【正文】 時(shí)間，這個(gè)時(shí)間可取為被保護(hù)設(shè)備的繼電保護(hù)最慢動(dòng) 作時(shí)間和開(kāi)關(guān)的固有動(dòng)作時(shí)間之和。 對(duì)于短路電流非周期分量熱效應(yīng)，一般情況下 ?。? 短路電流作用下母線電動(dòng)力的計(jì)算 當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過(guò)時(shí)，在導(dǎo)線周圍就會(huì)產(chǎn)生一 個(gè)磁場(chǎng)，如果附近存在導(dǎo)線且導(dǎo)線中流過(guò)電流，則該 導(dǎo)線將受力（電動(dòng)力），對(duì)于空氣中兩平行細(xì)導(dǎo)線 （中心間距為 a，導(dǎo)線長(zhǎng)度為 l），有： 牛 上式成立的前提條件是導(dǎo)線為細(xì)長(zhǎng)導(dǎo)線（ ） 239。39。 ??fzt721 102 ??? aliiFal ?? 否則就要引進(jìn)修正系數(shù) ，該修正系數(shù)可以通 過(guò)差別獲得。 在三相交流電路中，流過(guò)導(dǎo)線的是交流電流，各 相導(dǎo)線所受到的電動(dòng)力是不同的，且每時(shí)刻的電動(dòng) 力也是不同的，如果三相導(dǎo)線平放在同一平面中，則 中間導(dǎo)線所承受的電動(dòng)力最大： 上式的最大值為： 上式就是計(jì)算導(dǎo)體承受短路電流時(shí)電動(dòng)力的依據(jù)。 xK72 10)2402s i n(2 ????? tIalKF mx ?723 10)( ???? chx ialKF第 4節(jié) 選擇電氣設(shè)備時(shí)短路計(jì)算點(diǎn)的確定 在進(jìn)行變電所電器設(shè)備選擇時(shí)，需要對(duì)電器設(shè)備 進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，進(jìn)行上述校驗(yàn)的數(shù)據(jù)來(lái)源 于短路電流計(jì)算的結(jié)果，因此在進(jìn)行上述校驗(yàn)前，要 進(jìn)行短路計(jì)算，就必須首先確定假想短路點(diǎn)。 把可能出現(xiàn)的最大短路電流計(jì)算出來(lái)，因此計(jì)算 短路電流的條件是最大運(yùn)行方式下的最大短路電流。 我們知道：在最大運(yùn)行方式（可能投運(yùn)的發(fā)電機(jī) 投入運(yùn)行、可能出現(xiàn)的變壓器并聯(lián)運(yùn)行方式、可能出 現(xiàn)的輸電線路并聯(lián)運(yùn)行方式和可能出現(xiàn)的母線運(yùn)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(yuǎn)，就取三相短路電流。 在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，根據(jù)不同的用途分別計(jì) 算出不同時(shí)間的短路電流。 通常在末端變電所的短路計(jì)算時(shí)，給出的條件是 變電所入口處的短路容量，實(shí)際上，這個(gè)短路容量 對(duì)應(yīng)著一個(gè)短路電抗。 在 選擇短路點(diǎn)時(shí)，要考慮到設(shè)備可能受到的最大 短路電流的影響。 短路電流計(jì)算時(shí)，需要考慮系統(tǒng)是作為無(wú)窮大容 量電源出現(xiàn)還是有限容量電源出現(xiàn)。關(guān)于短路電流 計(jì)算的方法，可參照電力系統(tǒng)分析課程的有關(guān)章節(jié) 內(nèi)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(shè)備：斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母 線、導(dǎo)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(shè)計(jì)變電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 問(wèn)題。在進(jìn)行變電所設(shè)計(jì)時(shí)，大量的數(shù)據(jù)來(lái)源于 《 電 力工程設(shè)計(jì)手冊(cè) 》 這一類的資料。 一般來(lái)說(shuō)：根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行 地點(diǎn) 、 環(huán)境 、 正常工 作電壓和電流（含可能出現(xiàn)的過(guò)負(fù)荷情況） 等初步確 定選用的設(shè)備型號(hào)；根據(jù)短路計(jì)算參數(shù)對(duì)所初步選定 的 設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)，如果校驗(yàn)通過(guò)， 則所選設(shè)備合格， 否則就要調(diào)整選擇，對(duì)調(diào)整后的設(shè)備再校驗(yàn)，直至 合格。 如果沒(méi)有辦法在現(xiàn)有設(shè)備中選出合格的，則要采 取技術(shù)措施確保選擇設(shè)備合格（如加限流設(shè)備）。 通常根據(jù)短路參數(shù)校驗(yàn)的項(xiàng)目，對(duì)于不同的設(shè)備 有所差別，主要校驗(yàn)項(xiàng)目有：動(dòng)穩(wěn)定（在短路電流 引起的電動(dòng)力作用下，設(shè)備不會(huì)受到損壞）和熱穩(wěn) 定（短路電流發(fā)熱不會(huì)造成設(shè)備的損壞）。 通常，對(duì)于載流設(shè)備（如開(kāi)關(guān)、母線）需要進(jìn)行 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，對(duì)于需要承受短路電流引起的電動(dòng)力 的設(shè)備（如絕緣子、開(kāi)關(guān)），需要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)， 有些設(shè)備只要進(jìn)行上述兩種校驗(yàn)之一（如絕緣子）， 而有些設(shè)備則兩種校驗(yàn)都要進(jìn)行（如開(kāi)關(guān)）。 除了上述兩種校驗(yàn)項(xiàng)目之外，其它的一些校驗(yàn)項(xiàng) 目則與具體的設(shè)備有關(guān)，如互感器的容量校驗(yàn)。 