管母线电动力计算更改后
变电站管母计算书
设计计算书首页电气专业（本计算书一式 1 份，本份系第 1 份）工程名称：工程编号：设计阶段：计算名称：管形母线的计算计算者：罗欢潮201*年* 月* 日校核者：201*年月日审核：201*年月日本计算书连封面共7 页，附图\ 张，附表\ 张备注：计算日期：201*年*月*日管形母线的计算与校验1 115kV 管母计算与校验1.1计算条件（1）气象条件：最大风速s m v /27max =，内过电压风速s m v n /15=，最高气温︒+C 40，最低气温︒+C 4.2。
（2）三相短路电流峰值：.7.65 kA i ch =。
（3）结构尺寸：跨距l=9M ，支持金具长 1.04M ，计算跨距m m m l js 96.704.19=-=。
相间距离a=2.3M 。
管母T 接金具重4.78kg ，装于母线跨距中央。
考虑合适的伸缩量，母线结构采用每一跨设一个伸缩接头。
因此。
可按一跨梁进行计算。
（4）地震力：按9度地震烈度校验。
（5）导体型号及技术特性：导体选用6063G 型90/100ΦΦ铝镁合金管，导体材料的温度线膨胀系数)/(104.236c l a X ︒⨯=-，弹性模数)/(106925cm N E ⨯=,惯性矩)(1694cm J =，导体密度（比重）)/(73.23cm g =γ，导体截面)(14912mm S =，自重)/(08.41m kg q =，导体截面系数)(8.333cm W =。
1.2最大弯矩和弯曲应力的计算采用计算系数法进行机械计算。
（1）正常状态时母线所受的最大弯矩m ax M 和应力max σ的计算。
正常状态时母线所受的最大弯矩由母线自重产生的垂直弯矩、集中荷载（即引下线）产生的垂直弯矩及最大风速产生的水平弯矩产生。
母线自重产生的垂直弯矩cz M 为：查表得均布荷载最大弯矩系数为0.125，则弯矩为)(56.2958.969.708.4125.08.9125.0221Nm l q M js cz =⨯⨯⨯=⨯=集中荷载产生的垂直弯矩cj M 为：查表得集中荷载最大弯矩系数为0.250，则弯矩为)(2.948.969.75250.08.9188.0Nm Pl M js cj =⨯⨯⨯=⨯=最大风速产生的水平弯矩sf M 为：取风速不均匀系数1=v α，取空气动力系数2.1=v K ，最大风速为s m v /27max =，则风压为：)/(374.4162708.02.11162max 2m kg v D K f l v v v =⨯⨯⨯==α )(57.3168.969.737.4125.08.9125.022Nm l f M js v cf =⨯⨯⨯=⨯=正常状态时母线所承受的最大弯矩及应力为：)(12.50257.316)2.9456.295()(2222max Nm M M M M cf cj cz =++=++=)/(2.14858.335021001002max max cm N W M =⨯==σ 此值小于材料的允许应力88202/cm N ，故满足要求。
结合有限元法计算管型母线动稳定电流
结合有限元法计算管型母线动稳定电流廖宝文;曾奕;杨皓宇【摘要】随着社会用电量的增长,发电厂、变电站母线的使用量越来越多,管型母线因具有肌肤效应小、载流量大的特点,被广泛使用.在管型母线出厂时需要对其动稳定电流热稳定电流进行计算,针对动稳定电流的计算,通过有限元法和公式法计算动稳定电流的比较,可知通过结合公式法和有限元法两种方法能够比较精确计算母线动稳定电流.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2013(035)005【总页数】3页(P49-50,66)【关键词】动稳定电流;有限元;管型母线;电动力;Ansoft Maxwell【作者】廖宝文;曾奕;杨皓宇【作者单位】上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系,上海200030;上海交通大学电子信息与电气工程学院电气工程系,上海200030;河北工业大学电气工程学院,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TM7440 引言母线是电站内部的电力线路，它连接着各种电机和电器，以及传输电流和功率，并通过配电装置分配电能。
由于管型母线的肌肤效应小，提高了载流量，因此目前大量使用管型母线。
当母线发生短路故障时，因短路电流比正常工作电流大许多倍，产生巨大的力效应。
不仅危及母线系统本身的运行，而且给整个电力系统的安全稳定带来了隐患。
因此母线投入使用时，必须考虑到动稳定电流是否满足短路电流的要求，对此，母线生产商很有必要提供母线的动稳定电流。
而母线动稳定电流的求取并无现成的公式可用，但是可以从设计手册中的母线动稳定电流校验的方法推导出出厂母线的动稳定电流计算公式，然而这些公式均是经验公式，在实际应用中会有所偏差。
为了得到出厂管型母线的动稳定电流的精确计算结果，本文在Ansoft Maxwell软件平台上使用有限元法来求解电磁场微分方程，以求得场量、电流、电动力，通过不断校验得到精确的动稳定电流计算结果。
1 管型母线动稳定电流原理、计算公式及校验方法1.1 管型母线动稳定电流计算原理导体动稳定电流又称导体的额定峰值耐受电流，是对导体动效应的考核，是导体在规定的使用和性能条件下通过规定的电流时不因受电动力而出现扭曲或者变形，甚至脱离出固定的轨道。
短路电动力作用下母线共振的计算与分析预防
