动稳定和热稳定的计算.

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13 术语和缩略语表24 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 4210πμ=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，al K h 2=∞≠1l 时，⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+=l a l a a l K h 2)(1221l l ≠222)()(1la m l a l a K h ++-+=22)()1(lam +--la 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 dμ=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712210x 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三相母线布置在同一平面中，是实际中经常采用的一种布置型式。

电气基础知识:热稳定与动稳定双击自动滚屏发布者：mm发布时间：2006-4-7阅读：387次1.定义:热稳定电流是老的称呼，现称：额定短时耐受电流（I K）在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。

额定短时耐受电流的标准值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。

注：R10系列包括数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n的乘积动稳定电流是老的称呼，现称：额定峰值耐受电流（I P）在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。

额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流。

注：按照系统的特性，可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。

额定短路持续时间（t k）8]开关设备和控制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。

额定短路持续时间的标准值为2s。

如果需要，可以选取小于或大于2s的值。

推荐值为0.5s,1s,3s和4s。

2.根据额定短时耐受电流来确定导体截面：GB3906[附录D]中公式：S=I/a√错误!θ)TMY 25 31.5 60*6 有人采用:S=I √t k jf 10 /165; k jf :集肤效应系数-TMY 取 1.15 计算结果偏大,建 ∝式中：I--额定短时耐受电流；a —材质系数，铜为 13，铝为 8.5；t--额定短路持续时间； △θ—温升（K ），对于裸导体一般取 180K ，对于 4S 持续时间取 215K 。

则：25KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=（25/13）*√4/215=260 mm 231.5KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=（31.5/13）*√4/215=330 mm 240KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=（40/13）*√4/215=420 mm 263KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=（63/13）*√4/215=660 mm 280KA/4S 系统铜母线最小截面积 S=（80/13）*√4/215=840 mm 2接地母线按系统额定短时耐受电流的 86.7%考虑:25KA/4S 系统接地铜母线最小截面积 S=260*86.7% =225mm 231.5KA/4S 系统接地铜母线最小截面积 S=330*86.7% =287mm 240KA/4S 系统接地铜母线最小截面积 S=420*86.7% =370mm 263KA/4S 系统接地铜母线最小截面积 S=660*86.7% =580mm 280KA/4S 系统接地铜母线最小截面积 S=840*86.7% =730mm 2根据以上计算,总结所用 TMY 的最小规格如下:KA 40 63 80系统母线 50*6 80*6 或 60*880*10 100*10接地母线50*5 50*6 50*8 80*8 80*103议采用以上计算.3. 根据额定峰值耐受电流来确定铜母线最大跨距(两个支撑间的最大距离)原则：作用在母线上的作用应力 k g/cm ≤母线允许应力;公式：△j s =1.76L 2i ch2*10-3/aW ≤ △y ;△ y =1400(Cu).700(Al)式中：L —母线支撑间距（cm ）；a —相间距离（cm ）；W ——矩形母线截面系数；i ch ——根据上式导出：L MAX =√1400aw 103/1.76 i ch2=√0.795*106aw/ i ch矩形母线截面系数：１／母线宽度相对时：Ｗ＝０.１６７b 2h;100*10=1.67;80*8=0.8552/母线厚度相对时：Ｗ＝０.１６７bh 2;100*10=16.7;80*8=8.55其中：b(cm): 母线宽度,h(cm): 母线厚度所以:对于 31.5KA 系统,TMY100*10 母线厚度相对时,假定 a=28cm(中置柜), 则:L MIN ==√0.795*106aw/ i ch =240(cm)=2400mm;对于 31.5KA 系统,TMY80*8 母线厚度相对时,假定 a=28cm,则:L MIN ==√0.795*106aw/ i ch =1700mm;对于 40KA 系统,TMY100*10 母线厚度相对时,假定 a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/i ch=1900mm;TMY80*8母线厚度相对时,假定a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/i ch=1370mm;各种母线排列的最小跨距(mm)[280mm相距为例]母线厚度相对时母线宽度相对时TMY100*10T MY80*8TMY100*1TMY80*8理论推荐理论推荐理论推荐理论推荐值值值值值值值值31.52400180017001400750700550500 401900140013701200610600430400就是说：1。

电气的热稳定与动稳定1.定义:热稳定电流是老的称呼，现称：额定短时耐受电流（I K）电流通过导体时，导体要产生热量，并且该热量与电流的平方成正比，当有短路电流通过导体时，将产生巨大的热量，由于短路时间很短，热量来不及向周围介质散发，衡量电路及元件在这很短的时间里，能否承受短路时巨大热量的能力为热稳定（在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的短路电流的有效值）。

额定短时耐受电流的标准值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。

注：R10系列包括数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n的乘积动稳定电流是老的称呼，现称：额定峰值耐受电流（I P）短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力，称作动稳定（在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值）。

