【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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)線開關(guān)柜提供的，而進(jìn)線開關(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） 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=IN2R/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度的空氣中允許大學(xué)畢業(yè)論文 — 11— 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=1/235θ 0=+40= ρ 0= 108 tk=4sjk=10 103/250 106=4 107A/mm2 r= 103Kg/m3 將以上數(shù)據(jù)代入上式中 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)?zāi)妇€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。 動(dòng)穩(wěn)定電流為 25kA（峰值） 三相母線平行排列，母線間距離 S＝ 250mm，母線長(zhǎng)度 L＝ 1000mm 計(jì)算回路系數(shù)Ｋ c Ｋ c=2L/s [(1+(s/l)2))] () =2020/250[(1+(250/1000) 2)] = 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 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 = 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= Mmax= 12= 彎曲應(yīng)力 σ = Mmax/W W: 母線抗彎截模量 大學(xué)畢業(yè)論文 — 12— 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。 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：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； 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)。 大學(xué)畢業(yè)論文 — 13— 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)開關(guān)）和串接隔離開關(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)開關(guān)），但不應(yīng)串接隔離開關(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)量柜的門上應(yīng)裝設(shè)機(jī)械型子彈門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）電能表距地面不應(yīng)低于 600mm。 2）電能表與電能表之間的水平間距不應(yīng)小于 80 mm.。 3）電能表與試驗(yàn)盒之間和垂直間距不應(yīng)小于 40mm。 （ 18）殼體和機(jī)械組件應(yīng)具 足夠的機(jī)械強(qiáng)度，在儲(chǔ)運(yùn)、安裝、操作、檢修時(shí)不應(yīng)發(fā)生有害的變形。 （ 19）柜中各單元之間宜以隔板或以箱（盒）式組件區(qū)分和隔離。 （ 20）柜式結(jié)構(gòu)的電能計(jì)量柜頂部應(yīng)設(shè)置吊裝用掛環(huán)。 （ 21）電氣設(shè)備及部件應(yīng)選用符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。 （ 22）電能計(jì)量柜應(yīng)做出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。 大學(xué)畢業(yè)論文 — 14— 一次接線 35kV 系統(tǒng)屬于小電流 接地系統(tǒng)（系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地）因而使用三相兩元件電度表。計(jì)量柜的一次接線如下圖 所示 圖 計(jì)量柜一次接線圖 一次電器元件的選擇 一．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) 歐 倍數(shù) LZZB610 5200/5 級(jí) B 級(jí) 150 150kV* LZZB610 200/5 LZZB610 200300/5 二．電壓互感器的類型和選擇 壓互感器根據(jù)其接線方式可選相應(yīng)型號(hào)的產(chǎn)品。 35kV 高壓開關(guān)柜尤其是手車柜中的電壓互感器要求外形尺寸小，重量輕，環(huán)氧樹脂澆注全封閉，目前有 JDZ83 JDZJ83 JDZX835 等型號(hào)可供選大學(xué)畢業(yè)論文 — 15— 擇。 選擇了 JDZ810 型號(hào)的電壓互感器。有關(guān)參數(shù)如下。 表 24 電壓互感器的技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 電壓級(jí)次（ kV） 額定電壓（ V） 額定容量（ V*A） 備注 不接地單相電壓互感器。兩臺(tái)可接成V/V 形接線方式 一次 二次 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 最大 JDZ810 10 10000 100 (30)50 80 200 400 三．高壓熔 斷器的類型和選擇 高壓熔斷器用于供電線路、電壓互感器、電力變壓器及電力電容器等電氣設(shè)備的短路保護(hù)和連續(xù)過(guò)載保護(hù)。高壓熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、容易維護(hù)、使用方便的特點(diǎn)。 熔斷器是熔管有三種形式：（ 1）形式 A,不帶指示器，不帶撞擊器：（ 2）形式 B 帶指示器；（ 3）形式 C，帶撞擊器。熔體是支撐是一個(gè)橫截面為星型的繞線體，石英砂填充熔管和熔體之間的空腔。撞擊器裝在熔體支架內(nèi)。當(dāng)熔斷器熔斷時(shí)，它動(dòng)作，并承擔(dān)脫扣功能。當(dāng)熔斷器熔斷時(shí)，他同時(shí)作為可見指示器。 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的限流熔斷器有 RNRN6,XRNT1/SBLAI、 XRNTI/SFLAJ、 XRNT2/FFLAJ、 XRNT XRNTXRNM/WD