电动力计算
高压断路器 第一章 概述
（2006-11-24）
第一节 ：高压断路器的用途和基本结构
高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。
根据控制和保护的对象不同，它大致可以分为以下几种类型： （1）：发动机断路器—控制、保护发动机用的断路器； （2）：输电断路器—用于35kv 及以上输电系统中的断路器； （3）：配电断路器—用于35kv 及以下的配电系统中的断路器； （4）：控制断路器—用于控制、保护经常启动的电力设备，如高压电动机、电弧炉等的断路器。
还有按使用的电压等级来划分，有： （1）：中压断路器—在35kv 及以下电压等级使用的断路器； （2）：高压断路器—110、220kv 电压等级使用的断路器； （3）：超高压断路器—330kv 及以上电压等级使用的断路器。
按断路器灭弧原理来划分，有油断路器、气吹断路器（如空气断路器、六氟化硫断路器）、真空断路器和磁吹断路器等。
高压断路器的典型结构简图如下：
有开断和关合电路的执行元件，它包括触头、导电部分和灭弧室等；操动机构用以操动触头的分合动作；还有绝缘支柱和安装基座。
第二节：对断路器的主要要求
对其要求大致分成以下三个方面： 一：开断、关合电路方面 1：开断负载电路和短路故障
断路器开断电路时，主要的困难是熄灭电弧。由于电力网电压高、电流大电弧熄灭更加困难。在电力网发生故障时，短路电流比正常负荷电流大的多，这时电路最难开断。因此，可靠地开断短路故障是高压断路器的主要的，也是最困难的任务 。
标志高压断路器开断短路故障能力的参数是：
额定电压e U ，单位kv ； 额定开断电流ke I ，单位kA ;
习惯上，经常使用的另一个参数是额定断流容量de P ，单位兆伏安。对于三相电路，de
P 的计算公式是
de e ke P I （1－1） 2：快速开断
电力网发生短路故障后，要求继电保护系统动作要快。更重要的是，在超高压电力网中，缩短断路器开断时间可以增加电力系统的稳定性。参看图1－3。
开断时间是高压断路器的一个重要参数。全开断时间为固有分闸时间和燃弧时间之和。
断路器全开断时间：k t ＝1t ＋2t 短路故障时间＝0t ＋k t
其中，0t －继电保护动作时间；1t —断路器固有分闸时间；2t —燃弧时间；
k t —断路器全开断时间。
3：关合短路故障
电力网中的电力设备或输电线路有可能在未投入运行之前，就已存在绝缘故障，甚至处于短路状态。这种故障称为 “预伏故障”。这样就会出现短路故障电流，短路电流产生的电动力，使断路器的关合造成很大阻力。甚至使触头不能关合，此时在触头间形成持续电弧，造成断路器损坏或爆炸。为了避免上述情况，断路器应具有足够的关合短路故障的能力。标志此能力的参数是断路器的额定短路关合电流ge i （峰值）。
4：自动重合闸
输电线路的短路故障大多数是雷害、鸟害等临时性故障。因此，为了提高用电可靠并增加电力系统的稳定性，线路保护多采用自动重合闸方式。
采用最大重合闸方式的断路器，应在短时间内连续合分几次短路故障。对于断路器来说，负担要沉重的多。
5：分合各种空载、负载电路
在电网运行过程中，有时需要关合、开断空载长输电线、空载变压器、电容器组、高压电动机等电路。合分这些电路的主要问题是可能产生过电压。此时要求断路器在分合过程中，不应产生危及绝缘的过电压。
6允许合分次数
在规定的年限内，断路器应有一定的允许合分次数。根据标准，一般断路器影响空载合分次数应达到1000～2000次。此外，还应有足够的电寿命（允许连续分合短路电流或负载电流的次数）。
7：对周围环境的影响
断路器在动作时往往会出现排气、喷烟或喷高温气体等现象，不应过分强烈，以免危及周围设备的正常工作。
二：一般电气性能方面
高压断路器长期工作在高电压电网上，应能承受所在电网各种电压、电流的作用下不致损坏。
1：电压方面
其绝缘应能长期承受相应的最大工作电压，而且能承受相应的大气过电压、内部过电压的作用。可参考有关标准。
2：电流方面
在长期通过工作电流时，各部分的温度不应超过允许值。可参考有关标准规定。 断路器通过短路电流时，不应因电动力受到损坏，触头不应发生焊接和损坏。
标志其性能的参数是：额定电流e I 、额定动稳定电流de i （峰值）、额定热稳定电流re
I
和额定热稳定时间re t （2秒或3秒）。还有额定短路关合电流ge i （峰值）。
各种额定值之间的关系可写出下面的式子：
额定短路关合电流ge i ＝de i （额定动稳定电流） （1－2） 额定热稳定电流re I ＝ke I （额定开断电流） （1－3）
额定短路关合电流ge i ＝1.8ke I （额定开断电流） （）
＝2.55ke I （1-4）
三：自然环境方面
在周围环境各种条件作用下，断路器都应可靠工作： 1：海拔高度
海拔高度对断路器主要有两方面影响： （1）：对外部绝缘的影响。由于高海拔地区，大气压力低，大气耐压水平降低。 （2）：对电器发热温度的影响。高海拔地区，空气稀薄，散热差。 我国海拔低于1000m 的地区仅占全国面积的35‰。 2：环境温度
高压断路器标准规定，产品使用的环境温度为－30℃ 至＋40℃。温度过低，会使断路器内部变压器油、液压油及润滑油的粘度增加、使断路器分闸、合闸速度降低。另一个问题是温度过低使密封材料的性能降低，造成漏气漏油。温度过高，可能造成导电部分过热及电容套管的密封胶渗出等。特别是装在户外的产品，在阳光照射下很容易过热，按标准规定，周围环境温度每增加1℃，工作电流应降低1.8‰；如果环境温度每降低1℃，可提高工作电流0.5‰，但不得超过20‰。
3：湿度
我国长江以南地区，长年湿度在90‰以上。这样容易引起断路器金属锈蚀，绝缘件受潮，油漆层脱落，甚至影响机构的可靠动作。
4：风力
过大的风力可能引起细长结构的断路器变形甚至断裂。设计时应考虑风力的负荷影响。
5：大雨 6：污秽 7：地震
8：湿热地区：应考虑断路器的三防（防湿热、防霉、防盐雾）。 9：干热地区
第三节：高压断路器的特点
高压断路器其特点： （1）：结构的多样性：各类产品在原理、结构上差别很大。即使同一类型的断路器，由于厂家、生产年代、参数的不同，在结构上常有很大差别。
（2）：试验的重要性：断路器的基本现象——电弧的物理过程至今尚不清楚，有关电弧的理论分析、设计计算方法更是十分粗糙。一种新结构的断路器常常要经过大量的试验研究，多次的修改才能成型。
（3）：要求高度的可靠性：高压断路器是电力系统最重要的保护设备，要求断路器在各种环境下，各种工作过程中不出故障，而且对周围的环境也不带来有害的影响。常见的故障有：动作失灵、密封失效、绝缘破坏和灭弧故障等。在灭弧和绝缘故障中，有不少也是由于动作失灵或密封不好造成的。
第二章电动力计算
（2006-11-22）
第一节：电器电动力
载流导体在磁场里，导体就要受到磁场对电流的作用力。此力称为电动力。如果磁场是均匀的，则电动力的大小可按下式计算：
