【正文】 校驗 ： 電氣在選定后應(yīng)按最大可能通過短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗。校驗的短路電流，一般可取三相短路電流。 短路熱穩(wěn)定校驗就是要求所選擇的導(dǎo)體和電器，當短路電流通過它時，所能達到的最高溫度不應(yīng)超過導(dǎo)體和電器的短時發(fā)熱最高允許溫度，即要求 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 dr? 或 2d r rQ I t? 式中 dQ —— 短路電流熱效應(yīng) rQ —— 導(dǎo)體和電器允許的短時熱效應(yīng) rI —— rt 時間內(nèi)導(dǎo)體和電器允許通過的熱穩(wěn)定電流 rt —— 導(dǎo)體和電器的熱穩(wěn)定時間 3. 短路動穩(wěn)定校驗 滿足動穩(wěn)定的條件為 ： dwim ii ? 或 dwim II ? 式中 imi 、 imI —— 短路沖擊電流幅值及有效值 dwi 、 dwI —— 導(dǎo)體和電器允許通過的動穩(wěn)定電流幅值及有效值 校驗短路熱穩(wěn)定和開關(guān)電流時，必須合理的確定短路計算時間 dt 。短路計 算時間 dt 為繼電保護動作時間 bt 和相應(yīng)斷路器的全分閘時間 ft 之和，即 fbd ttt ?? （ 71） 本次設(shè)計在校驗時，短路計算時間 4dts? 對于開斷電器（如斷路器、熔斷器等），應(yīng)能在最嚴重的情況下開斷 短路電流。故電器的開斷計算時間 t? 是從短路瞬間開始到短路器滅弧觸頭分離的時間。其中包括主保護動作時間 bt 和斷路器固有分閘時間 gft ，即 gfbk ttt ?? 各種設(shè)備的選擇 母線的選擇 常用導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋁合金。銅的電阻率低、強度大、抗腐蝕性強，是很好的導(dǎo)體材料。鋁的電阻率為銅的 — 2 倍，但密度只有銅的 30%，我國鋁的儲量豐富、價廉，因此，一般采用鋁或鋁合金材料作為導(dǎo)體材料。 常用的硬導(dǎo)體截面有矩形、槽形和管形。矩形導(dǎo)體散熱條件好，便于固 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 定和連接，但集膚效應(yīng)較大。為避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，單條矩形截面最大不超過 1250 ㎜ 2。當工作電流超過最大截面單條導(dǎo)體允許載流量時，可將2— 4 條矩形導(dǎo)體并列使用，但多條導(dǎo)體并列的允許電流并不成比例增加，故一般避免采用 4 條矩形導(dǎo)體并列使用。 導(dǎo)體截面選擇 裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進行選擇和校驗： （ 1）工作電流 （ 2）經(jīng)濟電流密度 （ 3）電暈 （ 4）動穩(wěn)定或機械強度 （ 5）熱穩(wěn)定 maxgxu II ? （ 71） 式中 maxI —— 正常工作時的最大持續(xù)工作電流 xuI —— 相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運行溫度 ,環(huán)境條及安裝方式下長期允許的載流量 按經(jīng)濟電流密度選擇 ： 除配電裝置的匯流母線以外；對于全年負荷利用小時數(shù)較大，母 線較長，傳輸容量較大的回路，均應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面。 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費用最低。對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負荷利用小時數(shù) Tmax ，將有一個年計算費用最低的電流密度，稱為經(jīng)濟電流密度 eJ 。各種鋁導(dǎo)體的經(jīng)濟電流密度截面積： maxISj? （ 72） 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 式中 maxgI —— 正常工作時的最大持續(xù)工作電流 S—— 經(jīng)濟截面積 eJ —— 經(jīng)濟電流密度 應(yīng)盡量選擇接近所計算的標準截面，當無合適規(guī)格的導(dǎo)體時，為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟截面的導(dǎo)體。 