【正文】 0 10 630 20 50 20 ≤ ≤ ZN1210I 10 1250 80 ≤ ≤ 二．電流互感器的種類和選擇 對(duì)于測(cè)量和保護(hù)用的電流互感器，型號(hào)較多，可選 LA、 LZZB、 AS12 系列等。 在此選擇了 LZZB 系列的電流互感器。有關(guān)參數(shù)如下表 。 表 電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電流比（ A） 級(jí)數(shù)組合 二次負(fù)荷（歐） /10%倍數(shù) 秒熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng) 穩(wěn) 定 倍數(shù) 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) D、 B 級(jí) Ω 倍數(shù) 大學(xué) 畢業(yè)論文 — 7— LZZB610 5200/5 級(jí) B級(jí) 150 150kV*5 LZZB610 200/5 LZZB610 200300/5 母線的選擇與布置 一．母線的類型 開(kāi)關(guān)柜中的母線分為兩部分：一是連通各柜的水平母 線，稱為主母線，起集散電流的作用；二是各柜內(nèi)部垂直方向上聯(lián)接各電器元件的母線，稱為分支母線。 母線材料有鋁和銅兩種。常用的母線結(jié)構(gòu)形式與矩形、槽形和管形等。 單片矩形導(dǎo)體具有散膚效應(yīng)系數(shù)小、散熱條件好、安裝簡(jiǎn)單、連接方便等優(yōu)點(diǎn)，一般適用于工作電流≤ 2021A 的回路中。多片矩形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)比單片導(dǎo)體的大，所以附加損耗增大。因此載流量不是隨導(dǎo)體片數(shù)增加而成倍增加的，尤其是每相超過(guò)三片以上時(shí)，導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)顯著增大。在工程實(shí)用中多片矩形導(dǎo)體適用于工作電流≤ 4000A 的回路。當(dāng)工作電流為 4000A以上時(shí)，導(dǎo)體則應(yīng)選用有利于交流電流分布比較均勻，散熱條件好，機(jī)械強(qiáng)度較高，安裝也不方便。 二．母線規(guī)格的選擇 母線的截面積，應(yīng)考慮現(xiàn)狀的負(fù)荷電流并顧及將來(lái)擴(kuò)容的可能性。主母線的電流是由進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜提供的，而進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜負(fù)荷電流大小在選取斷路器參數(shù)時(shí)是預(yù)先確定了的，所以分支母線的截面原則上可按斷路器額定電流的大小來(lái)選取，除非實(shí)際負(fù)荷電流甚小，且今后也不大可能在增加負(fù)荷的情況下才選擇小截面母線。 開(kāi)關(guān)柜中母線規(guī)格的選擇要考慮以下條件： （ 1） 按導(dǎo)體長(zhǎng)期發(fā)熱允許載流量選擇截面； （ 2） 熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)； （ 3） 動(dòng)穩(wěn)定性 的效驗(yàn)； （ 4） 導(dǎo)體共振的效驗(yàn)。 按設(shè)計(jì)要求選擇了 30 4mm178。 的配置。 首先，按母線的額定電流及長(zhǎng)期工作制備下的電流密度決定母線面積，再按銅母線標(biāo)準(zhǔn)選擇厚度及寬度，并檢驗(yàn)?zāi)妇€在長(zhǎng)期工作制下的穩(wěn)定溫升，及通過(guò)短路電流時(shí)的動(dòng)熱穩(wěn)定性。 三．截面積（ Sa） 大學(xué) 畢業(yè)論文 — 8— Sa=IN/Ja [mm2] （ ） 式中 IN：母線額定電流（ A） Ja：母線電流密度（ A/ mm2）取銅母線 Ja=3 A/ mm2 Sa=200/3= mm 按銅母線標(biāo)準(zhǔn)選擇厚度（ h）及寬度 (b) 取 h=4 mm b=30 mm Sa =120 mm2 四．工作制下的穩(wěn)定溫升 (Tw ) Tw = IN2 R /KTSb () 式中 R: 母線電阻 式中 Sb =母線散熱面積 Sb =2（ h+ b） L=68mm178。 將 JYN2－ 10母線有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式中 Tw = IN2 R /KTSb＝ () 按 GB736－ 74交流高壓電器在長(zhǎng)期工作制的最大允許發(fā)熱溫度銅母線在環(huán)境溫度為 40度的空氣中允許溫升為 70K，此母線溫升合格． 五．