导体和电器选择设计技术规定SDGJ1486.docx
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导体和电器选择设计技术规定SDGJ1486
第一章总则
第二章裸导体
第三章高压断路器
第四章高压隔离开关
第五章SF6封闭式组合电器
第六章高压熔断器
第七章限流电抗器
第八章消弧线圈
第九章电流互感器
第十章电压互感器
第十一章绝缘子及穿墙套管
第十二章避雷器
附件短路电流实用计算
附录一高压输变电设备的绝缘水平
附录二发电厂、变电所污秽分级标准
附录三裸导体的长期允许载流量及其校正系数
附录四导体的经济电流密度
附录五有关法定计量单位名称、符号及换算表
附录六本规定用词说明
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导体和电器选择设计技术规定
SDGJ14-86
关于颁发《导体和电器选择设计技术规定》
（SDGJ14—86）的通知
（87）水电电规技字第4号
（87）水电机字第4号
为适应电力建设发展的需要，电力规划设计院和水利水电规划设计院委托西北电力设计院对一九八○年颁发的《导体和电器选择设计技术规定》DLGJ14—80（试行）进行了修订。
这次修订工作，系根据当前我国的技术经济政策和近几年来我国的建设和生产运行实践经验，结合当前的实际情况和尽可能吸收国外先进技术进行的。
一九八六年四月由电力规划设计院和水利水电规划设计院对修订后的技术规定组织了审查，现颁发实施。
在执行本规定过程中，如发现有不妥和需要补充时，请将意见寄西北电力设计院，并抄送电力规划设计院和水利水电规划设计院。
1987年1月17日
第一章总则
第一节一般规定
第1.1.1条本规定适用于发电厂和变电所新建工程选择交流3～500kV的导体和电器。
对扩建和改建工程可参照使用。
第1.1.2条选择导体和电器的一般原则如下：
一、应力求技术先进，安全适用，经济合理；
二、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；
三、应按当地环境条件校核；
四、应与整个工程的建设标准协调一致；
五、选择的导体品种不宜太多；
六、选用新产品应积极慎重。
新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。
第1.1.3条选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压。
第1.1.4条选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。
由于高压开断电器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。
在断路器、隔离开关、空气自然冷却限流电抗器等电器各部分的最大允许发热温度，不超过《交流高压电器在长期工作时的发热》GB763—74所规定的数值情况下，当这些电器使用在环境温度高于+40℃（但不高于+60℃）时，环境温度每增加1℃，减少额定电流1.8%；当使用在环境温度低于+40℃时，环境温度每降低1℃，增加额定电流0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流的20%。
第1.1.5条验算导体和电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按具体工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划（宜为该期工程建成后5～10年）。
确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。
第1.1.6条验算导体和电器用的短路电流，按下列情况进行计算：
一、除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。
二、在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。
第1.1.7条对不带电抗器回路的计算短路点应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。
对带电抗器的6～10kV出线与厂用分支线回路的计算短路点，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管应选择在电抗器前外，其余导体和电器宜选择在电抗器之后。
