湖南工业大学本科毕业设计（论文）
6.2电气设备的选择
6.2.1载流导体的选择和校验
（1）硬母线的选择
①导体材料、类型和布置方式的选择
常用导体材料有铜、铝、铝合金及钢材料制成。工业上常用的硬母线截面为矩形，槽形和管形。矩形母线散热条件好，有一定的机械强度，便于固定和连接。一般适用于工作电流Ig?2000A的回路中，为避免集肤效应系数大，单条矩形的截面最大不超过1250mm2；槽型母线具有机械强度好，电流分布比较均匀，载流量大，集肤效应系数小，散热条件好；管形母线是空芯导体，机械强度高，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压，管内可以通水和通风作为冷却，因此，可用作110kV及其以上配电装置母线。
②母线截面的选择
配电装置的汇流母线及较短导体按导体长期发热允许电流选择，其余导体的截面一般按经济电流密度选择。按导体长期发热允许电流选择，载流导体所在电路中最大持续工作电流Ig?max应不大于导体长期发热的允许电流Ir；按经济电流密度选择截面为S=Ig?max/J。
③导体截面的校验
对于35kV及其以上电压的母线，可按晴天不发生全面电晕条件进行校验，要求母线的临界电晕电压应大于最高工作电压；对于330—500kV超高压配电装置，电晕时选择导线的控制条件，要求在1.1倍最高运行的相电压下，晴天夜间不发生可见电晕。
按正常电流选出导体截面后，还应按短路时热稳定进行校验。根据短路电流的热效应计及集肤效应，按热稳定决定的导体最小截面应满足的条件为
QKS?
C2式中 S—所选导线截面，mm； QK—短路电流热效应，KA2s；
C—与导体材料及发热温度有关的热稳定系数。
各种形状的硬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。导体短路时产生的机械应力一般均按三相短路检验。当冲击电流通过母线时，母线中间一相受到最大电动力的作用，所以应按多跨距的梁来校验中间一相母线上的最大应力，只要小于材料的允许应力，即满足动稳定[9]。
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?js??y
式中 ?js—母线材料的最大计算应力； ?y—母线材料的允许应力；
（2）220kV硬母线的选择
根据硬母线的选择要求，结合原始资料分析，经计算并查阅《电力系统电气设备选择与实用计算》（傅知兰，中国电力出版社，2004），220kV母线选择铝合金硬管母线，型号为LY—21Y—ф100/90型。
①75℃下导体的载流量
Iy?2350?②电晕校验
75?35?2068A?1220(A)
75?25对于220kV，铝管母线管径ф100>ф30，故不进行校验。 ③导体截面的校验
查阅资料可得，S?1491(mm2)
187.3?103S??161.2(mm2)85（3）500kV硬母线的选择
满足要求
根据硬母线的选择要求，结合原始资料分析，经计算并查阅《电力系统电气设备选择与实用计算》（傅知兰，中国电力出版社，2004），500kV母线选择铝合金硬管母线，型号为LY—21Y—ф130/116型。
①75℃下导体的载流量
Iy?3511?②电晕校验 ③导体截面的校验
75?35?3159A?3152(A)
75?25对于500kV，铝管母线管径ф130>ф30，故不进行校验。 查阅资料可得，S?2705mm2
??178?103S??157mm2满足要求
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??6.2.2高压断路器的选择
（1）断路器选择要求 ①断路器种类和型式的选择
高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用技术条件等要求，并考虑其安装调试和运行维护，并经技术经济比较后选择其种类和型式。110kV及其以上
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电压等级基本采用六氟化硫断路器；35kV电压采用六氟化硫或户外真空断路器；10kV电压基本上以真空断路器为主。
②按额定电压选择
断路器的额定电压，应不小于所在电网的额定电压，即
UN?Ug
③按额定电流选择
IN?Ig?max④按开断电流和关合电流选择
断路器的额定开断电流Ikkd应大于或等于断路器触头刚分开时，实际开断的短路电流周期分量有效值Izk 来选择，即断高压断路器的额定开断电流应满足
Ikkd?Izk
断路器的短路关合电流应满足
ieg?ich
⑤动稳定校验
动稳定应满足的条件是短路冲击电流ich应小于或等于断路器的电动稳定电流峰值。一般在产品目录中给出的是极限通过电流峰值ikw，它与电动稳定电流的关系应满足
ikw?ich
⑥热稳定校验
热稳定校验应满足短路热效应Qk应不大于断路器在t秒时间内的允许热效应，即
Ir2t?iQk
（2）220kV电源侧断路器的选择 ①额定电压：
UN?UNS=220 (kV)
②额定电流： IN?Ig?max③开断电流：
Ig?max?1.05SN1.05?260??0.717(kA)3UN3?220Ikkd?Izk=I???9.144 (kA)
④短路关合电流：
ieg?ich?23.27 (kA)
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综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LW2—220其技术参数见表6.2。
表6.2 LW2—220技术参数 额定电压kV 220 额定电流A 开断电流A 关合电流kA 动稳定电流kA 4s热稳定电流kA 2500 3150 80 80 31.5 ⑤热稳定校验：
Ir2t?Qk22Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?9.144?10?6.61?6.432?4/12?187.3
222??31.52?4?187.3 热稳定满足要求
⑥动稳定校验：
ikw?ich 80?23.27 动稳定满足要求
（3）220kV负荷断路器的选择 ①额定电压：
UN?UNS=220 (kV)
②额定电流：
IN?Ig?maxIg?max?
③开断电流：
1.05SN1.05?260??0.717(kA) 3UN3?220Ikkd?Izk=9.144 (kA)
④短路关合电流：
ieg?ich=23.27 (kA )
综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LW6—220其技术参数见表6.3。
表6.3 LW6—220技术参数 额定电压kV 额定电流A 开断电流kA 关合电流kA 动稳定电流kA 4s热稳定电流kA 27
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220 3150 45 125 125 50 ⑤热稳定校验：
Ir2t?Qk
2Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?0.416?10?4.032?4.032?4/12?178.84
222??502?4?178.4 热稳定满足要求
⑥动稳定校验：
ikw?ich 125?8.97 动稳定满足要求
（4）500kV负荷侧断路器的选择 ①额定电压：
UN?UNS=500 (kV)
②额定电流：
IN?Ig?maxIg?max?③开断电流：
1.05SN1.05?360??0.416(kA) 3UN3?525Ikkd?Izk=3.524 (kA)
④短路关合电流：
ieg?ich=8.97 (kA)
综上，查阅《电力工程电气设备手册》（电力工业部西北电力设计院,中国电力出版社，1998）可选LW6—500其技术参数见表6.4。
表6.4 LW6—500其技术参数 额定电压kV 额定电流A 开断电流kA 关合电流kA 动稳定电流kA 4s热稳定电流kA 500 3150 45 125 125 50 ⑤热稳定校验：
Ir2t?Qk
2Qk?Qp?(I''2?10Itk?Itk)t/12?0.416?10?4.032?4.032?4/12?178.84
222??502?4?178.4 热稳定满足要求
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