母線和電纜的選擇是根據(jù)不同的工作條件確定， 設(shè)計(jì)內(nèi)容有：母線和電纜的導(dǎo)電截面積、母線和電 纜的結(jié)構(gòu)形式和材料。確定后進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)和熱 穩(wěn)定校驗(yàn)。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定校驗(yàn) 經(jīng)濟(jì)電流密度 長(zhǎng)期最大工作電流 校驗(yàn)計(jì)算項(xiàng)目 選擇計(jì)算項(xiàng)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(nèi) 配電裝置，后者在屋外配電裝置中常用。導(dǎo)電材料 可以是銅或鋁。 按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線截面 要求根據(jù)導(dǎo)線允許溫度查表獲得的允許電流大于 母線長(zhǎng)期工作電流。即： 查表獲得的數(shù)據(jù)是在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度（ 25℃ ）下 的數(shù)據(jù)，當(dāng)環(huán)境溫度高與該溫度不一致時(shí)，通過(guò)下 式修正： m a II ? 式中： 或通過(guò)查表獲得。 實(shí)際計(jì)算時(shí)，可首先修正長(zhǎng)期工作電流，即： 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面 導(dǎo)線發(fā)熱損耗隨著導(dǎo)線截面積的增加而降低， 同時(shí)，導(dǎo)線截面積的增加將導(dǎo)致導(dǎo)線的投資和維護(hù) 費(fèi)用增加，考慮上述兩條件可獲得導(dǎo)線的年運(yùn)行費(fèi) 用，對(duì)應(yīng)年運(yùn)行費(fèi)用最小值，就是導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面 積。 xuxut IKI ??.25???xuxu tK????KII ggm a x.39。m a x. ? 每種材料的導(dǎo)線都有一個(gè)經(jīng)濟(jì)電流密度（根據(jù) 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)），由導(dǎo)線的長(zhǎng)期工作電流除 以經(jīng)濟(jì)電流密度就可以獲得導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積。即： 式中： 為導(dǎo)線長(zhǎng)期工作電流（ A）， 為經(jīng)濟(jì)電流 密度（ A/ ）。 故導(dǎo)線截面的選擇有兩種方法： 根據(jù)最大長(zhǎng)期工 作電流 ， 根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度 。 根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的實(shí)際流程 ： 一般來(lái) 說(shuō)，選擇導(dǎo)線時(shí)，首先確定導(dǎo)線材料，一般是先鋁后 銅，在鋁導(dǎo)線不能滿足要求時(shí)才考慮銅導(dǎo)線，根據(jù) ngjIS ?2mmgI nj最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)和導(dǎo)線材料確定經(jīng)濟(jì)電流密度 （查表），計(jì)算出導(dǎo)線截面，查表，選擇一款比計(jì) 算截面大但最接近計(jì)算截面的導(dǎo)線。 根據(jù)最大長(zhǎng)期工作電流選擇導(dǎo)線的實(shí)際流程 ： 根據(jù)給出的最大長(zhǎng)期工作電流，查表，取一款允許 電流大于該長(zhǎng)期工作電流且最接近該電流的導(dǎo)線。 注意進(jìn)行環(huán)境溫度修正。 根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)線可能與根據(jù)最大長(zhǎng) 期工作電流選擇的導(dǎo)線不一樣，但最終選擇的導(dǎo)線 截面一定能滿足最大長(zhǎng)期工作電流的要求，一般情 況下，用經(jīng)濟(jì)電流密度選擇出來(lái)的導(dǎo)線截面要大一 些。 實(shí)際上，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)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(zhǎng) 期工作電流來(lái)選擇其截面積。 母線的校驗(yàn) 按短路條件校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定性 母線的最小容許截面為： 式中的 C值可根據(jù)導(dǎo)線材料、短路發(fā)生的起始溫 度通過(guò)查表獲得。 在這里提一點(diǎn)看法：在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，有很 多參數(shù)我們不見(jiàn)得完全知道，如上面提到的短路 fiz CS ??1m in發(fā)生時(shí) 導(dǎo)線起始溫度，肯定是在環(huán)境溫度的基礎(chǔ)上 加上一個(gè)溫差，這個(gè)溫差取多少就與工作經(jīng)驗(yàn)有關(guān) 了。 按短路條件校驗(yàn)?zāi)妇€的機(jī)械穩(wěn)定性 分別對(duì)屋內(nèi)和屋外兩種條件進(jìn)行校驗(yàn)。 1．屋內(nèi)安裝的母線 屋內(nèi)母線為硬母線，導(dǎo)線的截面形狀以矩形居 多（一般屋內(nèi)配電裝置的電壓等級(jí)較低，因此電流 較大，為避免趨膚效應(yīng)引起導(dǎo)線電阻增大而選矩 形）。 屋內(nèi)配電裝置的導(dǎo)線從屋外引進(jìn)時(shí)，需要通過(guò) 墻體，在墻體中的導(dǎo)線用穿墻套管防護(hù)，而在屋 內(nèi)，導(dǎo)線則需要用支持絕緣子固定，因此，對(duì)于屋 內(nèi)安裝的母線來(lái)說(shuō)，在短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力作用 下，母線不會(huì)產(chǎn)生變形是進(jìn)行機(jī)械穩(wěn)定性校驗(yàn)的目 標(biāo)。 對(duì)