大电流开关柜主回路优化设计

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1、OptimizationDesign优化设计大电流开关柜主回路优化设计马炳烈刘爱华陈念岩（天水长城开关厂甘肃天水741018）1引言布置和导体截面的优化进行研究，提出求》规定的许可温升值。因此，对其优近年来，市场对中压大参数交流一些技术措施。化的最终目标应该为：在试验电流金属封闭开关设备(以下简称开关柜)(1.1倍额定电流)和满足标准规定的许的需求逐年增加，如12kV开关柜，3多导体之间的附加损耗系数可温升值下，使所使用的导体的截面额定电流要达到4000～6300A甚至在相邻的两导体构成的交流电流积总和最小，或者说要使导体的电流8000A，额定开断电流

2、达63kA或更回路中，由于导体的自感、互感和分布密度最大化。大。对这样的大参数开关柜，关键技术电容等的影响，每根导体的载流都会在图1所示的各相四导体三相载主要有两项，一是提高开断能力，二是受到自身截面形状、尺寸和相邻导体流系统的试验中发现，这些同截面导载流主回路的设计。对载流主回路进的影响。宏观来看，这些影响可以用导体的温升，与每一导体各自的平均电行优化，减少铜铝有色金属的用量，既体在交流条件的电阻相对于直流条件流密度值呈现为密切的正相关关系，对制造厂有经济利益，也具有节约资的电阻的变化，即采用附加损耗系数以致可以不需考虑导体受邻近效应产源的社会意义，

3、并且还可提高产品的来描述：生的在导体整个截面区域内实际电流可靠性，减少用户在产品全寿命周期R＝KR密度分布不均匀的影响。这样，就把多aad的成本投入，对产品制造商、用户和社K＝KK导体布置的优化任务简化为在符合温asapa会都有价值。式中K——导体的集肤效应系数；升规定下提高各导体载流的均衡性。saK——导体的邻近效应系数。经过对不同截面导体的比较，以pa2任务的提出在导体截面一定时，一个导体受在相同温升值下，各自载流的电流密开关柜是除外部连接外，由完全封另一相邻导体作用的邻近效应，与相度大小作为判据。闭于接地金属外壳内的开关元件、相关邻导体通过电流时

4、所产生磁场的磁感的控制、测量、保护装置及其内部连接、应强度大小、方向和它自身电流的方5各相四导体三相载流系统支持件，连同该外壳所构成的设备的总向有关。在每相由多根导体构成的三的试验称。大电流开关柜的主回路，包括断路相交流载流系统中，同相两导体之间试验模型如图1所示，每相回路由器、隔离开关等开关元件、主母线、连的邻近效应表现为使导体的电流分布4根立放的铜母线(TMY120×100)构接母线、引入引出分支母线组成。其中，趋向两导体的外侧，而不同相的两导成，图a为各导体平行直列布置，图b开关元件的载流部件是独立设计的，可体之间，由于两导体电流之间存在120°

5、为A、C相外侧导体与内侧导体在长度采用复杂的异型结构件来满足在相应条相差，其邻近效应使电流分布偏于趋方向的中点用特制连接件进行了换位，件下的许可温升要求，装于开关柜内时向内侧。这样，系统中特定导体所受其每相4根导体之间的间距依次为只考虑符合它们的安装条件，如风道、他导体影响的总邻近效应系数就还与10mm、55mm、10mm，等同于开关柜与铁磁材料构件的距离等即可。而对主该导体的相别和所处位置相关。实际结构中母线支持金具的结构。母线和分支母线，必须要考虑长跨距和试验时，通以三相平衡电流，对每连接标准化的要求，因此设计中都是选4开关柜主回路的优化目标根导体

6、的载流进行单独测量，计算出择特定截面型式和尺寸的导体，根据回开关柜结构件，包括主回路各部各导体载流占相总电流的比例，如表1路电流大小去确定各相所需使用的导体件的温升应符合GB/T11022《高压开所示。根数及布置。本文为对多导体载流系统关设备和控制设备标准的共用技术要分析表中数据，可以得到：2006年第10期电气制造37优化设计OptimizationDesign(1)直列布置时，边相内、外侧导表13×4裈MY120×10载流系统各导体载流量与相电流的比例体的总附加损耗差异非常大，在1倍左D（mm）导体布置　A1A2A3A4B1B2B3B4C1C2C3

7、C4300直列0.360.260.190.190.310.220.200.270.210.170.260.36右，而中相导体间的差异也较大。在交叉0.270.220.280.230.270.230.270.230.240.280.210.27350直列0.350.250.190.210.310.220.200.270.220.180.250.35300mm相距时，取各相载流最大导体交叉0.270.210.290.230.270.230.260.240.240.270.220.27与载流最小导体进行比较，C相C4与400直列0.340.260.190.2

8、10.300.230.200.270.220.180.260.34交叉0.260.210.30