吉林大学远程教育2016届专本科生毕业设计（论文）
?2?Id3max?3?3??Id3max?0.7224kA 2?2?ich3?2.55Id3max?1.8421kA ?2?Ich3?1.51Id3max?1.0908kA
Id3min*?11?Xmax?XL*?XB*?XL1*0.06?0.403?1.43?4.72
?0.1512?3?Id3min?Id3min*?SB3?10.5?0.1512?1003?10.5?0.8314kA
?2?Id3min?3?3?
?Id3min?0.72kA2?2??2?Idich3?2.55Id3min?1.0872kA 3min?1.836kA Ich3?1.51
表3-1 短路计算统计表
短路点计算 最大运行方式 最小运行方式 ?3?Idmax f1 f2 f3 f4 f5 f6 2.0687 ?2?Idmax 1.7915 ich 5.2752 Ich 3.1237 ?3?Idmin 1.9794 ?2?Idmin 1.7141 ich 5.0475 Ich 2.9889 2.9358 2.5424 7.4863 4.4331 2.9050 2.5157 7.4087 4.3866 0.8342 0.7224 1.8421 1.0908 0.8324 0.7200 1.8360 1.0872 0.8836 0.7652 1.9514 1.1555 0.8809 0.7629 1.9453 1.1520 0.7517 0.6510 1.6601 0.9830 0.7500 0.6495 1.6563 0.9807 0.7907 0.6848 1.7461 1.0340 0.7918 0.6857 1.7486 1.0354 4. 电气设备的选择及校验
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4.1 母线的选择及校验 4.1.1
母线材料的选择
母线的材料有铜、铝和钢。目前，农村发电厂和变电站以及大、中型发电厂、变电站的配电装置中的母线，广泛采用铝母线，这是因为铜贵重，我国储量又少；而铝储量较多，具有价格低、重量轻、加工方便等特点。因此，选用铝母线要比铜母线经济。
4.1.2
母线截面形状的选择
农村发电厂和变电站配电装置中的母线截面目前采用矩形、圆形和绞线圆形等。选择母线截面形状的原则是：肌肤效应系数尽量低；散热好；机械强度高；连接方便；安装简单。
由于本变电所是小型化变电所，高压侧与低压侧均布置在室外，并且采用单母线接线方式，没有高压侧母线，只有低压侧母线。钢芯铝绞线的耐张性能比单股母线好，在允许电流相同的条件下，钢芯铝绞线的直径比单股母线直径大，其表面附近的电场强度小于单股母线。为了使农村发电厂和变电站的屋外配电装置结构和布置简单，投资少，所以10kV侧母线选择钢芯铝绞线。
4.1.3
母线的放置
母线水平放置，相间距离 a=0.65m b=4m
已知条件 θ0＝25℃ ?y＝70℃ θ＝37℃。
4.1.4
10kV侧母线的选择
按最大长期工作电流选择母线截面?1?
选择条件：通过母线的最大长期工作电流不应大于母线长期允许电流，即
K?Iy?Ig?zd (4-1) 式中 Iy—相应于某一母线布置方式和环境温度为+25℃时的母线长期允
许电流，可由母线载流量表查出；
K?—温度修正系数，K???y???y??0，其中?0=25℃，?y为母
线的长期允许温度，用螺栓连接时，?y为70℃；
Ig?zd—通过母线的最大长期工作电流，A
?y??70?37??0.86 温度修正系数 K???y??070?25按通过低压侧母线的最大长期工作电流
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Ig?zd?1.05?63003?10?381.93A
0.86Iy?381.93 Iy=444.1A
经计算查?电气设备实用手册?[3]
选择LGJ-150型钢芯铝绞线，其70℃时最大允许持续电流为463A
1) 校验 1 热稳定性校验 ○
Iy??K??Iy?0.86?463?398.18A
按上述条件选择的截面，还必须按短路条件校验其热稳定，其方法通常采用最小
截面法，即
S?Szx?式中 S—选择的母线截面，m2
I?Ctdz?Kj( m2) (4-2)
Szx—最小允许截面，m2
I?—稳态短路电流，A
C—母线材料的热稳定系数
tdz—短路发热的等值时间,s Kj—集肤效应系数，取Kj?1
