习题解答6 1,大电流母线为什么常用全连式分相封闭母线？ 因为大电流母线常用的全连式分相封闭母线具有下列优点： (1)运行可靠性高。母线被封装在里面，避免了外界自然环境对母线及其绝缘子的粉尘污 染，消除了母线相间短路的可能性。 (2)可有效地减小母线及其附近短路时母线间的电动力。外壳与母线形成相当于1：1的 空心变压器。由于外壳涡流和环流磁场对母线电流磁场的强烈去磁作用，使壳内磁场大为减弱， 有效地减小了短路时母线的电动力。 (3)可显著地减小母线附折钢构的发热」 (4)外壳多点接地，可保证人体触及时的安全。 (5)维护工作量较小。 (6)母线和外壳之间可兼作强迫冷却介质的通道，可大大提高母线的载流量。 27.何为垂战共振？有何危害？有什么措施保证母战系统不发生共振？ 答： (1)母线系统在外力的作用下要发生变形。当撒去外力后，母线系统要经历一个往复振动 过程，才回到原来的平衡位置。这种振动称为自由振动，其频率称为母线系统的固有频率。若 给母线系统一周期性的持续外力（如三相短路时的电动力），母线系统将发生强迫振动，如果 周期性外力的频率等于母线系统的固有顷率，母线系统将发生共振现象。 (2)母线系统发生共振时，振动的幅值特别大，可能超过母线系统的弹性限度，使母线的 结构遭到破坏。 (3)为了避免母线系统可能发生的共振现象，可以直接求解不发生共振的绝缘子最大允许 跨距： 4-26e=084 只要实际选用的绝缘子跨距L小于最大允许跨距Lm,母线系统就不会发生共振。 28.采取何种措花可减小大电流母钱附近的锅构件发热？ 答： 减少钢构损耗和发热的措施有以下几项： (1)加大与载流导体的距高。当然这会受到许多限制， (2)装屏蔽环。在钢构发热最严重处（即磁场强度最大处）套上短路环（铝或铜环），利用 短路环中的感应电流起去磁作用。 (3)断开钢构的闭合回路，使其内不产生环流。 (4)采用非磁性材料代替钢构。 (5)采用分相封闭母线
1 习 题 解 答 6 1．大电流母线为什么常用全连式分相封闭母线? 答： 因为大电流母线常用的全连式分相封闭母线具有下列优点： （1）运行可靠性高。母线被封装在里面，避免了外界自然环境对母线及其绝缘子的粉尘污 染，消除了母线相间短路的可能性。 （2）可有效地减小母线及其附近短路时母线间的电动力。外壳与母线形成相当于 1：1 的 空心变压器。由于外壳涡流和环流磁场对母线电流磁场的强烈去磁作用，使壳内磁场大为减弱， 有效地减小了短路时母线的电动力。 （3）可显著地减小母线附近钢构的发热。 （4）外壳多点接地，可保证人体触及时的安全。 （5）维护工作量较小。 （6）母线和外壳之间可兼作强迫冷却介质的通道，可大大提高母线的载流量。 27．何为母线共振?有何危害?有什么措施保证母线系统不发生共振? 答： （1）母线系统在外力的作用下要发生变形。当撤去外力后，母线系统要经历一个往复振动 过程，才回到原来的平衡位置。这种振动称为自由振动，其频率称为母线系统的固有频率。若 给母线系统一周期性的持续外力（如三相短路时的电动力），母线系统将发生强迫振动，如果 周期性外力的频率等于母线系统的固有频率，母线系统将发生共振现象。 （2）母线系统发生共振时，振动的幅值特别大，可能超过母线系统的弹性限度，使母线的 结构遭到破坏。 （3）为了避免母线系统可能发生的共振现象，可以直接求解不发生共振的绝缘子最大允许 跨距： i i r r L 0.84 160 max = 112 = 只要实际选用的绝缘子跨距 L 小于最大允许跨距 Lmax，母线系统就不会发生共振。 28．采取何种措施可减小大电流母线附近的钢构件发热? 答： 减少钢构损耗和发热的措施有以下几项： （1）加大与载流导体的距离。当然这会受到许多限制。 （2）装屏蔽环。在钢构发热最严重处(即磁场强度最大处)套上短路环（铝或铜环），利用 短路环中的感应电流起去磁作用。 （3）断开钢构的闭合回路，使其内不产生环流。 （4）采用非磁性材料代替钢构。 （5）采用分相封闭母线
