如何计算架构高度来满足电力安全要求？

（1）母线架构高度

H_m≥H_z+H_g+f_m+r+Δh （16-12）

式中 H_z——母线隔离开关支架高度（cm）；

H_g——母线隔离开关本体（至端子）高度（cm）；

f_m——母线最大弧垂（cm）；

r——母线半径（cm）；

Δh——母线隔离开关端子与母线间垂直距离（cm）。

Δh值由以下两个基本条件校验确定（见图16-9）。

图16-9 母线引下线各点的弧垂

1）母线引下线最低点离地距离不小于C值。其校验式为

H_z+H_g-f₀≥C （16-13）

式中 f₀——母线隔离开关端子以下的母线引下线弧垂（cm）。

2）在不同气象条件下，母线引下线与B相母线之间的净距不小于各种状态时的A₂值。其校验式为

asinγ+f_xcosrcosα-r-r₁﹥A₂ （16-14）

式中 a——母线相间距离（cm）；

γ——母线引下线两固定端连接线的倾角；

S——母线隔离开关端子与母线间水平距离（cm）；

f_x——距离B相母线最近点E处的母线引下线弧垂（cm）。

α——母线引下线的风偏角；

r₁——母线引下线半径（cm）。

通过计算直接求取Δh是困难的。一般可先假设一个垂直距离Δh，并在选取恰当的母线隔离开关与母线间水平距离的情况下，对两个基本条件进行校验计算，从而推出垂直距离值来确定架构高度。

（2）进出线架构高度

进出线架构高度H_c由下列条件确定，并取其大者。

1）母线及进出线架构导线均带电，进出线上人检修引下线夹，人跨越母线上方，此时，人的脚对母线的净距不得小于B₁值，见图16-10。

图16-10 上人检修线夹时进出线架高度的校验

式中 H_m——母线架构高度（cm）；

f_m1——进出线下方母线弧垂（cm）；

H_R1——人体下半身的高度，取H_R1=100cm；

f_c1——母线上方进出线上人后的弧垂（cm）；

r——母线半径（cm）。

2）母线及进出线架构导线均带电，母线架构上人检修耐张线夹，人与出线架构导线间的净距不得小于B₁值，见图16-11。

图16-11 人上母线架检修线夹时出线架高度的校验

H_c2≥H_m-f_m2+B₁+H_R2+f_c2+r₂ （16-17）

式中 f_m2——出线架构导线下方母线上人检修耐张线夹时的弧垂（cm）；

H_R2——人体上半身的高度，取H_R2=100cm；

f_c2——母线上方门型架构导线弧垂（cm）；

r₂——门型架构导线半径（cm）。

3）正常运行时门型架构导线与下方母线保持交叉的不同时停电检修的无遮栏带电部分之间的安全净距B₁值。

H_c3≥H_m-f_m3+B₁+f_c3+r+r₁ （16-18）

式中 f_m3——出线架构边相导线下方的母线弧垂（cm）；

f_c3——门型架构导线的弧垂（cm）。

4）考虑变压器搬运和电气设备检修起吊时，变压器和起吊设施顶端至进出线导线的净距不得小于B₁值，见图16-12和图16-13。

H_c4≥H+B₁+f_c4+r₂ （16-19）

式中 H——变压器搬运总高度或起吊设施（扒杆、起重机）顶端高度（cm）；

f_c4——进出线最大弧垂（cm）。

5）母线架构上人伸手时，手对出线架构导线的距离不得小于A₁值，见图16-14。

（3）双层架构的上层横梁对地高度

双层架构两层横梁中心线之间的距离，由下层架构上人，人对上层架构导线的跳线保持A₁值确定，见图16-15。

式中 H_s——双层架构的总高度（cm）；

H_c6——下层架构高度（cm）；

h——下层架构横梁高度（cm）；

H_R3——人体举手高度，取H_R3=230cm；(www.xing528.com)

