【正文】 算時(shí)間 b gt t t s? ? ? ? ? 短路電流熱效應(yīng) d Z fiQ Q Q?? 由 * * * * *1 1 7 1 0 .8 2 4 2 6 4X X X X x? ? ? ? ? ?乙 b， 由資料可得： *2 ?， * dtI ? 29 所以 21 0 0 1 0 01 . 1 4 5 0 . 6 0 0 9 8 7 , 1 . 1 2 2 0 . 5 8 8 9 1 53 1 1 0 3 1 1 0ddttII? ? ? ? ? ??? ? ?12 2 2 2 2 2 22 0 . 31 0 0 . 7 0 3 0 8 1 1 0 0 . 6 0 0 9 8 7 0 . 5 8 8 9 1 5 0 . 1 1 1 3 2 51 2 1 2dddZ d t ttQ I I I k A s??? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? 12 2 d fiQ I T k A s? ? ? ? ? ? ? 由 C? ??，從圖中查得 72 10SA ?? 則由21 d Z SQ A AS ?? 得： ? ? 6 4422 0 . 1 1 1 3 2 5 0 . 0 3 1 6 3 6 7 1 01 0 . 0 7 7 2 1 0 0 . 0 8 4 2 5 9 8 1 045Z d SA Q AS ??? ? ? ? ? ? ? 再由 ZA ，查得 50Z C? ??，而 200XU C? ??（已知鋁、銅母線短路時(shí)發(fā)熱最高允許溫度為 200C? ） ，即： Z XU??? ，滿足熱穩(wěn)定性要求。所以應(yīng)選擇 15 3的軟鋁母線。 表 41 LYM(LMR)矩形鋁母線長(zhǎng)期允許載流量 導(dǎo)體尺寸 h? b(mm) 單條（ A） 雙條（ A） 平放 豎放 平放 豎放 15? 3 156 165 20? 3 204 215 40? 4 456 480 側(cè)母線的選取 ： 按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過(guò)載 m a x 150001 . 3 1 . 3 1 . 3 4 0 9 . 4 0 63 3 2 7 . 5ege eSI I AU? ? ? ? ? ?? 由表 41查出鋁母線 40 4? 的允許載流量為 456A，大于最大工作電流 ，故初步確定選用 240 4 160mm?? 截面的鋁母線。 30 要求短路最終溫度 Z? ，應(yīng)先求出 起始溫度 S? ，根據(jù) Z? ，利用曲線 ()Af? ?? ，找出對(duì)應(yīng)的 SA 值，再由21 d Z SQ A AS ??求出 ZA ，再次利用曲線 ()Af? ?? 找出對(duì)應(yīng)的 Z? 。 ? ? ? ?2 2m a x00 4 0 9 . 4 0 62 5 7 0 2 5 6 1 . 2 7 3 6456gS X UxuI C C C CI? ? ? ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?????? 短路電流計(jì)算時(shí)間 b gt t t s? ? ? ? ? 短路電流熱效應(yīng) d Z fiQ Q Q?? 由 * * * * * *2 1 7 1 24 26bX X X X X x? ? ? ? ? ? ?乙 b，查汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，可得： *2 ?， * dtI ? 所以 21 0 0 1 0 00 . 6 2 8 1 . 3 1 8 5 , 0 . 6 2 5 1 . 3 1 2 23 2 7 . 5 3 2 7 . 5ddttII? ? ? ? ? ??? ? ?22 2 2 2 2 2 22 0 . 31 0 1 . 4 8 7 5 9 1 0 1 . 3 1 8 5 1 . 3 1 2 2 0 . 5 3 2 9 81 2 1 2dddZ d t ttQ I I I k A s??? ? ? ? ? ? ? ? ????? ? 2 2 21 4 8 7 .5 9 0 .0 6 4 0 .1 4 1 6 2 7fi z fiQ I T KA s??? ? ? ? ? ? ? 由 C? ??，從圖中查得 10SA ?? 則由21 d Z SQ A AS ?? 得： ? ? 6 4422 0 . 5 3 2 9 8 0 . 1 4 1 6 2 7 1 01 0 . 4 4 9 1 0 0 . 4 5 1 6 3 5 1 0160Z d SA Q AS ??? ? ? ? ? ? ? 再由 ZA ，查得 100Z C? ??，而 200XU C? ?? (已知鋁、銅母線短路時(shí)發(fā)熱 最高允許溫度為 200C? )，即： Z XU??? ，滿足熱穩(wěn)定性要求。所以應(yīng)選擇 40 4的鋁母線。 三相短路沖擊電流為 31 設(shè)母線采用水平排列平放， KA? 