短路电动力作用下母线共振的计算与分析预防摘要：通过对短路电动力频谱的分析与计算，修正设计手册中的有关计算参数，得出结论：为防止母线在短路电动力作用下发出共振，其自振频率只能限制在两倍工频以上。
关键词：母线；短路电动力；自振频率在供电系统中选择高低压电器设备和导体时，应进行短路电流动稳定和热稳定的计算校验，其中对重要的母线，应使其自振频率分布在可能的共振频率范围之外，以防止母线在短路电动力作用下发生共振而受到破坏。
1短路电动力及其频率分布以“无限大容量”供电系统为例，三相对称短路是系统中最严重的短路故障，三相母线中任一相上的最大短路电流为(1)式中U m为相电压幅值；Z=R+jX1为从电源至短路点的等效短路阻抗；ω为电源角频率；τa=L/R为短路回路的时间常数，对于一般的高压供电电力系统，常取τa=0.05～0.30 s。
(1)式中第一项为假设最大短路电流的周期分量，第二项为非周期分量。
若三相母线敷设在同一平面内，中间相母线所受的电动力最大，每单位长度母线上的短路电动力［1］为(2)式中k为母线的形状系数，对矩形母线，根据其截面形状查图表［2］确定；I Zm=U m/Z为短路电流周期分量幅值；a为母线中心间距。
设计手册［2，3］将(2)式视为只含有工频和两倍工频分量的表达式，并以此为据提出对母线机械共振的校验条件。
然而，对(2)式稍加分析不难发现，括号内第一项和第二项均为非简谐量，应通过傅里叶积分计算其频谱，获得其简谐频率成分。
将(2)式括号内第一项展开成傅里叶积分，其频谱为同样，(2)式括号内第二项的频谱为如取短路回路的时间常数τa=0.05 s，在图1中绘出短路电动力中各项频谱为：B1(ω)的峰值在6.4 Hz处，B2(ω)的峰值在1.6 Hz处，100 Hz处的单频“尖峰”为(2)式括号内第三项，即两倍工频分量的频谱。
可见，短路电动力的频率主要分布在两倍工频和35 Hz以下的低频处。
2讨论分析母线在短路电动力作用下的振动是一个阻尼强迫振动系统，是否发生共振主要取决于母线的自振频率、短路电动力(即强迫力)的频率分布和阻尼的大小。
高中物理 精讲精析精练 第20点 远距离输电问题的处理思路及基本关系 粤教版选修32
第20点 远距离输电问题的处理思路及基本关系1．远距离输电的处理思路对高压输电问题，正确画出输电过程示意图并在图上标出各物理量．按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析．2．远距离高压输电的几个基本关系(以图1为例)图1(1)功率关系：P1＝P2，P3＝P4，P2＝P 损＋P3.(2)电压、电流关系：U1U2＝n1n2＝I2I1，U3U4＝n3n4＝I4I3，U2＝ΔU ＋U3，I2＝I3＝I 线． (3)输电电流：I 线＝P2U2＝P3U3＝U2－U3R 线. (4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线·ΔU ＝I2线R 线＝(P2U2)2R 线． 当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n 倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1n2.对点例题 发电机输出功率为100 kW ，输出电压是250 V ，用户需要的电压是220 V ，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：(1)画出此输电线路的示意图；(2)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比；(3)用户得到的电功率是多少？解题指导 (1)输电线路的示意图如图所示，(2)输电线损耗的功率P 线＝100×4% kW ＝4 kW ，又P 线＝I22R 线所以输电线电流I2＝I3＝ P 线R 线＝20 A 原线圈中输入电流I1＝P U1＝100 000250A ＝400 A 所以n1n2＝I2I1＝20400＝120这样U2＝U1n2n1＝250×20 V ＝5 000 V U3＝U2－U 线＝5 000－20×10 V ＝4 800 V所以n3n4＝U3U4＝4 800220＝24011(3) 用户得到的电功率P 出＝100×96% kW ＝96 kW答案 (1)见解题指导图 (2)1∶20 240∶11(3)96 kW规律总结 处理远距离输电需要注意的问题(1)线路损耗问题计算远距离输电有关线路功率损耗问题时，应注意不同公式中各物理量的含义及对应性，如P 损＝I2R 线，公式改为P 损＝U2/R 线，电压U 指什么电压才无误？用升压变压器的副线圈电压或用降压变压器原线圈电压都是错误的，必须对应加在导线两端损耗的电压，同理，P 损＝I2R 线的电流不能用升压变压器原线圈或降压变压器副线圈中的电流I1、I4，只能用通过输电导线的电流I2或I3.(2)输电、配电问题解答有关远距离输电的问题时，由于题中涉及几部分的电压、电流和功率，容易混淆，因此在解答这类问题时，最好画一个简单的输电线路示意图，将各部分电流、电压、功率分别标在图上，这样就很容易找到它们之间的关系，为顺利解答问题提供方便．(双选)如图2是远距离输电的示意图，交流发电机E 的输出电压经升压变压器升压后，由电阻为R 的输电线向远方输电，到达用户端时再用降压变压器降压供用户使用，设变压器均为理想变压器，则下列说法正确的是 ( )图2 A ．降压变压器与用户负载连接的总开关S 断开后，输电线上的功率损失为零B ．