第十章电气设备的选择1.ppt

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1、第十章 电气设备的选择南京师范大学电气工程系供配电系统2021/9/151第十章 电气设备的选择第一节第一节 电气设备选择的一般原则电气设备选择的一般原则第二节第二节 高压开关设备的选择高压开关设备的选择第三节第三节 低压开关电器选择低压开关电器选择第四节第四节 母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择第五节第五节 互感器的选择互感器的选择2021/9/152 按按按按正正正正常常常常工工工工作作作作条条条条件件件件下下下下选选选选择择择择额额额额定定定定电电电电流流流流、额额额额定定定定电电电电压及型号等，压及型号等，压及型号等，压及型号等，按按按按短短短短路路路路情情情

2、情况况况况下下下下校校校校验验验验开开开开关关关关的的的的开开开开断断断断能能能能力力力力、短短短短路路路路热稳定和动稳定。热稳定和动稳定。热稳定和动稳定。热稳定和动稳定。第一节 电气设备选择的一般原则按正常工作条件选择按正常工作条件选择,按短路条件校验按短路条件校验2021/9/153一、一、按正常工作条件选择电气设备按正常工作条件选择电气设备1 1电气设备的电气设备的额定电压额定电压 电气设备的额定电压不得低于所接电网的最高运行电电气设备的额定电压不得低于所接电网的最高运行电压。压。2 2电气设备的电气设备的额定电流额定电流 电气设备的额定电流不小于该回路的最大持续工作电电气设备的额定电流

3、不小于该回路的最大持续工作电流或计算电流。流或计算电流。3.3.电气设备的电气设备的型号型号型号型号 选择电气设备时还应考虑设备的安装地点、环境及选择电气设备时还应考虑设备的安装地点、环境及工作条件，合理地选择设备的类型，如户内户外、海拔工作条件，合理地选择设备的类型，如户内户外、海拔高度、环境温度及防尘、防腐、防爆等。高度、环境温度及防尘、防腐、防爆等。2021/9/154二、二、二、二、按短路情况进行校验按短路情况进行校验按短路情况进行校验按短路情况进行校验1 1短路热稳定校验短路热稳定校验 当系统发生短路，有短路电流通过电气设备时，导当系统发生短路，有短路电流通过电气设备时，导体和电器各

4、部件温度不应超过短时发热允许温度，即满体和电器各部件温度不应超过短时发热允许温度，即满足热稳定的条件足热稳定的条件 式中：式中：I I 短路电流的稳态值；短路电流的稳态值；t timaima短路电流的假想时间；短路电流的假想时间；I I t t 设备在设备在t t秒内允许通过的短时热稳定电流；秒内允许通过的短时热稳定电流；t t 设备的热稳定时间。设备的热稳定时间。2021/9/1552短路动稳定校验 当短路电流通过电气设备时，短路电流产生的电动力应不超过设备的允许应力，即满足动稳定的条件 或 ish，Ish 短路电流的冲击值和冲击有效值短路电流的冲击值和冲击有效值 imax，I max 设备

5、允许通过的极限电流峰值和有效值设备允许通过的极限电流峰值和有效值2021/9/1563 3开关设备断流能力校验开关设备断流能力校验 对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、熔对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、熔断器，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量，断器，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量，即即：或或 ，三相最大短路电流与最大短路容量；三相最大短路电流与最大短路容量；，断路器的开断电流与开断容量。断路器的开断电流与开断容量。2021/9/157三、常用电气设备的选择及校验项目三、常用电气设备的选择及校验项目 供配电系统中的各种电气设备由于工作原理和特性不同，选择及校验的

6、项目也有所不同，常用高低压设备选择校验项目如下：2021/9/158表10-1设备名称设备名称选选 择择 项项 目目校校 验验 项项 目目额定额定电压电压(kV)(kV)额定额定电流电流(A)(A)装置类型装置类型(户内户内/户户外外)准确准确度级度级 短路电流短路电流开断开断能力能力(kA)(kA)二次二次容量容量热稳定热稳定动稳定动稳定高压断路器高压断路器高压负荷开关高压负荷开关高压隔离开关高压隔离开关高压熔断器高压熔断器电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器母线母线电缆电缆支柱绝缘子支柱绝缘子穿墙套管穿墙套管2021/9/159表 10-2设备名称设备名称额定电额定电压压(V)(V)额

