单根导线: 双分裂导线: 三分裂导线:
=
,
?, ;
=1.26a;
——导线相间几何均距,三相导线水平排列时
a——相间距离(cm); δ——相对空气密度; p——大气压力(Pa);
t——空气温度,t =25-0.005H(℃); H——海拔高度(m)。
海拔高度不超过1000m的地区,在常用相间距离情况下,如导体型号或外径不小于表2.1.7所列数值时,可不进行电晕校验。
表2.1.7 可不进行电晕校验的最小导体型号及外径 电压 (kV) 软导线型号 管形导体外径(mm) 110 LGJ-70 φ20 220 LGJ-300 φ30 330 LGKK-590/50 23LGJQ-300 φ40 第2.1.8条 验算短路热稳定时,导体的最高允许温度,对硬铝及铝锰合金可取200℃;硬铜可取300℃。短路前的导体温度应采用额定负荷下的工作温度。 裸导体的热稳定可用下式验算:
?
式中 S——裸导体的载流截面(mm2 );
——短路电流的热效应(A2s);
C——热稳定系数。
在不同的工作温度下,C值可取表2.1.8所列数值。
表2.1.8 不同工作温度下C值 工作温度(℃) 硬铝及铝锰合金 硬铜 40 99 186 45 97 183 50 95 181 55 93 179 60 91 176
第2.1.9条 导体和导体、导体和电器的连接处,应有可靠的连接接头。
硬导体间的连接应尽量采用焊接,需要断开的接头及导体与电器端子的连接处,应采用螺栓连接。
65 89 174 70 87 171 75 85 169 80 83 166 85 81 164 90 79 161 不同金属的螺栓连接接头,在屋外或特殊潮湿的屋内,应有特殊的结构措施和适当的防腐蚀保护。 金具应选用合适的标准产品。
第2.1.10条 导体无镀层接头接触面的电流密度,不应超过表2.1.10所列数值。
表2.1.10 无镀层接头接触面的电流密表A/mm2 工作电流 <200 200~2000 >2000 注:I为回路工作电流。
矩形导体接头的搭接长度不应小于导体的宽度。
第二节 软 导 线
第2.2.1条 330kV软导线宜选用空心导线,500kV软导线宜选用双分裂导线。
第2.2.2条 220kV及以下复导线的间距可取100~200mm。330kV及以上双分裂导线的分裂间距可取200~400mm,载流量较小的回路,如电压互感器、耦合电容器等回路,可采用较小截面的导线。 在确定复导线和双分裂导线间隔棒的间距时应考虑短路动态拉力的大小和时间对构架和电器接线端子的影响,避开动态拉力最大值的临界点。对架空导线,间隔棒的间距可取较大的数值;对设备间的连接导线,间距可取较小的数值。
第2.2.3条 在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所,宜选用防腐型铝绞线。 防腐型绞线的载流量可采用同型导线的数值。
第三节 硬 导 体
第2.3.1条 20kV及以下回路的正常工作电流在4000A及以下时,宜选用矩形导体;在4000~8000A时,宜选用槽形导体。
110kV及以上高压配电装置,当采用硬导体时,宜用铝合金管形导体。
500kV硬导体可采用单根大直径圆管或多根小直径圆管组成的分裂结构,固定方式可采用支持式或悬吊式。
第2.3.2条 验算短路动稳定时,硬导体的最大应力不应大于表2.3.2所列数值。
重要回路(如发电机、主变压器回路及配电装置汇流母线等)的硬导体应力计算,还应考虑共振的影响。
表2.3.2 硬导体的最大允许应力MPa 导体材料 最大允许应力 硬铝 70 硬铜 140 LF21型铝锰合金管 90 JCu(铜—铜) 0.31 0.31-1.05(I-200)310-4 0.12 JA1=0.78JCu JA1(铝—铝) 注:1.对于矩形或槽形铝导体,可能达不到表中所列硬铝数值,选择导体时,应向制造部门咨询。 2.表内所列数值为计及安全系数后的最大允许应力。安全系数一般取1.7(对应于材料破坏应力)或1.4(对应于屈服点应力)。
