電氣設(shè)備的選型設(shè)計(jì)說明

1、電氣設(shè)備的選型設(shè)計(jì)(一)、高壓電氣設(shè)備選擇的一般條件電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要容之一，在選擇時應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。 為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行， 高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件， 按正常工作 條件包括：電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件包括動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)； 按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點(diǎn)， 選擇與校驗(yàn)條件不盡相同，高壓電氣設(shè)備 的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見表1寰1高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目電氣設(shè)J雷名禰3昨*電語開新F能力短招電流校脆F環(huán)除 條

2、件，其它產(chǎn)動穩(wěn)定R熱穩(wěn)定斷路薛3g口出OPO1*撰作性能*負(fù)茄開關(guān)"4Goo.口提作性隔黑開關(guān)小3J爐O口一o戶A操作性健，熔斯騫4 /<3上F下，間配合J電流互感器*'dt3AA戶卜電位互感需Qd 。0二次依荷、曜喻哥緘丁克桂小事金9彘口卡嫉Q,二次會甫"雅端哥糠J身唱E皆Jj 川Q,*鈴 W-O口o-8電線卡W *434a0,1 1注工表中”4,為選擇噴目.。為校驗(yàn)項(xiàng)目,*1、按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備(1.)額定電壓和最高工作電壓高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓Ualm不得低于所接

3、電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá) 1.11.15UN,而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Usmr 般不超過I.IUNs因此在選擇電氣設(shè)備時，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓的額定電壓 UN 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNS勺條件選擇，即UN >UNs（2）.額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許通過電流。IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Iw.max,即IN> Imax計(jì)算時有以下幾個應(yīng)注意的問題：（1）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%寸，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Iw.max為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額

4、定電流的1.5倍；（2）若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額電流）（3）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；（4）出線回路的Iw.max除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時由 其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。此外，還應(yīng)按電氣設(shè)備的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對電氣設(shè)備進(jìn)行種 類（屋或屋外）和型式的選擇。2、按環(huán)境工作條件校驗(yàn)在選擇電氣設(shè)備時，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣 溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣 設(shè)備使用條件時，應(yīng)采取措施。例如：當(dāng)?shù)貐^(qū)

5、海拔超過制造部門的規(guī)定值時， 由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少， 使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降， 一般當(dāng)海拔在10003500rffl,若海拔比廠家規(guī)定 值每升高100m,則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求 時，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。對于 110kVS以下電氣設(shè) 備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000mz下使用。當(dāng)污穢等級超過使用規(guī)定時，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時可采用屋 配電裝置。當(dāng)周圍環(huán)境溫度8 0和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時，其長期允許工作電流應(yīng)乘以修正 系數(shù)K,即r yr I *R 一生 j18ntt %

6、我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度8N=40C。如周圍環(huán)境溫度8 0高于40c（但低于60C）時，其允許電流一般可按每增高1C,額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán) 境溫度低于40c時，環(huán)境溫度每降低1C,額定電流可增加0.5%,但其最大電流不得超 過額定電流的20% 應(yīng)該指出，式（1）也適用于求導(dǎo)體的在實(shí)際環(huán)境溫度下的長期允許工作電流，此時公 式中的8 NH月為25C。3、按短路條件校驗(yàn)(1 ).短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)'短路電流通過電氣設(shè)備時，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。滿足 熱穩(wěn)定的條件為I t tI - t dz式中It 一由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時間t秒的熱穩(wěn)定

7、電流；I.一短路穩(wěn)態(tài)電流值；(計(jì)算短路點(diǎn)選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì) 算點(diǎn))t與It相對應(yīng)的時間；t dz短路電流熱效應(yīng)等值計(jì)算時間。當(dāng)短路持續(xù)時間大于ls時，校驗(yàn)熱穩(wěn)定的等值計(jì)算時間tk為繼電保護(hù)動作時間tpr和相 應(yīng)斷路器的全開斷時間tab之和，即t dz=t pr+t ab而 tab=t in +t a式中tab 斷而全開斷時間；tpr 后備保護(hù)動作時間；tin 斷路器固有分閘時間，可查附表15;ta 斷路器開斷時電弧持續(xù)時間，對少泊斷路器為0.04。06s ,對SF6ffi壓縮空氣斷路器約為0.020.04s。當(dāng)短路持續(xù)時間小于ls時，校驗(yàn)熱穩(wěn)定的等值計(jì)算時間還要計(jì)及短