7、定电额定电流流(A)(A)短路电流短路电流开断能力开断能力(kA)(kA)热稳定热稳定动稳定动稳定低压断路器低压断路器（）（）低压负荷开关低压负荷开关（）（）低压刀开关低压刀开关（）（）低压熔断器低压熔断器2021/9/1510第二节 高压开关电器的选择 高压断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器的选择条件基本相同，除了按电压、电流、装置类型选择，校验热、动稳定性外，对高压断路器、负荷开关和熔断器还应校验其开断能力。2021/9/1511一、一、高压断路器的选择高压断路器的选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择1.1.断路器的断路器的额定电压额定电压2.2.断

8、路器的断路器的额定电流额定电流3.3.断路器的断路器的类型类型 高压断路器应根据设备安装的条件，环境等来选择高压断路器应根据设备安装的条件，环境等来选择断路器的类型和种类。断路器的类型和种类。真空断路器真空断路器:335kV:335kV 额定电压额定电压 SF6 SF6断路器断路器:35kV:35kV及以上及以上额定电压额定电压2021/9/1512按短路条件校验按短路条件校验1 1短路热稳定校验短路热稳定校验2 2短路动稳定校验短路动稳定校验 见见 p.248 p.248 附录表附录表2323 2021/9/15133.3.开断电流开断电流校验校验校验校验 高压断路器运行时应可以开断短路电流

9、，所以断高压断路器运行时应可以开断短路电流，所以断路器的额定开断电流应不小于短路电流周期分量的有路器的额定开断电流应不小于短路电流周期分量的有效值，实际计算中我们一般根据次暂态电流来进行选效值，实际计算中我们一般根据次暂态电流来进行选择，即：择，即：或或 短路电流与短路容量的次暂态值；短路电流与短路容量的次暂态值；断路器的开断电流与开断容量。断路器的开断电流与开断容量。2021/9/15144.短路关合电流校验校验校验校验 为了保证断路器在关合短路时的安全，断路为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流需满足：器的额定关合电流需满足：断路器的额定关合电流断路器的额定关合电流2021

10、/9/1515二、二、高压隔离开关的选择高压隔离开关的选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择1.1.额定电压额定电压2.2.额定电流额定电流3.3.类型类型选择选择选择选择按短路条件校验按短路条件校验按短路条件校验按短路条件校验1 1短路热稳定校验短路热稳定校验2 2短路动稳定校验短路动稳定校验2021/9/1516例例 试选择如图所示变压器试选择如图所示变压器 10.5kV10.5kV 侧高压断路器侧高压断路器QFQF和高压隔离开关和高压隔离开关QSQS。已知图中。已知图中K K点短路时点短路时 I”=II”=I=4.8kA4.8kA,继电保护动作时间继

11、电保护动作时间 t topop=1s=1s。拟采用快速开断的高压断路器，其拟采用快速开断的高压断路器，其固有固有分闸的时间分闸的时间t ttrtr=0.1s,=0.1s,采用弹簧采用弹簧操作机构。操作机构。1.1.按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择变压器额定电流额定电流查附表查附表2323选选 10 kV 10 kV 断路器断路器 ZN12-10ZN12-10 I Ialal=1250 439.9 A=1250 439.9 A2.2.按短路条件校验按短路条件校验按短路条件校验按短路条件校验2021/9/1517断路器及隔离开关的选择结果断路器及隔离开关的选

12、择结果 计计 算算 数数 据据 ZN12-10 ZN12-10型断路器型断路器GNGN6 6-10-10隔离开关隔离开关工作电压工作电压 10kV10kV最大工作电流最大工作电流 439.9A439.9A短路电流短路电流 4.8kA4.8kA短路冲击电流短路冲击电流 12.24kA12.24kA热稳定性校验热稳定性校验 I I2 2t timarimar=4.8=4.82 21.11.1=25.34kA=25.34kA2 2s s额定电压额定电压 U UN N=10kV=10kV额定电流额定电流 I IN N=1250A=1250A开断电流开断电流 I IOFFOFF=25 kA=25 kA动