f_T——上层导线的跳线弧垂（cm）；

r₃——跳线半径（cm）。

图16-12 汽车起重机起吊时架构高度的校验

图16-13 扒杆起吊汽车运输时架构高度的校验

图16-14 母线架构上人时出线架高度的校验

图16-15 双层架构高度的校验

（4）架空地线支柱高度

架空地线的支柱高度可由下式求得

式中 h——架空地线的悬挂高度（cm）；

h₀——被保护导线的悬挂高度（cm）；

D——两架空地线的间距（cm）；

p——高度影响系数，h≤30m，p=1；30＜h≤120m，。

例题1：220kV母线长度140m，1M、2M母线间距6m，最大短路电流40kA，短路切除时间0.35s，母线穿越功率800MVA，计算母线装设地刀的数量为（ ）。

（A）1组 （B）2组 （C）3组 （D）4组

答案：[D]

解答：根据式《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）第574页式（10-2）～式（10-7），可得

选取较小值，所以选取l_f1=64m，l_f′₁=32m。

140-64-32=44m，所以应装设四组接地刀，故D正确。

例题2：（1）图16-16所示为风电场110kV升压站的断面图，该站的土壤电阻率ρ=500Ω·m，请问图中布置上有几处设计错误？并简要说明原因。

图16-16 风电场110kV升压站的断面图

（A）1处 （B）2处 （C）3处 （D）4处

答案：[D]

解答：根据《高压配电装置设计技术规程》（DL/T 5352—2006）表8.1.1，设备运输时，其外廓与无遮栏带电部分之间的距离应为1650mm，根据该规范图8.1.1-3，断路器与电流互感器的顺序有误；根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620—1997）第7.1.8条，当土壤电阻率大于350Ω·m时，不允许在变压器门型架构上装设避雷针；根据《导体和电器选择设计技术规定》（DL/T 5222—2005）第7.5.3条，主变低压侧共箱母线一般用于发电厂厂用高压变回路，此处用共箱母线不妥。

（2）若出线110kV线路间隔宽度为8m，问图16-16中H至少为多少米？

（A）10m （B）11m （C）12m （D）13m

答案：[C]

解答：根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620—1997）式（10）可得

所以应选择C。

例题3：某屋外220kV变电站，地处海拔1000m以下，其高压配电装置的变压器进线间隔断面图如图16-17所示。

图16-17 高压配电装置的变压器进线间隔断面图

（1）图16-17为变电站高压配电装置断面，请判断下列对安全距离的表述中，哪项不满足规程要求？并说明判断依据的有关条文。

（A）母线至隔离开关引下线对地面的净距L1≥4300mm

（B）母线至隔离开关引下线对相邻母线的净距L2≥2000mm

（C）进线跨带电作业时，上跨导线对主母线的垂直距离L3≥2550mm

（D）跳线弧垂L4≥1700mm

答案：[D]

解答：根据《高压配电装置设计技术规程》（DL/T 5352—2006）表8.1.1：A、B、C均正确，跳线弧垂L4≥1800mm，D错误。

（2）该变电站母线高度为10.5m，母线隔离开关支架高度2.5m，母线隔离开关本体（接线端子距支架顶）高度2.8m。要满足在不同气象条件下的各种状态下，母线引下线与邻相母线之间的净距均不小于A2值，试计算确定母线隔离开关端子以下的引下线弧垂f₀（上图中所示）不应大于下列哪一数值？

（A）1.8m （B）4.5m （C）1.2m （D）1m

答案：[D]

解答：根据《高压配电装置设计技术规程》（DL/T 5352—2006）表8.1.1：

2.5+2.8-f₀≥4.3

f_o≤5.3-4.3=Im

（3）假设该变电站有一回35kV电缆负荷回路，采用交流单芯电力电缆，金属层接地方式一端接地设计，电缆导体额定电流I_e=300A，电缆计算长度1km，三根单芯电缆直埋敷设且水平排列，相间距离20cm，电缆金属层半径3.2cm。试计算这段电缆线路中相间（B相）正常感应电压是多少？

（A）47.58V （B）42.6V （C）34.5V （D）13.05V

答案：[C]

解答：根据《电力工程电缆设计规范》（GB 50217—2007）附录F式F.0.1及表F.0.2：