当前位置：文档之家› 220kV变电站短路计算及全站动热稳定校验

220kV变电站短路计算及全站动热稳定校验

短路电流计算及设备选择

一、短路电流计算

1.网络示意图

SFPSZ9-150000/220

150000/150000/75000kVA

220 8×1.5%/121/10.5kV

YN，yn0，d11

UkI-II%=13.5 UkI-III%=23 UkII-III%=7.5

2. 网络等值阻抗图：（Sj=100MVA Uj=UP）（2015年的阻抗）正序、负序等值阻抗图:

根据实际情况，两台主变运行时，仅一台主变中性点接地

零序等值阻抗图如下:

高压短路电流计算用标么值计算

系统基准容量 (MVA) Sb=100

各母线额定电压(KV) Ur=3,6,10,13.8,15,17,18,20,23,35,60,110,132,154,220

基准电压(KV) Ub=1.05*Ur

系统基准电压(KV) Ub1=230

Ub2=115

Ub3=37

Ub4=10.5 220kv系统正负序阻抗X1'=X2'=0.012 110kv系统正负序阻抗X1''=X2''=0.1 220kv系统零序阻抗X0'=0.026 110kv系统零序阻抗X0''=0.2

主变压器额定容量(MVA) Se=150

U kI-II%=13.5

U kI-III%=23

U kII-III%=7.5

电抗器额定电压（KV）10

额定电流（A）3000

电抗率6%

变压器各绕组短路电压的百分值

Ud1%= （UdI-II%＋UdI-III%－UdII-III%）14.5 Ud2%= （UdI-II%＋UdII-III%－UdI-III%）0

Ud3%= （UdI-III%＋UdII-III%－UdI-II%）8.5

各绕组的等值阻抗：

X1*=Ud1%*Sb/100Se0.09667 X2*=Ud2%*Sb/100Se0

X3*=Ud3%*Sb/100Se 0.0566666673.当K1点短路时

X 1∑=X 2∑=X1'//(X1*/2+X1'')0.011101871X 0∑=X0'//(X1*+X3*//X0'')0.021947789当K1点三相短路时

(3)

=1/X1∑

90.0749063722.61143347当K1点二相短路时I d1(2)=1/(X1∑+X2∑)45.0374531819.58150138当K1点单相短路时 I d1(1)=1/(X2∑+X0∑+X1∑)

22.6492710717.05588586当K1点二相接地短路时I d1(1,1)=1/(X0∑//X2∑+X1∑)

54.128783920.74386543取短路时最大短路电流值进行校验22.6557.75756794.781324. 当K2点短路时

X 1∑=X 2∑=X1''//(X1*/2+X1')0.037629938X 0∑=X0''//(X3*//(X1*+X0'))0.032468341当K2点三相短路时

(3)

=1/X1∑

26.5745856413.341995当K2点二相短路时I d1(2)=1/(X1∑+X2∑)13.2872928211.55416767当K2点单相短路时 I d1(1)=1/(X2∑+X0∑+X1∑)

9.28261909513.98043154当K2点二相接地短路时I d1(1,1)=1/(X0∑//X2∑+X1∑)

18.1621731513.68966122取短路时最大短路电流值进行校验13.9835.6492784.785728

5.当K3点短路时

当K3点短路时(10kV侧分列运行)10.60483575

58.31318457

d d I mI I )3(1)3(=j

d d I mI I )2(1)2(=j d d I mI I )1(1)1(=j

d d I mI I )1,1(1)1.1(==∞=I I "=

="55.2I i ch =

=j S I S "

*"j

d d I mI I )3(1)3(=j

d d I mI I )2(1)2(=j d d I mI I )1(1)1(=j

d d I mI I )1,1(1)1.1(==∞=I I "=

="55.2I i ch =

=j S I S "

*"=*)

3''1//)2/*1'1/((1"*X X X X I ++j

I I "