13、稳定电流动稳定电流i imaxmax=63kA=63kA热稳定值热稳定值 I It t2 2t=25t=252 244=2500 kA=2500 kA2 2s s额定电压额定电压U UN N=10kV=10kV额定电流额定电流I IN N=600A=600A-极限通过电流峰值极限通过电流峰值i imaxmax=52kA=52kA热稳定热稳定I It t2 2t=20t=202 25=2000kA5=2000kA2 2s s2021/9/1518三、高压负荷开关的选择高压负荷开关的选择n n接通和切断正常的负荷电流或规定范围内的过负荷电流n n不能切断短路电流n n附表25:高压负荷开关技术数据

14、高压负荷开关技术数据额定电压、额定电流、额定电压、额定电流、极限通过电流、热稳定电流极限通过电流、热稳定电流最大开最大开断电流、闭合电流峰值2021/9/1519第三节 低压开关电器选择一、一、低压断路器的选择低压断路器的选择（一）低压断路器的种类和类型按用途分为按用途分为：配电用断路器；配电用断路器；电动机保护用断路器电动机保护用断路器;照明用断路器照明用断路器;漏电保护用断路器。漏电保护用断路器。按结构型式分为按结构型式分为：框架式；框架式；塑壳式。塑壳式。2021/9/15202021/9/15212021/9/1522过载保护、短路保护、过载保护、短路保护、欠压保护、失压保护欠压保护、

15、失压保护长延时、短延时、瞬时保护长延时、短延时、瞬时保护2021/9/1523（二）低压断路器脱扣电流的整定断路器额定电流的选择断路器额定电流的选择（1)1)低压断路器过流脱扣器额定电流的选择低压断路器过流脱扣器额定电流的选择 过过流流脱脱扣扣器器额额定定电电流流应应大大于于或或等等于于线线路路的的计计算电流，即：算电流，即：式中：式中：过流脱扣器额定电流；过流脱扣器额定电流；线路的计算电流。线路的计算电流。2021/9/1524脱扣器的动作电流的整定脱扣器的动作电流的整定（2 2）瞬时和短延时脱扣器的动作电流的整定瞬时和短延时脱扣器的动作电流的整定 瞬瞬时时和和短短延延时时脱脱扣扣器器的的动

16、动作作电电流流应应躲躲过过线线路路的尖峰电流的尖峰电流 瞬时和短延时脱扣器的动作电流整定值；瞬时和短延时脱扣器的动作电流整定值；线路的尖峰电流；线路的尖峰电流；可靠系数可靠系数 1.3 1.31.35(t1.35(topop 0.02s)0.02s)1.7 1.72.0 (t2.0 (topop 0.02s)0.02s)短延时脱扣器的动作时间：短延时脱扣器的动作时间：0.2,0.4,0.6s0.2,0.4,0.6s2021/9/1525（3 3）长延时脱扣器的动作电流的整定）长延时脱扣器的动作电流的整定 长长延延时时脱脱扣扣器器的的动动作作电电流流应应大大于于或或等等于于线线路的计算电流路的计

17、算电流 式中：式中：长延时脱扣器的动作电流整定值；长延时脱扣器的动作电流整定值；可靠系数，取可靠系数，取1.11.1。长延时脱扣器动作时间：大于过负荷持续时间长延时脱扣器动作时间：大于过负荷持续时间 反时限特性反时限特性2021/9/1526（4 4）过电流脱扣器与导线允许电流的配合）过电流脱扣器与导线允许电流的配合 过过电电流流脱脱扣扣器器的的整整定定电电流流与与导导线线或或电电缆缆的的允许电流（修正值）应按下式配合：允许电流（修正值）应按下式配合：式中：式中：导线或电缆的允许载流量；导线或电缆的允许载流量；导线或电缆允许短时过负荷系数导线或电缆允许短时过负荷系数 瞬时和短延时脱扣器瞬时和短

18、延时脱扣器 =4.5 =4.5 长延时脱扣器长延时脱扣器 =1 =12021/9/15273.3.低压断路器保护灵敏度和断流能力的校验低压断路器保护灵敏度和断流能力的校验（1 1）低压断路器保护灵敏度校验低压断路器保护灵敏度校验 2 2 1.5 1.52 2式式中中：,在在最最小小运运行行方方式式下下线线路路末末端端发发生生两相或单相短路时的短路电流；两相或单相短路时的短路电流；两相短路时的灵敏度两相短路时的灵敏度,一般取一般取2;2;单单相相短短路路时时的的灵灵敏敏度度,对对于于框框架架开开关关一一般取般取2,2,对于塑壳开关一般取对于塑壳开关一般取1.51.5。2021/9/1528（2