8、路電流非周期分量的 影響，參見教材第六章。開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，考慮到主保護(hù) 拒動等原因、按最不利情況、取后備保護(hù)的動作時間。一般建議t&不小于下列數(shù)據(jù)：330kV, 2s； 220kV, 3s； 6110kV, 4s。(2).電動力穩(wěn)定校驗(yàn)電動力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件 為i es n i ch或Iesb I ch式中i小I小一短路沖擊電流幅值及其有效值；ies、Ies 電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。卜列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：(1)用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定(

9、2)采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動穩(wěn)定。(3)裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動、熱穩(wěn)定。3、高壓斷路器、隔離開關(guān)的選擇(1)高壓斷路器的選擇高壓斷路器選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗(yàn)外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）路器種類和型式的選擇高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)、 環(huán)境和使用條件等要求選擇其種類和型式。由于少油斷路器制造簡單、價格便宜、維護(hù)工作量較少，故在3220k驚統(tǒng)中應(yīng)用較廣，但近年來，真空斷路器在35kV及以下電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，有取代油斷路器的趨勢。SF瞅路器也已在向中壓1035kV發(fā)展，并在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中獲得了應(yīng)用。高壓斷路器的

10、操動機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈 簧式或液壓式等幾種型式的操動機(jī)構(gòu)可供選擇。一般電磁式操動機(jī)構(gòu)需配專用的直流合閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整要求較高；液壓操動機(jī)構(gòu)加工 精度要求較高。操動機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇2 2）在額定電壓下，斷路器能保證正常開斷的最大短路電流稱為額定開斷電流。高壓斷路器的額定開斷電流INbr ,不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量Izt ,即I Nbr I zt當(dāng)斷路器的INbr較系統(tǒng)短路電流大很多時，為了簡化計(jì)算，也可用次暫態(tài)電流I"進(jìn)行選擇即I Nbr> I"我

11、國生產(chǎn)的高壓斷路器在做型式試驗(yàn)時，僅計(jì)入了 20%勺非周期分量。一股中、慢速斷 路器，由于開斷時間較長（>0.1s）,短路電流非周期分量衰減較多，能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定的非周期分量不超過周期分量幅值20%勺要求。使用快速保護(hù)和高速斷路器時，其開 斷時間小于0.1s,當(dāng)在電源附近短路時，短路電流的非周期分量可能超過周期分量的 20%因此需要進(jìn)行驗(yàn)算。短路全電流的計(jì)算方法可參考有關(guān)手冊，如計(jì)算結(jié)果非周期 分量超過20%；上時，訂貨時應(yīng)向制造部門提出要求。裝有自動重合閘裝置的斷路器，當(dāng)操作循環(huán)符合廠家規(guī)定時，其額定開斷電流不變。3 .）短路關(guān)合電流的選擇在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，

12、則在斷路器合閘過程中，動、靜觸頭問 在未接觸時即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的 損壞。且斷路器在關(guān)合短路電流時，不可避免地在接通后又自動跳閘，此時還要求能夠 切斷短路電流，因此，額定關(guān)合電流是斷路器的重要參數(shù)之一。為了保證斷路器在關(guān)合 短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流iNcl不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值ich ,即iNcl >ich(2)隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗(yàn)外，還應(yīng)注意其 種類和形式的選擇，尤其屋外式隔離開關(guān)的型式較多， 對配電裝置的布置和占地面積影 響很大，因此其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和要求以及技

13、術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定。使用場合特點(diǎn)參考型號屋 內(nèi)屋內(nèi)配電裝置成套 高壓開關(guān)柜三級i, 10kV以下GN2 , GN6 , GN8 , GN19發(fā)電機(jī)回路、大電 流回路單極，大電流300013000AGN10三級i, 15kV , 200-600AGN11三級，10kV ,大電流20003000AGN18 , GN22 , GN2單極，插入式結(jié)構(gòu)，帶封閉罩20 kV , 大電流 1000013000AGN14屋 外220kV及以下各型配 電裝置雙柱式，220kV及以下GW4同型、硬母或仰亙V 型，35110kVGW5硬母線布置單柱式，220-500 kVGW620kV及以上中型配 電裝置三柱式，22

