电容器组母排额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流校验书

电容器组母排额定短时耐受电流、额定峰值耐受电流校验书

1、装置概况

1.1母排型号：TMY60X4

1.2系统短路电流:31.5kA

1.3系统短路电流峰值:80kA

2、术语和缩略语

表1

序号术语/缩略语描述

是指电器通过短路电流时，其导体、绝缘和机

额定峰值耐受电流（动

1械部分不因短路电流的电动力效应引起损坏，

稳定）

而能继续工作的性能。

是指电器通过短路电流时，电器的导体和绝缘

额定短时耐受电流（热

2部分不因短路电流的热效应使其温度超过它

稳定）

的短路时最高允许温度，而造成损坏。

3、参考文献

表2

序

号标准/文件号标准/文件名称备注

《水电工程三相交流系统短路电流

1NB/T35043—2014

计算导则》

附录F（规范性

2DL/T5222—2018《导体和电器选择设计技术规定》附录）短路电

流实用计算

《3〜UOkV电网继电保护装置运

3DL/T584-2007

行整定规程》

工业与民用供配电设计手册（第四

4/

版）

4、母排动热稳定校验

4.1短路点的选择

做短路电流动稳定、热稳定校验时短路点的选择，对于不带电抗器的回路，

短路点应选择在正常接线方式下短路电流为最大的地点;对于带电抗器的10⑹kV

出线，校验母线与断路器之间的引线和套管时，应按短路点在电抗器前计算;校

验其他导体和电器一般按短路点在电抗器后计算。

本装置中含串联电抗器，安装地点为隔离开关之后，电容器之前，所以此次

校验针对的母排为隔离开关出线端至串联空心电抗器之间的母排，母排型号为

TMY60X4。

4.2短路电流持续时间

校验导体的热稳定时，短路电流持续时间宜采用主保护动作时间加相应新路

器的全分闸时间之和，当主保护有死区时应采用对该死区起作用的后备保护动作

时间，并采用相应的短路电流。

由于并联电容器组延时电流速断保护时间为0.2S,所以本次校验短路电流持

续时间选取0.2S。

4.3导体布置方式

DD

h

4.4动稳定校验

4.4.1相关数据

三相对称短路电流「*31.5kA

系统短路电流峰值：ip=80kA

支撑间距数量：2

支撑间的距离：1=1.2m

母排相间的中心线距离D=0.6m

铜母线规格

一一尺寸b=4mm

h=60mm

——单位长度上的质量m=2.1504kg/m

-导体材料的弹性模数E=1.27X10nN/m2

2

----对应于屈服点fy=170N/mm

4.4.2不考虑机械共振条件的校验

4.421中心主导线（B相）上的最大作用力Fk3为

Fk3=0.173Kxi2i=2215N

式中Kx——矩形截面导体的形状系数，可根据与导体厚度b、宽度h和中心距

离D有关的关系式会和!当W大于2时，取1。

n+onn+b

FK3Vo.6Fph

Fph一一支柱绝缘子的弯曲破坏荷载，Fph=4000N

校验计算结果表明，在发生短路时支柱绝缘子可以承受导体的作用力，母

排可以使用。

4.422不考虑导体自振频率对弯曲应力的影响时，导体的弯曲应力3c为

2

3c=J=138N/mm<fy

式中M——短路电流产生的力矩，本装置跨数为2,M=等,计算得

O

M=332N/m

W-----导体截面系数，W=0.167bh2X10-6m3

校验计算结果表明，在发生短路时导体的总的弯曲应力小于导体材料屈服

强度fy,母排可以使用。

4.4.3考虑机械共振条件的校验

4.431在单频自由振动系统中，在同一平面内的三相导休自振频率为fm为

篇=112吟=154Hz

式中——母线的惯性半径，=0.289xh=1.734x10-2m

£——材料系数，铜为1.14X102

为了避免短路时电动力的工频和2倍工频交流分量与导体的自振频率相近

而引起共振的危险，走重要母线应使导体的自振频率fm（对单频振动系统）限制

在下列共振频率范围之外：对单根的导体为35~135Hz;对多根子导体组成的主导

体及带有引下线的单根导体为35〜155Hz。

校验计算结果表明，导体的自振频率源在共振频率的限制范围之外，母排

不会与短路时电动力的工频和2倍工频交流分量发生共振。

4.43.2单频振动系统导体的固有频率/o为

Y一一振型系数，丫=2.45,查《工业与民用供配电设计手册（第四版）》表5.5-13

得

E——弹性模数,E=1.27X1011N/m2

J——垂直于弯曲方向的惯性矩，J=嗒=3.2xIO-10m4

4.43.3导体的弯曲应力为

I2

2

5c=2A6Kxi^—=152N/mm

产DW

^<fy

p——振动系数，B可根据篇来确定。查《工业与民用供配电设计手册（第四版）》

图5.5-17得0=1.1。

校验计算结果表明，在发生短路时导体的总的弯曲应力小于导体材料屈服

点后,母排可以使用。

4.43.4导体应力对支撑件作用力为

Fk3=0.173Kx昵5=554N

FK3Vo.6Fph

Fph——支柱绝缘子的弯曲破坏荷载，Fph=4000N

B——振动系数，P根据介来确定。查《工业与民用供配电设计手册（第四版）》

图5.5-17得0=0.5。

校验计算结果表明，在发生短路时支柱绝缘子可以承受导体的作用力，母

排可以使用。

4.4热稳定校验

4.4.1导休热稳定允许的最小截面积

Smtn=孚x103=83mm2

2

Smin——导体满足热稳定所需的最小截面积，mm

2

Qt一—短路电流的热效应，kAS,Qt<Qxt,t为短路电流持续时间，取

0.2S