19、2）低压断路器断流能力的校验）低压断路器断流能力的校验 对对于于动动作作时时间间在在0.02s0.02s以以上上的的框框架架式式断断路路器器，其其极极限限分分断断电电流流应应不不小小于于通通过过它它的的最最大大三三相相短短路路电流的周期分量有效值：电流的周期分量有效值：式中：式中：框架式断路器的极限分断电流；框架式断路器的极限分断电流；三相短路电流周期分量有效值。三相短路电流周期分量有效值。2021/9/1529 对对于于动动作作时时间间在在0.02S0.02S以以下下的的塑塑壳壳断断路路器器，其其极极限限分分断断电电流流应应不不小小于于通通过过它它的的最最大大三三相相短短路路电电流流冲冲击击

20、值。值。或或 、塑壳断路器极限分断电流峰值、效值；塑壳断路器极限分断电流峰值、效值；、三相短路电流冲击值、冲击有效值。三相短路电流冲击值、冲击有效值。2021/9/1530（四）低压断路器与低压断路器或熔断器之间的选择性配合1.1.低压断路器与低压断路器之间的选择性配合低压断路器与低压断路器之间的选择性配合动作时间的配合：动作时间的配合：上一级低压断路器比下一级低压断路器的动作时间大一个时限上一级低压断路器比下一级低压断路器的动作时间大一个时限动作电流的配合：动作电流的配合：2.2.低压断路器与熔断器之间的选择性配合低压断路器与熔断器之间的选择性配合 通过保护特性曲线来校验通过保护特性曲线来校

21、验2021/9/1531例10-2(1)选择低压断路器型号和额定电流查p251附录表27,选MW-06低压断路器断路器壳架等级额定电流过电流脱扣器额定电流2021/9/1532(2)脱扣器动作电流的整定瞬时过电流脱扣器的动作电流选择瞬时脱扣电流整定倍数为3倍(3)校验断流能力(4)校验过电流脱扣器与导线的配合2021/9/15331 断路器的额定电流参数国标低压开关设备和控制设备 低压断路器GBl4048.294(等效采用IEC9472)对断路器的额定电流使用两个概念，断路器的额定电流In和断路器壳架等级额定电流 Inm，并给出如下定义：断路器的额定电流In，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是

22、脱扣器额定电流。对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。2021/9/1534断路器壳架等级额定电流Inm，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。“断路器壳架等级额定电流”是标明断路器的框架通流能力的参数，主要由主触头的通流能力决定，它也决定了所能安装的脱扣器的最大额定电流值。2 过电流脱扣器的电流参数 过电流脱扣器还可分为过载脱扣器和短路(电磁)脱扣器，并有长延时、短延时、瞬时之分。过电流脱扣器其动作电流整定值可以是固定的或是可调的。而电子式过流脱扣器通常总是可调的。2021/9/1535脱扣器额定电流In，指脱扣器能长期通过的最大电流。

23、长延时过载脱扣器动作电流整定值Ir，固定式脱扣器其Ir=In，可调式脱扣器其Ir为脱扣器额定电流In的倍数，如Ir=0.41In。短延时电磁脱扣器动作电流整定值Im，为过载脱扣器动作电流整定值Ir的倍数，倍数固定或可调，如Im=210Ir。瞬时电磁脱扣器动作电流额定值Im，为脱扣器额定电流In的倍数，倍数固定或可调，如Im=1.511In。2021/9/1536小型断路器MCB(Miniature CircuitBreaker)对于将塑壳和过电流脱扣器加工为一体的小型断路器MCB而言，一般产品资料中只提供“断路器额定电流”一个值，此参数具有断路器壳架等级额定电流Inm、脱扣器额定电流In、长

24、延时过载脱器动作电流整定值Ir三重含义，也即Inm=In=Ir，而瞬时电磁脱扣器动作电流额定值Im一般为固定值。因此在选择小型断路器时，只需给 出一个电流值即可。2021/9/1537塑壳式断路器MCCB(MouldedCaseCircultBreaker)当断路器配装固定式的过流脱扣器时，脱扣器额定电流In和长延时过载脱扣器动作电流整定值Ir相同，即 In=Ir。此时需要标定两个电流值，断路器壳架等级额定电流Inm、脱扣器额定电流In(或长延时 过载脱扣器动作电流整定值Ir)。瞬时脱扣器动作电流整定值Im为固定值，一般不需标明。当断路器配装可调模块式的过流脱扣器时，脱扣器的各个电流均需 明确