電暈電壓校驗 ： 電暈放電將引起電暈損耗、無線電干擾、噪聲和金屬腐蝕等許多不利影響。對于 110kV及以上裸導(dǎo)體，可按晴天不發(fā)生全面電暈條件校驗，即裸導(dǎo)體的臨界電壓 Ucr 應(yīng)大于最高工作電壓 Umax ，即 Ucr ＞ Umax 熱穩(wěn)定校驗 ： 按照上述情況選擇的導(dǎo)體截面積 S ，還應(yīng)校驗其在短路條件下的熱穩(wěn)定。裸導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗的公式為 m i n fdKQSS C?? （ 73） 式中 S—— 所選導(dǎo)體截面積 minS —— 根據(jù)熱穩(wěn)定條件決定的導(dǎo)體最小允許截面積 dQ —— 短路電流熱效應(yīng) fK —— 集膚效應(yīng)系數(shù) C —— 熱穩(wěn)定系數(shù) 動穩(wěn)定校驗 ph al??? 式中： ph? —— 導(dǎo)體最大相間應(yīng)力（ Mpa） al? —— 導(dǎo)體材料允許應(yīng)力（ Mpa） 注：硬鋁允許應(yīng)力為 69 Mpa，硬銅允許應(yīng)力為 40 Mpa。 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 WMph?? 式中 M —— 導(dǎo)體所受的最大彎距（ ） W—— 導(dǎo)體對垂直于作用力言論自由軸的截面系數(shù)（ m3） 102LfM ph? 式中 phf —— 單位長度導(dǎo)體上的受相間電動力（ N/M） L —— 導(dǎo)體支柱絕緣子間的跨距（ M） shph iaLf ??? 62bhW? 式中 shi —— 短路沖擊電流（ A） b —— 矩形導(dǎo)體厚度（ m） h —— 矩形導(dǎo)體寬度（ m） a—— 相間距 （ m） 注：本設(shè)計根據(jù)選用的高壓開關(guān)柜，所取距離 , m L m??。 母線的校驗分軟母線和硬母線。軟母線只校驗熱穩(wěn)定性，而硬母線就應(yīng)該校驗熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。設(shè)計中 60KV側(cè)是戶外系統(tǒng)，選擇軟母線。 10KV側(cè)選擇硬母線。 60kV側(cè)母線的選擇： 最大工作電流： m a x 1 . 0 5 1 . 0 5 2 5 0 0 0 2 4 0 . 5 63 3 6 3g eSIAU ?? ? ?? 考慮兩臺變壓器并列運行： m a x m a x2 48 1. 12gI I A? ? ? ? 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 修正系數(shù) 07 0 3 5 0 . 8 9 27 0 2 6alalK????? ?? ? ??? 其中： al? —— 導(dǎo)體長期發(fā)熱允許最高溫度 0? —— 導(dǎo)體額定環(huán)境溫度 ? —— 安裝地點實際環(huán)境溫度 經(jīng)過修正后的電流 m a x m a x 0 .8 9 2 4 8 1 .1 2 4 2 9 .1 6I k I?? ?? ? ? ?根據(jù)載流量選擇LGJ— 185 同時為了管理的要求 60KV的母線都使用 LGJ— 185 導(dǎo)線 。 2 2m a x00 22 2 4 0 . 5 6( ) 2 5 ( 7 0 2 5 ) 8 1 . 9214g alI I? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?度 在選擇時同樣使用經(jīng)濟截面分析 10kV側(cè)最大工作電流： m a x 1 . 0 5 1 . 0 5 2 5 0 0 01 . 4 4 33 3 1 0 . 5g eSI K AU ?? ? ?? 查表： j=2m a x 1443 1 6 0 3 .30 .9IS m mj? ? ? 選擇 125 8 矩形鋁導(dǎo)體單條水平放置。 125 8 單條矩形鋁導(dǎo)體水平放置長期允許載流量 1876A1443A 動穩(wěn)定校驗 : 選取絕緣子的跨度 L 為開關(guān)柜的寬度 L=，相間距離 a=路電流作用下單位長度所受最 大動力為： 2 2 7 62 2 10 10 / 88ph c hphf i N maF f L NfLM N m?