F=B l I（2－1）
其中，F—电动力；
B—磁感应强度；
l—导体长度；
I—导体中电流。
如果电流与磁感应强度B的方向成β，则电动力F的大小为
F=B l I sin （2－2）
电动力F的方向按图2－1（2）所示。
各种电器的导电部分总是由多个导体构成的，当导体中有电流流过时，各导体之间就会有电动力的作用。如图2－2所示。
电流1I 在导体2l 处产生磁场1B 其方向垂直于导体2l ，因此导体2l 承受电动力2F 的作用，方向由左手定则确定。同理导体2l 中电流2I 在导体1l 处产生磁场2B ，对导体1l 产生电动力1F 的作用。电动力2F 和1F 对两个导体是产生相吸的力。如两个电流方向相反时，则导体间承受斥力。
两个导体间的电动力的大小由式（2－1）决定：
2122F B l I =
一般情况下，1B 正比于电流1I ，则
212F cI I = （2－3）
若两个电流1I 和2I 相等，则电动力也相等，由此有
2F cI = （2－4）
式中c 是与导体形状、尺寸有关的系数，以后再讲。
当力为㎏作单位，电流以A 作单位时，上式可分别改写为：
8121.0210F cI I -=? （2－5）
821.0210F cI -=? （2－6）
当断路器导体内电流很小时，如几百至几千安时，作用在导体上的电动力很小，对断路器的工作一般每一什么影响，可以忽略不计。当导体内电流超过万安以上时，应当考虑电动力的问题。此时，电动力可能达到几十㎏或几百㎏以上，使断路器中某些零件会产生变形或断裂等问题。
断路器合闸时，作用在横档上的电动力F ，是反对断路器关合。如图所示。
第二节;计算电动力的两种基本方法 （一）：用比奥－沙瓦定律计算电动力
比奥－沙瓦定律是计算电动力最常用的方法。如图6，载流导体l 处在磁场中，导体中的电流I 。在导体l 的元长度dl 上所受的电动力dF ,按式（2
）其表达式为
sin dF IB dl β= （2－7）
式中，B —元长度dl 处的磁感应强度；
β—dl 与B 的夹角。
dF dl B
对式（2－7）沿导体l 全长积分，就可以得到导体l 全长上所受到的总电动力F ，即
sin l
l
F dF IB dl β==?? （2－8）
计算电动力首先应知道导体l 全长上磁感应强度的分布情况。 现在研究某磁场强度B 的计算问题。
将导体0l 沿导体长度分成若干元长度0dl ，元长度0dl 内电流在某A 点产生dB ，dB 与
电流0I 0dl 成正比，与0dl 至A 点间的距离r 的平方成反比，与0dl 和r 之间的夹角α的正弦成正比，即
0002sin 4l l I dl B dB r
μαπ==
?? （2
/Wb m ） （2－10） 将式（2－10）的B 代入式（2－8），得
0002sin sin 4l l
dldl
F I I r μαβπ=
??? （N ） 将力的单位换成㎏，1（N ）=0.102（㎏）,并以0μ代入后得到
（㎏） （2－11）
式中，0
2sin sin l l dl dl c r αβ?=
?? （2－12） c 称为回路系数。它与导电系统的几何尺寸、形状有关。计算出回路系数c 的数值，再
知道电流就可以得出电动力的数值。所以式（11）是计算电动力的一般通用式。
（二）：用能量平衡法计算电动力
其原理是：任一回路内电动力F 所作的功等于该回路储能的变化，即
dW Fdx = （2－13）
式中 dW —在电动力作用下，回路沿x 方向发生元位移dx 时，回路储能的变化。 由此作用在回路中导体上的电动力F 为：
dW F dx
= （N ） （2－14）
载流导体回路中，储存于磁场中的能量W 为：
21
2
W LI = （2－15）
式中，L —回路的电感（H ）
I —回路中流过的电流（A ）。
两国相邻的载流导体回路中，存储于磁场中的总能量为:
22
1122121122
W L I L I MI I =
++ （2－16） 式中，1L ，2L —回路1和2的自感（H ）；
M —两个回路间的互感（H ）；
1I 和2I —回路1和2中的电流（A ）
。 当载流导体回路的自感和互感为已知时，利用式（14）计算电动力就比较方便。
88
0002
1.0210sin sin 1.0210l
l dldl F I I cI I r αβ--=??=????
212dW dL
F I dx dx
=
= （N ） （2－17） 221212121122dL dL dW dM F I I I I dx dx dx dx
==++ （N ） （2－17）
第三节：平行导体间的电动力
（一）：两个无限长平行导体间的电动力
若有两个平行导体，其间距离为a ，其中导体2上电流2I 在导体1上任意一点所产生的磁场强度B 都是相同的，它只与电流2I 以及两平行导体间的距离a 有关，其表达式如下：
02
2I B a
μπ=
（2－20） B 的方向垂直于导体1和2所在的平面。
磁感应强度B 确定后，作用在导体1元线段dx 上的电动力dF 可由式（7）求得，即
1sin dF I B dx β= （2－21）
由于B 与导体1垂直，因此90β= ，sin 1β=，故得到
0212I dF I dx a μπ??
= ???
将dF 积分以后，可得导体1上长度l 的线段所受的电动力：
012
2I I F l a
μπ=
（N ） 812
21.0210l
F I I a
-=? （㎏） （2－22） 其回路系数c 为：
2l
c a
=
（2－23） 由此只要知道两平行导体间的距离a 及电流1I 和2I ，就可确定线段l 上的电动力。电动力F 的方向由左手定则确定。当导体电流1I 和2I 方向相同时，两导体间的作用力为吸力，电流方向相反时为斥力。
（二）：两国不等长平行导体间的电动力（如图2－9）
计算两国不等长的平行载流导体间（如图2－9）的电动力。 由式（2－19），可计算出导体CD 在导体AB 上任意一点M 产生的磁感应强度B ：
1
2
2
sin 4I B d αα
μ
ααπ
α=? （2－19）
1
2
18002
sin 4I B d αα
μαα
π
α
-=
?
即求得：
()02
12cos cos 4I B a
μααπ=
+ （2－24） B 确定后，即可计算导体AB 上dx 小段所受的电动力dF 为：
()8
12
1121.0210cos cos I I dF I Bdx dx ααα
-==?+ （㎏） （2-25）
上式积分后可求得导体AB 上的电动力：
8
121.0210I I F α-=?（2－27）
为了将上式进一步简化，可以利用图2－9的几何关系将其简化：
____
BC =
____
BD
_____
AC =
_____
AD =
由此，式（2－27）可以改写成：
_________________8121.0210BC AD AC BD F I I a -??????+-+ ? ???
?