降压变压器与用户负载连接的总开关S 断开后，线路上的电压损失达最大C ．S 闭合，用户的用电器增多时，输电线上的功率损失减小D ．S 闭合，用户的用电器增多时，用户得到的电压降低答案 AD解析 远距离输电示意图如下(1)从图中可看出功率之间的关系是：P1＝P1′，P2＝P2′，P1′＝Pr ＋P2(2)电压之间的关系是：U1U1′＝n1n1′，U2U2′＝n2n2′，U1′＝Ur ＋U2； (3)电流之间的关系是：I1I1′＝n1′n1，I2I2′＝n2′n2，I1′＝Ir ＝I2. 无负载时，无电流输出，输电线路上的电流为0，电压损失为零，故功率损失为零，所以A正确，B错误；当用户用电器增多即负载功率变大时，需要的输入功率变大，故输电线上的电流变大，输电线上的电压降变大，故输电线上的功率损失增大，用户得到的电压降低，所以C错误，D正确．。
绝缘铜管母线
绝缘铜管母线1. 概述随着变电站主变容量的加大，变压器10千伏侧母线额定电流不断增加（超过3000A），在以往工程中采用多片矩形导体已不适应工作在电流大的回路，而且矩形母线在技术和结构上都很难满足母线发热和电动力的要求，由此引起附加损耗、集肤效应系数的增大，造成载流能力的下降、电流分布不均匀。
当单台主变容量达到180MVA以上时，由于变压器低压侧的额定电流、短路电流、以及单台主变容量所占的比重增大，主变10千伏出线侧不仅有母线桥本身电动力问题、发热问题、还有母线桥支柱绝缘子、钢构架以及母线桥附近混凝土柱、基础内的钢筋在交变强磁场中感应涡流引起的发热问题，一旦母线短路，敞露母线、支柱绝缘子、变压器绕组都遭受损伤，影响变电站的安全运行、供电的可靠性。
为了解决上述问题，本产品采用绝缘母线代替矩形母线的方法来改善母线材料的有效利用率，提高母线机械强度，防止人身触及带电母线及金属物落到母线上产生相间短路等，并在实际工程中得到应用，获得了较好的效果。
为变电站的安全运行、提高供电可靠性、降低损耗起到了积极的作用。
2. 管形绝缘母线与常规矩形母线的比较管形绝缘母线具有如下优点：（1）载流量大管形绝缘母线为空心导体，表面积大，导体表面电流密度分布均匀，铜管导体为Φ100×5mm，截面积： 1491mm2，载流量4000A，电流密度：2.68（A/mm2）;铜管导体为Φ100×10mm，截面积： 2826mm2，载流量6000A，电流密度：2.12（A/mm2）。
因此，绝缘母线特别适合工作电流大的回路。
（2）集肤效应低、功率损失小管形绝缘母线的集肤效应系数低，Kf≦1，交流电阻小，因而母线的功率损失小。
若采用多片矩形导体，随着片数的增加，集肤效应系数不断加大，单位截面的有效载流量下降，片与片之间电流分布不均匀，附加损耗加大，散热条件差。
（3）散热条件好、温升低管形绝缘母线为空心导体，母线内径风道能自然形成热空气对流，（室内和室外的气压差，能自然形成热空气对流），散热条件好。
发电厂电气部分第四版课后习题答案
第一章能源和发电1-1 人类所认识的能量形式有哪些并说明其特点。
答：第一、机械能。
它包括固体一流体的动能，势能，弹性能及表面张力能等。
其中动能和势能是大类最早认识的能量，称为宏观机械能。
第二、热能。
它是有构成物体的微观原子及分子振动与运行的动能，其宏观表现为温度的高低，反映了物体原子及分子运行的强度。
第三、化学能。
它是物质结构能的一种，即原子核外进行化学瓜是放出的能量，利用最普遍的化学能是燃烧碳和氢，而这两种元素是煤、石油、天然气等燃料中最主要的可燃元素。
第四、辐射能。
它是物质以电磁波形式发射的能量。
如地球表面所接受的太阳能就是辐射能的一种。
第五、核能。
这是蕴藏在原子核内的粒子间相互作用面释放的能。
释放巨大核能的核反应有两种，邓核裂变应和核聚变反应。
第六、电能。
它是与电子流动和积累有关的一种能量，通常是电池中的化学能而来的。
或是通过发电机将机械能转换得到的；反之，电能也可以通过电灯转换为光能，通过电动机转换为机械能，从而显示出电做功的本领。
1-2 能源分类方法有哪些电能的特点及其在国民经济中的地位和作用答：一、按获得方法分为一次能源和二次能源；二、按被利用程度分为常规能源和新能源；三、按能否再生分为可再生能源和非再生能源；四、按能源本身的性质分为含能体能源和过程性能源。
电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小；效率高；无气体和噪声污染。
随着科学技术的发展，电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。
电气化在某种程度上成为现代化的同义词。
电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。
1-3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点答：按燃料分：燃煤发电厂；燃油发电厂；燃气发电厂；余热发电厂。
按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂；超临界压力发电厂。
按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。
2020年注册电气工程师发输变电专业案例考试真题及答案下午卷
2020年注册电气工程师发输变电专业案例考试真题及答案下午卷题1-4:某受端区域电网有一座500kV变电站，其现有规模及远景规划见下表，主变采用带三绕组的自耦变压器，第三绕组的电压为35kV，除主变回路外220kV侧无其他电源接入，站内一布置并联电抗器补偿线路充电功率。