第1.1.8条导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，可按三相短路验算。
若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统，自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况验算。
第1.1.9条用熔断器保护的导体和电器可不验算热稳定；除用有限流作用的熔断器保护者外，裸导体和电器的动稳定仍应验算。
用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。
第1.1.10条验算裸导体短路热效应的计算时间，宜采用主保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。
如主保护有死区时，则采用能对该死区起作用的后备保护动作时间，并采用相应处的短路电流值。
电器的短路热效应计算时间，宜采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。
第1.1.11条电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定，并按附录一所列数值选取。
在进行绝缘配合时，应权衡过电压的各种保护装置、设备造价、维修费用以及故障损失等因素，力求取得较高的综合经济效益，当所选电器的绝缘水平低于附录一所列数值，或220kV及以上电压等级的电器采用附录一中降低一级的绝缘水平时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。
第1.1.12条在正常运行和短路时，电器引线的最大作用力不应大于电器端子允许的荷载。
屋外配电装置的导体、套管、绝缘子和金具，应根据当地气象条件和不同受力状态进行力学计算。
其安全系数不应小于表1.1.12所列数值。
表1.1.12导体和绝缘子的安全系数
类别
荷载长期
作用时
荷载短时
作用时
套管、支持绝缘子及其金具
2.5
1.67
悬式绝缘子及其金具①
4
2.5
软导线
4
2.5
硬导体②
2.0
1.67
①悬式绝缘子的安全系数对应于一小时机电试验荷载，而不是破坏荷载。
若是后者，安全系数则分别应为5.3和3.3。
②硬导体的安全系数对应于破坏应力，而不是屈服点应力。
若是后者，安全系数则分别应为1.6和1.4。
第二节环境条件
第1.2.1条选择导体和电器时，应按当地环境条件校核。
当气温、风速、湿度、污秽、海拔、地震、覆冰等环境条件超出一般电器的基本使用条件时，应通过技术经济比较分别采取下列措施：
一、向制造部门提出补充要求，订制符合当地环境条件的产品；
二、在设计或运行中采取相应的防护措施，如采用屋内配电装置、水冲洗、减震器等。
第1.2.2条选择导体和电器的环境温度宜采用表1.2.2所列数值。
第1.2.3条选择屋外导体时，应考虑日照的影响。
对于按经济电流密度选择的屋外导体，如发电机引出线的封闭母线，组合导线等，可不校验日照的影响。
计算导体日照的附加温升时，日照强度取0.1W/cm2，风速取0.5m/s。
日照对屋外电器的影响，应由制造部门在产品设计中考虑。
当缺乏数据时，可按电器额定电流的80%选择设备。
表1.2.2选择导体和电器的环境温度（℃）
类别
安装场所
环境温度
最高
最低
裸导体
屋外
最热月平均最高温度
屋内
该处通风设计温度。
当无资料时，可取最热月平均最高温度加5℃
电器
屋外
年最高温度
年最低温度
屋内电抗器
该处通风设计最高排风温度
屋内其它
该处通风设计温度。
当无资料时，可取最热月平均最高温度加5℃
注：
1.年最高（或最低）温度为一年中所测得的最高（或最低）温度的多年平均值。
2.最热月平均最高温度为最热月每日最高温度的月平均值；取多年平均值。
第1.2.4条选择导体和电器时所用的最大风速，可取离地面10m高、30年一遇的10min平均最大风速。
最大设计风速超过35m/s的地区，可在屋外配电装置的布置中采取措施。
阵风对屋外电器及电瓷产品的影响，应由制造部门在产品设计中考虑。
500kV电器宜采用离地面10m高、50年一遇10min平均最大风速。
第1.2.5条在积雪、覆冰严重地区，应尽量采取防止冰雪引起事故的措施。
隔离开关的破冰厚度，应大于安装场所最大覆冰厚度。
第1.2.6条选择导体和电器的相对湿度，应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。
