母线、电缆和绝缘子的选择

1.母线的材料:铜、铝和铝合金

2.母线的结构(形状)

(1)35kV级及以下常采用硬裸母线,其截面形状:矩形、槽形和管形,电流4000A及以下的用矩形母线,4000-8000A用槽型母线,8000A及以上用管形母线。

(2)110kV及以上的高压配电装置,一般采用软导线。

3.母线的布置形式 :矩形母线和槽型母线的布置方式各有区别。

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设在导体短路时最高温度θk,刚好等于材料短路时最高允许温度,则短路时满足热稳定要求的导体最小截面积:

  或者   

实际选择的母线截面积S≥Smin,母线就能满足热稳定的要求。

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一、母线的材料、截面形状、布置方式

1.母线的材料:铜、铝和铝合金

2.母线的结构(形状)

(1)35kV级及以下常采用硬裸母线,其截面形状:矩形、槽形和管形,电流4000A及以下的用矩形母线,4000-8000A用槽型母线,8000A及以上用管形母线。

(2)110kV及以上的高压配电装置,一般采用软导线。

3.母线的布置形式 :矩形母线和槽型母线的布置方式各有区别。

二、母线截面积的选择

1.按最大长期工作电流选择(长期发热允许电流)

一般发电厂的主母线和引下线以及持续电流较小、年利用小时数较低的其他回路的导线(汇流母线和小于20m的短母线),一般按最大长期工作电流选择。

为保证母线正常工作时的温度不超过允许温度,应满足:

     

若实际周围环境温度与规定的环境温度不同时,母线的允许温度要修正:

    

主母线各段的工作电流不同,但为了安装和维护方便,通常母线全长都选择同一截面积,故应按各种运行方式下有可能流过最大电流的一段来选择。

2.按经济电流密度选择

对于年利用小时数较大而且长度较长、负荷较大的回路的导线通常采用按经济电流密度选择。导体的年计算费用包括:电能损耗、维护管理费、线路投资、有色金属消耗量。

经济截面:能使导体年计算费用最小的截面积。

导体单位经济面积通过的电流称为经济电流密度(J)

按经济电流密度计算经济截面积Se:

    

根据计算出来的Se查母线规格表选择接近Se的标准截面积。

另外,按经济电流密度选择的母线截面还要按最大长期工作电流进行校验。

三、母线的热稳定校验

设在导体短路时最高温度θk,刚好等于材料短路时最高允许温度,则短路时满足热稳定要求的导体最小截面积:

  或者   

实际选择的母线截面积S≥Smin,母线就能满足热稳定的要求。

四、硬母线的动稳定校验(软母线不要求)

1.单条矩形母线单位长度L的应力计算

母线受到的最大相间应力:

当满足:,说明动稳定满足。

式中:  fψ──━单位长度母线受到的相间电动力,单位(N/m); L──━相邻两支柱绝缘子间的跨距,单位(m)。

2.多条矩形母线的应力计算* 

3.槽形导体应力计算*

五、电缆的选择

电缆芯线材料及型号;额定电压;截面选择;允许电压降校验;热稳定校验,电缆的动稳定可不必校验。

母线、电缆和绝缘子的选择

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