投运后，为在事故情况下给近区特高压直流换流站提供动态无功/电压支撑，拟加装2台调相机，采用调相机变压器单元接至站内500kV母线，加装调相机后该站500kV母线起始三相短路周期分量有效值为43kA，调相机短路电流不考虑非周期分量和励磁因素，请解答以下问题。
远景规划现状本期建设主变压器4×1000MVA(自耦变) 2×1000MVA(自耦变)500kV出线8回4回220kV出线16回10回500kV主接线3/2接线3/2接线220kV主接线双母线分段接线双母线接线调相机调相机变压器1、若500kV边电焊调相机年运行时间为8300小时/台，请按电力系统设计手册估算全站调相机空载损耗至少不小于下列哪项数值？A、24900MWhB、19920MWhC、9960MWhD、74700MWh2、当变电站500kV母线发生三相短路时，请计算电网侧提供的起始三相短路电流周期分量有效值应为下列哪项数值？A、41.46kAB、39.9 kAC、36.22 kAD、43 kA3、该变电站220kV出线均采用2×LGJ-400导线，单回线路最大输送功率为600MVA，220kV母线最大穿越功率为150MVA，则220kV母联断路器额定电流宜取下列哪项数值？A、1500AB、2500AC、3150AD、4000A4、该变电站500kV线路均采用4×LGJ-630导线（充电功率1.18Mvar/km），现有4回线路总长度为390km，500kV母线装设了120Mvar并联电抗器，为补偿充电功率，则站内的35kV 侧需配置电抗器容量应为下列哪项数值？A、8×60MvarB、4×60MvarC、2×60MvarD、1×60Mvar题5-8：某热电厂安装有3台50MW级汽轮发电机组，配4台燃煤锅炉，3台发电机组均通过双绕组变压器（简称“主变”）升压至110kV，采用发电机-变压器组单元接线，发电机设SF6出口断路器。
华北电力大学《发电厂电气部分》习题总结答案
《发电厂电气部分》复习第一章能源和发电1、火、水、核等发电厂的分类火电厂的分类：（1）按燃料分：燃煤发电厂，燃油发电厂，燃气发电厂，余热发电厂，利用垃圾和工业废料作为燃料的发电厂。
（2）按蒸汽压力和温度分：中低压发电厂，高压发电厂，超高压发电厂，亚临界压力发电厂，超临界压力发电厂。
（3）按原动机分：凝汽式汽轮发电厂，燃气轮机发电厂，内燃机发电厂，蒸汽--燃气轮轮机发电厂。
（4）按输出能源分：凝汽式发电厂，热电厂（5）按发电厂总装机容量的多少分：小容量发电厂，中容量发电厂，大中容量发电厂，大容量发电厂。
水力发电厂的分类：（1）按集中落差的方式分类：堤坝式水电厂（坝后式，河床式），引水式水电厂，混合式水电厂。
（2）按径流调节的程度分类：无调节水电厂，有调节水电厂（根据水库对径流的调节程度：日调节水电厂，年调节水电厂，多年调节水电厂）。
核电厂的分类：压水堆核电厂，沸水堆核电厂。
2、抽水蓄能电厂的作用调峰，填谷，备用，调频，调相。
3、发展联合电力的效益（1）各系统间电负荷的错峰效益。
（2）提高供电可靠性、减少系统备用容量。
（3）有利于安装单机容量较大的机组。
（4）进行电力系统的经济调度。
（5）调峰能力互相支援。
4、火电厂的电能生产过程及其能量转换过程P14火电厂的电能生产过程概括的说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。
整个过程可以分为三个系统：1、燃料的化学能在锅炉燃烧中转变为热能，加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；2、锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲动汽轮机转子旋转，将热能转变为机械能，称为汽水系统；3、由汽轮机转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。
能量的转换过程是：燃料的化学能－热能－机械能－电能。
5、水力发电厂的基本生产过程答：基本生产过程是：从河流较高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将水能转变成机械能，然后由水轮机带动发电机旋转，将机械能转换成电能。
铜排选用的一些知识
铜排选用的一些知识1 前言母线,也称母排或载流排,是承载电流的一种导体。
在开关设备和控制设备中主要用于汇集、分配和传送电能,连接一次设备。
根据相关资料统计,短路事故绝大部分是直接或者间接发生在母线部位,母线故障是电气设备故障中最严重的故障之一。
因此,对母线的正确选用和应用显得极为关键。
本文对中压3.6kV—40.5kV开关设备和控制设备中与母线相关的几个方面进行初步分析计算和总结。
2 母线的类型户内开关设备和控制设备中,母线按截面分为矩形、圆形、D型、U型等,其中由于同截面的矩形母线较圆形、D型、U型等母线电阻小、散热面大、载流量高等原因,矩形母线在40.5kV及以下电压等级中应用最广泛。
圆形和D型母线由于集肤效应较好,防电晕效果好,也有应用,但连接比较复杂。
U型母线一般用于电流较大、力效应要求高的设备中,如发电机出口开关柜。
其额定电流大,一般达到5000A 以上,额定峰值耐受电流(IP)大,一般为50kA 以上。
按材质分,可分为铜母线、铝母线、铁母线,其中铜母线由于载流量大,抗腐蚀性能和力效应好,应用最广泛。