?????=???
????
（㎏） （2－28）
________________BC AD AC BD c a
????
+-+ ? ?
????= （2-29）
（平行不等长）
从上式可以看到，根据导体尺寸、相对位置及电流大小，就可以方便的计算出电动力F 。 如果平行导体的长度相等，均为l ，并且两端对齐，即____
____
____
____
,AC BD AD BC ==,代入式（2－29）得：
____2AC c a
??
?
?
?=____BC － （平行长度相等）
由于____
AC =a ，____
BC
C=2a
a ）
=2l a a l ????
（2-30）
若导体很长，l ≥a ，则
a l ????
≈1
代入式（2-30），得2l
c a
≈
（平行而无限长）。计算结果与式（2－23）相同。 第四节：垂直导体间的电动力
设有一L 形导体（如图2－10），其中流过的电流为I 。现计算导体水平部分所受电动力。
图2－19 L 形导体电动力
垂直部分导体在水平部分导体元线段dx 处产生的磁感应强度B 为：
01cos 2I
B x
μαπ=
（2－31） 导体水平部分所受电动力为：
821.0210F I -?
?
?=????
（2－35） 对应式（2－11）回路系数c 为：
c = （2－36）
用同样的方法计算，得到如图2－11所示U 形导体的回路水平部分所受电动力为式（2－35）
的两倍，即
821.02102F I -?
?
?=?????
（㎏） （2－37） 回路系数c 为：
2c = （2－38）
图2－11 U 形导电回路电动力
第五节：导体截面形状对电动力的影响
上述分析方法，未考虑截面大小、形状对电动力的影响。但是上述分析对园截面导体来说，只要电流在导体内均匀分布，计算结果是准确的。对其它截面形状（矩形截面）的导体，当导体之间的距离比导体截面尺寸大的多时，也可以利用上述有关电动力公式计算。但是，当导体截面较大，导体间距离又很近时，应用上述公式会带来很大误差。
一：矩形截面平行载流导体的电动力
电动力计算公式如下：
8121.0210F I I c λ-=?? （㎏） （2－39）
式中，λ－与导体截面尺寸及导体间距离有关的修正系数，可查表2－12曲线。 若导体是很薄的矩形截面（b a ），由曲线可见；当c a b a
-+≥2，也就是c
b ≥2时，λ≈1，
此时完全可以不考虑截面对电动力的影响。
图2－12 矩形截面导体电动力的修正系数
（图表曲线参考p.28）
二：触头接触点的收缩电动力－变截面导体的电动力
当载流导体的截面沿导体长度（轴向）发生变化时，在截面变化处会出现导体轴向电动力。这种电动力被称为收缩电动力。电器触头附近就产生这种电动力。
图2－13 触头接触点附近收缩电动力
第六节 交流电动力
一：单相电动力
交流电动力的计算方法与前面直流分析一样，所不同处只是交流电流时随时间变化
的，因此电动力也是随时间变化的。计算交流电动力也是按式（2－11），只须将交流电流瞬时值代入即可：
（2－48）
若不同导体通过的是同一交流正弦电流1i ＝2i ＝m I sin t ω?，按式（2－11）就可计算电动力，即
F =1.02×810-c （m I sin t ω?）2
或写成：
F =1.02×810-c 21cos 22m t I ω-?? ???
（2－49）
电动力随时间变化曲线如图2－15。由图看见，电流随时间作正弦变化，导体电动力
是随时间作两倍频率的脉动变化的。在电流为零时电动力也为零；电流为最大时，电动力也最大，但电动力的方向不变。导体间的电动力，或者都是斥力或者都是吸力。
电动力最大值m F 为：
m F ＝1.02×810-c 2
m
I （2－50） 电动力的平均值p F 为：
p F ＝12
×1.02×810-c 2
m
I ＝1.02×8
10
-c 2I （2---51）
式中，I —交流电流有效值。
二：三相平行导线间的电动力
三相电路中，同一瞬间三相电流各不相同。所以导体受其他两相作用的电动力，比较复杂一些。以下研究三相平行导线的两种布置情况下的电动力。
1：三相导线在同一平面上平行布置
导线布置情况如图2－16。导线长度为l ，相同距离为a ，三相电流是对称的，即
A i ＝m I sin t ω?
B i ＝m I sin(120)t ω?-
（2—52）
C i ＝m I sin(240)t ω?-
（A ）:导线A 所受的电动力：规定电动力A F 的正方向是向右的，如图2－16。
8121.0210F ci i -=??
图2－16 水平布置的三相导线
在A 相导线上的电动力认为是是C 相和B 相电流单独作用的叠加。因此，我们可以按单相交流电动力的计算方法，先分别求出B 相对A 相，和C 相对A 相的电动力。
因为导线A 和B 是平行的，故导线A 受导线B 作用的电动力按公式（2－22），将交流电流i 代替I 来计算：
AB F ＝1.02×810-2A B
l
i i a
（2--53） 以及：
AC F ＝1.02×810-22A C
l
i i a
? （2-54） A F =AB F +AC F
=2.04×8
10
-(A B
l i i a ?+)2A C
l
i i a
? （2-55） 将式（2－52）的瞬时值代入式（2－55）得到：
A F =2.04×810-2
m
I 33cos 2288l t t a ωω??
??- ? ???
（2－56） A 相电动力A F 的变化曲线如图2－17。
A 相导线所受的最大电动力Am F 将上式微分即可求得。
()
0=t d dF A
ω
（B ）：导线B 所受的电动力：
取向左方向为电动力的正反向（如图2－16）。按上述方法同样求得：
BC BA B F F F -=
亦即：
???
? ???-??=-t t a l I F m
B ωω2sin 43
2cos 431004.22
8 （2－59） B 相电动力的变化曲线如图2－18。
图2－18 B 相电动力的变化曲线
求B 相的最大电动力，令
()
0=t d dF B
ω 即可得。 （C ）：导线C 所受的电动力，规定电动力正反向是向左的（如图2－16）。同理可得。
CB CA C F F F +=
亦即：
???