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? 因為母線采取水平放置，其截面系數(shù)： 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 2 3 3 2 538 1 0 ( 1 2 5 1 0 ) 2 . 1 1 06bhWm? ?? ?? ? ?? ? ? ? 母線材料的最大計算應(yīng)力為： m a x 53 2 0 . 8 4 1 5 . 2 82 . 1 1 0M MPW? ??? ? 查手冊得鋁硬母線的允許應(yīng)力為： 7 0 1 5 .2 8p M P M P? ?? 滿足動穩(wěn)定要求 根據(jù)以上校驗，所選母線滿足要求。 斷路器選擇 斷路器的主要功能是：正常運行時，用它來倒換運行方式，把設(shè)備或線路接入電路或退出運行，起著控制作用； 當設(shè)備或線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行，能起到保護作用。 對于斷路器型式的選擇，除應(yīng)滿足各項技術(shù)要求和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于施工調(diào)試和運行維護，并經(jīng)經(jīng)濟比較后確定。該變電所所選的是六氟化硫斷路器，其綜合條件滿足要求，而且六氟化硫斷路器是目前的主流產(chǎn)品。 斷路器種類和型式的選擇 ： 按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)和滅弧方式，一般可分為：多油式短路器、少油式斷路器、壓縮空氣高壓斷路器、 SF6 斷路器、真空斷路器等。 60kV側(cè)斷路器的選擇 根據(jù)資料 60kV側(cè)可以選擇少油斷路器、真空斷路器和 SF6 斷路器。在現(xiàn)代化的變電所中一般選擇 SF6 斷路器，因為它的可靠性很高、運行穩(wěn)定、壽命長等。 按額定電壓選擇 高壓斷路器的額定電壓應(yīng)大 eU 于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓 ewU ,即 e ewUU? 按額定電流選擇 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 30 高壓斷路器的額定電流 eI 應(yīng)大于或等于 最大持續(xù)工作電流 maxgI ，即 maxegII? 最大持續(xù)工作電流為 AI 16 a x ???? （ A） 按開斷電流選擇 高壓斷路器的額定電流開斷電流 ebrI ，不應(yīng)小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量 ptI ，即 ebr ptII? 當斷路器的 NbrI 較系統(tǒng)短路電流大很多時，為了簡化計算，也可用次暫態(tài)電流 I?? 進行選擇，即 NbrII??? 根據(jù) 60kV側(cè)斷路器的 maxgI 、 ewU 的要求，查《電力工程電氣設(shè)備手冊 ?電氣一次部分》，選用 LW9— 63 斷路器。 熱穩(wěn)定校驗 ： 斷路器的額定短時耐受熱量 2rrIt應(yīng)不小于短路期內(nèi)短路電流熱效應(yīng) dQ ，即 2r r dIt Q? 動穩(wěn)定校驗 斷路器的額定峰值耐受電流 dwi 應(yīng)不小于三相短路時通過斷路器的短路沖擊電流 幅值 imi ，即：m a x 251 . 0 5 1 . 0 5 0 . 2 4 13 6 3geI I K A? ? ? ?? dw imii? 最大持續(xù)工作電流 高職畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 型號 額定電壓（ KV） 最高電壓（ KV） 額定電流（ A） 額定開斷電流（ KA） 額定關(guān)合電流（ KA ）（峰值） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） 額定動穩(wěn)定電流（ KA）峰值） LW9—63 63 1000 80 80 表 LW9— 63 型斷路器參數(shù)見下表 型號 額定電壓(KV) 最高工作電壓 (KV) 額定電流（ A） 額定短路開斷電流（ KA） LW963 63 2500 額定短路關(guān)合 電流（ KA） 動穩(wěn)定電流