图4-1 短路发热的A??f(?)曲线
Ig.max2?s??0?()(?xu??0)?25??(102.35)2(80??25?)?48.67?C
Ixu156短路电流计算时间tjs?tb?tg?0.1?0.2?0.3s
??2IZ?10??Itd??It2d1.1582?10?1.1582?1.1582?2?QZ??td??0.3?0.4023kA2?S
12122Qfi?IZ?Tfi?1.1582?0.064?0.0858KA2?S
2式中Tfi根据《电力系统分析》书表6-3取得。
短路电流热效应：Qd?QZ?Qfi?0.4023?0.0858?0.4881KA2?S
由?s=48.67?C，在《电力牵引供变电技术》图6.6中查得铝曲线As?0.35?104
1Az?As?12(Qz?Qfi)?0.35?104?2?0.4881?106?0.3741?104
S45在《电力牵引供变电技术》中查表6.6可得Az?0.4104?104，对应铝母线曲
0??u?20?线的纵坐标为50?，即?z?6x?，表明所选截面的母线能满足热稳定性。
4.1.2 27.5KV侧母线选用矩形铝母线（室内选硬母线）
1．按最大长期工作电流选择母线截面
根据正常工作下持续发热容许温升的限制，应使最大长期工作电流小于Ixu，即Ixu?Ig.max；最大长期工作电流按变压器过载1.3倍考虑，则
Ig.max?1.3Ie?1.3?1.315000?409.39A
3Ue3?27.5Se由《电力牵引供变电技术》附录二附表3查出铝母线40×4的允许载流量为456A（环境温度为25?时），大于最大工作电流，故初选40×4=160mm2截面的铝母线（单条平放）。
2．校验母线的短路热稳定性
要求短路最终温度?Z，应先求出起始温度?S，根据?Z，利用曲线A??f(?)，
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找出对应的AS值，再由应的?Z。
1Qd?AZ?AS求出AZ，再次利用曲线A??f(?)找出对S2母线在最大负荷时的温度；
Ig.max2?s??0?()(?xu??0)?25??(409.39)2(70??25?)?61.27?C
Ixu456??2IZ?10??Itd??It2d2.6792?10?2.6792?2.6792?2?QZ??td??0.3?2.153KA2?S12122?Tfi?2.6792?0.064?0.4593KA2?S Qfi?IZ2短路电流热效应：Qd?QZ?Qfi?2.153?0.4593?2.612KA2?S
由?s=61.27?C，在《电力牵引供变电技术》图6.6中查得铝曲线As?0.39?104
1Az?As?12(Qz?Qfi)?0.39?104??2.612?106?0.4002?104 2S160在《电力牵引供变电技术》中查表6.6可得Az?0.4002?104，对应于铝母线曲线的纵坐标为65?，即?z?65???xu?200定性。
3．校验母线的机械稳定性
设母线采用水平排列平放，则冲击电流 ich?7.160kA 已知：a=40cm，l=120cm，h=40mm，b=4mm则
a?b400?4??9??2 b?h4?40?Kx?1?，表明所选截面的母线能满足热稳
三相短路时，相间电动力为：
F(3)?1.73i(3)2?kx?l?10?7?1.73?7.1602?106?1200?10?7?266.07Ncha40 母线平放及水平排列时，其抗弯模量为：
11W?bh2??0.004?0.042?1.067?10?6m3
66母线的计算应力：
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MF?l266.07?1.2?106?????29.924?106pa
W10W10?1.067由《电力牵引供变电技术》表6.4知，铝母线的允许应力为69?106Pa，
???xu，满足机械稳定性。故最后确定选择截面为40×4=160mm的铝母线。
2
4.2 支柱绝缘子及穿墙套管的选取及校验
由于牵引变压器安装在室外，而110KV进线是直接接到牵引变压器上的，所以不用穿墙导管，故对于110KV侧只需选择支柱绝缘子而不需要选择穿墙导管。而27.5KV侧的设备既有安装在室外的也有安装在室内，所以对27.5KV侧既需要选择支柱绝缘子，也需要选择穿墙导管。