14、0500 kVGW7WH 7 .開關(guān) Bl*. _V 號爾電限 ,比電傀電It.IMi 4_ .二 1.- *10wo亞 |_IDM» _卬皿爵M _IMimm二 33、互感器的選擇(1)電流互感器的選擇1) .電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇UN1> UNsIN1 >I.max式中Ui、I N1電流互感器一次額定電壓和電流。為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與一次工作電流接近2) .二次額定電流的選擇電流互感器二次額定電流有5用口14兩種，一般弓®電系統(tǒng)用5A,弱電系統(tǒng)用1A。根據(jù)電流互感器的用途，確定電流互感器的接線，選擇單相或三相

15、的；一個二次繞組或 兩個二次繞組的。4 ).電流互感器準(zhǔn)確級的選擇為保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。例如 ：裝 于重要回路(如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能 表一般采用0.51級表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于 0.5級，對測量精度要求較高 的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級宜用0.2級。供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電 能表和控制盤上儀表一般皆用11.5級的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.51級。供只需估 計(jì)電參數(shù)儀表的互感器可用3級的。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時，應(yīng)按相應(yīng)最高級別來確定電流互感器的準(zhǔn)確級5 ）.二次容量或二次

16、負(fù)載的校驗(yàn)為了保證互感器的準(zhǔn)確級，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載 Z21或所消耗的實(shí)際容量S2應(yīng)不 大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定負(fù)載ZN域額定容量SN2（ZN級SN2勻可從產(chǎn)品樣本或有關(guān)手 冊查到），即或友&產(chǎn)Ru+Rg + Ra + M整理得一。，t小十號）所以心%m)按規(guī)程要求聯(lián)接導(dǎo)線應(yīng)采用不得小于1.5 mm勺銅線，實(shí)際工作中常取2.5mm的銅線。當(dāng) 截面選定之后，即可計(jì)算出聯(lián)接導(dǎo)線的電阻 Rwi0有時也可先初選電流互感器，在已知其二次側(cè)連接的儀表及繼電器型號的情況下，利用式（11）確定連接導(dǎo)線的截面積。但須指出，只用一只電流互感器時電阻的計(jì)算長度應(yīng)取連接長度2倍，如用三只電流互感器接成完

17、全星形接線時，由于中線電流近于零，則只取連接長度為電阻的計(jì)算長度。若用兩只電流互感器接成不完全星形結(jié)線時，其二次公用線中的電流為兩相電流之向量和，其值與相電流相等，但相位差為60,故應(yīng)取連接長度的/3倍為電阻的計(jì)算長度。6 .）熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(yàn)（1）電流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互 感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的一次額定電流IN1的倍數(shù)K俅表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下 式校驗(yàn)（Kh【Nl）* Utdz式中Kh, In1 -由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流；U , tdz 一短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應(yīng)等值計(jì)算時間。（2）電流互感器部動穩(wěn)定能力，常

18、以允許通過的一次額定電流最大值的倍數(shù)kmo-動穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故部動穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)M 二 Kmolbll 及 L式中Kmo, IN1 一由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流; ich 一故障時可能通過電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。由于鄰相之間電流的相互作用，使電流互感器絕緣瓷帽上受到外力的作用，因此，對于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗(yàn)瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度。 瓷套上的作用力可由一般電動力公式計(jì) 算，故外部動穩(wěn)定應(yīng)滿足-（N）/式中國作用于電流互感器交帽端部的允許力；，1電流互感器出線端至最近一個母線支柱絕緣子之間的跨距.系數(shù)05表示互感器瓷套端部承受該跨上電動力的一半. .（二）

19、電壓互感器的選擇1 .電壓互感器一次回路額定電壓選擇為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.10.9 ） LL圍變動，即滿足下列條件1.1 U N1> Uns>0.9 Un1式中U N1 電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時，滿足UN1= Uns即可。2 .電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100V,要和所接用的儀表或繼電器相適應(yīng)。3 .電壓互感器種類和型式的選擇電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在635kVl配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式；110220kV配電裝置通常采用用級式電