对湿度较高的场所，应采用该处实际相对湿度。
当无资料时，相对湿度可比当地湿度最高月份的平均相对湿度高5%。
第1.2.7条为保证空气污秽地区导体和电器的安全运行，在工程设计中应根据污秽情况选用下列措施：
一、增大电瓷外绝缘的有效泄漏比距，选用有利于防污的电瓷造型，如采用半导体釉、大小伞、大倾角、钟罩式等特制绝缘子。
二、对2级及以上污秽区的63～110kV配电装置宜采用屋内型。
当技术经济合理时，220kV配电装置也可采用屋内型。
发电厂、变电所污秽分级标准见附录二。
第1.2.8条对安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝缘一般应予加强。
当海拔高度在4000m以下时，其试验电压应乘以系数K，系数K的计算公式如下：
式中H——安装地点的海拔高度（m）。
海拔高度超过1000m的地区，可选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。
在海拔3000m以下地区，220kV及以下配电装置也可选用磁吹避雷器来保护一般电器的外绝缘。
由于现有110kV及以下大多数电器的外绝缘有一定裕度，故可使用在海拔2000m以下的地区。
第1.2.9条选择导体和电器时，应根据当地的地震烈度选用能够满足地震要求的产品。
地震基本烈度为7度及以下地区的电器可不另采取防震措施。
在7度以上地区，电器应能承受相应地震烈度的地震力。
在安装时，应考虑支架对地震力的放大作用。
电器的辅助设备应具有与主设备相同的抗震能力。
第1.2.10条电器及金具在1.1倍最高工作相电压下，晴天夜晚不应出现可见电晕，110kV及以上电压户外晴天无线电干扰电压不应大于2500μV，并应由制造部门在产品设计中考虑。
第1.2.11条电器的连续性噪音水平不应大于85dB。
断路器的非连续性噪音水平，屋内不应大于90dB；屋外的空气断路器不应大于110dB（测试位置距声源设备外沿垂直面的水平距离为2m、离地高度1～1.5m处）。
第二章裸导体
第一节一般规定
第2.1.1条裸导体应根据具体情况，按下列技术条件进行选择或校验：
一、电流；
二、经济电流密度；
三、电晕；
四、动稳定或机械强度；
五、热稳定；
六、允许电压降。
第2.1.2条裸导体尚应按下列使用环境条件校验：
一、环境温度；
二、日照；
三、风速；
四、污秽；
五、海拔高度。
注：
当在屋内使用时，可不校验第二、三、四项。
第2.1.3条载流导体宜采用铝质材料。
下列场所可选用铜质材料的硬导体：
一、持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部或采用硬铝导体穿套管有困难时；
二、污秽对铜腐蚀轻微而对铝有较严重腐蚀的场所。
第2.1.4条导体的正常最高工作温度不应超过+70℃，在计及日照影响时，钢芯铝线及管形导体可按不超过+80℃考虑。
当导体接触面处有镀（搪）锡的可靠覆盖层时，可提高到+85℃。
第2.1.5条在按回路正常工作电流选择导体截面时，导体的长期允许载流量，应按所在地区的海拔及环境温度进行修正。
导体的长期允许载流量及其修正系数可用附录三所列数值。
导体采用多导体结构时，应考虑邻近效应和热屏蔽对载流量的影响。
第2.1.6条除配电装置的汇流母线外，较长导体的截面应按经济电流密度选择。
导体的经济电流密度可参照附录四所列数值选取。
当无合适规格导体时，导体面积可按经济电流密度计算截面的相邻下一档选取。
第2.1.7条110kV及以上导体的电晕临界电压应大于导体安装处的最高工作电压。
单根导线和分裂导线的电晕临界电压可按下式计算：
式中U0——电晕临界电压（kV，线电压有效值）；
K——三相导线水平排列时，考虑中间导线电容比平均电容大的不均匀系数，一般取0.96；
n——分裂导线根数，对单根导线n=1；
d——分裂间距（cm）；
m1——导线表面粗糙系数，一般取0.9；
m2——天气系数，晴天取1.0，雨天取0.85；
r0——导线半径（cm）；
——分裂导线等效半径（cm），
单根导线：
=
，
双分裂导线：
三分裂导线：
；
——导线相间几何均距，三相导线水平排列时
=1.26a；
a——相间距离（cm）；
δ——相对空气密度；
p——大气压力（Pa）；
t——空气温度，t=25-0.005H（℃）；
H——海拔高度（m）。
海拔高度不超过1000m的地区，在常用相间距离情况下，如导体型号或外径不小于表2.1.7所列数值时，可不进行电晕校验。