短路计算时间t?tb?tg?thu?1?0.05?0.05?1.1s。因I\?I?，所以
?\?I\?1，经查短路电流为分量等值时间表[1]得tz?0.84s。因t?1s，所以I?tfz?0，故tdz?tz?0.84s 母线正常运行时的最高温度为：
?Igzd?c?????y??????I?y?2?381.93????37??70?37?????67.36?C ?398.18???2查不同工作温度下裸导体的C值[1]知C?89?106，按热稳定条件所需最小母线截面为
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I?2.9358?1032Szx??tdz?Kj??1.1?1?34.6mm 6C89?10小于所选母线截面150mm2，故满足热稳定要求，因所选母线为绞线，故不需动
稳定校验。
4.1.5
10kV侧出线选择及校验
在六回出线中，以最大负荷的一条出线路为出线截面积选择的计算依据，其它线路一定能满足。由于六回出线的负荷相差不大，故不会造成太大的浪费。并且出线路负荷要考虑今后5年的增长，其增长率为5%。 按通过10kV侧出线的最大长期工作电流
Igzd?Sjszd3?Ue?1793.5??5?5%3?10?132.96A
0.86Iy?132.96
Iy=154.6A
查?电气设备实用手册?[3]
选择LGJ—35型钢芯铝绞线，其70℃时最大允许持续电流为189A （1） 校验
Iy??K??Iy?0.86?189?162.54
短路计算时间t?tb?tg?thu?0.5?0.05?0.05?0.6s。因I\?I?，所以
?\?I\?1，经查短路电流为分量等值时间表[1]得tz?0.5s。因t?1s，所以I?tfz?0.05?????0.05s，故tdz?tz?tfz?0.55s 母线正常运行时的最高温度
?Igzd?c?????y??????I?y?2?132.96????37??70?37?????59.08?C ?162.54???2查不同工作温度下裸导体的C值[1]知C?91?106，按热稳定条件所需最小母线截面为
I?0.7517?103Szx??tdz?Kj??0.55?1?6.1mm2 6C91?10小于所选母线的截面积，故满足热稳定要求，因所选母线为绞线，故不需动稳定
校验。
4.2 断路器的选择及校验
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4.2.1
60kV侧断路器的选择及校验
（1） 断路器的选择
按构造形式、装置种类、额定电压、额定电流、和额定开断电流选择断路器。 又据UW?60kV,Igzd?63.65A，查?电气设备实用手册?[3]选择LW9?63型六氟化硫断路器。六氟化硫断路器的特点灭弧性能好，断流容量大，检修期长，结构紧凑，占地面积小，有益于变电所小型化。其技术参数见表4-1。
表4-1 LW9?63型断路器参数 型号 额定电压（kV） 额定电流 (A) 2500 Iekd (kA) 31.5 ij (kA) 80 tg (s) 0.03 thu (s) 0.12 Ir(4s) (kA) LW9?63 （2） 校验 63 31.5 对于无穷大电源供电电网Idt?I\?2.0687kA?Iekd?31.5kA，所以满足额定开断电流的要求。
1) 热稳定性校验：
短路计算时间t?tb?tg?thu?1.5?0.03?0.12?1.65s。因I\?I?，所以
?\?I\?1，经查短路电流为分量等值时间表[1]得tz?1.23s。因t?1s，所以I?tfz?0，故tdz?tz?1.23s 短路电流的热脉冲：
2I??tdz?2.06872?1.23?22.53?Ir2?t?31.52?4?3969kA2?s
??因此满足热稳定性要求。 2) 动稳定性校验
极限通过电流 ij?80?ich?5.2752?kA? 故动稳定性也满足要求。
经计算满足热稳定性及动稳定性要求，因此所选LW9?63型断路器满足要求。
4.2.2
10kV侧断路器的选择及校验
（1） 断路器的选择
按构造形式、装置种类、额定电压、额定电流、和额定开断电流选择断路器，而且放在屋外，所以可选真空断路又据UW?10kV,Igzd?381.93A，查?电气设备实用手册?[3]选择ZW1-10型断路器，其技术参数见表4-2。
表4-2 ZW1-10型断路器参数
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