铝质母线在电流小、非沿海和非石化系统也有应用。
使用铁母线主要从经济上考虑,主要应用于PT连接线。
按自然状态可分为硬母线和软母线。
软母线主要应用于连接不便可以吸收一些力效应的场所,如断路器内部。
3 母线的载流量3.1母线的载流量的定义:母线的载流量是指母线在规定的条件下能够承载的电流有效值。
说明:规定的条件中主要指标是温度,对于户内开关设备和控制设备来讲是指环境温度上限为40℃,下限为-25℃。
3.2母线布置与载流量之间的关系母线立放时载流量比平放时要高一些,一般当母线平放且宽度小于60㎜时,其载流量为立放时的0.95倍, 宽度大于60㎜时其载流量为立放时的0.92倍,这是由于立放时散热性能要比平放时要好的缘故。
3.3 载流量数值根据母线的材质不同,在同一温度下其载流量也不同。
开关设备和控制设备中主要以矩形铜母线为主矩形铝母线为辅。
管型母线选型校验计算
计算：
校核：
审核：
批准：
9/11
管形母线选型校验计算书
U A 2 ( K 1) I ( K 1) X A 2 C1
(3)母线接地开关安装间距计算： 1)按长期电磁感应电压计算： 两接地开关的距离为
l j1 24 U A2
6.141
V/m
296.203
m
接地开关至母线端部的距离为
l 'j1 12 U A2
短路时计算风速v:
M
' sf
k 1 f v' l 2 js 9 . 8
500.9 Nm
3）短路时母线所受的最大弯矩及应力
Md
' ( M sd M sf ) 2 ( M cz M cj ) 2
5224.9 Nm < σ/1.4 = 12500 N/cm2
d 100
0.5
地震影响系数α＝
计算：
校核：
审核：
批准：
6/11
管形母线选型校验计算书
2）地震时计算风速所产生的弯矩M''sf及风压f''v
f v'' a v k v D
2 vd 16
9.272 kg/m 10.15 m/s 1252 Nm
地震时计算风速vd
'' M sf k1 f v'' l 2 js 9.8
y2 k4
q1l 4 js 100 EJ
Pl 3 js 100 EJ
4.93 3.36 8.29
cm cm cm
y y1 y 2
五 管形导体的微风振动 铝管母线的自振频率计算：
母线电量不平衡原因分析及解决办法
母线电量不平衡原因分析及解决办法乌鲁木齐电业局电能计量中心黄琰2010年2月摘要：母线不平衡率是电能计量工作中需要注意的关键问题，控制母线不平衡率在标准范围之内是电能计量人员的主要任务之一。
本文首先分析了引起变电站母线电量不平衡的多种原因；之后针对母线电量不平衡的原因进行举例分析；最后提出了查处方法以及相应的解决办法。
关键词：母线，电量不平衡，电能计量，集中抄表系统目录：摘要： (1)关键词： (1)0 引言 (1)1 母线电量不平衡概念 (1)2 引起母线电量不平衡主要原因分析 (2)3 母线电量不平衡实际案例分析及解决办法 (2)3.1 倍率差错，计量有误 (2)3.2计量装置接线错误造成母线电量不平衡 (3)3.3集抄故障造成母线电量不平衡 (5)3.4潮流方向误判断造成母线电量不平衡 (6)3.5 无功补偿不及时造成母线电量不平衡 (6)4 结束语 (9)参考文献 (10)0 引言变电站母线电量不平衡故障原因的查处，是电能计量中一项技术性、经验性很强的工作，它涉及到的计量装置多、接线复杂 (有的计量、测量、远动共用一条电流回路)，如何快速准确的查处此类故障是电能计量人员所期望的。
随着新疆电力事业的飞速发展，计算机网络技术开始广泛应用，为了保证各变电站运行的可靠性，同时为了对各变电站的电量进行实时监测。
乌鲁木齐市电业局在各个变电站安装了集抄系统，加大对变电站各级母线电量平衡率的统计分析，为经营管理工作提供了可靠的参考依据。
本文着重分析造成母线不平衡的原因及其对策分析，以便在今后的工作中能为电能计量人员快速判断和解决母线电量不平衡提供参考。
1 母线电量不平衡概念“母线电量不平衡”是指变电站变压器低压侧进入母线的电量和母线各路出线电量和之差。
就变电站的一条10kV 母线来讲，母线正常消耗电量主要包括母线导体电阻的损耗电量以及导线、断路器接触电阻、电压互感器(TV)及电流互感器(TA)等损耗的电量，这些均可影响母线电量的不平衡。
变电所母线桥的动稳定校验
变电所母线桥的动稳定校验下面以35kV/10kv某变电所#2主变增容为例来谈谈如何进行主变母线桥的动稳定校验和校验中应注意的问题。
1短路电流计算已知#1主变容量为10000kVA，短路电压为7.42%，#2主变容量原为1000为kVA增容为12500kVA，短路电压为7.48%。
取系统基准容量为100MVA，则#1主变短路电压标么值#2主变短路电压标么值假定某变电所最大运行方式系统到35kV母线上的电抗标么值为0.2778。
∴#1主变与#2主变的并联电抗为：X12=X1×X2/(X1+X2)＝0.33125；最大运行方式下系统到10kV母线上的组合电抗为：∴10kV母线上的三相短路电流为：Id=100000/0.60875*√3*10.5=9.04KA，冲击电流：Ish=2.55Id=23.05KA。
2动稳定校验(1)10kV母线桥的动稳定校验：进行母线桥动稳定校验应注意以下两点：①电动力的计算，经过对外边相所受的力，中间相所受的力以及三相和二相电动力进行比较，三相短路时中间相所受的力最大，所以计算时必须以此为依据。
②母线及其支架都具有弹性和质量，组成一弹性系统，所以应计算应力系数，计及共振的影响。