*"=

148.6986207

1060.483575当K3点短路时(10kV侧并列运行)15.1599516783.36056127212.56943121515.995167

6.10kV限流电抗器的选择 1/I"*0.094310kV电容器组回路电流：10kV电容器Qc=10020数量n

310kV电容器Uc=

2130.012597

10kV出线回路：回路数量n=

410kV 回路总电流:

I=SQRT((n*300)^2+(Ic)^2)

2444.780903

所以选电抗器的额定电流为(KA)310kV断路器的开断电流选择：(KA)

31.50.045993763

取6%限流电抗器XKK-10-3000-6

0.1047378150.029337371

小于5% 满足要求。

接入限流电抗器后当K4点短路时(10kV侧分列运行) 5.024********.6270572170.44899589502.4256625接入限流电抗器后当K4点短路时(10kV侧并列运行)8.45078669846.46863905118.4950296845.0786698

当接入限流电抗器后K4点短路时(10kV 侧并列运行)时I''<31.5KA 当接入限流电抗器后K4点短路时(10kV侧并列运行)时I''>31.5KA

7. 短路电流计算结果

220千伏母线(K1)三相短路电流值(kA)

22.61143347三相短路冲击电流值(kA)

57.65915535

S I S "

*"="

55.2I i ch =j

I I I "

*"=j

S I S "

*"="

55.2I i ch =j

I I I "

*"=)

2/*3''1//)2/*1'1/((1"*X X X X I ++==

*j X Uc

I c 3Qc/ *n *1.35=%

100"%*???? ??-≥Ij

U Uj

I X I Ij Xk ek ek j 2

3100%*B

U S Ie Ue Xk Xk ??==

%Xk =

??=??sin %Iek

Xk U ="*j

S I S "

*"="

55.2I i ch =j

I I I "

*"=j

S I S "

*"="

55.2I i ch =j

I I I "*"=*)

*3''1//)2/*1'1/((1Xk X X X X I +++)

2/*)*3(''1//)2/*1'1/((1"*Xk X X X X I +++=

单相接地短路电流值(kA)17.05588586单相接地短路冲击电流值(kA)43.49250895两相接地短路电流值(kA)20.74386543两相接地短路冲击电流值(kA)52.89685686短路容量（MVA ）6794.78132110千伏母线(K2)三相短路电流值(kA)

13.341995三相短路冲击电流值(kA)34.02208724单相接地短路电流值(kA)13.98043154单相接地短路冲击电流值(kA)35.65010043两相接地短路电流值(kA)13.68966122两相接地短路冲击电流值(kA)34.90863612短路容量（MVA ）

2784.785728主变10千伏电抗器前（10千伏分列运行）(K3)三相短路电流值(kA)

58.31318457三相短路冲击电流值(kA)148.6986207短路容量（MVA ）

1060.483575主变10千伏电抗器前（10千伏并列运行）(K3)三相短路电流值(kA)

83.36056127三相短路冲击电流值(kA)212.5694312短路容量（MVA ）

1515.995167主变10千伏电抗器后（10千伏并列运行）(K4)三相短路电流值(kA)

46.46863905三相短路冲击电流值(kA)118.4950296短路容量（MVA ）

845.0786698

上述计算结果表明主变10千伏侧不能并列运行主变10千伏电抗器后（10千伏分列运行）(K4)三相短路电流值(kA)

27.62705721三相短路冲击电流值(kA)70.44899589短路容量（MVA ）

502.4256625

二、电气设备选择

设备选择说明：防污等级校验：

220变最小公称爬电距离为25mm/kV（电力设备外绝缘的爬电距

离与系统最高电压之比），本站户外电气设备均按不低于此要求选择。（一）、220kV接地开关的设置:

母线接地刀闸或接地器安装间距按下述原则确定：220kV I、II组母线

a、按长期电磁感应电压计算：

220kV I组母线和II组母线产生电磁感应电压的母线长度为（m）52Dc1a2 4.5Dc1b27.5Dc1c2

10.50.000134412

)