25、标定，首先标明断路器壳架等级额定电流Inm，然后标明所选择的脱扣器型号和脱扣器的各个电流整定值。2021/9/1538例如当选择MerlinGerin公司的CompactNS系列断路器时，需给出如下完整参数。NSl00H型，Inm=100A，配STR22SE40A型电子脱扣器，In=40A，Ir=0.8In (32A)，Im=5Ir (160A)，Im11In(固定值)。框架式断路器ACB(AirCircuitBreaker)框架式断路器功能完善，多配装可调模块式过流脱扣器，如较ME、DWl5、DWXl5型、MerlinGerin公司的Masterpact系列、ABB 公司的ASCEMegam

26、axF系列等。标注电流参数时，首先标明断路器壳架等级额定电流Inm，然后标明选择脱扣器和脱扣器的各个电流整定值。2021/9/1539二、二、低压刀开关的选择低压刀开关的选择 低低压压刀刀开开关关选选择择和和校校验验选选择择时时还还应应注注考考虑虑到以下几点：到以下几点：（1 1）极数和类型）极数和类型（2 2）开断能力。）开断能力。返回2021/9/15402021/9/15412021/9/15422021/9/15432021/9/15442021/9/15452021/9/1546三、低压接触器的选择n n额定电流n n型号n n线圈参数2021/9/1547第四节第四节 熔断器的选择

27、熔断器的选择跌落式熔断器跌落式熔断器跌落式熔断器跌落式熔断器限流式熔断器限流式熔断器限流式熔断器限流式熔断器2021/9/1548第四节第四节 熔断器的选择熔断器的选择2021/9/1549第四节第四节 熔断器的选择熔断器的选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择按正常工作条件选择1额定电压选择 般高压熔断器般高压熔断器 限流熔断器限流熔断器2021/9/15502额定电流选择：*熔断器额定电流选择 熔断器额定电流应大于或等于所装熔体额定熔断器额定电流应大于或等于所装熔体额定电流，即电流，即 p.252 附表29 式中：式中：熔断器额定电流（熔断器额定电流（A A）;熔体额定

28、电流（熔体额定电流（A A）。）。2021/9/1551*熔体额定电流选择（1 1）保护电力线路的熔断器的熔体额定电流：）保护电力线路的熔断器的熔体额定电流：正常工作正常工作时熔断器的熔体不应熔断，要求熔体额定电流大于或等时熔断器的熔体不应熔断，要求熔体额定电流大于或等于通过熔体的最大工作电流。于通过熔体的最大工作电流。同时考虑在同时考虑在电动机启动电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流的时，熔断器的熔体在尖峰电流的作用下不应熔断。作用下不应熔断。计算系数计算系数 K=0.25-0.4 t K=0.25-0.4 tstst3 s8 s8 s尖峰电流：单台电动机：尖峰电流：单台电动机：多台电动机：

29、多台电动机：2021/9/1552（2 2）保护变压器的熔断器的熔体额定电流：）保护变压器的熔断器的熔体额定电流：对于对于6 610kV10kV变压器，凡容量在变压器，凡容量在1000kVA1000kVA及以下者，可采用熔断器及以下者，可采用熔断器作为变压器的短路及过载保护，其熔体额定电流可取为作为变压器的短路及过载保护，其熔体额定电流可取为变压器一次侧额定电流的变压器一次侧额定电流的1.41.42 2倍。倍。（3 3）保护电压互感器的熔断器的熔体额定电流：）保护电压互感器的熔断器的熔体额定电流：熔体额定电流熔体额定电流 0.5 A 0.5 A 型号：型号：RN2RN2（4 4）保护并联电容器

30、的熔断器的熔体额定电流：）保护并联电容器的熔断器的熔体额定电流：高压限流熔断器高压限流熔断器高压限流熔断器高压限流熔断器,保护一只电容器保护一只电容器保护一只电容器保护一只电容器:K=1.52K=1.52 保护一组电容器保护一组电容器保护一组电容器保护一组电容器:K=1.31.8K=1.31.8高压跌落式熔断器高压跌落式熔断器高压跌落式熔断器高压跌落式熔断器:K=1.21.3K=1.21.32021/9/1553（5 5）熔断器与熔断器之间的选择性配合）熔断器与熔断器之间的选择性配合 低压网络中用熔断器作为保护时，为了保证熔断低压网络中用熔断器作为保护时，为了保证熔断器保护动作的选择性，一般要