? ??-?+?-?=-832sin 832cos 831004.22
8t t a l I F m
C ωω （2－62）
求C 相的最大电动力，令()
0=t d dF C
ω 即可得。
结论：对于在同一平面上布置的平行三相导线，相互作用的电动力，其最大值如下：
（1）：两侧的两相导线（A 相、C 相），其电动力的最大值相同。 （2）：中间相的导线（B 相），最大的电动力比两侧的大，相差的倍数是07.1808
.0866
.0=倍。因此，验算机械强度时，只要对B 相验算即可。
2：导线成等边三角形布置
结论：由于三相导线在空间作对称布置，导线的电流又是三相对称的，B 、C 两相所受的电动力应与A 相导线电动力情况相同，只是在时间和空间上相位不同而已。
第七节 短路时的电动力
一：单相短路时的电动力
交流电路的短路电流除正弦形的周期分量外，通常含有非周期分量。非周期分量电流值大小与发生短路时的电源电压的相位有关。若在电源电压过零的瞬间发生短路，短路电流的非周期分量最大，短路电流的最大值也最大。此时短路电流为：
()
t e I i at m dl ?-=-ωcos （2－70）
式中，m I —短路电流周期分量的最大值；
a —电流非周期分量的衰减系数。
二：电动稳定性
电器能承受短路电流电动力的作用而不致破坏或产生永久变形的能力称为电器的电动稳定性。对触头部件来说，短路电流通过时不应被电动力斥开或产生熔焊
短路电流计算公式
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算发布者：admin 发布时间：2009-3-23 阅读：513次供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4
华为必藏铜排计算方法载流量计算方法折弯经验计算表及高压柜铜排计算方法
铜排的计算方法 1 铜排载流量计算方法 2 铜铝排载流量快速查询：
3 估算法： 单条铜母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 双母排载流量= 宽度(mm) X 厚度系数 X 1.5(经验系数) 铜排和铝排也可以按平方数来,通常铜应该按5-8A/平方, 铝应该按3-5A/平方 常用铜排的载流量计算方法： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为: 母排12厚时为20;10厚时为18; 依次为:[12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12]. 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定） 3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃]
4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求TMY100*10载流量为： 单层：100*18=1800(A)[查手册为1860A]； 双层：2(TMY100*10)的载流量为：1860*1.58=2940(A)；[查手册为2942A]； 三层：3(TMY100*10)的载流量为：1860*2＝3720(A)[查手册为3780A] 以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 另外，铜排载流量也有一个非常简明的计算公式： 单根矩形铜排载流量= 排宽 * (排厚 +8.5)A 例如：15*3的40℃时载流量=15*11.5=172.5A 100*8的40℃时载流量=100*16.5=1650A 双层载流量＝1.5倍单层载流量 三层载流量＝2.0倍单层载流量
母线电动力及动热稳定性计算
母线电动力及动热稳定性计算 1 目的和范围 本文档为电气产品的母线电动力、动稳定、热稳定计算指导文件，作为产品结构设计安全指导文件的方案设计阶段指导文件，用于母线电动力、动稳定性、热稳定性计算的选型指导。 2 参加文件 表1 3 术语和缩略语 表2 4 母线电动力、动稳定、热稳定计算 4.1 载流导体的电动力计算 4.1.1 同一平面内圆细导体上的电动力计算
? 当同一平面内导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时（见图1），导体1l 上的电动力计 算 h F K I I 4210 π μ= 式中 F ——导体1l 上的电动力（N ） 0μ——真空磁导率，m H 60104.0-?=πμ； 1I 、2I ——流过导体1l 和2l 的电流（A ）； h K ——回路系数，见表1。 图1 圆细导体上的电动力 表1 回路系数h K 表 两导体相互位置及示意图 h K 平 行 21l l = ∞=1l 时，a l K h 2= ∞≠1l 时，?? ? ???-+=l a l a a l K h 2)(12 21l l ≠ 22 2) ()(1l a m l a l a K h ++-+= 22)()1(l a m +-- l a m =
? 当导体1l 和2l 分别流过1I 和2I 电流时，沿1l 导体任意单位长度上各点的电动力计 算 f 124K f I I d μ= π 式中 f ——1l 导体任意单位长度上的电动力（m N ）； f K ——与同一平面内两导体的长度和相互位置有关的系数，见表2。 表2 f K 系数表
4.1.2 两平行矩形截面导体上的电动力计算 两矩形导体（母线）在b ＜＜a ，且b ＞＞h 的情况下，其单位长度上的电动力F 的 计算见表3。 当矩形导体的b 与a 和h 的尺寸相比不可忽略时，可按下式计算 712 210x L F I I K a -=? 式中 F -两导体相互作用的电动力，N ； L -母线支承点间的距离，m ； a -导体间距，m ； 1I 、2I -流过两个矩形母线的电流，A ； x K -导体截面形状系数； 表3 两矩形导体单位长度上的电动力 4.1.3 三相母线短路时的电动力计算
短路电流计算方法
供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要.一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法. 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念. 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流 和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(Ω) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值
电线截面电流计算公式
电线截面电流计算公式 （供参考） 导线的阻抗与其长度成正比，与其线径成反比。请在使用电源时，特别注意输入与输出导线的线材与线径问题。以防止电流过大使导线过热而造成事故。 导线线径一般按如下公式计算： 铜线： S= IL / 54.4*U` 铝线： S= IL / 34*U` 式中：I——导线中通过的最大电流（A） L——导线的长度（M） U`——充许的电源降（V） S——导线的截面积（MM2） 说明： 1、U`电压降可由整个系统中所用的设备（如探测器）范围分给系统供电用的电源电压额定值综合起来考虑选用。 2、计算出来的截面积往上靠. 绝缘导线载流量估算 铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系 导线截面(mm 2 ) 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 载流是截面倍 数 9 8 7 6 5 4 3.5 3 2.5 载流量 (A) 9 14 23 32 48 60 90 100 123 150 210 238 300 一般情况下： 铜线每平方毫米6安培。铝线是每平方毫米5安培(仅供快速估算) 4平方的铜线：4*6=24A 6平方的铜线：6*6=36A 10平方的铜线：10*6=60A 16平方的铜线：16*6=96A 4平方的铝线：4*5=20A 6平方的铝线：6*5=30A 10平方的铝线：10*5=50A 16平方的铝线：16*5=90A