表2.1.7可不进行电晕校验的最小导体型号及外径
电压
（kV）
110
220
330
软导线型号
LGJ-70
LGJ-300
LGKK-590/50
2×LGJQ-300
管形导体外径（mm）
φ20
φ30
φ40
第2.1.8条验算短路热稳定时，导体的最高允许温度，对硬铝及铝锰合金可取200℃；硬铜可取300℃。
短路前的导体温度应采用额定负荷下的工作温度。
裸导体的热稳定可用下式验算：
式中S——裸导体的载流截面（mm2）；
——短路电流的热效应（A2s）；
C——热稳定系数。
在不同的工作温度下，C值可取表2.1.8所列数值。
表2.1.8不同工作温度下C值
工作温度（℃）
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
硬铝及铝锰合金
99
97
95
93
91
89
87
85
83
81
79
硬铜
186
183
181
179
176
174
171
169
166
164
161
第2.1.9条导体和导体、导体和电器的连接处，应有可靠的连接接头。
硬导体间的连接应尽量采用焊接，需要断开的接头及导体与电器端子的连接处，应采用螺栓连接。
不同金属的螺栓连接接头，在屋外或特殊潮湿的屋内，应有特殊的结构措施和适当的防腐蚀保护。
金具应选用合适的标准产品。
第2.1.10条导体无镀层接头接触面的电流密度，不应超过表2.1.10所列数值。
表2.1.10无镀层接头接触面的电流密表A/mm2
工作电流
JCu（铜—铜）
JA1（铝—铝）
＜200
0.31
JA1=0.78JCu
200～2000
0.31-1.05（I-200）×10-4
＞2000
0.12
注：
I为回路工作电流。
矩形导体接头的搭接长度不应小于导体的宽度。
第二节软导线
第2.2.1条330kV软导线宜选用空心导线，500kV软导线宜选用双分裂导线。
第2.2.2条220kV及以下复导线的间距可取100～200mm。
330kV及以上双分裂导线的分裂间距可取200～400mm，载流量较小的回路，如电压互感器、耦合电容器等回路，可采用较小截面的导线。
在确定复导线和双分裂导线间隔棒的间距时应考虑短路动态拉力的大小和时间对构架和电器接线端子的影响，避开动态拉力最大值的临界点。
对架空导线，间隔棒的间距可取较大的数值；对设备间的连接导线，间距可取较小的数值。
第2.2.3条在空气中含盐量较大的沿海地区或周围气体对铝有明显腐蚀的场所，宜选用防腐型铝绞线。
防腐型绞线的载流量可采用同型导线的数值。
第三节硬导体
第2.3.1条20kV及以下回路的正常工作电流在4000A及以下时，宜选用矩形导体；在4000～8000A时，宜选用槽形导体。
110kV及以上高压配电装置，当采用硬导体时，宜用铝合金管形导体。
500kV硬导体可采用单根大直径圆管或多根小直径圆管组成的分裂结构，固定方式可采用支持式或悬吊式。
第2.3.2条验算短路动稳定时，硬导体的最大应力不应大于表2.3.2所列数值。
重要回路（如发电机、主变压器回路及配电装置汇流母线等）的硬导体应力计算，还应考虑共振的影响。
表2.3.2硬导体的最大允许应力MPa
导体材料
硬铝
硬铜
LF21型铝锰合金管
最大允许应力
70
140
90
注：
1.对于矩形或槽形铝导体，可能达不到表中所列硬铝数值，选择导体时，应向制造部门咨询。
2.表内所列数值为计及安全系数后的最大允许应力。
安全系数一般取1.7（对应于材料破坏应力）或1.4（对应于屈服点应力）。
第2.3.3条校验槽形导体动稳定时，其片间电动力可按形状系数法进行计算。
第2.3.4条屋外管形导体荷载组合可采用表2.3.4所列条件。
表2.3.4荷载组合条件
状态
风速
自重
引下线重
覆冰重量
短路电动力
地震力
正常时
有冰时的风速
最大风速
√
√
√
√
√
短路时
50%最大风速且不小于15m/s
√
√
√
地震时
25%最大风速
√
√
相应震级的地震力
注：
√为计算时应采用的荷载条件。
第2.3.5条屋外管形导体的微风振动，可按下式校验：
式中
——管形导体产生微风共振的计算风速（m/s）；
f——导体各阶固有频率（Hz）；
D——铝管外径（m）；
A——频率系数，圆管可取0.214。
当计算风速小于6m/s时，可采用下列措施消除微风振动：
一、在管内加装阻尼线；
二、加装动力消振器；
三、采用长托架。
第2.3.6条管形导体在无冰无风正常状态下的挠度，一般不大于（0.5～1）D（D为导体直径）。
第2.3.7条为消除220kV及以上电压管形导体的端部效应，可适当延长导体端部或在端部加装屏蔽电极。