31、求上级熔断器的熔体额器保护动作的选择性，一般要求上级熔断器的熔体额定电流比下级熔断器的熔体额定电流大两级以上。定电流比下级熔断器的熔体额定电流大两级以上。20,25,30,40,50 A20,25,30,40,50 A(6)(6)熔断器的熔体额定电流与导线或电缆之间的配合熔断器的熔体额定电流与导线或电缆之间的配合 应保证线路在过载或短路时，熔断器熔体未熔断应保证线路在过载或短路时，熔断器熔体未熔断前，导线或电缆不至于过热而损坏。前，导线或电缆不至于过热而损坏。2021/9/1554按短路条件校验按短路条件校验按短路条件校验按短路条件校验3 3熔断器极限熔断电流或极限熔断容量的校验熔断器极限熔断

32、电流或极限熔断容量的校验（1 1）对有限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到）对有限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之前熔断，因此可按下式校验断流能力：达冲击值之前熔断，因此可按下式校验断流能力：或或 式中式中 ：、熔断器极限熔断电流和容量；熔断器极限熔断电流和容量；、熔断器安装处三相短路次暂态熔断器安装处三相短路次暂态有效值和短路容量；有效值和短路容量；2021/9/1555（2 2）对无限流作用的熔断器，由于它们会在短）对无限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之后时熔断，因此可按下式校路电流到达冲击值之后时熔断，因此可按下式校验断流能力验断流能力 式中：式中：、

33、熔断器安装处三相短熔断器安装处三相短路冲击电流有效值和短路容量；路冲击电流有效值和短路容量；2021/9/1556（3 3）对有断流容量上、下限值的熔断器，）对有断流容量上、下限值的熔断器，其断流容量其断流容量的上限值按式的上限值按式(10-25)(10-25)进行校验；其断流容量的下限值，进行校验；其断流容量的下限值，在小电流接地系统中按下式校验：在小电流接地系统中按下式校验：或或 、熔断器的断流电流和容量的下限值；熔断器的断流电流和容量的下限值；、最小运行方式下熔断器所保护线路末最小运行方式下熔断器所保护线路末端两相短路电流的有效值和容量。端两相短路电流的有效值和容量。2021/9/155

34、74 4熔断器保护灵敏度的校验熔断器保护灵敏度的校验 为了保证熔断器在其保护范围内发生短路故为了保证熔断器在其保护范围内发生短路故障时能可靠地熔断，因此要求满足：障时能可靠地熔断，因此要求满足：(4 (47)7)式中：式中：熔断器保护范围末端短路故熔断器保护范围末端短路故障时流过熔断器最小短路电流。障时流过熔断器最小短路电流。返回2021/9/1558例 10-3有一台电动机,UN=380V,PN=17kW,Ica=35.8 A,轻载启动,启动电流167 A,启动时间tst 15kA2021/9/1560第五节第五节 母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择一、一、母线的选择母线的选择1 1母线材料和类

35、型选择母线材料和类型选择 母线的材料有铜和铝。母线的材料有铜和铝。母线的截面形状有矩形、槽形和管型。母线的截面形状有矩形、槽形和管型。矩形截面矩形截面:35kV:35kV及以下及以下,4000kA,4000kA以下以下槽形截面槽形截面:4000-8000kA:4000-8000kA管形截面管形截面:110kV:110kV及以上及以上,或或 8000kA 8000kA以上以上 三三相相母母线线有有水水平平布布置置和和垂垂直直布布置置两两种种布布置置方方式式，有立放和平放放置方式。有立放和平放放置方式。2021/9/15612021/9/15622 2母线截面的选择母线截面的选择（1 1）一一般般

36、汇汇流流母母线线按按长长期期允允许许发发热热条条件件选选择择截截面面 母线允许载流量（母线允许载流量（A A）查附录表）查附录表1010 通过母线的计算电流（通过母线的计算电流（A A）。）。2021/9/1563（2 2）当当母母线线较较长长或或传传输输容容量量较较大大时时，按按经经济济电电流密度选择母线截面流密度选择母线截面式中：式中：经济截面（经济截面（mmmm2 2）；）；通过母线的计算电流（通过母线的计算电流（A A）；）；经济电流密度（经济电流密度（A/mmA/mm2 2）。）。2021/9/15643 3母线热稳定性校验母线热稳定性校验当当系系统统发发生生短短路路时时，母母线线上