4.2.1 110kV侧支柱绝缘子选取
1．按最大工作电压选择支柱绝缘子时，可按变压器110KV侧额定电压
Ue?110KV考虑。
查附表11可以初选型号为ZS-110/3的绝缘子，其技术数据见表4-1：
表4-1
支柱绝缘子（型号） ZS—110/3 2.支柱绝缘子机械稳定性校验： 绝缘子受力(取L=120cm,a=40cm)
2Fmax?1.73ich?kx?l?10?7?1.73?3.0952?1?106?120?10?7?4.972N
a40额定电压（kV） 110 机械破坏荷重（KN） 3 ?0.6Fxu?0.6?3000?1800N 故能满足机械稳定性要求
4.2.2 27.5KV侧支柱绝缘子选取
1．按最大工作电压选择支柱绝缘子可按变压器27.5KV侧额定电压
Ue?27.5KV考虑。
查附表11可以初选型号为ZA-35Y的绝缘子，其技术数据见表4-2：
表4-2
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支柱绝缘子（型号） ZA—35Y 额定电压（kV） 35 机械破坏荷重（kN） 3.75 2.支柱绝缘子机械稳定校验：由计算知27.5kV三相短路的相间电动力为：
2Fmax?1.73ich?kx?l?10?7?1.73?7.1602?1?106?120?10?7a40
?26.61N?0.6Fxu?0.6?3750?2250N故能满足机械稳定要求
4.2.3 27.5KV侧穿墙套管选取
1．按最大长期工作电流选择母线的截面可按变压器过载1.3倍考虑。
Ig.max?1.3Ie?1.3?1.315000?409.39A 3Ue3?27.5Se可初选CLB-35/600型穿墙，其技术数据见表4-3：
表4-3
穿墙套管(型号) 额定电压（kV） 额定电流（A） 机械破坏荷热稳定电流(KA)不小于 重（kN） 10s(铜导体导管) 5s(铝导体导管) CLB-35/600 35 600 7.5 12.0 12.0 2.穿墙套管热稳定校验：
2 Qxu?Irt?t?122?5?720KA2?S?Qd=2.612 KA2?S 故其满足热稳定性要求.
3.穿墙套管机械稳定性校验：
由前面计算知27.5kV三相短路的相间电动力为
2Fmax?1.73ich?kx?l?10?7?1.73?7.1602?1?106?120?10?7a40
?26.61N?0.6Fxu?0.6?7500?4500N 故其满足机械稳定性要求
4.3 高压断路器选取及校验
交流牵引负荷侧由于故障跳闸频繁，操作次数多，从减少运行维修工作量考虑，本设计110KV侧选用SF6断路器，27.5KV侧选用真空断路器。
4.3.1 110KV侧断路器选取
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1．最大长期工作电流按变压器过载1.3倍考虑。
Ig.max?1.3Ie?1.3Ug?110KV?1.315000?102.35A 3Ue3?110Se
初选额定电流为1000A的SW4?110/1000型少油断路器，其技术数据见表4-4：
表4-4
型号 SW4?110/1000 额定电压 （kV） 110 额定电流 （A） 1000 极限通过电流 峰值 55kA 有效值 32kA 5s热稳定电流 （kA） 21 2．短路关合电流的校验
极限通过电流为ieg?55KA，而icj?3.095KA，所以ieg?icj，故满足要求。 3．校验短路时的热稳定性 由前面选择硬母线处可得：
Qd?QZ?Qfi?0.4023?0.0858?0.4881KA2?S
2?t?212?5?2205KA2?s 而Q4?Irt所以Qd?Q4，故满足热稳定性要求。
所以，选用额定电流为1000A的SW4?110/1000型少油断路器。
4.3.2 27.5kV侧断路器选取
1．最大长期工作电流按变压器过载1.3倍考虑
Ig.max?1.3Ie?1.3Ug?27.5KV?1.315000?409.39A
3Ue3?27.5Se
初选额定电流为1000A的LN1-27.5型的SF6断路器，其技术数据见表4-5：
表4-5
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