20、磁式電壓互 感器；220kVR其以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互 感器。4 .準(zhǔn)確級選擇和電流互感器一樣，供功率測量、電能測量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級或1級的，只供估計(jì)被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。5 .按準(zhǔn)確級和額定二次容量選擇首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級額 定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇。一般供功 率測量、電能測量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇 0.5級或1

21、級的，只供估計(jì)被 測值的儀表和一般電壓繼電器的選用 3級電壓互感器為宜。電壓互感器的額定二次容量（對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級）SN2應(yīng)不小于電壓互感器二次負(fù)荷S2,即Sh洋團(tuán)*I一J（一品3初品汕了=於百十（二商式中扁、%、5一各儀表的視在功率、有功功率和無功功率I -8£事一«儀表的功率因敏.aI如果各儀表和繼電器的功率因數(shù)相近， 或?yàn)榱撕喕?jì)算起見，也可以將各儀表和繼電器 的視在功率直接相加，得出大于S2的近似值，它若不超過SN2則實(shí)際值更能滿足式（3） 的要求。由于電壓互感器三相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級要求，通常以最大相負(fù)荷進(jìn)行比較。計(jì)算電壓互感器各相的負(fù)荷時，必須注意

22、互感器和負(fù)荷的接線方式。表3列出電壓互感器和負(fù)荷接線方式不一致時每相負(fù)荷的計(jì)算公式我1 頊相a$*也kE工% f，BCC I尸九K .娉斛.曲一/信Q j %口£川RABJ.焉+ 30。Q,=行畢舊/+：*門PB e S.E* /小- SIP) +341 )' Til” ” 31 門卜 StsinteL.加，J ZT瓜隨； 7Tstf W)£工._. yTSmte JMl 5CF> Si,Jfl > /JQr = I' mm砂 +3ir)j JS0互感器在主接線中配置原則1、電壓互感器配置(1)母線。除旁路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓

23、互感器，用于同步、 測量儀表和保護(hù)裝置。旁路母線上是否裝設(shè)電壓互感器，要根據(jù)出線同期方式而定。當(dāng)需用旁路斷路器代替出線斷路器實(shí)現(xiàn)同期操作時，則應(yīng)在旁路母線裝設(shè)一臺單相電壓互感器供同期使用。否則，不必裝設(shè)。(2)線路。35八位以上輸電線路，當(dāng)對端有電源時，為了監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同 步和設(shè)置重合閘，裝有一臺單相電壓互感器。(3)發(fā)電機(jī)。一般裝23組電壓互感器。一組(三只單相、雙繞組)供自動調(diào)節(jié)勵磁裝置。另一組供測量儀表、同期和保護(hù)裝置使用。該互感器采用三相五柱式或三只單相接專用 互感器，具開口三角形繞組供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否有接地故障之用。當(dāng)互感器負(fù)荷太大時，可增設(shè)一組不完全星型連接的互

24、感器，專供測量儀表使用。大、中型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器，用于 100%£子接地保護(hù)。(4)變壓器。變壓器低壓側(cè)有時為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求，設(shè)置一組電壓互感2、電流互感器配置(1)為了滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷 路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依具體情況 按二相或三相配置。(2)保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的死區(qū)來設(shè)置。如有兩組電流互感器，應(yīng)盡可能設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護(hù)圍之中。(3)為了防止電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，

25、電流互感器通常布置在斷路器的出 線或變壓器側(cè)，即盡可能不在緊靠母線側(cè)裝設(shè)電流互感器。(4)為了減輕部故障對發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在 發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)部故障， 用于測量儀表的電流互感器官裝在發(fā) 電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。4、高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器按額定電壓、額定電流、開斷電流和選擇性等項(xiàng)來選擇和校驗(yàn)。(1)高壓熔斷器型式選擇按安裝條件及用途選擇不同類型高壓熔斷器(如屋外跌落式、屋式)。對用于保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器應(yīng)選專用系列。(1) .額定電壓選擇對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓 U必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓LNso但是對于

26、充填石英砂有限流作用的熔斷器，則不宜使用在低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中，這是因?yàn)橄蘖魇饺蹟嗥鳒缁∧芰軓?qiáng)，在短路電流達(dá)到最大值之前就將電流截?cái)?，致使熔體熔斷時因截流而產(chǎn)生過電壓， 具過電壓倍數(shù)與電路參數(shù)及熔體長度有關(guān)，一般在LL=U的電網(wǎng)中，過電壓倍數(shù)約22.5倍，不會超過電網(wǎng)中電氣設(shè)備的絕緣水平， 但如在IL<U的電網(wǎng)中，因熔體較長，過電壓值可達(dá)3.54倍相電壓，可能損害電網(wǎng)中的電氣 設(shè)備。(2) .額定電流選擇熔斷器的額定電流選擇，包括熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。1)熔管額定電流的選擇為了保證熔斷器載流及接觸部分不致過熱和損壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)滿以下 的要求，即IN

27、ft I Nfs式中INft一熔管的額定電流；I Nfs 一熔體的額定電流。(3) .熔體額定電流選擇為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護(hù)圍以外的短路及電動機(jī)自啟動等沖擊電流時誤動作，保護(hù)35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按式(13)選擇，即I Nfs =KI max式中K-可靠系數(shù)(不計(jì)電動機(jī)自啟動時K=1.11.3 ,考慮電動機(jī)自啟動時K=1.52.0); I ma電力變壓器回路最大工作電流。用于保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體，當(dāng)系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大或運(yùn)行過程中產(chǎn)生涌流時不應(yīng)誤熔斷，具熔體按下式選擇，即I Nfs =KI Nc式中K-可靠系數(shù)(對

28、限流式高壓熔斷器，當(dāng)一臺電力電容器時K=1.52.0 ,當(dāng)一組電力電容器時K=1.31.8);I nc電力電容器回路的額定電流。(4) .熔斷器開斷電流校驗(yàn)I Nbr> I ch(或 I")式中I Nbr一熔斷器的額定開斷電流對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時用沖擊電流的有效值Ich進(jìn)行校驗(yàn)；對于有限流作用的熔斷器，在電流達(dá)最大值之前已截?cái)?，故可不?jì)非周期分量影響，而 采用I”進(jìn)行校驗(yàn)。(4)熔斷器選擇性校驗(yàn)為了保證前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源 (或負(fù)荷)保護(hù)裝置之間動作的選擇性，應(yīng) 進(jìn)行熔體選擇性校驗(yàn)。各種型號熔斷器的熔體熔斷時間可由制造廠提供的安秒特性曲線 上查出。如所示

29、，為兩個不同熔體的安秒特性曲線(I Nfs1 <I Nfs2),同一電流同時通過此 二熔體時，熔體1先熔斷。所以，為了保證動作的選擇性，前一級熔體應(yīng)采用熔體1,后一級熔體應(yīng)采用熔體2熔體的安秒（保護(hù)）特性曲線1 熔體1的特性曲線；2 熔體2的特性曲線對于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量兩項(xiàng)來選擇 保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量兩項(xiàng)來選擇。當(dāng)短路容量較大時，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。5、支柱絕緣子和穿墻套管的選擇支柱絕緣子的作用是支撐母線，穿墻套管的作用是為了保證母線穿墻時絕緣項(xiàng)目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動穩(wěn)定支持絕緣子UN）UNsINb產(chǎn)

30、j（或 I"）穿墻套管IN，ImaIt”tdz支柱絕緣子及穿墻套管的動穩(wěn)定性應(yīng)滿足式（6）的要求：Fal >Fca式中Fal 一支柱絕緣子或穿墻套管的允許荷重；Fal可按生產(chǎn)廠家給出的破壞荷重Fdb白60%慮，即Fal=0.6 Fdb （N）Fca即最嚴(yán)重短路情況下作用于支柱絕緣子或穿墻套管上的最大電動力，由于母線電動 力是作用在母線截面中心線上，而支持絕緣子的抗彎破壞荷重是按作用在絕緣子帽上給 出的，如2所示，二者力臂不等，短路時作用于絕緣子帽上的最大計(jì)算力為：Fca=Fmax （N）FmaX勺計(jì)算說明如下：布置在同一平面的三相母線（如圖3所示），在發(fā)生短路時，支持絕緣子所受