一、低压配电室的要求 1) 门应向外开，门口装防鼠板； 2) 有采光窗和通风百叶窗，百叶窗应防雨、雪、小动物进入室内； 3) 电缆沟底应有坡度和集水坑； 4) 不装盘的电缆沟应有沟盖板； 5) 盘前通道大于1.3米，盘后通道大于0.8米，并有安全护栏； 6) 一层配电室地面标高应0.5米以上。 二、配电盘的安装 1) 配电盘应为标准盘，顶有盖，前有门； 2) 配电盘外表颜色应一致，表面无划痕； 3) 配电盘母线应有色标； 4) 配电盘应垂直安装，垂直度偏差小于5o； 5) 拉、合闸或开、关柜门时，盘身应无晃动现象； 6) 配电盘上电流表、电压表等按要求装全； 7) 配电盘上个出线回路应有标示； 8) 配电盘一次母线尽可能用铜排连接，压接螺丝两侧有垫片，螺母侧有弹簧垫片，如用多股塑铜线连接，应压接铜鼻子； 9) 配电盘二次控制线应集中布线，并用塑料带及绑带包扎固定，控制电缆备用线芯在控制电缆分支处螺旋缠绕好； 10) 配电盘的互感器、电动机保护器等小件也应牢固固定好。 三、电缆的安装 1) 电缆沟安装的应先检查电缆沟的走向、宽度、深度、转弯处和各交叉跨越处的预埋管是否符合设计要求； 2) 电缆入沟中后，不必严格将其拉直，应松弛成波浪形； 3) 电缆的两端应留有做检修的长度余量； 4) 电缆固定支架间或固定点间的距离，不应大于1米； 5) 电缆穿管敷设时，管内径不应小于电缆外径的1.5倍，且不小于100毫米； 6) 电缆在埋地敷设或电缆穿墙、穿楼板时，应穿管或采取其他保护措施； 7) 电缆从地下或电缆沟引出地面时，出地面2米的一段应用金属管或罩加以保护； 8) 直埋电缆深度为0.7米，电缆上下应各铺盖100毫米厚的软土或沙，并盖混凝土保护，及埋设电缆标志桩； 9) 直埋电缆时禁止将电缆平行敷设在管道的上面或下面； 10) 一般禁止地面明敷电缆，否则应有防止机械损伤的措施； 11) 相同电压的电缆并列敷设时，电缆间净距应大于35毫米，且不小于电缆外径； 12) 低压与高压电缆应分开敷设。并列敷设时净距不应小于150毫米； 13) 进出配电室的电缆应排列整齐，并用绑线固定好，挂上标志牌； 14) 电缆水平悬挂在钢索上，固定点的距离不应大于0.6米。 四、电动机的安装 1) 检查电动机的名牌，看功率、电压是否符合图纸要求； 2) 检查电动机的接线盒是否正确，螺丝是否有松动，接线盒是否密封良好； 3) 检测电动机的绝缘电阻，新设备应大于1MΩ，旧设备应大于0.5MΩ；
(完整word版)母线技术参数计算方法.doc
母线主要性能参数的计算方法 1、 交流电阻的计算 l R 201 (T 20) K j K i b h 其中： R ——交流电阻（ ）； 20 —— 20℃时导体电阻率（ mm 2 / m ）； ——导体的电阻温度系数（℃ -1 ） ,TMY 0.00385 ； T ——导体实际工作温度 ( ℃ ) ； l ——导体长度（ m ）； b ——导体厚度（ mm ）； h ——导体宽度（ mm ）； K j ——集肤效应系数； b h 6X30 6X40 6X50 6X60 6X80 6X110 6X150 6X200 K j 1.015 1.026 1.04 1.055 1.09 1.15 1.21 1.25 K i ——邻近效应系数，取 1.03 。 2、 感抗计算 对于密集型母线： D j X 0.1445lg D z 其中： X ——母线每相感抗（ m / m ）； D j ——每相导体间的几何均距（ mm ）。 D j 3 D AB D BC D AC ，其中： D AB n n D aa ' D ab ' D an ' n D ba ' D bb ' D bn ' n D na ' D nb ' D nn ' n n (D aa D ab D an ' ) (D aa D ab D ')(D aa ' D ab D an ' ) an 式中： D aa ' b A ， A 为导体间绝缘层厚度； D ab ' D aa 2 D ab 2 ， D ab h K ，其中 n 1 D an ' D aa 2 D an 2 ， D an h K ，其中 n 1 D an ' D na ' ； K 1； K n 1； 且 D BC 、 D AC 与 D AB 的计算方法相同。
硬母线温升计算
硬母线温升计算 请教各位，低压成套开关设备垂直母线额定短时耐受电流如何选取？ 在论坛一直潜水，学习帕版及各位老师的帖子，受益匪浅。本人有一事不明白，低压成套开关设备垂直母线的额定短时耐受电流如何选取？ 对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？ 另，帕版经常提到的“MNS Engineering Guide-line ”式中下载不到，可否提供以下？谢谢 楼主的问题是： 对于2500kVA，阻抗电压6%的变压器，主母线选择额定短时耐受电流85kA/1S，垂直母线应如何选取？垂直母线上的断路器的分断能力是否应于母线相匹配？ 我们先来计算一番： 因为：Sn=√3UpIn，所以In=2500x103/(1.732x400)=3609A 因为：Ik=In/Uk，所以Ik=3609/0.06=60.15kA 对于断路器而言，选择断路器的极限短路分断能力Icu>60.15kA即可，一般取为65kA。但是对于主母线来说，是不是我们也选择它的动稳定性等于65kA 就可以了？ 动稳定性的定义是：低压开关柜抵御瞬时最大短路电流电动力冲击的能力。那么60.15kA就是最大短路电流的瞬时值吗？ 我们来看下图：
这张图我们看了N遍了。其中Ip就是短路电流的稳态值，也是短路电流的周期分量。在楼主的这个问题中，我们计算得到的60.15kA 就是Ip，它也等于短路电流稳态值Ik。显然，它不是短路电流的最大瞬时值 短路电流的最大瞬时值是冲击短路电流峰值Ipk，Ipk=nIk。根据IEC 61439.1或者GB 7251.1，我们知道当短路电流大于50kA后，n=2.2，于是冲击短路电流峰值Ipk=nIk=2.2x60.15=132.33kA，这才是动稳定性对应的最大短路电流瞬时值 也就是说，对于楼主的这个范例，低压开关柜主母线的峰值耐受电流必须大于132.33kA 我们来看GB 7251.1-2005是如何描述峰值耐受电流与短时耐受电流之间的关系的，如下： 我们发现，对于主母线来说，它的峰值耐受电流与短时耐受电流之比就是峰值系数n
变频器直流母线电容纹波电流计算方法
变频器直流母线电容纹波电流计算方法 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个： （1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差； （2）提供逆变器开关频率的输入电流； （3）减小开关频率的电流谐波进入电网； （4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量； （5）提供瞬时峰值功率； （6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
姚春球版《发电厂电气部分》计算题及参考答案