根据以上两点，校验过程如下：已知母线桥为8×80mm2的铝排，相间中心线间距离A为210mm，先计算应力系数：∵频率系数Nf＝3.56，弹性模量E＝0.71×106Kg/Cm2，单位长度铝排质量M＝0.176X10-4kg.s2/cm2，绝缘子间跨距2m，截面惯性矩J=bh3/12=34.13cm4或取惯性半径（查表）与母线截面的积，∵三相铝排水平布置，∴截面系数W＝bh2/6＝8.55Cm3，则一阶固有频率:f0=(3.56/L2)*√(EJ/M)=104(Hz)查表可得动态应力系数β＝1.33。
∴铝母排所受的最大机械应力为：根据铝排的最大应力可确定绝缘子间允许的最大跨距为：（简化公式可查表）LMAX=1838√a/Ish=366(cm)∵某变主变母线桥绝缘子间最大跨距为2m，小于绝缘子间的最大允许跨距。
大电流管型母线引起的钢构涡流和磁滞损耗分析
大电流管型母线引起的钢构涡流和磁滞损耗分析 高 健 供变电远动技术DOI ：10.19587/ki.1007-936x.2020z2.031大电流管型母线引起的钢构涡流和磁滞损耗分析高 健摘 要：通过对应用于110 kV 牵引变电所的管型母线截面、电晕、热稳定、动稳定的校验，论述了铁路绝缘管型母线的可行性，并基于Comsol 仿真研究了大电流管型母线引起的钢构涡流和磁滞损耗现象，丰富了管型母线应用于牵引变电所设计技术手段和方案，有利于提高工程建设的效率和效益。
关键词：管型母线；涡流磁滞损耗；Comsol 仿真Abstract: In this paper, the feasibility of railway insulated tubular bus in 110 kV traction substation is discussed bychecking cross sectional area, corona, thermal stability and dynamic stability. Based on Comsol simulation, the phenomenon of steel structure eddy and hysteresis loss caused by large current tubular bus is studied, which enriches the technical means and scheme of tubular bus applied in traction substation design and improves engineering construction benefit and efficiency.Key words: tube bus; eddy hysteresis loss; Comsol simulation中图分类号：U224.2+7 文献标识码：B 文章编号：1007-936X (2020)z2-0143-030 引言铁路供电系统通常采用钢芯铝绞线多根软导线并联，而多根导体的连接头、工艺和安装往往成为导线可靠运行的薄弱环节。
支持式管型母线的力学计算在电力工程中的应用
支持式管型母线的力学计算在电力工程中的应用发表时间：2020-04-27T08:29:42.741Z 来源：《现代电信科技》2020年第1期作者：金卓勍[导读] 具有占地面积小、架构简明、布置清晰、通流量大等优点，在国内外得到了较普遍的应用[1]。
（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司）摘要：管型母线的设计不仅要充分考虑电气方面的因数，还要充分考虑机械方面的因素。
本文选取了电力工程中不同电压等级500kV和110kV的户外配电装置支持式管型母线的布置作为代表，针对管型母线电晕校验，机械强度校验，扰度计算，短路电动力的计算以及对应的支柱绝缘子的受力分析进行研究，并对计算结果进行分析，得到的相关结论对支持式管型母线的相关计算在电力工程的应用提供参考意义。
关键词：支持式；管型母线；电晕校验；扰度；微风振动；短路电动力引言管型导体是空芯导体，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压。
户外配电装置使用管型导体，具有占地面积小、架构简明、布置清晰、通流量大等优点，在国内外得到了较普遍的应用[1]。
目前管型母线布置形式主要有悬挂式和支持式中型布置两种形式[2]。
其中支持式管型母线，具有同流能力大、占地面积小，可大幅简化变电站架构形式、节约占地面积、钢材和建设工程量等优点，被广泛应用于交流变电站户外配电装置的布置[3]。
管型母线的设计不仅要充分考虑电气方面的因数，如绝缘水平、载流量、电晕（端部效应）、电气连接等，还要充分考虑机械方面的因素，如强度、刚度、微风振动等[4]。
在管母线配电装置中，管母线除承担载流功能外，还需承担本身的结构支持受力，正是由于这种结构受力而使土建结构大大简化，但同时也增加了电气的结构计算工作量。
管母线结构计算工作主要有三项，即母线挠度计算，强度校验，短路电动力的计算。
本文选取了电力工程中不同电压等级500kV和110kV的户外配电装置支持式管型母线的布置作为代表，针对管型母线电晕校验，机械强度校验，扰度计算，短路电动力的计算以及对应的支柱绝缘子的受力分析进行研究，并对计算结果进行分析，得到的相关结论对支持式管型母线的相关计算在电力工程的应用提供参考意义。
南水电站10KV母线技术改造分析计算 王浩
