供变电技术课程设计报告——《某牵引变电所供变电工程设计》 Ik (kA) ich (kA)
11.0658 28.169 5.5436 13.328 1.5154 3.323 第7节 开关设备选型及稳定性校验
根据以上计算结果，进行110kV，27.5kV，10kV侧所有短路器以及隔离开关的选型和动稳定、热稳定校验。
开关电器的选择与校验按表8-1
开关电器的选择与校验 表8-1
选择项目 额定电压 额定电流 开断电流 校验项目 动稳定 热稳定 断路器 隔离开关 负荷开关 熔断器 Ue≧Ug Ue≧Ug Ue≧Ug Ue≧Ug Ie≧Igmax Ie≧Igmax Ie≧Igmax Ie≧Igmax Iek≧Iz —— idw≧ich idw≧ich idw≧ich —— It2t≧Iz2tjx It2t≧Iz2tjx Iek≧Iz Iek≧Iz It2t≧Iz2tjx —— 其中：Ue，Ie，Iek—分别为开关电器的额定电压，额定电流和额定开断电流；
Ug，Igmax，Iz—分别为开关电器工作点的线路额定电压，最大负荷电流和三相短路电流稳
态值；
idw， It，t—分别为开关电器的动稳定电流峰值，热稳定电流及试验时间； tjx—假想时间，tjx?tj?tdl?0.05 （S）； tj—继电保护整定时间 （S）； tdl—断路器动作时间 （S）；
0.05—考虑短路电流非周期分量热影响的等效时间。
对于开断电路中负荷电流和短路电流的高压断路器，首先应按使用环境、负荷种类及使用技术条件选择断路器的类型和型号，及户外或户内，以及灭弧介质的种类。对10?220kV三相系统中，广泛采用少油式或者SF6断路器，交流牵引负荷侧由于故障跳闸频繁，从减少运行维修工作量考虑，较普遍采用真空断路器或者SF6断路器。
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7.1在110KV侧
牵引主变压器高压侧（110kV）我们选择的是户外少油断路器。型号选择如下： 工作点的线路额定电压为：Ug?110kV,三相短路电流稳态值为：Iz?11.0658kA 最大负荷电流为：Igmax?1.3?150003?110?102.348A
根据上面数据和表6—1的条件，以及附录可选择的断路器型号为：SW6?110/1200 校验断路器的动稳定性：
短路器的动稳定电流峰值idw?41kA，所以idw?41kA?13.328kA 满足要求 校验断路器的热稳定性：
断路器的热稳定电流It?15.8kA，断路器的试验时间t=4s 假想时间tjx?tj?td?0.05?1.5?1.56?0.05?3.11s
It2t?998.56,Iz2tjx?380.83,所以It2t?Iz2tjx，满足要求
7.2在27.5KV侧
牵引主变压器低压侧（27.5kV）我们选择的是户外少油断路器。型号选择如下： 工作点的线路额定电压为：Ug?27.5kV,三相短路电流稳态值为：Iz?5.5436kA 最大负荷电流为：Igmax?1.3?150003?27.5?409.39A
根据上面数据和表6—1的条件，以及附录可选择的断路器型号为：SW6?110/1200 校验断路器的动稳定性：
短路器的动稳定电流峰值idw?41kA，所以idw?41kA?13.328kA 满足要求 校验断路器的热稳定性：
断路器的热稳定电流It?15.8kA，断路器的试验时间t=4s 假想时间tjx?tj?td?0.05?1?1.06?0.05?2.11s
It2t?998.56,Iz2tjx?64.843,所以It2t?Iz2tjx，满足要求
7.3在电力变压器高压侧
电力变压器高压侧我们选择的是户内真空断路器。型号选择如下：
工作点的线路额定电压为：Ug?27.5kV,三相短路电流稳态值为：Iz?5.5436kA 最大负荷电流为：Igmax?1.3?20003?27.5?13.64A
根据上面数据和表6—1的条件，以及附录可选择的断路器型号为：ZN?27.5
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校验断路器的动稳定性：
短路器的动稳定电流峰值idw?25kA，所以idw?25kA?13.328kA 满足要求 校验断路器的热稳定性：
断路器的热稳定电流It?10kA，断路器的试验时间t=4s 假想时间tjx?tj?td?0.05?0.5?0.56?0.05?1.11s
It2t?400,Iz2tjx?34.112,所以It2t?Iz2tjx，满足要求
7.4在电力变压器低压侧
电力变压器低压侧我们选择的是户内真空断路器。型号选择如下：
工作点的线路额定电压为：Ug?10kV,三相短路电流稳态值为：Iz?1.5154kA 最大负荷电流为：Igmax?1.3?20003?10?150.111A