12(ln 10628.04-??=-l

0.0001023328.12014E-05

220千伏母线穿越功率(MVA)600母线工作电流： 1.5061753190.064230963两接地刀闸或接地器间的距离l j1为：

373.6515671

接地刀闸或接地器至母线端部的距离l j1’为：

186.8257835

b、按瞬时电磁感应电压计算：220kV短路电流(kA)（系统提资）:40

5.376467518两接地刀闸或接地器间的距离l j2为：电击时间t(s)

0.2

324.2298567120.6107377

接地刀闸或接地器至母线端部的距离l j2’为：

60.30536884

c、I组母线按以上最小距离设置接地刀闸或接地器即：两接地刀闸或接地器间的距离小于

120.6107377接地刀闸或接地器至母线端部的距离小于60.30536884

（一）B 、110kV接地开关的设置(方案一):

母线接地刀闸或接地器安装间距按下述原则确定：110kV I、II组母线

a、按长期电磁感应电压计算：

110kV I组母线和II组母线产生电磁感应电压的母线长度为（m）130Dc1a2 4.4Dc1b2 5.8Dc1c2

7.2

0.0001933660.0001760170.000162439

)1212(ln

10628.0421-??=-a Dc l

X A C )

1212(ln 10628.0421-??=-c Dc l

X B C )

12(ln 10628.0421-??=-c Dc l

X B C Uc 3S/=1

I Ub )2/212/2121(1c Xc b Xc a Xc I U C --=1

24lj1C U =

12'1C U lj =

1*)1(1a Xc I U K C ==

=t U j 1450=

=)1(10

22K C j U U lj =

1(10

'2K C j U U lj )

1212(ln 10628.0421-??=-a Dc l

X A C )

1212(ln 10628.0421-??=-c Dc l

X B C )

12(ln 10628.04-??=-l

110千伏母线穿越功率(MVA)200母线工作电流： 1.0041168790.024237491两接地刀闸或接地器间的距离l j1为：

990.2014871

接地刀闸或接地器至母线端部的距离l j1’为：

495.1007435

b、按瞬时电磁感应电压计算：110kV短路电流(kA)（系统提资）:31.56.0910303两接地刀闸或接地器间的距离l j2为：电击时间t(s)

0.2

324.2298567106.4614165

接地刀闸或接地器至母线端部的距离l j2’为：

53.23070824

c、I组母线按以上最小距离设置接地刀闸或接地器即：两接地刀闸或接地器间的距离小于

106.4614165接地刀闸或接地器至母线端部的距离小于

53.23070824

计算表明设置两组地刀，之间距离56m ，至端部最大48m 是满足要求的（一）C 、110kV接地开关的设置(方案二):

母线接地刀闸或接地器安装间距按下述原则确定：110kV I、II组母线

a、按长期电磁感应电压计算：

110kV I组母线和II组母线产生电磁感应电压的母线长度为（m）64Dc1a2 3.5Dc1b25Dc1c2

6.5

0.0001632340.0001408350.000124358

110千伏母线穿越功率(MVA)240

母线工作电流：

)12

12(ln

10628.0421-??=-c Dc l

X B C Uc 3S/=1

I Ub )2/212/2121(1c Xc b Xc a Xc I U C --=1

24lj1C U =

12'1C U lj =

1*)1(1a Xc I U K C ==

=t U j 1450=

=)1(10

22K C j U U lj =

1(10

'2K C j U U lj )

1212(ln 10628.0421-??=-a Dc l

X A C )

1212(ln 10628.0421-??=-c Dc l

X B C )

12(ln 10628.0421-??=-c Dc l

X B C

1.2049402550.036916266两接地刀闸或接地器间的距离l j1为：

650.1199236

接地刀闸或接地器至母线端部的距离l j1’为：

325.0599618

b、按瞬时电磁感应电压计算：110kV短路电流(kA)（系统提资）:31.55.141870564两接地刀闸或接地器间的距离l j2为：电击时间t(s)