南水电站10KV母线技术改造分析计算王浩摘要：本文主要介绍了南水电站10KV母线的改造，根据机组增容情况和原母线参数进行动稳定性和热稳定性计算，选用合适规格的母线和配套设备进行改造，从而保障电力设施安全稳定运行，也为同类型母线改造提供一定参考。
关键词：母线；电动力；截面积；载流量；计算1、引言南水电站位于广东省韶关市乳源县境内，1970年建成投产，有三台单机容为25MW的混流式机组，2000年后同时对三台机组进行增容改造，三台总容量达到了100MW。
增容后主变低压侧引线、扩大单元汇流母线及各台发电机引出线载流量不满足要求，导体长期运行在较高温度易老化，机械共振允许跨距不满足要求，容易发生共振，危害母线正常运行。
根据规程要求，对南水电站10KV母线进行改造。
2、绝缘子和穿墙套管选择南水电厂所处环境污秽等级为D级防护，设备的爬电距离应按照最高运行电压进行选择，因此南水电站户内10KV母线绝缘子泄露比距为20mm/kV，站内10KV母线绝缘子为ZB-10T老式绝缘子，爬距不满足要求，按照《水力发电厂安全性评价》及《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》的规定，户内支柱绝缘子可采用内外联合胶装绝缘子，瓷绝缘表面为多棱式，以增加爬电距离。
结合实际现场安装尺寸情况，设计选择ZL-12/16型瓷绝缘子，满足规范要求。
按电流条件选择的穿墙套管应满足条件：IN≥IgmaxIgmax—实际通过套管导体的最大长期工作电流；IN—穿墙套管的额定电流；穿墙套管的选择应根据流过其套管导体的工作电流确定，增容改造后南水电站三台机组通过母线最大长期工作电流为2077A，因此结合容量、尺寸等实际情况考虑选用CME-10/4000A型穿墙套管，额定电流为4000A，该额定电流大于母线最大长期运行电流，可保障安全运行。
3、母线的计算选择3.1系统需求母线最小截面积计算母线运行时流过的电流，会使母线产生各种损耗导致发热，产生热效应。
为了防止母线短路时产生的大电流使导体发热引发安全事故，应根据系统短路电流计算出发生短路时母线满足热稳定要求的最小截面，只要选用的母线截面积大于或等于短路时满足热稳定要求的母线最小截面，母线即满足热稳定。
支持式管母线的计算
一、计算条件气象条件输入值－最大风速 V max （m/s ）30输入值－内过电压风速 V n （m/s ）15输入值－三相短路电流峰值 i ch （kA ）100.82结构尺寸输入值－跨距 l （m ）13输入值－支持金具长 l x （m ）3输入值－计算跨距 l fs （m ）10输入值－管母线相间距 a （m ）3输入值－静触头金具重量，集中荷载 P （kg ）15地震力输入值－选用导体型号200/180输入值－导体材料的温度线膨胀系数 a x （1/0C） 2.38E-05输入值－弹性模数 E（kg/cm 2）700000输入值－惯性矩 J（cm 4）2227输入值－导体密度（比重） γ(g/cm 3) 2.68输入值－导体截面 S（mm 2）4825输入值－自重 q 1（kg/m)12.931输入值－导体截面系数 W（cm 3）223二、最大弯矩和弯曲应力的计算1、正常状态下母线所受的最大弯矩M max 和应力σmax 的计算。
a 、母线自重产生的垂直弯矩M cz ＝0.125×q1×（l fs ）2×9.8 (Nm)1584.0475注：0.125为均布荷载的最大弯矩系数b、集中荷载产生的垂直弯矩M cf ＝0.188×P×l fs ×9.8 (Nm)276.36注：0.188为集中荷载的最大弯矩系数c 、最大风速产生的水平弯矩M sf 的计算风速不均匀系数a υ1空气动力系数k υ1.2输入值－管母线外径D 1 （m)0.2风压f υ＝a υ×k υ×D 1×（Vmax ）2/1613.5Msf=0.125×f υ×（l fs ）2×9.8 (Nm)1653.75正常状态下母线所承受的最大弯矩和应力2489.1776011116.223139此值和材料的允许应力相比较输入值－所选用母线的允许应力（N/cm 2)17000比较结果15883.776862、短路状态时母线所受的最大弯矩M max 和应力σmax 的计算。
电动力计算要点
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，deP 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。
2023年辽宁省盘锦市国家电网安全准入(变电专业)考试试题及答案解析
2023年辽宁省盘锦市国家电网安全准入(变电专业)考试试题及答案解析一、选择题1．大跨距管型母线吊装时（）采用吊车多点吊装并制定安全技术措施。
A、应B、宜C、必须D、可以答案：B2．放线区段有跨越、平行输电线路时，导（地）线或牵引绳应采取（）措施。
A、短接B、接地C、绝缘遮蔽D、不需要答案：B解析：国网公司严重违章第70条放线区段有跨越、平行输电线路时，导（地）线或牵引绳未采取接地措施。
3．不得使用（）作为风动工具的气源。
A、空气B、氦气C、氮气D、氧气答案：D4．大量（）集中放在一起时，其放射剂量超出安全规定而伤人A、砂轮屑B、钍钨棒C、耐酸呢D、高频振荡器答案：B5．装饰施工时，作业人员（）站在窗口上粉刷窗口四周的线脚B、不应C、不宜D、不得答案：D6．机动车辆行驶沿途应设交通指示标志，经过运行设备区域应有限高、限宽标志，危险区段应设“危险”或“禁止通行”等安全标志，夜间应设警示灯。
场地狭小、运输繁忙的地点应设（）。