根据上面数据和表6—1的条件，以及附录可选择的断路器型号为：ZN?27.5 校验断路器的动稳定性：
短路器的动稳定电流峰值idw?25kA，所以idw?25kA?3.323kA 满足要求 校验断路器的热稳定性：
断路器的热稳定电流It?10kA，断路器的试验时间t=4s 假想时间tjx?tj?td?0.05?0.2?0.26?0.05?0.51s
It2t?400,Iz2tjx?1.172,所以It2t?Iz2tjx，满足要求
第8节 室内外母线选型及校验
配电装置中的汇流母线按工作条件可分为室内和室外，对于室外安装的母线受自然条件的影响较大，且室外配电装置的跨距大，要求由足够的机械强度，但室外母线的散热条件较室内要好。各种母线都要求有良好的导电性，以减少电能损耗。我国主要采用的是铝制、铝合金及钢铝导线材料。考虑施工安装的条件，室外配电装置一般采用圆形铝绞线或钢芯铝绞线的软母线，室内采用矩形截面的硬母线，因这种截面的母线在交流电下的集肤效应较小，散热较好，施工安装方便。这次母线选择的基本数据见下：
室外母线
110kV进线侧、进入高压室的27.5kV进线侧、从高压室出来的27.5kV馈线侧、10kV馈线侧的母线均为软母线。
室内母线
高压室内27.5kV硬母线长度l＝2000mm； 相间距a＝600mm 高压室内 10kV 硬母线长度l＝1200mm； 相间距a＝250mm
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软母线进行选型、热稳定校验。硬母线进行选型、热稳定及动稳定校验。
表7－1
导线名称 选择 按导线长期发热允许电流选择 母线及短导线 普通导线
√ ―― 按经济电流密度选择 ―― √ √ ―― √ √ 动稳定 校验 热稳定
8.1 室外母线选型及校验
1室外○
110kV进线侧为软母线。母线最大工作电流按变压器过载1.3倍考虑，由前面计算知：
Igmax?102.348A
根据Ixu?Igmax，可知选择LGJ50的钢芯铝绞线满足要求。 校验母线热稳定性：
S?Smin?IzCtjxkf，
其中C—热稳定系数取为99
kf—肌肤效应系数，取1
则根据前面的Iz?11.0658kA,tjx?3.11s,可得Smin?197.11mm2，不满足要求 所以选择LGJ210钢芯铝绞线 2室外○
27.5kV进线侧为软母线。母线最大工作电流按变压器过载1.3倍考虑，由前面计算知：
Igmax?409.39A
根据Ixu?Igmax，可知选择LGJ400钢芯铝绞线满足要求。 校验母线热稳定性：
S?Smin?IzCtjxkf，
2则根据前面的Iz?5.5436kA,tjx?2.11s,可得Smin?81.34mm，满足要求 3从高压室出来的27.5馈线侧母线。 ○
选择的型号也是LGJ400钢芯铝绞线
4从高压室出来的10kV馈线侧母线。母线最大工作电流按变压器过载1.3倍考虑，由前面计算知：○
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Igmax?150.111A
根据Ixu?Igmax，可知选择LGJ25钢芯铝绞线满足要求。 校验母线热稳定性：
S?Smin?IzCtjxkf，
则根据前面的Iz?1.5154kA,tjx?0.51s,可得Smin?10.93mm2，满足要求
8.2 室内母线的选型和校验
1室内○
27.5kV硬母线。母线最大工作电流按变压器过载1.3倍考虑，由前面计算知：
Igmax?859.727A
根据Ixu?Igmax，可知选择LMY60?6的垂直平放置的矩形铝母线满足要求。 校验母线热稳定性：
S?Smin?IzCtjxkf，
则根据前面的Iz?5.5436kA,tjx?2.11s,可得Smin?81.34mm2，满足要求 校验母线动稳定性：
母线的允许应力为：?yx=69?10Pa 最大冲击力为： Fchmax?1.73?kx?ich?式中 Kx－导体形状修正系数，约为1； ich－三相短路冲击电流； l－平行母线长度（mm）； a－母线间距(mm)。
所以最大冲击应力为：Fchmax?102.436N 最大冲击应力为：?chmax?式中
h－硬母线截面宽边长度(mm)。
所以最大冲击应力为：?chmax?56.9?10Pa??yx
2室内10kV硬母线。母线最大工作电流按变压器过载1.3倍考虑，由前面计算知：Igmax?150.111A ○
根据Ixu?Igmax，可知选择LMY15?3的垂直平放置的矩形铝母线满足要求。 校验母线热稳定性：
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62
62l?10?7(N) aMFchmaxl/10??56.9?106Pa??yx 2Wbh／6
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