已知： a=40cm， l=120cm， h=40mm， b=4mm則 4 0 0 .4 920 .4 4abbh??? ? ???? 1xK?? 三相短路時(shí)的相間電動(dòng)力為 ? ? ? ? ? ?2 233 7 7 31201 . 7 3 1 0 1 . 7 3 1 0 3 . 7 5 4 6 6 1 0 7 . 3 1 6 5 940c h xlF i K Na????? ? ? ? ? ? ? ??? 母線平放及水平排列時(shí)，其抗彎模量為： 2 2 6 311 0 . 0 0 4 0 . 0 4 1 . 0 6 6 6 7 1 066W b h m?? ? ? ? ? ? 母線的計(jì)算應(yīng)力為： ? ?3 6 67 . 3 1 6 5 9 1 0 0 . 6 8 5 9 2 8 1 01 0 1 0 1 . 0 6 6 6 7MF PaWW? ?? ? ? ? ?? 已知鋁母線的允許應(yīng)力為 669 10Pa? ，即： XU??? ，滿足機(jī)械應(yīng)力穩(wěn)定性要求。 故最后確定選擇截面為 240 4 16 0S mm? ? ? 的鋁母線。 支柱絕緣子及套管的選取 由于牽引變壓器安裝在室外，而 110KV 進(jìn)線是直接連接牽引變壓器上的，所以不用穿墻導(dǎo)管，故對(duì)于 110KV 側(cè)只需選擇支柱絕緣子而不需要選用穿墻導(dǎo)管。而 側(cè)的設(shè)備既有安裝在室外的也有安裝在室內(nèi)的，所以對(duì) 即需要選擇支柱絕緣子，也需要選擇穿墻導(dǎo)管。 110KV 側(cè)支柱絕緣子選取 1..按最大工作電壓選擇支柱絕緣子時(shí)，可按變壓器 110KV 側(cè)額定電壓U=110Kv 考慮 ，查附表可選 表 41 支柱絕緣子型號(hào) 額定電壓（ KV） 機(jī)械破壞荷重（ KN） Zs110/3 110 3 校驗(yàn) 支柱絕 緣子 的機(jī)械強(qiáng)度 NaiF ch 7672m a x ???????????? ?? 查得 ZS110/3 型支柱絕緣子允許的抗彎破壞荷重為 3000N，而短路時(shí)中間相中間位置的支柱絕緣子受力為 NF n )m ax( ? ，故 ? ?3 300 0 180 0FN? ? ?能滿足要求。 KV 側(cè)支柱絕緣子選取 按最大工作電壓選擇支柱絕緣子時(shí)，可按變壓器 側(cè)額定電壓 U= 32 考慮 ，查附表可選 表 42 支柱 絕緣子型號(hào) 額定電壓（ KV） 機(jī)械破壞荷重（ KN） Za35Y 35 校驗(yàn) 支柱絕緣子 的機(jī)械強(qiáng)度 查得 ZA35Y 型支柱絕緣子允許的抗彎破壞荷重為 3750N，而短路時(shí)中間相中間位置的支柱絕緣子受力為 NF n )m ax( ? ，故 NF n )m ax( ??? 能滿足要求。 側(cè)穿墻套管選取 1. 按最大長(zhǎng)期工作電流選擇母線的截面可按變壓器過(guò)載 倍考慮 AUSII eeeg a x ??????? 查出 穿墻導(dǎo)管的型號(hào)，初選型號(hào)為 CLB35/600 的支柱絕緣子 。 表 43 穿墻套管（型號(hào)） 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 機(jī)械破壞荷重（ KN） 熱穩(wěn)定電流不小于 CLB35/600 35 600 10S（銅導(dǎo)體導(dǎo)管） 5S（鋁導(dǎo)體導(dǎo)管） 校驗(yàn) 穿墻導(dǎo)管的熱穩(wěn)定性 由前面選擇硬母線處可得 skAQ fizd .1 3 3 3 6 2????? ，而 skAQ .20 2?? ，所以 ?d? ，故 穿墻導(dǎo) 管 滿足 熱穩(wěn)定性。 高壓斷路器選取及校驗(yàn) 高壓斷路器是高壓電氣設(shè)備中最重要、最復(fù)雜的開關(guān)電器。它既要能切除正常負(fù)載又要能排除短路故障。其性能的好壞對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。 高壓斷路器的主要任務(wù)： （ 1） 在正常情況下開斷和關(guān)合負(fù)載電流，分合電路。 （ 2） 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，切除故障電路。 （ 3） 配合自動(dòng)重合閘多次關(guān)合或斷開電路。 選擇斷路器時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： （ 1） 在合閘運(yùn)行時(shí)應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長(zhǎng)期通過(guò)負(fù)荷電流，即使通過(guò)短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性。 （ 2） 在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。 （ 3） 應(yīng)有足夠 的斷路能力和盡可能短的分?jǐn)鄷r(shí)間。 （ 4） 應(yīng)有盡可能長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，安裝維護(hù)方便。 33 高壓斷路器的分類： 按絕緣介質(zhì)不同，斷路器可分為多油斷路器，少油斷路器， 壓縮空氣斷路器，真空斷路器， SF6 斷路器等。牽引變電所常用少油斷路器，真空斷路器， SF6 斷路器。 交流牽引負(fù)荷側(cè)由于故障跳閘頻繁，操作次數(shù)多，從減少運(yùn)行維修工作量考慮，本設(shè)計(jì) 110KV 側(cè)選用 SF6 斷路器， 側(cè)選用真空斷路器。 110KV 側(cè)斷路器選取 最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過(guò)載 AUSIIeeeg a x ??????? 110gU KV? 由附錄二表 6SF 斷路器的型號(hào)為 LW110，額定電流選取 1250A。 短路關(guān)合電流的校驗(yàn) 查出 LW110 型號(hào)的 6SF 斷路器的極限通過(guò)電流為 80egi KA? ，而 Aicj ? ，所以 eg cjii? ，滿足要求 。 校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性 由前面選擇硬母線處可得 skAQ fizd .1 3 3 3 6 2????? ，而 2 2 24 31 .5 4 39 69rtQ I t K A s? ? ? ? ? ?，所以 4d? ，故滿足 熱穩(wěn)定性。所以 6SF 斷路器選取型號(hào)為 LW110，額定電流為 1250A。 ２７ .５ＫＶ?jǐn)嗦菲鬟x取 最大長(zhǎng)期工作電流按變壓器過(guò)載 AUSIIeeeg a x ??????? KV? 查出 真空 斷路器的型號(hào)為 6 ? ，額定電流選取 1000A。 初選額定電流為 1000A 的ＬＮ１－２７．５型ＳＦ６斷路器其技術(shù)數(shù)據(jù)見表4５ 型號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 極限通過(guò)電流 ４Ｓ熱穩(wěn)定電流（ＫＡ） 峰值 有效值 34 ＬＮ１－２７．５ ２５ ６ 00 ２ 5ＫＡ １４ .５ ８ .５ 短路關(guān)合電流的校驗(yàn) 由附錄二表 6 ? 型號(hào)的 真空 斷路器的極限通過(guò)電流為 25egi KA? ，而 KAicj ? ，所以 eg cjii? ，滿足要求。 校驗(yàn)短路時(shí)的熱穩(wěn)定性 由前面選擇硬母線處可得 skAQ fizd .1 3 3 3 6 2????? ，而 2 2 24 10 4 40 0rtQ I t KA s? ? ? ? ? ?，所以 4d? ，故滿足 熱穩(wěn)定性。 所以 6SF 斷路器選取型號(hào)為 6 ? ，額定電流選取 1000A。 高壓熔斷器的選取及校驗(yàn) 熔斷器是運(yùn)用切斷過(guò)載電流或短路電流，選擇熔斷器時(shí)首先因根據(jù)裝置地點(diǎn)和使用條件確定種類和型式，對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓和斷流流量?jī)身?xiàng)進(jìn)線選擇。 由于在所設(shè)計(jì)的電氣主結(jié)線中，只有 側(cè)才有高壓熔斷器，所以只需選擇 側(cè)的高壓熔斷器。 按額定電壓選擇 由于 2 KV? ，而 2eeUU? ，所以選擇型號(hào)為 1 35RN? 的高壓熔斷器。 熔斷器開斷電流的校驗(yàn) 32 0 0 1 0 5 7 1 4 .2 935ekIA???，而 2 ? ，即 2ek chII? ，滿足要求。 熔斷器斷流容量的校驗(yàn) 200eS MVA? ，而 2 3 7 5 4 .6 6 2 7 .5 1 0 3 .2 5 3c h c h eS I U M V A? ? ? ? ?，即 e chSS? ，滿足要求。 由于環(huán)境為標(biāo)準(zhǔn)情況，不需要進(jìn)行絕緣泄露比距校驗(yàn)。故選擇 1 35RN? 的高壓熔斷器。 W1— 35Z 戶外高壓熔斷器，其技術(shù)數(shù)據(jù)見表 46 型號(hào) 額定電壓（ KV） 切斷極限短路電流時(shí)電流最大峰值（ KA） 最 大 斷 流 容 量（ ） RW1— 35Z 35 8 200 35 隔離開關(guān)的選取及校驗(yàn) 隔離開關(guān)實(shí)質(zhì)上是一把耐高壓的刀開關(guān)，沒有特殊的滅弧裝置，一般只用來(lái)隔離電壓，不能用來(lái)接通或切斷負(fù)荷電流。 隔離開關(guān)的主要用途： （ 1） 隔離高壓電壓，將需要檢修的部分與帶電部 分