A、警示标志B、交警指挥C、交通指示灯D、临时交通指挥答案：D7．根据《安规》要求，软梯试验周期为（）年A、0.5C、1.5D、2答案：A8．起重滑车在受力方向变化较大的场合或在高处使用时应采用( )。
A、吊架式滑车B、链环式滑车C、吊钩式滑车D、吊环式滑车答案：D9．使用软梯进行移动作业时，作业人员到达梯头上进行作业和梯头开始移动前，应将梯头的（）可靠封闭，否则应使用保护绳防止梯头脱钩。
A、吊钩B、固定绳索C、封口答案：C10．进入现场的其他人员（供应商、实习人员等）应经过（）后，方可进入现场参加指定的工作，并且不得单独工作。
A、安全考试B、安全培训C、安全学习D、安全生产知识教育答案：D11．混凝土浇捣时，基坑口搭设卸料平台及通道，平台及通道平整牢固，应( )（5゜左右坡度），并在沿口处设置高度不低于150mm的横木。
A、外低里高B、外高里低C、左高右低D、右高左低A12．钢丝绳端部用绳卡固定连接时，绳卡压板应在钢丝绳主要受力的一边，并不得()设置；绳卡间距不应小于钢丝绳直径的6倍，A、旋转扭曲B、正反交叉C、捆绑打结D、盘扣答案：B13．保护零线（PE线）应采用绝缘多股软铜绞线。
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②
在内部过电压下风速产生的水平弯矩及应力
v kg/m f v ac kc D1 = 2.194 16 K1 fvl 2 M sf Nm js 9.8 = 82.813
由以上可得短路状态母线所受的最大弯矩Md及应力σ d为
2
)2 ( M cz M cj ) 2 = 434.987 M d ( M sd M sf
②
q1l 4 js 100 EJ
Pl 3 js 100 EJ
=
0.166
cm
集中载荷产生的挠度
y2 K 4
③=Biblioteka 0.096cm合成挠度为 y=y1+y2 = 0.262 cm
此值小于0.5D1= 6.5 cm，故满足要求。
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母线电动力计算
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结论 情况 安全系数 正常状态 10.27 合格 短路状态 16.01 合格 地震状态 15.31 合格 挠度校验 合格
vd 2 = 0.880 kg/m 16 K1 fv M sf l2 Nm js 9.8 = 33.217
由以上可得短路状态母线所受的最大弯矩及应力为
)2 ( M cz M cj )2 M d ( M dx M sf = = 454.784
Nm
d 100
Nm
d 100
Md W
=
550.95 N/mm2 8820 N/cm2，故满足要求。
dz计算
此值小于材料的允许应力
3）地震状态时母线所受的最大弯矩Mdz和应力σ ① 地震产生的水平弯矩Mdx Mdx = ② 139.379 Nm
地震时计算风速所产生的弯矩及风压
f v av kv D1
= M sf K1 fvl 2 js 9.8
由以上可得正常状态母线所受的最大弯矩及应力为
2 M max ( M cz M cj )2 M sf
=
677.869
Nm
max 100
M max = 858.582 N/mm2 W
8820 N/cm2，故满足要求。
此值小于材料的允许应力
Md W
= 576.025 N/mm2 8820 N/cm2，故满足要求。
此值小于材料的允许应力
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4）挠度校验 查表知 均布载荷重挠度计算系数 0.632 (K3) 集中载荷重挠度计算系数 1.079 (K4) ① 母线自重产生的挠度
y1 K 3
LF21 - 130 / 116 513.2
2 710000 kg/cm 惯性矩
2705
mm2
自重
7.384 kg/m
截面系数 79.0
查表知
均布载荷最大弯矩系数为 0.107 (K1) 集中载荷最大弯矩系数为 0.161 (K2)
1）正常状态时母线所受的最大弯矩Mmax和应力σ ① 母线自重产生的垂直弯矩 M cz
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2）短路状态时母线所受的最大弯矩Md和应力σ d计算 ① 短路电动力产生的水平弯矩Msd及短路电动力fd
2 ich kg/m = 0.729 a M sd K1 f d l 2 Nm js 9.8 = 27.525
f v 1.76
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管母线电动力校核
已知条件 最大风速 跨距 38 m/s 6 m 内部过电压风速 相间距 15 kg 材料的许用应力为 cm4 密度 8820 2.73 N/mm2 g/cm3 cm3 15 m/s 1.4 m 三相短路电流峰值 10 kA
隔离开关静触头+相关金具重 所选管母的型号 弹性模量 截面积 按 4 跨计算
max计算
M cz K1q1l 2 js 9.8 =
②
278.758
Nm
集中载荷产生的垂直弯矩 M cj
M cj K 2 Pl js 9.8 =
③
142.002
Nm
最大风速产生的水平弯矩 M sf
f v av kv D1 vmax 16
=
14.079 531.477
kg/m Nm
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