第2.3.8条为减少钢构发热，当裸导体工作电流大于1500A时，不应使每相导体的支持钢构及导体支持夹板的零件（套管板、双头螺栓、压板、垫板等）构成闭合磁路。
对于工作电流大于4000A的裸导体的邻近钢构，应采取避免构成闭合磁路或装设短路环等措施。
第2.3.9条在有可能发生不同沉陷和振动的场所，硬导体和电器连接处，应装设伸缩接头或采取防振措施。
为了消除由于温度变化引起的危险应力，矩形硬铝导体的直线段一般每隔20m左右安装一个伸缩接头。
对滑动支持式铝管母线一般每隔30～40m安装一个伸缩接头；对滚动支持式铝管母线应根据计算确定。
第2.3.10条导体伸缩接头的截面应稍大于其所连接导体的截面，也可采用定型伸缩接头产品。
第四节封闭母线
第2.4.1条对于功率为200MW及以上的发电机引出线厂用电源和电压互感器等分支线，为避免相间短路和减少导体对邻近钢构的感应发热，宜采用全连式分相封闭母线。
第2.4.2条功率为200～600MW发电机的封闭母线，宜采用制造部门的定型产品。
第2.4.3条当选用的封闭母线为非定型产品时，应进行导体和外壳发热、应力、以及绝缘子抗弯的计算，并校验固有振动频率，还应进行型式试验。
对于与封闭母线配套的隔离开关和电流互感器允许温升条件，应与封闭母线一致。
第2.4.4条封闭母线的导体和外壳宜采用纯铝圆形结构，导体的固定可采用三个绝缘子或带有弹性固定结构的单个绝缘子支持方式。
导体的螺栓式接头接触面必须镀银。
封闭母线外壳采用多点接地方式（即外壳和支持点间均不绝缘），并在外壳短路板处设置可靠的接地点。
接地回路应能满足短路电流动、热稳定的要求。
第2.4.5条在进行封闭母线的热平衡计算时，导体最高允许温度不宜大于+90℃，外壳最高允许温度不应大于+70℃，外壳发热计算电流可取母线的计算电流。
对具有较长垂直段的封闭母线进行热平衡计算时，尚应计及垂直段对温升的影响。
第2.4.6条当母线采用单个绝缘子支持时，应进行母线应力、弹性固定结构应力和绝缘子抗弯计算，对于发电机主回路宜采用集中参数动态法计算，而对厂用分支回路宜采用分布参数动态法计算。
当采用三个绝缘子支持时，可不进行绝缘子的抗弯计算。
第2.4.7条封闭母线与电器的连接处，导体和外壳应设置可拆卸的伸缩接头。
当直线段长度在20m左右以及有可能发生不同沉陷的场所，导体和外壳宜设置焊接的伸缩接头。
第三章高压断路器
第3.0.1条断路器及其操动机构应按下列技术条件选择：
一、电压；
二、电流；
三、频率；
四、绝缘水平；
五、开断电流；
六、短路关合电流；
七、动稳定电流；
八、热稳定电流和持续时间；
九、特殊开断性能；
十、操作顺序；
十一、机械荷载；
十二、操作次数；
十三、分、合闸时间；
十四、过电压；
十五、操动机构型式、操作气压、操作电压、相数；
十六、噪音水平。
第3.0.2条断路器尚应按下列使用环境条件校验：
一、环境温度；
二、日温差；
三、最大风速；
四、相对湿度；
五、污秽；
六、海拔高度；
七、地震烈度。
注：
当在屋内使用时，可不校验第二、三、五项；在屋外使用时，则不校验第四项。
第3.0.3条在校核断路器的断流能力时，应用开断电流代替断流容量。
宜取断路器实际开断时间（继电保护动作时间与断路器分闸时间之和）的短路电流作为校验条件。
第3.0.4条在中性点直接接地或经小阻抗接地的系统中选择断路器时，应取首相开断系数为1.3的额定开断电流；在110kV及以下的中性点非直接接地的系统中，则应取首相开断系数为1.5的额定开断电流。
第3.0.5条装有自动重合闸装置的断路器，应考虑重合闸对额定开断电流的影响。
第3.0.6条由于电力系统大容量机组的出现以及快速保护和高速断路器的使用，在靠近电源处的短路点（如发电机回路、发电机电压配电装置、高压厂用配电装置、发电厂及枢纽变电所的高压配电装置等），计算的短路电流非周期分量可能超过周期分量幅值的20%，此时应向制造部门咨询断路器的开断性能，或要求制造部门做补充试验。
第3.0.7条断路器的额定关合电流，不应小于短路电流最大冲击值。
第3.0.8条断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定。
采用封闭母线的大容量机组当需要装设断路器时，应选用发电机专用断路器。
第3.0.9条对于110kV以上的电网，当电力系统稳定要求快速切除故障时，应选用分闸时间不大于0.04s的断路器；当采用单相
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