2QkQP(KA)短路电流的热效应：==116.03.S
则Smin?QkKf/C?116.03?106?1.0/97.4?110.59(mm) 22其中：Smin—按热稳定决定的母线最小截面 C—母线的热稳定系数 KfQk—集肤效应系数 —短路电流热效应 满足热稳定条件 2．共振校验 N?3.56由于不知道绝缘子跨距L，可令f1?160HZ,f 单位长度导体质量 m?hb?w?0.06?0.01?2700?1.62(kg/m) 导体的截面二次矩 J?bh3/12?0.01?0.063/12?1.8?10?7(m4) 10铝导体的导体材料的弹性模量E=7×10Pa，因此有： 最大绝缘子跨距 Lmax?LmaxNff1EJ?m3.561627?1010?1.8?10?7?0.572(m) 1.62选取L= 0.5 < ,则??1，满足不共振要求。 3．动稳定校验 (KA) 短路冲击电流 ish?15.208fph?1.73?10?7fph 1a2ish??1.73?10?7?1?15.2082?106?1?160.05(N/m) 0.25—单位长度导体上所受到的相间电动力, N/m; a—相间距离，m. 由材料力学知道，当跨距数大于2时，导体所受到的最大弯矩为： Mph?fphL210160.05?0.52??4.00(N?m) 10导体相间抗弯截面系数为： Wph?bh260.01?0.062??6?10?6(m3) 6 导体最大相间计算应力为 ?max??ph??al Mph4.0056??6.67?10(Pa)???70?10(Pa) al?6Wph6?10670?10(Pa) —导体材料最大允许应力，硬铝为 满足动稳定要求 4．电晕电压的校验 对110KV及以上裸导体，需要按晴不发生全面电晕条件校验，即裸导体的临界电压大于最高工作电压 Ucr?84Kmr?r(1?Ucr应 Umax0.301。 )lga0.30125?84?0.96?0.98?6.0299?1?(1?)lg?330.39(KV)r6.02991?6.0299?110(KV) 满足要求 ?rUcr?330.39(KV)?Umax其中： mr=0.98 a=25cm ??1.000 r?6.0299cm K=0.96 Ucr —临界电晕电压 —电网电压 Umzx 4.4.3 10kv侧母线的选择 （一）母线型号选择 变压器110KV母线上最大持续工作电流为： Igmax?1.05SNIgmax3UN?1.05?10.43?10?0.663(KA) ＜4000A,所以用矩形导体。 因为Tmax2mm=5500h/年，查铝质矩形、槽形和组合导体的经济电流密度曲线得J=0.74A（） 所以 SjIgmax=J= 2663=895.95mm 0.74依据最大持续工作电流和经济电流密度 Sj?Igmax/J 查《发电厂电气部分》P484表2-1， 选择每相1条90mm×10mm矩形铝导体，母线型号LMY—900，其参数见下表4.9: 表4.9 10KV 母线型号LMY—900相关参数 导体尺寸h×b (mm×mm) 90×10 载流量 (A) 集肤效应系数Kf 放置方式 1411 1.05 平放 本变电所环境实际温度是??40oC时，查发电厂电气部分（第三版）附表3得 综合校正系数 K=0.81 Ial?KIN?0.81?1411?1142.91A?Igmax?663A 满足长期允许发热条件。 （二）母线校验 1．热稳定的校验 正常运行时导体温度 2Imax6632?????(???)?40?(70?40)?50.1(C) 0al0 22Ial1142.91由此查表经计算得C=95.8 短路时间： tkdtk?tkd?td?0.25?3=3.25(s) —断路器开断时间，查得为0.25s td—后备保护动作时间取为3s 周期分量的热效应： QP? I\2?10It2k122?It2ktk10.9722?10?10.9722?10.97222??3.25?391.25(KA)?S122QkQP(KA)短路电流的热效应：==397.25.S 则Smin?QkKf/C?397.25?106?1.0/95.8?208.05(mm) 22其中：Smin—按热稳定决定的母线最小截面 C—母线的热稳定系数 KfQk—集肤效应系数 —短路电流热效应 满足热稳定条件 2．共振校验 N?3.56由于不知道绝缘子跨距L，可令f1?160HZ,f 单位长度导体质量 m?hb?w?0.09?0.01?2700?2.43(kg/m) 导体的截面二次矩 J?bh3/12?0.01?0.093/12?6.075?10?7(m4) 10铝导体的导体材料的弹性模量E=7×10Pa，因此有： 最大绝缘子跨距 Lmax?LmaxNff1EJ?m3.561607?1010?6.075?10?7?1.716(m) 2.43选取L= 0.2 < ,则??1，满足不共振要求。 3．动稳定校验 (KA) 短路冲击电流 ish?30.405fph?1.73?10?71a2ish??1.73?10?7?1?30.4052?106?1?639.73(N/m) 0.25fph—单位长度导体上所受到的相间电动力, N/m; L—支持绝缘子之间的跨距，m. 由材料力学知道，当跨距数大于2时，导体所受到的最大弯矩为： Mph?fphL210639.73?0.22??2.59(N?m) 10导体相间抗弯截面系数为： Wph?bh260.01?0.092??1.35?10?5(m3) 6 导体最大相间计算应力为 ?max??ph?Mph1.2166??0.11?10(Pa)???70?10(Pa) al?6Wph10.67?10?al—导体材料最大允许应力，硬铝为70?106(Pa) 满足动稳定要求 4.5 互感器的选择 互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况。 （1） 电流互感器的特点： ① 一次绕组串联在电路中，并且匝数很少，故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷，而与二次电流大小无关； ② 电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，所以正常情况下，电流互感器在近于短路状态下运行。 （2） 电压互感器的特点： ① 容量很小，类似于一台小容量变压器，但结构上需要有较高的安全系数； ② 二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大，互感器近似于空载状态下运行，即开路状态。 （3） 互感器的配置： ① 为满足测量和保护装置的需要，在变压器出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器；
220KV降压变电所电气一次部分初步设计