额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流。

注：按照系统的特性，可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。

额定短路持续时间（t k）开关设备和控制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。

额定短路持续时间的标准值为2s。

如果需要，可以选取小于或大于2s的值。

推荐值为0.5s,1s,3s和4s。

式中：I--额定短时耐受电流（A）；a—材质系数，铜为13，铝为8.5；t--额定短路持续时间(S)；△θ—温升（K），对于裸导体一般取180K，对于4S持续时间取215K。

则：25KA/4S系统铜母线最小截面积S=（25/13）*√4/215=260 mm231.5KA/4S系统铜母线最小截面积S=（31.5/13）*√4/215=330 mm240KA/4S系统铜母线最小截面积S=（40/13）*√4/215=420 mm263KA/4S系统铜母线最小截面积S=（63/13）*√4/215=660 mm280KA/4S系统铜母线最小截面积S=（80/13）*√4/215=840 mm2接地母线按系统额定短时耐受电流的86.7%考虑:25KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=260*86.7% =225mm231.5KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=330*86.7% =287mm240KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=420*86.7% =370mm263KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=660*86.7% =580mm280KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=840*86.7% =730mm2根据以上计算,总结所用TMY的最小规格如下:有人采用:S=I∝√t k jf 103/165；k jf:集肤效应系数-TMY取1.15计算结果偏大，建议采用以上计算。

电气设备校验一、动稳定校验（工业与民用供配电设计手册，第四版，P375） 采用短路电流使用计算法校验，需满足下列条件：1、短路点冲击电流（峰值）不应大于电气设备额定峰值耐受电流，即： i p ≤I PI p ：三相短路冲击电流（三相短路峰值电流），kA ；I P ：电气设备额定峰值耐受电流（额定动稳定电流I dyn 或额定机械短路电流I MCSr ），kA 。

2、短路电流在电气设备接线端子上的作用力，不应大于接线端子允许静态拉力额定值，即：F k3≤F th 或F tv F th ：电气设备接线端子允许静态水平力，N ； F tv ：电气设备接线端子允许静态垂直力，N 。

二、热稳定校验（工业与民用供配电设计手册，第四版，P381） 采用短路电流使用计算法校验。

1、电气设备能耐受短路电流流过时间内产生的热效应而不至损坏，则认为电气设备满足短路电流热稳定要求，即： Qt ≤I 2t Qt ：短路电流热效应，kA ·s ；I ：电气设备额定短时耐受电流均方根值（开断电流），kA ； t ：额定短时耐受时间，s 。

3、导体和电缆的热稳定校验 （1）导体热稳定允许的最小截面积 选用不小于计算值的导体截面积，即：3tm in 10CQ S ⨯=m in S ：导体满足热稳定所需的最小截面积，mm 2； t Q ：短路电流产生的热效应，kA 2▪s ；C ：导体的热稳定系数。

（2）电缆热稳定允许的最小截面积 选用不小于计算值的电缆截面积，即：5t m in10CQ S ⨯= m in S ：电缆满足热稳定所需的最小截面积，mm 2； t Q ：短路电流产生的热效应，kA 2▪s ；C ：电缆的热稳定系数。

三、电气设备其他要求（工业与民用供配电设计手册，第四版，P385） 1、高压交流断路器（真空断路器、SF6断路器等） ①35kV 及以下：真空断路器或SF6断路器。

②66kV 和110kV ：SF6断路器。

电气的热稳定与动稳定1.定义:热稳定电流是老的称呼，现称：额定短时耐受电流（I K）电流通过导体时，导体要产生热量，并且该热量与电流的平方成正比，当有短路电流通过导体时，将产生巨大的热量，由于短路时间很短，热量来不及向周围介质散发，衡量电路及元件在这很短的时间里，能否承受短路时巨大热量的能力为热稳定（在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的短路电流的有效值）。

额定短时耐受电流的标准值应当从GB762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。

注：R10系列包括数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n的乘积动稳定电流是老的称呼，现称：额定峰值耐受电流（I P）短路电流、短路冲击电流通过导体时，相邻载流导体间将产生巨大的电动力，衡量电路及元件能否承受短路时最大电动力的这种能力，称作动稳定（在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值）。

额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流。

注：按照系统的特性，可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。

额定短路持续时间（t k）开关设备和控制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。

额定短路持续时间的标准值为2s。

如果需要，可以选取小于或大于2s的值。

推荐值为0.5s,1s,3s和4s。

2.根据额定短时耐受电流来确定导体截面：GB3906[附录D]中公式：S=I/a√(t/△θ)式中：I--额定短时耐受电流（A）；a—材质系数，铜为13，铝为8.5；t--额定短路持续时间(S)；△θ—温升（K），对于裸导体一般取180K，对于4S持续时间取215K。