第二章导体的发热、电动力及开关电器的灭弧原理 1.发热对导体和电器有何不良影响？ 答：机械强度下降、接触电阻增加、绝缘性能下降。 2.导体的长期发热和短时发热各有何特点？ 答：长期发热是指正常工作电流长期通过引起的发热。长期发热的热量，一部分散到周围介质中去，一部分使导体的温度升高。 短时发热是指短路电流通过时引起的发热。虽然短路的时间不长，但短路的电流很大，发热量很大，而且来不及散到周围的介质中去，使导体的温度迅速升高。 ~~~~热量传递的基本形式：对流、辐射和导热。对流：自然对流换热河强迫对流换热 3.导体的长期允许载流量与哪些因素有关？提高长期允许载流量应采取哪些措施？ 答：I=根号下(αFτω/R)，因此和导体的电阻R、导体的换热面F、换热系数α有关。 提高长期允许载流量，可以：减小导体电阻R、增大导体的换热面F、提高换热系数α。 4.计算导体短时发热度的目的是什么？如何计算？ 答：确定导体通过短路电流时的最高温度是否超过短时允许最高温度，若不超过，则称导体满足热稳定，否则就是不满足热稳定。 计算方法见笔记“如何求θf”。 6.电动力对导体和电器有何影响？计算电动力的目的是什么？ 答：导体通过电流时，相互之间的作用力称为电动力。正常工作所产生的电动力不大，但是短路冲击电流所产生的电动力可达很大的数值，可能导致导体或电器发生变形或损坏。导体或电器必须能承受这一作用力，才能可靠的工作。 进行电动力计算的目的，是为了校验导体或电器实际所受到的电动力是否超过期允许应力，以便选择适当强度的电器设备。这种校验称为动稳定校验。 7.布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在哪一相上？试简要分析。 答：布置在同一平面中的三相导体，最大电动力发生在中间的那一相上。具体见笔记本章第五节。 8.导体动态应力系数的含义是什么？什么情况下才需考虑动态应力？ 答：导体动态应力系数β用来考虑震动的影响、β表示动态应力与静态应力之比，以此来求得实际动态过程的最大电动力。 配电装置的硬导体及其支架都具有质量和弹性，组成一个弹性系统，在两个绝缘子之间的硬导体可当作两端固定的弹性梁，这种情况下就需要考虑动态应力。 9.大电流母线为什么广泛采用全连式分相封闭母线？ 答：防止相间短路；屏蔽磁场、减小干扰和对附近钢构的影响；减小相间电动力；不用安装昂贵的机组断路器。 10.何谓碰撞游离、热游离、去游离？他们在电弧的形成和熄灭过程中起何作用？ 答：碰撞游离即电场游离：在电场作用下，带电粒子被加速到一定能量，碰撞前面的中性质点，形成新的带电粒子，连锁发生的结果，使间隙中带电粒子增多。 热游离：由于电弧的高温，中性质点自动离解成自由电子和正离子的现象。 去游离：使带电质点减少的过程，称为去游离过程。 碰撞游离进行的结果，使触头间充满自由电子和正离子，具有很大的电导。 热游离的作用是维持电弧的稳定燃烧。
短路电流计算案例之欧阳家百创编
短路容量及短路电流的计算 欧阳家百（2021.03.07） 1、计算公式： 同步电机及发电机标么值计算公式： r j d d S S x X ?= 100%""*（1-1） 变压器标么值计算公式：rT j k T S S u X ?= 100%*（1-2） 线路标么值计算公式：2*j j L L U S L X X ??=（1-3） 电抗器标么值计算公式：j j r r k k U I I U x X ? ?= 100%*（1-4） 电力系统标么值计算公式：s j s S S X = *（1-5） 异步电动机影响后的短路全电流最大有效值： 2 ""2""] )1()1[(2)(M M ch s s ch M s ch I K I K I I I -+-++=?? （1-6）
其中：%"d x 同步电动机超瞬变电抗百分值 j S 基准容量，100MV A j U 基准容量，10.5kV j I 基准电流，5.5kA r S 同步电机的额定容量，MV A rT S 变压器的额定容量，MV A %k u 变压器阻抗电压百分值 L X 高压电缆线路每公里电抗值，取 0.08km /Ω 高压电缆线路每公里电抗值，取0.4km /Ω L 高压线路长度，km r U 额定电压，kV r I 额定电流，kA %k x 电抗器的电抗百分值 s S 系统的短路容量，1627MV A "s I 由系统送到短路点去的超瞬变短路电流，kA
"M I 异步电动机送到短路点去的超瞬变短路电流，kA ， rM qM M I K I 9.0" = rM I 异步电动机的额定电流，kA qM K 异步电动机的启动电流倍数，一般可取平均值6 s ch K ?由系统馈送的短路电流冲击系数 M ch K ?由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取 1.4~1.7 2、接线方案 图1 三台主变接线示意图 3、求k1点短路电流的计算过程 3.1网络变换 （a ） （b ） （c ） （d ）
铜排载流量计算法(网络软件)
铜排载流量计算法 简易记住任何规格的矩形母排的载流量 矩形母线载流量： 40℃时铜排载流量=排宽*厚度系数 排宽(mm);厚度系数为:母排12厚时为20;10厚时为18;依次为: [12-20，10-18，8-16，6-14，5-13，4-12] . 双层铜排[40℃]=1.56-1.58单层铜排[40℃]（根据截面大小定）3层铜排[40℃]=2单层铜排[40℃] 4层铜排[40℃]=单层铜排[40℃]*2.45(不推荐此类选择,最好用异形母排替代) ) 铜排[40℃]= 铜排[25℃]*0.85 铝排[40℃]= 铜排[40℃]/1.3 例如求ＴＭＹ100*10载流量为： 单层：１００*１８＝１８００（Ａ）［查手册为１８６０Ａ］； 双层：２（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８００*１.５８＝２９４０（Ａ）；［查手册为２９４２Ａ］；
三层：３（ＴＭＹ１００*１０）的载流量为： １８６０*２＝３７２０（Ａ）［查手册为３７８０Ａ］以上所有计算均精确到与手册数据相当接近。 铜排的载流量表 一、矩形铜排 铜母排截面25℃35℃ 平放（A）竖放（A）平放（A）竖放（A） 15×3 176 185 20×3 233 245 25×3 285 300 30×4 394 415 40×4 404 425 522 550 40×5 452 475 551 588 50×5 556 585 721 760 50×6 617 650 797 840 60×6 731 770 940 990 60×8 858 900 1101 1160 60×10 960 1010 1230 1295 80×6 930 1010 1195 1300 80×8 1060 1155 1361 1480
6KV短路电流计算
6KV 短路电流计算 一、 35KV 系统：最大运行方式系统电抗X ×=1.763 最小运行方式系统电抗X ×=2.438 1#主变：S11-8000/35 7.22% 2#主变：S11-8000/35 7.22% 正常供电线路运河I 线全长8KM 二、 计算： 基准容量按100MV A ：（母线阻抗转为100MV A 基准容量） Sb=100MV A 基准容量转换： 1、 母线标么阻抗：最大运行方式X ×＝1.763× 1000100 ＝0.1763 最小运行方式X ×＝2.438×1000 100 ＝0.2438 2、运河I 线标么阻抗：X ×＝X ?L ? 2 b b U S ＝0.406×8× 2 37100 ＝0.237 （当U N ＝35－220KV 时，X ＝0.406Ω/KM ） 3、 1#主变标么阻抗：X ×1＝100 22 .7·3 610800010100??＝0.9025 2#主变X ×2＝1#主变X ×1＝0.9025 三、 锅炉房（电缆长度550米） 最大运行方式： 电缆型号：MYJV 22－3×70 (X=0.08)
1、 电缆阻抗标么值： *X = X '·L · 2 b b U S ＝0.08×0.55× 2 3.6100 ＝0.056 2、 最大运行方式下三相短路电流计算 1.316 ∑* X ＝0.1763+0.237+0.9025+0.056＝1.3718 短路电流标么值：*I = ∑* X 1 ＝3718.11＝0.73 ) 3(d I ＝*I ·b I ＝0.73×9.17＝6.69 KA 3、 最小运行方式下三相短路电流计算 1.383 ∑* X ＝0.2438+0.237+0.9025+0.056＝1.43 短路电流标么值：*I = ∑*X 1＝43 .11＝0.699 ) 3(d I ＝*I ·b I ＝0.699×9.17＝6.4 KA ) 2(d I =5.6KA