31、的力為Fmax=1.73式中 a 一母線間距（項(xiàng)oLca一計(jì)算跨距(項(xiàng)。對母線中間白支持絕緣子，Lca取相鄰跨距之和的一半。對母線 端頭的支持絕緣子，Lca取相鄰跨距的一半，對穿墻套管，則取套管長度與相鄰跨距之 和的一半圖2上柱絕煽子受力圖圖3絕緣/和穿墻珠管所受的電管力6、母線和電纜的選擇(1)母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€一般按母線材料、類型和布置方式；導(dǎo)體截面 ；熱穩(wěn)定；動穩(wěn)定等項(xiàng)進(jìn)行 選擇和校驗(yàn)；對于110kVZ上母線要進(jìn)行電暈的校驗(yàn)；對重要回路的母線還要進(jìn)行 共振頻率的校驗(yàn)。本節(jié)僅對前四項(xiàng)加以介紹。(1) .母線材料、類型和布置方式1)配電裝置的母線常用導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機(jī)械

32、強(qiáng)度大，抗腐蝕 性能好，是首選的母線材料。但是銅在工業(yè)和國防上的用途廣泛，還因儲量不多，價格 較貴，所以一般情況下，盡可能以鋁代銅，只有在大電流裝置及有腐蝕性氣體的屋外配 電裝置中，才考慮用銅作為母線材料。2)常用的硬母線截面有矩形、槽形和管形。矩形母線常用于 35kVS以下、電流在4000A 及以下的配電裝置中。為避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，單條矩形截面積最大不超過1250mm 2 當(dāng)工作電流超過最大截面單條母線允許電流時， 可用幾條矩形母線并列使用，但一般避 免采用4條及以上矩形母線并列。槽形母線機(jī)械強(qiáng)度好，載流量較大，集膚效應(yīng)系數(shù)也較小，一般用于40008000A勺配電裝置中。管形母線集膚效應(yīng)

33、系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管還可通風(fēng)和通水冷卻，因此，可 用于8000AW上的大電流母線。另外，由于圓形表面光滑，電暈放電電壓高，因此可用 于110kV及以上配電裝置。(2) .母線截面的選擇除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體(20m以下)按最大長期工作電流選擇截面外，其余導(dǎo) 體的截面一般按經(jīng)濟(jì)密度選擇。1)按最大長期工作電流選擇母線長期發(fā)熱的允許電流Ial ,應(yīng)不小于所在回路的最大長期工作電流Imax,即KIal > Imax( 8 )式中Ial 一相對于母線允許溫度和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下導(dǎo)體長期允許電流。K一綜合修正系數(shù)，與環(huán)境溫度和導(dǎo)體連接方式等有關(guān)。2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截

34、面可使年綜合費(fèi)用最低， 年綜合費(fèi)用包括電流通過導(dǎo)體所產(chǎn) 生的年電能損耗費(fèi)、導(dǎo)體投資和折舊費(fèi)、利息等。從降低電能損耗角度看，母線截面越 大越好，而從降低投資、折舊費(fèi)和利息的角度，則希望截面越小越好。綜合這些因素， 使年綜合費(fèi)用最小時所對應(yīng)的母線截面稱為母線的經(jīng)濟(jì)截面，對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。表5為我國目前仍然沿用的經(jīng)濟(jì)電流密度值。導(dǎo)體材料最大負(fù)荷利用小時iTmaXh）300(0X 下3000-5000500姒上裸銅導(dǎo)線和母線3.02.251.75裸鋁導(dǎo)線和母線（ 鋼芯）1.651.150.9鋼芯電纜2.52.252.0鋁芯電纜1.921.731.54鋼線0.450.40.35按經(jīng)濟(jì)電流密