0.2

324.2298567126.1135817

接地刀闸或接地器至母线端部的距离l j2’为：

63.05679085

c、I组母线按以上最小距离设置接地刀闸或接地器即：两接地刀闸或接地器间的距离小于126.1135817接地刀闸或接地器至母线端部的距离小于63.05679085上述计算表明设置两组地刀，之间距离64m ，至端部各25m 是满足要求的（二）、220kV侧K1点短路计算值22.6557.75751t js =0.15t j =

0.2热稳定电流当t为（s）

10.12938794

当t为（s）

7.1625589

当t为（s）

5.848204853

=∞=I I "=ich ="β=

∞=t t

I I dz 1=

∞=t t

I I dz 2=

∞=t

I I dz 3Uc 3S/=1

I Ub )2/212/2121(1c Xc b Xc a Xc I U C --=1

24lj1C U =

12'1C U lj =

1*)1(1a Xc I U K C ==

=t U j 1450=

=)1(10

22K C j U U lj =

1(10

'2K C j U U lj

当t为（s）

5.064693969

当t为（s）

5 4.53

220千伏电气设备及母线等短路电流水平按50kA校验（系统提资）主变220千伏侧抽头档数8主变220千伏侧抽头幅度 1.50%主变高压侧额定电压

220主变220千伏侧进线回路电流469.7073082

根据系统资料：220千伏母线穿越功率（MVA）600

母线最大工作电流：

1506.1753191、断路器选用252kV瓷柱式单断口六氟化硫断路器额定电流2500A>线路最大工作电流(A)（系统提供）700

同时>母线最大工作电流(A)1506.175319同时>主变进线回路电流(A)469.7073082

额定开断电流40kA>22.65动稳定电流100kA>57.75752秒热稳定电流40kA>7.1625589

2、隔离开关

（1）、单臂垂直伸缩式隔离开关a 、进线回路、出线回路、PT 回路：额定电流1600A>线路最大工作电流700

同时>主变进线回路电流469.7073082

动稳定电流100kA>57.75752秒热稳定电流40kA>7.1625589b、母联：

（本期无）额定电流1600A>母线最大工作电流1506.175319

动稳定电流100kA>57.75752秒热稳定电流40kA>

7.1625589

（2）、三柱双接地水平转动式隔离开关进线回路、出线回路：

额定电流1600A>线路最大工作电流700

同时>主变进线回路电流469.7073082

动稳定电流100kA>57.75752秒热稳定电流40kA>7.1625589（3）、母线接地开关动稳定电流100kA>57.75752秒热稳定电流40kA>7.1625589

3、220kV电流互感器

220kV出线间隔 2×750/5A（2×750/5A）5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.5

∞=t t

I I dz 4=

∞=t

I I dz 5=

220kV主变间隔 2×750/5A （750/5A）（本期无）5P30/5P30/5P30/5P30/0.5/0.5220kV母联间隔 2×1000/5A （本期无）

