东北农大变电工程设计课件第6章 电气设备选择和校验-4母线发热和电动力校验

母线发热和电动力校验母线的选择与校验—母线热稳定校验按正常电流及经济电流密度选出母线截面后，还应按热稳定校验。按热稳定要求的导体最小截面为式中Ⅰ∞—短路电流稳态值（A）Kj—集肤效应系数，对于矩形母线截面在100mm2以下，Kj=1。tdz—热稳定计算时间，s。C—热稳定系数。zxdzjIStKC母线的选择与校验—母线热稳定校验热稳定系数C值与材料及发热温度有关。C值如表2。母线的选择与校验—母线热稳定校验各种形状的母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电流通过母线时，电动力将使母线产生弯曲应力，因此必须校验母线的动稳定性。安装在同一平面内的三相母线，其中间相受力最大，即式中Kf—母线形状系数，当母线相间距离远大于母线截面周长时，Kf=1。其他情况可由有关手册查得。l—母线跨距，(m)；a—母线相间距，(m)。72max1.7310chflFKiNa母线通常每隔一定距离由绝缘瓷瓶自由支撑着。因此当母线受电动力作用时，可以将母线看成一个多跨距载荷均匀分布的梁，当跨距段在两段以上时，其最大弯曲力矩为若只有两段跨距时，则式中——一个跨距长度母线所受的电动力（N）。母线的选择与校验—母线热稳定校验max10FLMmax10FLMmaxF母线材料在弯曲时最大相间计算应力为式中W—母线对垂直于作用力方向轴的截面系数，又称抗弯（m3），其值与母线截面形状及布置方式有关，对常遇到的几种情况的计算式列于图3中。要想保证母线不致弯曲变形而遭到破坏，必须使母线的计算应力不超过母线的允许应力，即母线的动稳定性校验条件为式中一母线材料的允许应力，对硬铝母线对硬铜母线。母线的选择与校验—母线热稳定校验zdMWzdyy69yaMP137yaMP母线的选择与校验—母线热稳定校验如果在校验时，，则必须采取措施减小母线的计算应力，具体措施有：将母线由竖放改为平放；放大母线截面，但会使投资增加；限制短路电流值能使大大减小，但须增设电抗器；增大相间距离a；减小母线跨距l的尺寸，此时可以根据母线材料最大允许应力来确定绝缘瓷瓶之间最大允许跨距，即式中—单位长度母线上所受的电动力（N/m）母线的选择与校验—母线热稳定校验zdy110alzdWlF1F当矩形母线水平放置时，为避免导体因自重而过分弯曲，所选取的跨距一般不超过1.5~2m。考虑到绝缘子支座及引下线安装方便，常选取绝缘子跨距等于配电装置间隔的宽度。母线的选择与校验—母线热稳定校验例1选择并校验某火电厂10KV侧矩形铝母线。已知：通过该母线的正常工作电流为280A,,,,继电保护动作时间,断路器全分闸时间。三相母线水平布置平放，相间距离a=0.5米，绝缘子之间的跨距L为1米，周围环境温度为40度。母线的选择与校验—母线热稳定校验313.5KAI10KAI5KAI1.5btS0.1tS解：1.选择母线查母线载流量表，在环境温度为40度，三相母线水平布置平放时S=30×4MM²的矩形铝母线允许通过电流为285A，大于280A，所以选择截面积是S=30×4MM²的矩形铝母线。解：2.校验母线短路时的热稳定短路时间t=tb+tf=1.5+0.1=1.6S，大于1S，故不考虑短路电流非周期分量的影响。同时因为三相短路电流值大于两相短路电流，按三相短路校验热稳定。13.51.3510II解：2.校验母线短路时的热稳定从短路电流周期分量等值时间曲线查得周期分量等值时间tz=1.43S.母线正常运行时的最高温度查表得C=87×106，按热稳定条件所需的最小母线界面为面（30×4mm²），故不满足热稳定要求。重选40×4mm²的铝母线，进行动稳定校验。280()()40(7040)()69285CyyIgzdCI32610101.430.13710()137()8710zxdzjIStKmmmC3.校验线线短路时的动稳定短路冲击电流母线所受的电动力母线所受的最大弯矩截面积系数母线最大计算应力为小于铝母线的允许应为，所以满足动稳定要求。2727131.731.73409.4(N)0.5(34.4)101010chLFai409.4140.94(Mm)1010FLM23263341.067()66()10401010bWhm6640.9438.4()1.0671010zdaMWp66910ap解：