第2.3.3条 校验槽形导体动稳定时,其片间电动力可按形状系数法进行计算。 第2.3.4条 屋外管形导体荷载组合可采用表2.3.4所列条件。
表2.3.4 荷 载 组 合 条 件 状 态 正常时 风 速 有冰时的风速 最大风速 自 重 ?√ ?√ 引下线重 ?√ ?√ 覆冰重量 √ 短路电动力 地震力 短路时 地震时 50%最大风速且不小于15m/s 25%最大风速 ?√ ?√ ?√ √ √ ?相应震级的地震力 注:√为计算时应采用的荷载条件。
第2.3.5条 屋外管形导体的微风振动,可按下式校验:
式中
——管形导体产生微风共振的计算风速(m/s);
f——导体各阶固有频率(Hz); D——铝管外径(m);
A——频率系数,圆管可取0.214。
当计算风速小于6m/s时,可采用下列措施消除微风振动: 一、在管内加装阻尼线; 二、加装动力消振器; 三、采用长托架。
第2.3.6条 管形导体在无冰无风正常状态下的挠度,一般不大于(0.5~1)D(D为导体直径)。 第2.3.7条 为消除220kV及以上电压管形导体的端部效应,可适当延长导体端部或在端部加装屏蔽电极。
第2.3.8条 为减少钢构发热,当裸导体工作电流大于1500A时,不应使每相导体的支持钢构及导体支持夹板的零件(套管板、双头螺栓、压板、垫板等)构成闭合磁路。对于工作电流大于4000A的裸导体的邻近钢构,应采取避免构成闭合磁路或装设短路环等措施。
第2.3.9条 在有可能发生不同沉陷和振动的场所,硬导体和电器连接处,应装设伸缩接头或采取防振措施。
为了消除由于温度变化引起的危险应力,矩形硬铝导体的直线段一般每隔20m左右安装一个伸缩接头。对滑动支持式铝管母线一般每隔30~40m安装一个伸缩接头;对滚动支持式铝管母线应根据计算确定。 第2.3.10条 导体伸缩接头的截面应稍大于其所连接导体的截面,也可采用定型伸缩接头产品。
第四节 封 闭 母 线
第2.4.1条 对于功率为200MW及以上的发电机引出线厂用电源和电压互感器等分支线,为避免相间短路和减少导体对邻近钢构的感应发热,宜采用全连式分相封闭母线。
第2.4.2条 功率为200~600MW发电机的封闭母线,宜采用制造部门的定型产品。
第2.4.3条 当选用的封闭母线为非定型产品时,应进行导体和外壳发热、应力、以及绝缘子抗弯的计算,并校验固有振动频率,还应进行型式试验。
对于与封闭母线配套的隔离开关和电流互感器允许温升条件,应与封闭母线一致。
第2.4.4条 封闭母线的导体和外壳宜采用纯铝圆形结构,导体的固定可采用三个绝缘子或带有弹性固定结构的单个绝缘子支持方式。 导体的螺栓式接头接触面必须镀银。
封闭母线外壳采用多点接地方式(即外壳和支持点间均不绝缘),并在外壳短路板处设置可靠的接地点。接地回路应能满足短路电流动、热稳定的要求。
第2.4.5条 在进行封闭母线的热平衡计算时,导体最高允许温度不宜大于+90℃,外壳最高允许温度不应大于+70℃,外壳发热计算电流可取母线的计算电流。
对具有较长垂直段的封闭母线进行热平衡计算时,尚应计及垂直段对温升的影响。
第2.4.6条 当母线采用单个绝缘子支持时,应进行母线应力、弹性固定结构应力和绝缘子抗弯计算,对于发电机主回路宜采用集中参数动态法计算,而对厂用分支回路宜采用分布参数动态法计算。 当采用三个绝缘子支持时,可不进行绝缘子的抗弯计算。
第2.4.7条 封闭母线与电器的连接处,导体和外壳应设置可拆卸的伸缩接头。当直线段长度在20m左右以及有可能发生不同沉陷的场所,导体和外壳宜设置焊接的伸缩接头。
第三章 高压断路器
第3.0.1条 断路器及其操动机构应按下列技术条件选择: 一、电压; 二、电流; 三、频率; 四、绝缘水平; 五、开断电流; 六、短路关合电流; 七、动稳定电流;
八、热稳定电流和持续时间; 九、特殊开断性能; 十、操作顺序; 十一、机械荷载; 十二、操作次数; 十三、分、合闸时间; 十四、过电压;