37、上最最高高温温度度不不应应超超过过母母线短时允许最高温度。线短时允许最高温度。(8-76)(8-76)，母线截面积及最小允许截面母线截面积及最小允许截面(mm(mm2 2)；热稳定系数，见表热稳定系数，见表10.410.4。短路电流的假想时间短路电流的假想时间(S)(S)；短路电流的稳态值短路电流的稳态值(A)(A)。2021/9/1565表10-4 热稳定系数C导线导线种种类类和材料和材料最高允最高允许许温度温度（）热稳热稳定系数定系数C C母母线线铜铜铝铝钢钢（与（与电电器非直接器非直接连连接）接）钢钢（与（与电电器直接器直接连连接）接）30030020020040040030030017

38、1171878770706363油浸油浸纸绝缘电缆纸绝缘电缆铜铜芯芯 10kV 10kV及以下及以下铝铝芯芯 10kV 10kV及以下及以下铜铜芯芯 20kV35kV 20kV35kV2502502002001751751651659595-2021/9/15664 4母线动稳定校验母线动稳定校验 当当短短路路冲冲击击电电流流通通过过母母线线时时，母母线线将将承承受受很很大大电电动动力力。要要求求每每跨跨母母线线中中产产生生的的最最大大应应力力计计算值不大于母线材料允许的抗弯应力即：算值不大于母线材料允许的抗弯应力即：式式中中：短短路路时时每每跨跨母母线线中中的的最最大大计计算算应力应力(帕斯

39、卡帕斯卡Pa);Pa);母线允许抗弯应力母线允许抗弯应力(Pa)(Pa)。2021/9/1567 根根据据材材料料力力学学的的原原理理，母母线线在在弯弯曲曲时时最最大大相相间计算应力为间计算应力为 式中：式中：M M最大弯矩（最大弯矩（NmNm）WW母母线线对对垂垂直直于于作作用用力力方方向向轴轴的的截截面面系系数数，又又称称抗抗弯弯矩矩(m(m3 3)。与与母母线线截截面面形形状状，布布置置方方式有关式有关,见图见图10.210.2。2021/9/1568当母线只有两段跨距时，最大弯矩当母线只有两段跨距时，最大弯矩M M为为 当母线跨距数目在两个以上时当母线跨距数目在两个以上时,最大弯矩最大

40、弯矩M M为为式中：式中：F F 一跨距长度母线所受电动力一跨距长度母线所受电动力(N)(N)(8-80)(8-80)l l 母线跨距长度母线跨距长度(m)(m)。2021/9/156922021/9/1570 校校验验母母线线动动稳稳定定时时，也也可可根根据据母母线线允允许许应应力力计计算算出出最最大大允允许许跨跨距距，与与实实际际跨跨距距值值比比较较，即即要求：要求：式中：式中：F F1 1单位长度母线上所受电动力单位长度母线上所受电动力(N/m)(N/m)。2021/9/1571减小母线计算应力的措施:校验时，如果不满足要求，则必须采取措施校验时，如果不满足要求，则必须采取措施以减小母线

41、计算应力，具体方法有：以减小母线计算应力，具体方法有：降低短路电流，但须增加电抗器；降低短路电流，但须增加电抗器；增大母线相间距离，但须增加配电装置尺寸；增大母线相间距离，但须增加配电装置尺寸；增大母线截面，但须增加投资；增大母线截面，但须增加投资；减小母线跨距尺寸，但须增加绝缘子；减小母线跨距尺寸，但须增加绝缘子；将立放的母线改为平放，但散热效果变差。将立放的母线改为平放，但散热效果变差。2021/9/1572例10-4(1)按长期允许发热条件选择截面查附录表16选择LMY-40X4母线(2)母线热稳定性校验查表查表10-410-4得得C=87C=87t timaima=1+0.15=1.15s=1+0.15=1.15s2021/9/1573(2)母线动稳定性校验：用(10-35)先计算先计算F F1 1和和WW用用(8-80)(8-80)计算计算F F1 12021/9/1574