5P30/5P30/5P30/5P30/5P30/0.5额定动稳定电流 i gf =100>

57.75752秒额定短时热电流 I 2=40kA>

7.1625589（三）、110kV 侧K2点短路计算值13.9835.6491t js =0.15t j =

0.2热稳定电流当t为（s）

6.252046065

当t为（s）

4.420864169

当t为（s）

3.609620479

当t为（s）

3.126023033

当t为（s）

52.796

110千伏电气设备及母线等短路电流水平按31.5kA 校验主变中压侧额定电压

121主变220千伏侧进线回路电流751.5316932

根据系统资料：220千伏母线穿越功率（MVA）240

母线最大工作电流：

1204.940255

线路最大工作电流（A）（系统提供）

4001、断路器选用126kV瓷柱式单断口六氟化硫断路器额定电流2000A>线路最大工作电流400

同时>主变进线回路电流751.5316932同时>母线最大工作电流1204.940255

额定开断电流31.5kA>13.98动稳定电流80kA>

35.649

=∞=I I "=ich ="β=

∞=t t

I I dz 1=

∞=t t

I I dz 2=

∞=t t

I I dz 3=

∞=t t

I I dz 4=

∞=t

I I dz 5=

3秒热稳定电流31.5kA> 3.609620479

2、隔离开关

a、进线回路、出线回路、PT回路：额定电流1250A>线路最大工作电流400

同时>主变进线回路电流751.5316932

动稳定电流80kA>

35.6493秒热稳定电流31.5kA> 3.609620479b、母联间隔：

额定电流1600A>母线最大工作电流1204.940255

动稳定电流80kA>

35.6493秒热稳定电流31.5kA> 3.609620479

3、110kV电流互感器

10P20/10P20/10P20/0.5(主变间隔)10P20/10P20/0.5/0.5（出线间隔）10P20/10P20/10P20/0.5（母联间隔）a、2×750/5A（750/5A）(出线间隔)

b、2×750/5A (1500/5A)( 主变间隔、母联间隔)额定动稳定电流 i gf =80kA >35.6493秒额定短时热电流 I 3=31.5kA> 3.609620479（四）、10kV 侧K4点短路计算值27.6270572170.44899589

1t js =

0.2

t j =

0.25热稳定电流为：当t为（s）

13.81352861

当t为（s）

9.767639749

当t为（s）

7.975244459

当t为（s）

6.906764303

当t为（s）

6.177597794

=∞=I I "=ich ="β=

∞=t t

I I dz 1=

∞=t t

I I dz 2=

∞=t t

I I dz 3=

∞=t t

I I dz 4=

∞=t

I I dz 5

1、断路器选用真空断路器(1)、主变进线回路

额定电流3150A>10kV回路的总电流2444.780903额定开断电流40kA>27.62705721动稳定电流100kA>70.448995894秒热稳定电流40kA>

6.906764303(2)、电容器回路、站用电回路

额定电流1250A>10kV回路的电容器回路电流710.004199>所用电回路的工作电流18.18706697额定开断电流31.5kA>27.62705721动稳定电流80kA>

70.448995894秒热稳定电流31.50kA> 6.906764303

2、隔离开关

(1)、主变进线回路

额定电流3150A>10kV 回路的总路电流2444.780903动稳定电流100kA>70.448995894秒热稳定电流40kA>

6.906764303(2)、电容器回路、站用电回路

额定电流1250A>每回电容器组回路的工作电流710.004199>站用电回路的工作电流18.18706697动稳定电流80kA>

70.448995894秒热稳定电流31.5kA>

6.906764303(3)、电抗器前主变进线回路隔离开关选用GW4-40.5W/3150A 型（本工程无）额定电流3150A>10kV 回路的总电流2444.780903