则：25KA/4S系统铜母线最小截面积S=（25/13）*√4/215=260 mm231.5KA/4S系统铜母线最小截面积S=（31.5/13）*√4/215=330 mm240KA/4S系统铜母线最小截面积S=（40/13）*√4/215=420 mm263KA/4S系统铜母线最小截面积S=（63/13）*√4/215=660 mm280KA/4S系统铜母线最小截面积S=（80/13）*√4/215=840 mm2接地母线按系统额定短时耐受电流的86.7%考虑:25KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=260*86.7% =225mm231.5KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=330*86.7% =287mm240KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=420*86.7%=370mm263KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=660*86.7% =580mm280KA/4S系统接地铜母线最小截面积S=840*86.7% =730mm2根据以上计算,总结所用TMY的最小规格如下:有人采用:S=I∝√t k jf 10/165；k jf:集肤效应系数-TMY取1.15计算结果偏大，建议采用以上计算。

动稳定和热稳定校验
电流互感器的热稳定效验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进行。

电流互感器热稳定能力常以1秒钟通过的一次额定电流t I 或一次额定电流1N I 的倍数K t 表示，热稳定按下式校验：
2I t Q t K ≥ 或 2()1K I Q t N K ≥ （t=1）
电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的动稳定电流e s i 或一次额定电流最大值（
1N ）的倍数e s K 动稳定电流倍数表示，故内部动稳定可用下式校验
i i e s s h ≥ 或
1K i N e s s h
≥ 由于临相之间电流相互作用，使电流互感器绝缘瓷帽上受到外力的作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验瓷套管的机械强度。

瓷套上的作用力可由一般电动力公式计算，故外面动稳定应满足
721.7310/()F
i l a N a l s h -≥⨯
式中 F a l ─作用于电流互感器瓷帽端部的允许力；
l ─电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子之间的跨距。

系数0.5表示互感器瓷套端部承受该跨上电动力的一半。

对于瓷绝缘的母线型电流互感器（如LMC 型），其端部作用力可用下式校验
71.7310/()F
i L a N a l s h c -≥⨯
表5—9 所选60KV 电流互感器的主要参数
安装
地点
型 号 额定电压 (KV) 额定 变流比 (A) 动稳定电流 倍数 1S 热稳定电流 倍数 60KV 侧 LCWB5-63 60 750~1500 62.5~125 62.5~62.5 注：LCWB5-63型电流互感器为瓷箱式、油纸绝缘，用于额定频率为50HZ ，额定电压为63KV 的电力系统作电流，电能测量和继电保护作用。

动稳定与热稳定1.定义:热稳定电流是老的称呼，现称：额定短时耐受电流（I K ）在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的电流的有效值。

额定短时耐受电流的标准值应当从GB 762中规定的R10系列中选取，并应该等于开关设备和控制设备的短路额定值。

注：R10系列包括数字1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n 的乘积动稳定电流是老的称呼，现称：额定峰值耐受电流（I P ）在规定的使用和性能条件下，开关设备和控制设备在合闸位置能够承载的额定短时耐受电流第一个大半波的电流峰值。

额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流。

注：按照系统的特性，可能需要高于2.5倍额定短时耐受电流的数值。

额定短路持续时间（t k ）8]开关设备和控制设备在合闸位置能承载额定短时耐受电流的时间间隔。

额定短路持续时间的标准值为2s 。

如果需要，可以选取小于或大于2s 的值。

推荐值为0.5s,1s,3s 和4s 。

2.根据额定短时耐受电流来确定导体截面：公式：△θt a I S k *= 式中：I k --额定短时耐受电流；a —材质系数，铜为13，铝为8.5；t--额定短路持续时间；△θ—温升（K ），对于裸导体一般取180K ，对于4S 持续时间取215K 。