檢驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定性 通過(guò)短路電流時(shí)，母線的溫度（θ k ）可按下式計(jì)算 式中 α 0 ：溫度為 0 度時(shí)母線材料的電阻溫度系數(shù) θ 0 ：發(fā)生短路前母線的溫度 ρ 0 ：溫度為 0度時(shí)，母線材料的電阻溫度系數(shù) tk ：短路電流持續(xù)時(shí)間 jk ：短路電流密度 c ：母線材料的比熱 r ：母線材料的密度 JYN210母線的 4S 熱穩(wěn)定電流為 10kA α 0=1/235 θ 0=+40= ρ 0= 108 tk=4s jk=10 103/250 106=4 107A/mm2 r= 103Kg/m3 將以上數(shù)據(jù)代入上式中 大學(xué) 畢業(yè)論文 — 9— θ k= 按國(guó)標(biāo) 1984－ 80的規(guī)定銅母線短路時(shí)通過(guò)短路電流時(shí)，極限允許溫度為 300度，故此母線的熱穩(wěn)定性合格。 六． 檢驗(yàn) 母線的電動(dòng)穩(wěn)定性 首先計(jì)算母線通過(guò)動(dòng)穩(wěn)定電流時(shí)，所受電動(dòng)力，再按此電動(dòng)力大小及分布情況，計(jì)算母線的內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)不大于母線材料的許用應(yīng)力，最后，計(jì)算母線的固有振蕩頻率應(yīng)小于工頻交流電流頻率的兩倍，以免發(fā)生機(jī)械共振現(xiàn)象，滿足以上要求，則母線的電動(dòng)穩(wěn)定性合格。 （ 1） 動(dòng)穩(wěn)定電流為 25kA（峰值） （ 2） 三相母線平行排列，母線間距離 S＝ 250mm，母線長(zhǎng)度 L＝ 1000mm （ 3） 計(jì)算回路系數(shù)Ｋ c Ｋ c=2L/s [(1+(s/l)2))] () =2021/250[(1+(250/1000) 2)] = （ 4） 確定截面積系數(shù)λ a=250mm b=30mm h=4mm b/h= (ab)/(b+h)=(25030)/(30+4)= () 查電器學(xué)第１ 3 頁(yè)圖 1－ 12 得λ＝１ （ 5） 計(jì)算中間Ｂ相導(dǎo)體所受最大電動(dòng)力Ｆ ＢＭ Ｆ ＢＭ ＝ I2cj 107 () = 1 (25 103) 2 107 = （ 6） 計(jì)算Ｂ相導(dǎo)體所受內(nèi)應(yīng)力 Ｂ相導(dǎo)體兩端固定，所受電動(dòng)力為分布載荷，雖是不均勻分布載荷，但對(duì)導(dǎo)體中點(diǎn)是對(duì)稱的，其彎矩最大點(diǎn)，仍為導(dǎo)體中點(diǎn)，故可按均勻分布載荷計(jì)算導(dǎo)體所受到電動(dòng)力作用時(shí)的最大彎矩 Mmax= q= FBM/l 當(dāng) FBM= l=1m 時(shí) q=大學(xué) 畢業(yè)論文 — 10— Mmax= 12= 彎曲應(yīng)力 σ = Mmax/W W: 母線抗彎截模量 母線的排布是在一個(gè)平面內(nèi)平行排列，電動(dòng)力與寬邊 b 平行， W 可按下式計(jì)算： W=b2h/6=302 106 4 103/6= 106m3 () σ = 106= 106Pa銅母線的屈服強(qiáng)度 銅母線屈服強(qiáng)度為σ S=195 106 Pa，一般機(jī)械的屈服安全系數(shù) ns=～ 2，若取 ns=2則銅母線的許用應(yīng)力 [σ ]計(jì)算如下： [σ ]= σ S/ns=195 106/2= 106 Pa () σ max[σ ] 銅母線在最大電動(dòng)力作用下，其內(nèi)應(yīng)力小于許應(yīng)力，故機(jī)械強(qiáng)度合格。 七 .計(jì)算母線的固有振蕩頻率（ f） 交流電動(dòng)力的交變頻率為電流的 2 倍。如果電動(dòng)力的頻率與導(dǎo)體系統(tǒng)的固有振蕩頻率相等，導(dǎo)體就會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象，這將對(duì)導(dǎo)體系統(tǒng)產(chǎn)生很大的破壞力。因此，最好使承受交流電動(dòng)力的導(dǎo)體系統(tǒng)固有振蕩頻率低與電動(dòng)力的頻率，以免與高次諧波電動(dòng)力發(fā)生共振。 對(duì)于單跨距母線其固有振蕩頻率可按下式計(jì)算 f=35/L2 (E JP/ M0) () 式中 L：支持絕緣子跨距（ m） E: 導(dǎo)體的彈性模數(shù)，對(duì)于銅導(dǎo)體 E= 1011Pa JP: 垂直于彎曲方向軸的慣性矩 (m4) M0: 導(dǎo)體單位長(zhǎng)度質(zhì)量 (kg/m) 已知 M0=30 4 106 103= kg/m L=1 m JP=b3h/12=303 4 1012 /12= 108 m4 f=35/L2 ( 1011 108/) =1080HZ 母線其固有振蕩頻率大于電動(dòng)力的頻率（ 100HZ），故不會(huì)引起機(jī)械共振。 