【文章內(nèi)容簡介】 感器，可不驗(yàn)算動、熱穩(wěn)定。 ②短路的熱穩(wěn)定條件： It瞭≥ I∞ 瞭 dz It t秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 (kA) t設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間 (s) 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定所用的計(jì)算時間 tdz按下式計(jì)算： tdz=tz+ ③ 短路的動穩(wěn)定計(jì)算： Ies≥ ich ich 短路沖擊電流峰值（ kA） imax電器允許的極限通過電流 峰值（ kA） 母線及架空線的選擇與校驗(yàn) 母線的選擇及校驗(yàn)原則 （ 1）選型 載流導(dǎo)體一般都采用鋁質(zhì)材料，工業(yè)上常用的硬母線為矩形、槽形和管形。矩形母線散熱好，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，便于固定連接，但集膚效應(yīng)系數(shù)大，一般只用于 35kv及以下，電流在4000A及以下的配電設(shè)備中 。槽形母線機(jī)械強(qiáng)度較好，載流量大，集膚效應(yīng)系數(shù)小，一般用于 40008000A配電裝置中；管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可以通水和通風(fēng)，可用于 8000A以上的大電流母線，另外，由于圓管形表面光滑，電暈放電電壓高，可用 于110及以配電裝置母線。 110kv及以上高壓配電裝置，一般采用軟導(dǎo)線。當(dāng)采用硬導(dǎo)體時，宜用鋁錳合金管形導(dǎo)體。 （ 2）截面選擇 ① 軟母線的截面選擇： 按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的母線都能滿足導(dǎo)體長期發(fā)熱條件，故按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇： S=Igmax/J Igmax正常工作時的最大持續(xù)工作電流 J經(jīng)濟(jì)電流密度。對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax，將有不同取值。 ② 硬母線的截面選擇： 硬母線一般用于電壓較低的配電裝置中，所以，可以按最大持續(xù)工作電流選擇 導(dǎo)線截面積： Igmax≤ Kθ I I相應(yīng)于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為 +25oC時的導(dǎo)體長期允許載流量。 Kθ 溫度修正系數(shù)。 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) Smin= /C＜ C熱穩(wěn)定系數(shù)。與導(dǎo)體材料及溫度有關(guān)。 （ 4） 200MW及以上大容量發(fā)電機(jī)的引出線裝置設(shè)置： 200MW及以上大容量發(fā)電機(jī)引出線母線，廠用分支母線和電壓互感器分支母線等，為了避免相間短路，提高運(yùn)行的安全可靠性和減少母線電流對臨近鋼構(gòu)的感應(yīng)損耗發(fā)熱，一般采用全連式分相 封閉母線，與封閉母線配套供應(yīng)的電壓互感器；避雷器和電容器等，分別裝在分相封閉式的金屬柜內(nèi)，一般為抽屜式的，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)設(shè)備。（電壓互感器和接地電阻等）并裝設(shè)在單獨(dú)的封閉金屬柜內(nèi)，因此，這種具有分相封閉母線的發(fā)電機(jī)引出線裝置的布置與一般中小型發(fā)電機(jī)采用敞露母線的引出線裝置有很大的區(qū)別。首先，由于分相封閉母線及其配套設(shè)備的帶電部分均被封閉在金屬保護(hù)外殼內(nèi)，而金屬外殼是接地的，不會引起人員觸電的危險(xiǎn)。因而一般都是敞開布置；取消復(fù)雜的發(fā)電機(jī)出線小室。簡化了土建結(jié)構(gòu)和便于施工安裝，也改善了運(yùn)行條件。其次，由于分相封閉 母線及其配套設(shè)備是由封閉母線制造廠成套加工制造，再由現(xiàn)場組裝連接起來的，因此易于保證質(zhì)量，提高了長期運(yùn)行的安全可靠性，減少了工作量。 型號的選擇 220KV母線的選擇和校驗(yàn) = ⑴采用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇：該母線 Imax=，由經(jīng)濟(jì)電流密度圖可查得：當(dāng) Tmax=5800h時，鋁導(dǎo)體的 J=⑵按最大持續(xù)工作電流選擇 : 導(dǎo)體截面應(yīng)滿足 : 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》表 516知 綜合 ⑴⑵所以選用 LGJ400型 ⑶熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面 s還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。 裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)的公式為 S≥ Smin= mm2 Smin= = 滿足熱穩(wěn)定 故所選型號滿足要求 500KV母線的選擇和校驗(yàn) = ⑴采用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇：該母線 Imax=436A，由經(jīng)濟(jì)電流密度圖可查得：當(dāng) Tmax為 5000h以上時，鋁導(dǎo)體的 J=⑵按最大持續(xù)工作電流選擇 : 導(dǎo)體截面應(yīng)滿足 : 查《電力系統(tǒng)課程設(shè) 計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》表 516知 綜合⑴⑵所以選用型號為 型鋁錳合金管形母線。 ⑶熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面 s還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。 裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)的公式為 S≥ Smin= mm2 Smin= = 滿足熱穩(wěn)定 故所選型號滿足要求 220KV出線的選擇 ： ⑴采用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇： 查表求得，當(dāng) ⑵按最大持續(xù)工作電流選擇 : 導(dǎo)體截面應(yīng)滿足 : 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》表 516知 綜合⑴⑵所以選用 LGJ120型。 ⑶熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面 s還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。 裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)的公式為 S≥ Smin= mm2 導(dǎo)體允許載流量 導(dǎo)體正常工作溫度： C= （熱穩(wěn)定系數(shù)） Smin= = 滿足熱穩(wěn)定 故所選型號滿足要求 500KV出線的選擇： ⑴采用經(jīng)濟(jì)電流密度法選擇： 查表求得，當(dāng) ⑵按最大持續(xù)工作電流選擇 : 導(dǎo)體截面應(yīng)滿足 : 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》表 516知 綜合⑴⑵所以選用 LGJQ500型。 ⑶熱穩(wěn)定校驗(yàn)：按上述情況選擇的導(dǎo)體截面 s還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。 裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)的公式為 S≥ Smin= mm2 導(dǎo)體允許載流量 導(dǎo)體正常工作溫度 C= （熱穩(wěn)定系數(shù)） Smin= = 滿足熱穩(wěn)定 故所選型號滿足要求 4發(fā)電機(jī)變壓器封閉母線的選擇 本次設(shè)計(jì) 300MW發(fā)電機(jī) .對于 300MW發(fā)電機(jī)的引出線、廠用電源和電壓互感器等分支線應(yīng)該采用全連式封閉母線。 = 根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì) 200例》表 1452 封閉母線的選擇如下表所示。 表 411 封閉母線的參數(shù)表 項(xiàng)目名稱 300MW 機(jī)組 主回路 廠用工作變壓器和勵磁變 壓器 額定工作電壓 （ KV） 20 最高工作電壓（ KV） 24 絕緣電壓等級（ KV） 24 額定電流（ A） 15000 2020 額定雷電沖擊耐受電壓（ KV） 150 主回路封閉母線尺寸（ mm） 24KV 外殼 ，母線 （鋁） 20KV 外殼 ，母線 （鋁） 主變壓器形回路母線尺寸（ mm） 外殼 ，母線 （鋁） 廠用變壓器分支 TV 回路封閉母線尺寸 外殼 ，母線 （鋁） （ mm） 勵磁分支封閉母線尺寸（ mm） 外殼 ，母線 （鋁） 中性點(diǎn)回路封閉母線尺寸（ mm） 外殼 ，母線 （銅）、 （鋁） 斷 路器的選擇與校驗(yàn) 斷路器型式的選擇原則 斷路器的選擇除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。根據(jù)當(dāng)前我國生產(chǎn)制造情況，電壓 6 ~ 220KV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓 110 ~ 500KV的電網(wǎng)，當(dāng)少油斷路器技術(shù)條件不能滿足要求時，可選用六氟化硫或空氣斷路器；大容量機(jī)組采用封閉母線時，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器。 斷路器的功能，正常運(yùn)行時，用它來倒換運(yùn)行方式，把設(shè)備接入電路或退出運(yùn)行，起著控制作用；故障時，快速切除 故障回路，保證無故障部分正常運(yùn)行，起到保護(hù)作用。其最大特點(diǎn)是斷開電路中的負(fù)荷電流與短路電流。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件簡述如下： ⑴電壓： （電網(wǎng)工作電壓）≤ 。 ⑵電流： （最大持續(xù)工作電流）≤ 。 由于高壓開斷電器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，即取最大持續(xù)工作電流。 ⑶開斷電流（或開斷容量）： ＜ 斷路器實(shí)際開斷時間 T秒的短路電流周期分量 斷路器額定開斷電流 ①高壓斷路器額定開斷電流 (觸頭開始分離瞬間的短路 電流有效值 )《發(fā)電廠變電站電氣部分》 p153(107) ② 當(dāng) 當(dāng) 對于慢速動作開關(guān)（ ）其斷路電流檢驗(yàn)式可簡化為 《發(fā)電廠變電站電氣部分》 p153（ 109） ③短路電流持續(xù)時間 其中 是繼保裝置的動作時間、 是分閘時間 （ ； ） 《發(fā)電廠 變電站電氣部分》 p152 ⑷動穩(wěn)定： ＜ 三相短路電流沖擊值 斷路器極限通過電流峰值。 ⑸熱穩(wěn)定： 穩(wěn)態(tài)三相短路電流 短路電流發(fā)熱等值時間（又稱假想時間） 斷路器 T秒熱穩(wěn)定電流 型號的選擇： ㈠ 220KV母線所選斷路器 :(主接線圖左面的 )該型號與母聯(lián)斷路器同型號 (從前面的短路計(jì)算表中查到的 ) 選用 LW220I型斷路器 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 額定開斷電流 KA 熱穩(wěn)定電流（ 3s） KA 動穩(wěn)定電流（峰值） KA 全開斷 時間 S 固有分閘 時間 S LW220I 220 1600 40 40 100 校驗(yàn) （ 1） 開斷電流的校驗(yàn) 40KA ＜ 滿足開斷電流要求 （ 2） 動穩(wěn)定校驗(yàn) 100KA ＜滿足動穩(wěn)定要求 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) =1+= 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》圖 51得 當(dāng) 時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn) 所以，斷路器滿足 要求。 ㈡ 220KV母線所選斷路器 :(主接線圖右面的 ) = = =(從前面的短路計(jì)算表中查到的 ) 選用 LW220I型斷路器 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 額定開斷電流 KA 熱穩(wěn)定電流（ 3s） KA 動穩(wěn)定電流（峰值） KA 全開斷 時間 S 固有分閘 時間 S LW220I 220 1600 40 40 100 校驗(yàn) （ 1） 開斷電流的校驗(yàn) 40KA ＜滿足開斷電流要求 （ 2） 動穩(wěn)定校驗(yàn) 100KA ＜ 滿足動穩(wěn)定要求 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) =1+= 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》圖 51得 當(dāng) 時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn) 所以，斷路器滿足要求。 ㈢ 500KV母線斷路器的選擇 : (從前面的短路計(jì)算表中查到的 ) 選用 LW6500型斷路器 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 額定開斷電流 KA 熱穩(wěn)定電流（ 4s） KA 動穩(wěn)定電流（峰值） KA 全開斷 時間 S LW6500 500 2500 40 50 100 校驗(yàn) （ 1） 開斷電流的校驗(yàn) 40KA ＜滿足開斷電流要求 （ 2） 動穩(wěn)定校驗(yàn) 100KA ＜ 滿足動穩(wěn)定要求 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) =+= 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考 資料》圖 51得 當(dāng) t=4s時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn) 所以，斷路器滿足要求。 ㈣聯(lián)絡(luò)變壓器低壓側(cè) 35KV側(cè)斷路器： = = ++++= ++++= ++++=(從前面的短路計(jì)算表中查到的 ) 選用 KW635型斷路器 型號 額 定 電壓 KV 額定 電流 A 額定開斷電流 KA 熱穩(wěn)定電流（ 4s） KA 動穩(wěn)定電流（峰值） KA 固有分閘時間 S KW635 35 2020 20 21 55 校驗(yàn) （ 1） 開斷電流的校驗(yàn) 20KA ＜滿足開斷電流要求 （ 2） 動穩(wěn)定校驗(yàn) 55KA ＜ 滿足動穩(wěn)定要求 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) =+= （ 35KV主保護(hù)時間 : 后備保護(hù)時間 :） 查《電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料》圖 51得當(dāng) t=4s時 tz = （當(dāng) ） 滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn) 所以，斷路器滿足要求。 ㈤ 2主壓器高壓側(cè)處的斷路器 +++= +++= +++(從前面的短路計(jì)算表中查到的 ) 選用 LW220I型斷路器 型號 額定 電壓 KV 額定 電流 A 額定開斷電流 KA 熱穩(wěn)定電流（ 3s）