矩形母线技术规范
技术规范书 项目单位工程名称货物描述 矩形母线,铜,4000A 表1矩形母线参数表 序号项目单位 标准参数值 投标人保证值 备 注硬铜硬铝 1 导体密 度 g/cm38.9 2.7 8.9 2.7 2 抗拉极 限强度 MPa 厚度 1.25mm以 下 >300 <120 厚度 1.25mm以 下 >300 <120 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 1.25～ 3.28mm >270 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度 3.53～ 7mm >260 厚度7mm以 上 >250 厚度7mm以 上 >250 3 20℃时 电阻率 μ Ω·m 0.0172 0.0295 0.0172 0.0295 4 熔点℃1083 658 1083 658 5 每1℃温 度电阻 系数 Ω·m 0.00382 0.0036 0.00382 0.0036 6 延伸率% 6 3 6 3 7 轧制截 面误差 % < 1 < 3 < 1 < 3 8 长度偏 差 mm < 10 < 10 9 壁厚偏 差 mm ≤ 1 ≤ 1 10 弯曲度/ 弯曲半径按GBJ149-1990 规定 弯曲半径按GBJ149-1990 规定 铝矩形母线（竖放或平放）下，长期容许的载流量（见表2）。 单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-1 母线尺寸宽*厚（mm）铝 交流直流
25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 100ⅹ8 120ⅹ8 60ⅹ10 80ⅹ10 100ⅹ10 120ⅹ10 165 215 265 365 480 540 665 740 870 1025 1150 1155 1320 1425 1480 1625 1820 1900 2070 155 202 249 343 451 507 625 695 818 1080 1340 965 1240 1530 1785 1085 1390 1710 1945 134 174 215 296 389 438 539 600 705 932 1155 831 1070 1315 1540 936 1200 1475 1680 165 215 265 370 480 545 670 745 880 1170 1455 1040 1355 1690 2040 1180 1540 1910 2300 155 202 249 348 451 512 630 700 827 1100 1368 977 1274 1590 1918 1110 1450 1795 2160 134 174 215 300 389 446 543 604 713 950 1180 844 1100 1370 1655 956 1250 1550 1865 铜矩形母线竖放或平放下，长期容许的载流量 单片母线的载流量（A）θ c =70℃表2-2 母线尺寸宽*厚（mm）铜 交流直流 25℃30℃40℃25℃30℃40℃ 15ⅹ3 20ⅹ3 25ⅹ3 30ⅹ4 40ⅹ4 40ⅹ5 50ⅹ5 50ⅹ6 60ⅹ6 80ⅹ6 100ⅹ6 60ⅹ8 80ⅹ8 210 275 340 475 625 700 860 955 1125 1480 1810 1320 1690 197 258 320 446 587 659 809 898 1056 1390 1700 1240 1590 170 223 276 385 506 567 697 774 912 1200 1470 1070 1370 210 275 340 475 625 705 870 960 1145 1510 1875 1345 1755 197 258 320 446 587 664 818 902 1079 1420 1760 1265 1650 170 223 276 385 506 571 705 778 928 1225 1520 1090 1420
短路电流计算公式
变压器短路容量-短路电流计算公式-短路冲击电流的计算供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作。为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。 二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办?下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量(MV A)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量Sjz =100 MV A 基准电压UJZ规定为8级. 230, 115, 37, 10.5, 6.3, 3.15 ,0.4, 0.23 KV 有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例: UJZ (KV)3710.56.30.4 因为S=1.73*U*I 所以IJZ (KA)1.565.59.16144
母线电容计算
变频器中直流母线电容的纹波电流计算 2010年06月26日评论(0)|浏览(130) 点击查看原文 各类电动机是我们发电量的主要消耗设备，而变频器作为电动机的驱动装置成为当前“节能减排”的主力设备之一。它一方面可以起到节约能源消耗的作用，另一方面也可以实现对原有生产或处理工艺过程的优化。目前应用最多也最广的是交-直-交电压型变频器，即中间存在直流储能滤波环节，一般采用大容量电解电容器实现此功能。 使用电解电容器的作用主要有以下几个[1]： （1）补偿以电源频率两倍或六倍变化的逆变器所需功率与整流桥输出功率之差； （2）提供逆变器开关频率的输入电流； （3）减小开关频率的电流谐波进入电网； （4）吸收急停状态时所有功率开关器件关断下的电机去磁能量； （5）提供瞬时峰值功率； （6）保护逆变器免受电网瞬时峰值冲击。 电解电容器设计选型所需要考虑的主要因素有以下几个：电容器的电压、电容器量、电容器的纹波电流、电容器的温升与散热、电容器的寿命等等。这些因素对变频器满足要求的平均无故障时间（mtbf）十分重要。然而电解电容器的纹波电流的计算如何能明确给出计算依据，这是本文所要解决的问题。 2 直流母线电容纹波电流的计算 纹波电流指的是流过电解电容器的交流电流，它使得电解电容器发热。纹波电流额定值的确定方法是在额定工作温度下规定一个允许的温升值，在此条件下电容器符合规定的使用寿命要求。当工作温度小于额定温度时，额定纹波电流可以加大。但过大的纹波电流会大大缩短电容器的耐久性，当纹波电流超过额定值，纹波电流所引起的内部发热每升高5℃，电容器器的寿命将减少50%。因此当要求电容器器具有长寿命性能时，控制与降低纹波电流尤其重要。 但在实际设计过程中，电解电容器的纹波电流由于受变频器输入输出各物理量变化以及控制方式等的影响很难直接计算得到[2]，一般多采用根据实际经验估算大小，如每μf电容器要求20ma纹波电流之类的经验值，或者通过计算机仿真来估算[3～6]。 本文根据对变频器电路拓扑与开关调制方式的分析，并借鉴已有文献资料，归纳出一个直接的计算电解电容器纹波电流的方法，供大家参考。
母线槽参数及技术要求内容