十五、操动机构型式、操作气压、操作电压、相数; 十六、噪音水平。
第3.0.2条 断路器尚应按下列使用环境条件校验: 一、环境温度; 二、日温差; 三、最大风速; 四、相对湿度; 五、污秽; 六、海拔高度; 七、地震烈度。
注:当在屋内使用时,可不校验第二、三、五项;在屋外使用时,则不校验第四项。
第3.0.3条 在校核断路器的断流能力时,应用开断电流代替断流容量。宜取断路器实际开断时间(继电保护动作时间与断路器分闸时间之和)的短路电流作为校验条件。
第3.0.4条 在中性点直接接地或经小阻抗接地的系统中选择断路器时,应取首相开断系数为1.3的额定开断电流;在110kV及以下的中性点非直接接地的系统中,则应取首相开断系数为1.5的额定开断电流。 第3.0.5条 装有自动重合闸装置的断路器,应考虑重合闸对额定开断电流的影响。
第3.0.6条 由于电力系统大容量机组的出现以及快速保护和高速断路器的使用,在靠近电源处的短路点(如发电机回路、发电机电压配电装置、高压厂用配电装置、发电厂及枢纽变电所的高压配电装置等),计算的短路电流非周期分量可能超过周期分量幅值的20%,此时应向制造部门咨询断路器的开断性能,或要求制造部门做补充试验。
第3.0.7条 断路器的额定关合电流,不应小于短路电流最大冲击值。
第3.0.8条 断路器型式的选择,除应满足各项技术条件和环境条件外,还应考虑便于施工调试和运行维护,并经技术经济比较后确定。
采用封闭母线的大容量机组当需要装设断路器时,应选用发电机专用断路器。
第3.0.9条 对于110kV以上的电网,当电力系统稳定要求快速切除故障时,应选用分闸时间不大于0.04s的断路器;当采用单相重合闸或综合重合闸时,应选用能分相操作的断路器。
第3.0.10条 在变压器中性点绝缘等级低于相电压的系统中,宜选用分合闸操作不同期时间短的(不大于10ms)断路器。
第3.0.11条 对担负调峰任务的水电厂、蓄能机组、并联电容器组等需要频繁操作的回路,应选用适合频繁操作的断路器。
第3.0.12条 用于为提高系统动稳定装设的电气制动回路中的断路器,其合闸时间不宜大于0.04~0.06s。
第3.0.13条 在选择220kV及以上电压断路器型式时,应校核其操作时产生的过电压倍数,使其不超过《电力设备过电压保护设计技术规程》和其他有关规程的规定。
第3.0.14条 用于切合并联补偿电容器组的断路器,应校验操作时的过电压倍数,并采取相应的限制过电压措施。3~10kV宜用真空断路器或SF6断路器。容量较小的电容器组,也可使用开断性能优良的少油断路器。35kV及以上电压级的电容器组,宜选用专用的断路器。
第3.0.15条 用于串联电容补偿装置的断路器,其断口电压与补偿装置的容量有关而对地绝缘则取决于线路的额定电压,220kV及以上电压等级应根据所需断口数量特殊订货;110kV及以下电压等级可选用同一电压等级的断路器。
第3.0.16条 当断路器的两端为互不联系的电源时,设计中应按以下要求校验: 一、断路器断口间的绝缘水平满足另一侧出现工频反相电压的要求; 二、在失步下操作时的开断电流不超过断路器的额定反相开断性能; 三、断路器同极断口间的泄漏比距为对地的1.15~1.3倍。 当缺乏上述技术参数时,应要求制造部门进行补充试验。
第3.0.17条 由于油断路器开断发展性故障的性能较差,空气断路器开断近区故障的性能较差,当需要考虑这些开断时,应向制造部门咨询所选断路器的开断性能。
第3.0.18条 在一台半断路器、多角形、桥形和双断路器等的接线中,应校验断路器的并联开断性能,并要求制造部门满足并联开断条件。
第3.0.19条 在正常运行和短路时,断路器接线端子的水平机械荷载不应大于表3.0.19所列数值。
表3.0.19 断路器接线端子允许的水平机械荷载 额 定 电 压 (kV) 接线端子水平机械荷载(N) 10及以下 250
500kV及超过表3.0.19所列数值时,应与制造厂商定。
35~63 500 110 750 220~330 1000