29.配电教置中的汇流毒线为什么不按经济电流密度边择藏面？ 针对配电装置母线和引下线，以及持续电流较小、年利用小时数较低的其它回路导线按最 大长期工作电流选择。原因是正常运行时其工作电流达不到最大长期工作电流，所以按最大长 期工作电流选择满足长期热稳定条件就可以了。 32.参照国3-16所示的接线，变电所出线负荷S=S2.91MVA,cosp0.8,T=4000h:正 常运行时Q「断开，当任一回电缆线路故障被切除时，QF自动投入；变电所母线K点的三相短 路电流为1=13.5kA,la6-6.94kA,1.-5.9kA,短路切除时间七=1.2s;电缆长度L=1.5km, 采用电境沟表设的方式，周围环境温度为20℃。试选择发电厂10kW出线电缆。 答： (1)按经济电流密度选择电缆截面并检验长期发热线路正常工作电流 I=S/(W3·UN)=2900V3×10)=167.4(A) 由Tm=4000h查图3-11得J=0.88AWmm2,则 S=//=167.4/0.88=190.2(mm2) 选两根10 kV ZLQ2型3×95mm2的油浸低绝缘铝芯包钢带铠装防腐电缆，查得每根的允许 电流1an5=185A,正常允许的最高温度8，为60℃，=0.342/km,x=0.0762/km. 两回线路的四根电缆采用电缆沟敷设方式，因=20℃<25℃，得 160-20 K=60-25 =1.07 四根电缆采用电缆沟敷设的允许载流量： e·K·L=107×0.98X185X2=387.982(A) 考虑一回线路故障被切除时负荷的转移，完好线路承担的最大负荷电流加倍时， /gm-2×167.4-3348<387.982(A) 0=8+0,-0'会=20+(60-20387982 3348 =49.786<60℃ 因此，满足长期发热条件 (2)热稳定检验 =2a83s+10x69+59)=%2x(m 因此，满足短期发热条件。 (3)电压降检验 △U%=173L L(rcos+xsin)/U =173×334.8×1.5(0.34×0.8+0.076×0.6)/10000=2.76<5 满足要求。 册表： 电缆在空气中多根并列教设时载流量修正系数(：电缆外径) 6 并列根数 00 00 0000000000 00 085 08 电缆中心间距 S=2d 10 098 095 09 S=3d 1.01.00.980.96
2 29．配电装置中的汇流母线为什么不按经济电流密度选择截面? 答： 针对配电装置母线和引下线，以及持续电流较小、年利用小时数较低的其它回路导线按最 大长期工作电流选择。原因是正常运行时其工作电流达不到最大长期工作电流，所以按最大长 期工作电流选择满足长期热稳定条件就可以了。 32．参照图 3-16 所示的接线，变电所出线负荷 S1=S2=2.9MVA，cos=0.8，Tmax=4000h；正 常运行时 QF 断开，当任一回电缆线路故障被切除时，QF 自动投入；变电所母线 K 点的三相短 路电流为 I=13.5kA，I0.6 =6.94kA，I1.2=5.9kA，短路切除时间 tk＝1.2s；电缆长度 L＝1.5km， 采用电缆沟敷设的方式，周围环境温度为 20℃。试选择发电厂 10kV 出线电缆。 答： （1）按经济电流密度选择电缆截面并检验长期发热线路正常工作电流 Ig=S/(3·UN)=2900/(3×10)=167.4（A） 由 Tmax=4000h 查图 3-11 得 J=0.88A/mm2，则 SJ=Ig/J=167.4/0.88=190.2（mm2） 选两根 10kV ZLQ2 型 3×95mm2 的油浸低绝缘铝芯包钢带铠装防腐电缆，查得每根的允许 电流 Ial25℃=185A，正常允许的最高温度al 为 60℃，r=0.34/km，x=0.076/km。 两回线路的四根电缆采用电缆沟敷设方式，因0=20℃<25℃，得 1.07 60 25 60 20 = − − K = 四根电缆采用电缆沟敷设的允许载流量： K·K1·Ial℃=1.07×0.98×185×2=387.982（A） 考虑一回线路故障被切除时负荷的转移，完好线路承担的最大负荷电流加倍时， Igmax=2×167.4=334.8<387.982（A） 49.786 387.982 334.8 ( ) 20 (60 20) 2 2 max 0 0 = = + − = + − a l g a l I I <60℃ 因此，满足长期发热条件。 （2）热稳定检验 (13.5 10 6.9 5.9 ) 96 12 1.2 88 1 1 2 2 2 min = Qk = + + = C S <2×95（mm2） 因此，满足短期发热条件。 （3）电压降检验 △U%=173IgmaxL(rcos+xsin)/UN =173×334.8×1.5(0.34×0.8+0.076×0.6)/10000=2.76<5 满足要求。 附表： 电缆在空气中多根并列敷设时载流量修正系数（d：电缆外径） 并列根数 1 2 3 4 6 O OO OOO OOOO OOOOOO 电缆中心间距 S=d 1 0.9 0.85 0.82 0.8 S=2d 1 1.0 0.98 0.95 0.9 S=3d 1 1.0 1.0 0.98 0.96
一一中国电工标准
3 ——中国电工标准