大學(xué) 畢業(yè)論文 — 11— 計(jì)量柜 計(jì)量柜是用于計(jì)量電能的消耗量，每種型號(hào)都是有電能計(jì)量專用柜。它裝有三個(gè)儀表：有功電度表、無(wú)功電度表和一個(gè)電壓表，并有一個(gè)電力定量器（ DSK）。 電能計(jì)量柜的基本要求參數(shù) （ 1） 額定電壓：整體式電能計(jì)量柜和計(jì)量互感器柜，以其主電路的額定電壓表示，有： ,6kv , 10kv, 35kv。 （ 2） 額定頻率為 50Hz。 （ 3） 額定電流： 1)整體式電 能計(jì)量柜和計(jì)量互感柜，以其主電路的額定電流標(biāo)示，有：630A,800A,1000A 三擋； 2）計(jì)量?jī)x表柜，以互感器的額定二次電流標(biāo)示， 1A 或 5A. （ 4）準(zhǔn)確等級(jí)：計(jì)量柜內(nèi)計(jì)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)表示，有 級(jí)、 級(jí)兩級(jí)。 （ 5）綜合誤差：根據(jù)電能計(jì)量裝置類別確定，有177。 級(jí)、177。 級(jí)兩級(jí)。 電能計(jì)量柜的基本技術(shù)要求 （ 1）整體式電能計(jì)量柜，可由單個(gè)柜或幾個(gè)柜并列組合而成。其外形及結(jié)構(gòu)與相鄰的高、低壓開(kāi)關(guān)成套設(shè)備協(xié)調(diào)配合。 （ 2）分體式電能計(jì)量柜，由單個(gè)柜或幾個(gè)柜組合而成。當(dāng)與高、低 壓開(kāi)關(guān)成套柜并列安裝時(shí)，其外形及結(jié)構(gòu)應(yīng)相鄰的高、低壓開(kāi)關(guān)成套設(shè)備協(xié)調(diào)配合。分離安裝的計(jì)量?jī)x表柜，宜采用定型的柜作外殼。 （ 3）電能計(jì)量柜的防護(hù)等級(jí)不應(yīng)低于 GB4208 規(guī)定的 IP20 級(jí)。 （ 4）電能計(jì)量柜應(yīng)落地固定安裝，電能計(jì)量箱可以采用掛墻式安裝。 （ 5）計(jì)量電能互感器電路 1）電能表及其他設(shè)備。應(yīng)分別接于各自的專用二次繞組。 2）二次負(fù)載不應(yīng)超過(guò)額定輸出。且不應(yīng)低于額定輸出的 25%。 3）計(jì)量電路，應(yīng)先經(jīng)實(shí)驗(yàn)合格后再接入電能表。 （ 6）計(jì)量電壓互感器電路： 1）電能表及其他設(shè)備。應(yīng)分別接于各自的專用二次繞 組。 2）二次負(fù)載不應(yīng)超過(guò)額定輸出。且不應(yīng)低于額定輸出的 25%。 3）整體式電能計(jì)量柜計(jì)量互感器的二次側(cè)不應(yīng)裝設(shè)熔斷器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）和串接隔離大學(xué) 畢業(yè)論文 — 12— 開(kāi)關(guān)的輔助觸頭；計(jì)量互感器柜的出線側(cè)可以裝設(shè)快速熔斷器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)），但不應(yīng)串接隔離開(kāi)關(guān)的輔助觸頭。 4）計(jì)量電路，應(yīng)先經(jīng)實(shí)驗(yàn)盒后再接至電能表。 5）計(jì)量電路不應(yīng)作為輔助單元的供電電源。 6）計(jì)量電路中應(yīng)裝設(shè)失壓計(jì)時(shí)器。 （ 7）二次導(dǎo)線不應(yīng)有中間接頭。多股導(dǎo)線的端頭應(yīng)搪錫。 （ 8）整體式電能計(jì)量柜應(yīng)裝設(shè)防止誤操作的安全聯(lián)鎖裝置。 （ 9）電氣接地應(yīng)符合安全技術(shù)規(guī)定。 （ 10）信號(hào)燈和按鈕的顏色應(yīng)采用：合閘為紅色，分閘為綠色。 （ 11）計(jì)量電壓互感器的隔離開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)上應(yīng)裝設(shè)機(jī)械型子掛鎖。 （ 12）電能計(jì)量柜的門(mén)上應(yīng)裝設(shè)機(jī)械型子彈門(mén)鎖和備有可鉛封的設(shè)施。 （ 13）儀表觀察窗應(yīng)采用無(wú)色透明的玻璃，面積應(yīng)滿足抄表和監(jiān)視的要求。 （ 14）電能計(jì)量柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置觀察和檢修用的照明燈具。 （ 15）電能表應(yīng)固定安裝在電能夾具上。 （ 16）可移動(dòng)部件與固定部分間的連接導(dǎo)線中間不應(yīng)有接頭；經(jīng)常需要拆卸部件的連接導(dǎo)線，其長(zhǎng)度有適當(dāng)裕度。 （ 17）電能表安裝高度及間距： 1）電能