母线槽参数及技术要求 1、密集型母线槽性能参数和要求 1.1母线结构型式：密集母线；电压等级：380V 耐压等级：690V 1.2母线系统：交流TN-C系统 1.3防护等级：IP55；额定频率：50HZ；额定绝缘电压：660AC；绝缘电阻：≥20MΩ 1.4母线槽至少采用100%相线容量的N线，PE线要求不少于50%相线容量，允许采用铝导体外壳作为接地，但必须是可靠的，截面＞50%相线的外壳方式。 1.5母线槽必须保证110%额定电流下长期稳定运行。 1.6电流密度必须不大于2A/MM2 1.7地线系统采用先进的整体接地地线（地线将相线和中性线全部包裹在，从而把直接带电部分完全隔离，同时阻断母线周围的磁路，以保证母线槽具有了可靠的接地性能，较小的电抗值，较强的抗谐波能力）。 1.8导体材料 1.8.1母线槽A、B、C、N四相导体采用T2电解铜轧制的高导电率TMY电工硬铜排，符合国标，铜排纯度要求≥99.99%，导电率≥98.6%，电抗率≤0.00032Ωmm2 /m，硬度HB≥65。
1.8.2铜排表面全长必须镀锡。 1.8.3中性线的材料、截面及制造工艺与相线相同，中性线等效截面应等于100%的相线等效截面。 1.8.4接地导体等效截面应不小于50%的相线等效截面母线接地。1.9绝缘材料: 1.9.1母线绝缘介质选用阻燃材料，绝缘等级及耐热等级达到A级或A级以上，能耐受150℃高温和-60℃的低温，在火灾时不释放有毒气体。 1.9.2绝缘材料采用整体包覆每相铜排的工艺，绝缘老化寿命达到30年以上。 1.9.3在长期处于-5℃～40℃的环境温度下，能保持其柔韧性和介电强度，不会老化。介电强度≥80KV/mm，抗拉强度＞12Mpa。 1.9.4 投标人应提供绝缘材料的所有相关的检测报告。 1.10外壳材料: 1.10.1为保证母线槽的强度和刚度及散热效果，母线槽系统外壳侧板采用带散热装置外壳，必须提供相应报告。 1.10.2采用全封闭形式，结构紧凑，配置灵活，动热稳定性好，有较强的抗外力冲击能力。 1.10.3线槽外表面应作阳极氧化处理，以达到良好的防腐蚀效果。1.11其它性能要求 1.11.1密集母线与变压器的连接要求采用的铜导体软连接，低压盘和母线连接采用硬连接。 1.11.2密集母线接头部分为了保证良好的电气接触性能，应作镀锡或镀银处理。接头导体之间的接触必须是锡——锡接触，以保证低的接
井下高压系统短路电流计算及高压控制开关分段能力和电缆热稳定校验
井下高压系统短路电流计算及高压控制开关分段能力和电缆热稳定校验 35K V变电站 MYJ V22-3×120 0.66K m 中央变电所 MYJ V22-3×120 1.6K m 采区变电所 S1S2 S3 综采工作面配电点 M Y P T J - 3 × 5 1 . 4 K m 35/10 6.3MV A 井下高压系统短路电流计算及高压控制开关分段能力和电缆热稳定性校验： Y0=0.38Ω/K m X0=0Ω/K m △P k=36k w △P0=6k w U K％=7.5％I0％=0.45％Y0=0.179Ω/k m X0=0.06Ω/k m Y0=0.179Ω/k m X0=0.06Ω/k m （一）S1点回路总阻抗 1、求短路回路中各元件折算阻抗；
R T1=△P K/1000·U N2/S N2=36/1000×10.52/6.32=3969/39690=0.1Ω X T1=U K%/100×U N2/S N=7.5/100×10.52/6.3=826.875/630=1.3125Ω R L1=0.179×0.66=0.11814Ω X L1=0.06×0.66=0.0396Ω （二）求短路回路总阻抗； X互=1.3125+0.0396=1.3521Ω （三）求S1点的短路参数； I S（3）=Vav/3×∑=10.5/3×1.3521=10.5/2.342=4.48KA i im=2.55I S（3）=2.55×4.48=11.43KA I im=1.52I S（3）=1.52×4.48=6.81KA S S=Uar2/X∑=10.52/1.35=81.7MVA I S2=0.866I S（3）=0.866×4.48=3.88KA 井下中央变电所高压真空配电装置（PJG-400/10Y）极限允许通过电流值为31.5KA，2s热稳态电流为12.5KA。
动力配电箱负荷计算
动力配电箱负荷计算 计算方法 动力负荷计算一般采用需要系数法，有功计算负荷的基本公式为 30P =d K e P （3.1） 30P ------三相用电设备组的有功计算负荷 d K ------用电设备组的需要系数； e P -------用电设备组的额定容量。 在求出有功计算负荷30P 后，按下列各式分别求出其余的计算负荷。 无功计算负荷为 30Q =30P ?tan （3.2） 式中，?tan 为对应于用电设备组cos ?的正切值。 视在计算负荷为 30S =30P / cos ? （3.3） 式中，cos ?为用电设备组的平均功率因数。 计算电流为 30I =30S / 3N U （3.4） 式中，N U 为用电设备组的额定电压。 动力负荷计算 1．地下一层AP-(-1)-1动力设备负荷计算，由系统图：
Pwp1=3kW, Iwp1=30S / 3N U = ? cos 330N U P = 3/(3×0.38×0.8)=5.7A Pwp2=0.75kW, Iwp2=0.75/(3×0.38×0.8)=1.42A Pwp3=5.5kW, Iwp3=5.5/(3×0.38×0.8)=10.4A Pwp4=5.5kW, Iwp4=5.5/(3×0.38×0.8)=10.4A (备用) Pwp5=1.5kW, Iwp3=1.5/(3×0.38×0.8)=2.9A 配电箱容量为e P =3+0.75+5.5+1.5=10.75kW 计算负荷为 30P =d K e P =0.8×10.75=8.6kW 计算电流为 30I = ? cos 330N U P =8.6/（3×0.38×0.8）=16.3A 2．地下一层AP-(-1)-2动力设备负荷计算，由系统图： 动力设备负荷计算，由系统图： Pwp1=5.5kW, Iwp1=5.5/(3×0.38×0.8)=10.5A Pwp2=5.5kW, Iwp2=5.5/(3×0.38×0.8)=10.5A (备用) 配电箱容量为e P =5.5kW 计算负荷为 30P =d K e P =1×5.5=5.5kW 计算电流为 30I = ? cos 330N U P =5.5/（3×0.38×0.8）=10.5A 3．其余动力配电箱负荷计算列表：
短路电流计算公式
二.计算条件 1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。 具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限。只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。 2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。 3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。 三.简化计算法 即使设定了一些假设条件,要正确计算短路电流还是十分困难,对于一般用户也没有必要。一些设计手册提供了简化计算的图表.省去了计算的麻烦.用起来比较方便.但要是手边一时没有设计手册怎么办下面介绍一种“口诀式”的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法。 在介绍简化计算法之前必须先了解一些基本概念。 1.主要参数 Sd三相短路容量 (MVA)简称短路容量校核开关分断容量 Id三相短路电流周期分量有效值(KA)简称短路电流校核开关分断电流和热稳定 IC三相短路第一周期全电流有效值(KA) 简称冲击电流有效值校核动稳定 ic三相短路第一周期全电流峰值(KA) 简称冲击电流峰值校核动稳定 x电抗(W) 其中系统短路容量Sd和计算点电抗x 是关键. 2.标么值 计算时选定一个基准容量(Sjz)和基准电压(Ujz).将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值(相对于基准量的比值),称为标么值(这是短路电流计算最特别的地方,目的是要简化计算). (1)基准 基准容量 Sjz =100 MVA 基准电压 UJZ规定为8级. 230, 115, 37, , , ,, KV