3、电流互感器

（1）、主变进线回路选用变比3000/5A

（2）、电容器回路选用变比1000/5A （3）、站用电回路选用变比100/5A （4）、出线回路选用变比400/5A

三、电容器组的选择

1、

电容器组数3每组（kvar ）

10020主变电容器总容量（kvar ）S=30060本期电容器总容量（kvar ）S=

30060本工程考虑选用三组电容器串电抗率按5%作试算5%

的串联电抗器用以抑制5次及以上的谐波。2、谐振容量计算

Sd —— 并联电容器安装处母线短路容量(MVA)502.4256625

K —— 电抗率

0.05当

10.02n=

3.7811778

=∞

t I I dz

5=CX Q KSd

Qc Sd n +=

当20.04

3.335437219

当

30.06

3.017449493

n —— 谐波次数

计算表明，不会在5次及以上发生谐振；但全部投入会发生3次谐波谐振K —— 电抗率

0.06当

10.02

3.536788609

当

20.04

3.164073819

当

30.06

2.888801359

n —— 谐波次数

计算表明，不会在5次及以上发生谐振；也不会发生3次谐波谐振因此电容器组串联电抗器电抗率取6%3、稳态电压升高

UZM —— 并联电容器装置未投入时母线电压(kV)10Q —— 母线上所有运行电容器的容量(Mvar)30

0.597103258

5.97%

所以满足要求。4、涌流计算

同一电抗率的电容器组单组投入或追加投入时：a 、电容器组单组投入时

0.15450294

4.7811778

<20所以满足要求。

b、电容器组第二组投入时

0.254173564

4.903786587

<20所以满足要求。

c、电容器组第三组投入时

0.325277781

U U SO

S ≈?≈?S U =?U %10

Q +-

=11

1β1110*+???

? ??-=Q Q K

I ym

βKSd

Q +-

=11

1β1110*+???

? ??-=Q Q K

I ym

βKSd

Q +-

=11

1β=CX Q =CX Q =CX Q =CX Q =CX Q

4.987240468

<20所以满足要求。

四、导线的选择

（一）、220kV导线的选择

截面面积由系统提资为400mm 2400

选用导线型号为LGJ-400/20

实际最热月平均最高气温+33.2oC

最热月平均最高气温按+35o

C考虑查表得温度修正系数K=

0.89导线最高允许温度80 o C时载流量I e

901I xu =KI e =

801.89

>700A（系统提供）

按热稳定要求的最小截面：

179.4438698

满足要求

2、主变进线的导线的选择469.7073082按经济电流密度：S=

408.4411376按热稳定要求的最小截面：

116.2314996

选用导线型号为LGJ-400/20

温度修正系数K=（最热月平均最高气温按+35oC考虑）0.89导线最高允许温度80 oC 时载流量Ie=901I xu =KI e =

801.89

>469.7A 满足要求3.母联的导线选择

系统提供的母线穿越功率为(MW)600

母线工作电流为：

1506.175319

选用导线型号为2（LGJ-400/20）温度修正系数K=0.89Ie=

1802I xu =KI e

1603.78

>1507A满足要求4、主母线的选择

系统提供的母线穿越功率为(MW)600

母线工作电流为：

1506.175319

选用6063G-Φ130/Φ116型铝镁硅系导电管母线K=0.87Ie=

4668

1110*+???? ?

?-=Q Q K

I ym

β=

Ig =

∞=j t C

I S min =

∞=j t C I S min

I xu =KI e =4061.16

计算条件：

1、气象条件：最大风速V max =25.3m/s，内过电压风速V n =15m/s，最高气温40.2oC；最低气温-1.6oC。

2、结构尺寸：跨距L=13m，计算跨距L js =13－0.87=12.13m。相间距离a=3m。隔离开关静触头加金具重32kg。

3、管母线型号及技术特性：导体选用6063-Φ130/Φ116型铝镁系导电管母线，导体材料的温度线膨胀系数a x =23.4×10-6（1/ o C）弹性模数E=7×105（kg /cm 2），惯性矩J=513（cm 4），导体密度（比重）γ=2.74（g /cm3）导体截面S=2705（mm2），自重q1=7.412（kg /m），导体截面系数W=79（cm3）。

4、母线的短路电流按40kA 选择，ich=100kA 。动稳定校验:

（1）、正常状态时母线所受的最大弯距M max 和应力δmax 的计算。母线自重产生的垂直弯距M c z 为：Ljs=12.13q1

7.412

M c z =0.125 q 1 ×9.8

1335.958911

集中荷载产生的垂直弯距M c f 为：P=

M c f =0.188 P L js ×9.8715.145984

最大风速产生的水平弯距M s f 为风速不均匀系数a v=1空气动力系数K v= 1.2

最大风速V max =25.3D 1=

0.15f v =a v K v D 1 /167.2010125M s f =0.125 f v ×9.81297.9299542427.272843W=

3072.49727

此值小于材料的允许应力,故满足要求。

（2）、短路状态时母线所受的最大弯距M d 和应力δd 的计算短路电动力产生的水平弯距M s d 及短路电动力f d 为：a= (cm)300ich=

100

34.02666667

js L V max

js L ()2

max sf

cf cz

M M M

M ++=W

M max max 100

=δ=

=βa

i f ch

d 276.1

M s d =0.125 f d ×9.8

6133.058357

在内过电压情况下的风速产生的水平弯距及风压为：

=1K v= 1.2V n =

152.53125

456.2393407

6901.150298

8735.633289

此值小于材料的允许应力12857N/mm2，故满足要求。热稳定校验:

热稳定要求的最小截面：I=

257.0193078

此值小于材料的截面2705mm2，故满足要求。挠度校验:

（1）、母线自重产生的挠度：E=700000J=

513

2.328096255

（2）、集中荷载产生的挠度：

1.448889792

（3）、合成挠度：y=y 1+y 2= 3.776986048

<6.5cm

y xu ≤0.5D 1=6.5cm，故满足要求。（二）、110kV导线的选择

出线导线截面面积由系统提资为185选用导线型号为LGJ-185/25温度修正系数K=0.89I e =

560I xu =KI e =

498.4

>400A（系统提供）

按热稳定要求的最小截面：

71.86481674

t C

I S ∞=min EJ L q y js

100521

.0411==

=EJ PL y js

100911.032∞

I =

=βa

i f ch

d 276.12js L M sf 'f v 'v d 16

V D k d f v v v =8

.9125.02 ?=js v sf L f M ()()

cf cz

d M M

M M

M sf

+++=

M d d 100

=δ

3.主变进线的导线的选择

751.5316932

按经济电流密度：S=

653.5058201按热稳定要求的最小截面：

71.86481674

选择导线为2(LGJ-300/20),>70.5mm2温度修正系数K=0.89Ixu=753Ixu=KIe=

1340.34

>791A满足要求4、主母线的选择

系统提供的母线穿越功率为240

1.204940255

选用6063-Φ100/Φ90温度修正系数K=0.94I xu =KI e =2800.26

>1205A

计算条件：

1、气象条件：风速V max =25.3m/s，内过电压风速V n =15m/s，最高气温40.2oC，最低气温-1.6oC。

2、结构尺寸：跨距L=8m，计算跨距L js =13－0.87=7.13m。相间距离

a=1.4m。隔离开关静触头加金具重15kg,装于母线跨距中央。考虑合适的伸缩量，母线结构采用每三跨设一个伸缩接头。

3、管母线型号及技术特性：导体选用6063-Φ100/Φ90型铝镁系导电管母线，导体材料的温度线膨胀系数a x =23.4×10-6（1/ o C）弹性模数E=7×105（kg /cm 2），惯性矩J=169（cm 4），导体密度（比重）γ=2.73（g /cm3）导体截面S=1491（mm2），自重q1=4.07（kg /m），导体截面系数W=34.4（cm3）。

4、母线的短路电流按31.5kA 选择，ich=80kA 。动稳定校验:

（1）、正常状态时母线所受的最大弯距M max 和应力δmax 的计算。母线自重产生的垂直弯距M c z 为：Ljs=7.13q1

4.07

M c z =0.125 q 1 ×9.8

253.4600742

集中荷载产生的垂直弯距M c f 为：P=

M c f =0.188 P L js ×9.8197.04468

最大风速产生的水平弯距M s f 为风速不均匀系数a v=

=∞

j t C

I S min 2

150mm <=

g I =

∞=j t C

I S min =

g I 2

js L

空气动力系数K v= 1.2最大风速V max =25.3

D 1=

0.1f v =a v K v D 1 /16 4.800675M s f =0.125 f v ×9.8298.9630078540.6786602W=

34.4

1571.740291

此值小于材料的允许应力,故满足要求。

（2）、短路状态时母线所受的最大弯距M d 和应力δd 的计算

短路电动力产生的水平弯距M s d 及短路电动力f d 为：ich=

46.66514286 M s d =0.125 f d ×9.8

2906.081221

在内过电压情况下的风速产生的水平弯距及风压为： =1K v= 1.2V n =

151.6875

105.0894042

3044.6843968850.826731

此值小于材料的允许应力12857N/mm2，故满足要求。热稳定校验:

热稳定要求的最小截面：I=

31.5

161.9221639

此值小于材料的截面1491mm2，故满足要求。挠度校验:

（1）、母线自重产生的挠度：E=700000J=

169

0.463239418

V max

js L ()22

max sf

cf cz

M M M

M ++=W

M max max 100

=δ=

=βa

i f ch

d 276.12js L M sf

'f v 'v d 16

V D k d f v v v

.9125.02 ?=js v sf L f M ()()

cf cz

d M M

M M

M sf

+++=

M d d 100

=δj

t C

I S ∞=min EJ

L q y js

100521

.0411=

（2）、集中荷载产生的挠度：

0.418690861

（3）、合成挠度：y=y 1+y 2=0.881930279

<5.0cm

y xu ≤0.5D 1=5cm，故满足要求。（三）、10kV母线及电缆的选择1.10kV进线母线的选择实际工作电流 Ig=

2444.7809031）、按经济电流密度：S=

2125.896437

选用母线型号为2（LMY-125×10）I xu =KI e =

2614.35

>2454A满足要求

2)、按热稳定要求校验：a、电抗器前K3点短路：

335.1332447

b、电抗器后K4点短路：

158.7761909

满足要求

3)、按动稳定要求校验：6860

（1）、电抗器前K3点短路：ich=

148.6986207

取相间距离a=(cm)

60片间间隔垫距离Lc=(cm)

25机械共振允许的最大跨度L=(cm)201取L=(cm)

120片间临界跨距：49.94175763

>25cm

片间作用应力：

4878.301103相间作用应力：1981.698897机械强度要求的最大跨距：

127.1932753

取L=120cm<127cm 满足要求（2）、电抗器后K4点短路：ich=

70.44899589

取相间距离a=(cm)

35片间间隔垫距离Lc=(cm)

50机械共振允许的最大跨度L=(cm)

201

=EJ PL y js

100911.032=

∞=j t C

I S min =

∞=j t C I S min =

xu δich Lej /609==?=-2241053.3Lc ich x δ=

-=-x xu x x δδδich

a L x x -=δ.85.54

取L=(cm)

180

片间临界跨距：72.55709542

>50cm

片间作用应力：

4379.901352相间作用应力：2480.098648机械强度要求的最大跨距：

229.3878043

取L=180cm<229cm 满足要求2、电缆、母线选择热稳定系数的计算

（1）对10kV电缆(YJV 22-10-3×120),按铜芯计算:η= 0.93J=1q= 3.4α=0.00393

k=1θm=250θp=90

ρ=0.00000184C1=14762.44911η= 1J=1q= 3.4α=0.00393

k= 1.02θm=250θp=90

ρ=0.00000184C2=

13593.81253(1)、电容器回路选用电缆型号为2(YJV22-10-3×240)回路工作电流Ig=

710.004199按短路热稳定计算允许最小截面

101.6162947

I xu =KI e =

736.02

>710A满足要求

(2)、所用电回路电缆的选择<1>、高压侧：实际工作电流

ich Lej /609==?=-2241053.3Lc ich x δ=

-=-x xu x x δδδich

a L x x -=δ.85.54)20(1)20(11

-+-+=

p m Ln

k Jq C θαθαραη=

?≥210C Q S