则：25KA/4S 系统铜母线最小截面积S=（25/13）*√4/215=260 mm 231.5KA/4S 系统铜母线最小截面积S=（31.5/13）*√4/215=330 mm 240KA/4S 系统铜母线最小截面积S=（40/13）*√4/215=420 mm 263KA/4S 系统铜母线最小截面积S=（63/13）*√4/215=660 mm 2接地母线按系统额定短时耐受电流的86.7%考虑:25KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=260*86.7% =225mm 231.5KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=330*86.7% =287mm 240KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=420*86.7% =370mm 263KA/4S 系统接地铜母线最小截面积S=660*86.7% =580mm 2根据以上计算,总结所用TMY 的最小规格如下:∝ jf 10jf 采用以上计算.3.根据额定峰值耐受电流来确定铜母线最大跨距(两个支撑间的最大距离)原则：作用在母线上的作用应力kg/cm≤母线允许应力;公式：△js=1.76L2i ch2*10-3/aW≤△y;△y=1400(Cu).700(Al)式中：L—母线支撑间距（cm）；a—相间距离（cm）；W——矩形母线截面系数；i ch——根据上式导出：L MAX=√1400aw 103/1.76 i ch2=√0.795*106aw/ i ch矩形母线截面系数：１／母线宽度相对时：Ｗ＝０.１６７b2h;100*10=1.67;80*8=0.8552/母线厚度相对时：Ｗ＝０.１６７bh2;100*10=16.7;80*8=8.55其中：b(cm): 母线宽度,h(cm): 母线厚度所以:对于31.5KA系统,TMY100*10母线厚度相对时,假定a=28cm(中置柜),则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=240(cm)=2400mm;对于31.5KA系统,TMY80*8母线厚度相对时,假定a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=1700mm;对于40KA系统,TMY100*10母线厚度相对时,假定a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=1900mm;TMY80*8母线厚度相对时,假定a=28cm,则:L MIN==√0.795*106aw/ i ch=1370mm;各种母线排列的最小跨距(mm)[280mm相距为例]母线厚度相对时母线宽度相对时母线三角排列时(估算)TMY100*1 0 TMY80*8 TMY100*1TMY80*8TMY100*1TMY80*8理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值理论值推荐值31. 5 2400 1800 170140750 700 550 500 1300 1200 950 80040 1900 1400 1370 120610 600 430 400 1050 1000 750 700就是说：1。

线路的热稳定动稳定计算
线路的热稳定和动稳定计算是电力系统中非常重要的一部分，
它们涉及到线路的热平衡和动态稳定性分析。

首先，让我们来看看
线路的热稳定计算。

线路的热稳定计算主要是指对输电线路的电流
负载能力进行评估，以确保线路在长时间负载情况下不会过热而导
致故障。

这涉及到考虑线路的电阻、环境温度、风速等因素，通过
数学模型和计算方法来确定线路的额定负载能力，从而保证线路的
安全运行。

另外，动稳定计算则是指对电力系统在发生大幅度扰动（如短
路故障、大功率负荷突然变化等）后的稳定性进行分析和评估。

这
种计算通常涉及到对系统的动态响应、振荡特性等进行建模和仿真，以确定系统在扰动后是否能够快速恢复稳定状态。

动态稳定计算的
结果对于系统的保护装置和控制策略设计具有重要的指导意义。

从技术角度来看，线路的热稳定计算需要考虑线路的材料、截面、环境温度、风速等因素，可以通过有限元分析等方法进行模拟
和计算。

而动态稳定计算则需要考虑系统的动态特性、控制策略、
保护装置等因素，可以通过数学建模和仿真软件进行分析。

总的来说，线路的热稳定和动稳定计算是电力系统运行和规划中不可或缺的一部分，它们对于确保系统的安全稳定运行具有重要意义。

通过科学的计算和分析，可以有效地指导系统的设计、运行和维护，提高电力系统的可靠性和稳定性。

线路的热稳定动稳定计算
线路的热稳定动稳定计算是一项重要的工程技术，它在电力、通信、交通等领域都有广泛的应用。

本文将从人类视角出发，向读者生动地描述线路的热稳定动稳定计算过程。

让我们一起来了解一下什么是线路的热稳定动稳定计算。

当电流通过线路时，线路会因为电流的存在而发热。

而线路的热稳定性指的就是线路在长时间运行过程中，能否保持稳定的温度。

动稳定性则是指线路在电流变化时，能否保持稳定的温度。

这两个指标都是评估线路安全运行的重要因素。

在进行线路的热稳定动稳定计算时，我们需要考虑多种因素。

首先，我们需要了解线路的材料特性，包括导线的材质、绝缘材料的热导率等。

然后，我们需要考虑线路的环境条件，比如周围的温度、风速等。

接下来，我们需要测量线路的电流和电压，以及其他相关参数。

最后，我们可以使用计算软件进行热稳定动稳定计算，得到线路的温度变化情况。

通过热稳定动稳定计算，我们可以评估线路的热稳定性和动稳定性是否符合设计要求。

如果线路的温度超过了设计限制，就可能会导致线路的老化、绝缘破损甚至火灾等严重后果。

因此，热稳定动稳定计算对于确保线路的安全运行至关重要。

总结一下，线路的热稳定动稳定计算是一项重要的工程技术，它通
过分析线路材料特性、环境条件和电流参数等多种因素，评估线路的热稳定性和动稳定性。

这项计算对于确保线路的安全运行至关重要，它可以帮助我们及时发现线路存在的问题，并采取相应的措施进行修复。

希望通过本文的描述，读者能更好地理解线路的热稳定动稳定计算的重要性和应用价值。