電流選擇的導線不一樣，但最終選擇的導線 截面一定能滿足最大長期工作電流的要求，一般情 況下，用經濟電流密度選擇出來的導線截面要大一 些。 實際上，按經濟電流密度選擇導線截面積的方 法多用于輸電線路而非母線， 母線通常按照最大長 期工作電流來選擇其截面積。 母線的校驗 按短路條件校驗母線的熱穩(wěn)定性 母線的最小容許截面為： 式中的 C值可根據導線材料、短路發(fā)生的起始溫 度通過查表獲得。 在這里提一點看法：在進行設計的時候，有很 多參數我們不見得完全知道，如上面提到的短路 fiz CS ??1m in發(fā)生時 導線起始溫度，肯定是在環(huán)境溫度的基礎上 加上一個溫差，這個溫差取多少就與工作經驗有關 了。 按短路條件校驗母線的機械穩(wěn)定性 分別對屋內和屋外兩種條件進行校驗。 1．屋內安裝的母線 屋內母線為硬母線，導線的截面形狀以矩形居 多（一般屋內配電裝置的電壓等級較低，因此電流 較大，為避免趨膚效應引起導線電阻增大而選矩 形）。 屋內配電裝置的導線從屋外引進時，需要通過 墻體，在墻體中的導線用穿墻套管防護，而在屋 內，導線則需要用支持絕緣子固定，因此，對于屋 內安裝的母線來說，在短路電流產生的電動力作用 下，母線不會產生變形是進行機械穩(wěn)定性校驗的目 標。 對