35、度選擇母線截面按下式計(jì)算I式中Imax通過導(dǎo)體的最大工作電流Jec一經(jīng)濟(jì)電流密度在選擇母線截面時，應(yīng)盡量接近按式（9）計(jì)算所得到的截面，當(dāng)無合適規(guī)格的導(dǎo)體時, 為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)體。并要求同時滿足式（8）的要求。(3) .母線熱穩(wěn)定校驗(yàn)按正常電流及經(jīng)濟(jì)電流密度選出母線截面后，還應(yīng)按熱穩(wěn)定校驗(yàn)。按熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)體 最小截面為i Sa ="網(wǎng)式中 一短路電流穩(wěn)態(tài)值（A）Ks一集膚效應(yīng)系數(shù)，對于矩形母線截面在 100mm以下，Ks=1 tdz 一熱穩(wěn)定計(jì)算時間C 一熱穩(wěn)定系數(shù)熱穩(wěn)定系數(shù)Cfi與材料及發(fā)熱溫度有關(guān)表6導(dǎo)體材料短時發(fā)麹最高允許溫度和熱穩(wěn)定系數(shù)C*導(dǎo)帳沖類和材料

36、3JL母線及導(dǎo)線：嗣,3力175220U05+ff?（不和電器直接在按時）f4融7X)4輛（和電器直接連接時）卡320-如2.油浸紙絕緣電纜二銅芯，IQkV及以下本2汕105鋁芯，IQkV及以200.9820-35kV*J175，3 .充油必甦&家電纜m 6c 330kg134.橡皮絕域電纜/1M5.聚氯乙烯維緣電纜/12&*16.交聯(lián)聚氯乙舔絕暖電纜圍芯2出48S，2007有中間掩頭的電編（不包括第5項(xiàng)）/當(dāng)沖擊電流通過母線時，電動力將使母線（4）.母線的動穩(wěn)定校驗(yàn)各種形狀的母線通常都安裝在支持絕緣子上， 產(chǎn)生彎曲應(yīng)力，因此必須校驗(yàn)?zāi)妇€的動穩(wěn)定性。安裝在同一平面的三相母線，其

37、中間相受力最大，即Fmax=1.732 X10-7Kf （N）式中Kf 一母線形狀系數(shù)，當(dāng)母線相間距離遠(yuǎn)大于母線截面周長時，Kf =1。其他情況可由有關(guān)手冊查得。l 一母線跨距（m）a一母線相間距（m）母線通常每隔一定距離由絕緣瓷瓶自由支撐著。因此當(dāng)母線受電動力作用時，可以將母線看成一個多跨距載荷均勻分布的梁，當(dāng)跨距段在兩段以上時，其最大彎曲力矩為10若只有兩段跨距時，則M = - 8式中 Fmax 一個跨距長度母線所受的電動力（ND 。 母線材料在彎曲時最大相間計(jì)算應(yīng)力為m3 ,其值與母線截式中W一母線對垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)，又稱抗彎矩（面形狀及布置方式有關(guān)HI b 167 85jj

38、DoV-UMWlb I，1W*要想保證母線不致彎曲變形而遭到破壞，必須使母線的計(jì)算應(yīng)力不超過母線的允許應(yīng) 力，即母線的動穩(wěn)定性校驗(yàn)條件為% W %"式中 一母線材料的允許應(yīng)力.3對硬招母線民口或二6gMp31對碘銅母線 氣- 157Mpa.如果在校嗓時，則必須采取措旃夠小段線的計(jì)苴應(yīng)力，具體措施有：將毋她由豎放改為平放,放大母建截面，但會庾投資增加；限制運(yùn)路電流值能使b久大大孤小， 但須用設(shè)電抗器增大相間8g落電被小母線跨距I的尺寸,此時可以根據(jù)母線材料最大允 許應(yīng)力來磷定絕緣建瓶之間最大允許81距，即，式中 H一單位長度母畿上哥受的電動力（M的）.，當(dāng)矩形母線水平放時，為避免導(dǎo)體因自重而過分彎曲，所選取的跑能一般不超過 L >2m.號慮到絕城于支座及引下域安裝方便，常選串葩豫子跨距等于配電裝置間隔的寬 度.。（6）電纜的選擇與校驗(yàn)電纜的基本結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電芯、絕緣層、鉛包（或鋁包）和保護(hù)層幾個部分。供配電系統(tǒng) 中常用的電力電纜，按其纜芯材料分為銅芯和鋁芯兩大類。 按其采用的絕緣介質(zhì)分油浸 紙絕緣和塑料絕緣兩大類。電纜制造成本高，投資大，但是具有運(yùn)行可靠、不易受外界影響、不需架設(shè)電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點(diǎn)。電力電纜是根據(jù)其結(jié)構(gòu)類型、電壓