高壓電氣設(shè)備的選擇

1、v第一節(jié)第一節(jié) 高壓電氣設(shè)備選擇一般條件和原則高壓電氣設(shè)備選擇一般條件和原則v第二節(jié)第二節(jié) 高壓開(kāi)關(guān)電器的選擇高壓開(kāi)關(guān)電器的選擇v第三節(jié)第三節(jié) 互感器的選擇互感器的選擇v第四節(jié)第四節(jié) 高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器的選擇v第五節(jié)第五節(jié) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇支柱絕緣子和穿墻套管的選擇v第六節(jié)第六節(jié) 母線和電纜的選擇母線和電纜的選擇v思考題與習(xí)題思考題與習(xí)題 電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的一，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭(zhēng)做到技術(shù)先規(guī)

2、定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭(zhēng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。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)的一般條件有：擇與校驗(yàn)的一般條件有： （1）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇；流等選擇； （2）按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；）按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)； （3）按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。）按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。 高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表7-1。 高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電

3、壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變高壓電氣設(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電壓Ualm不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。不得低于所接電網(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)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)行電壓而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓Usm一般不超過(guò)一般不超過(guò)1.1UNs，因此在，因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓UNs的條件選

4、擇，即的條件選擇，即 UN UNs 電氣設(shè)備的額定電流電氣設(shè)備的額定電流N是指在額定環(huán)境溫度下，電氣是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許通過(guò)電流。設(shè)備的長(zhǎng)期允許通過(guò)電流。 N應(yīng)不小于該回路在各種合理應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流max，即，即N max 。（）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低（）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的max為發(fā)電機(jī)、調(diào)相為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的機(jī)或變壓器的額定電流的1.5倍；倍；（）若變壓器有過(guò)負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，（）若變壓器有過(guò)負(fù)

5、荷運(yùn)行可能時(shí)， max應(yīng)按過(guò)負(fù)應(yīng)按過(guò)負(fù)荷確定（荷確定（1.32倍變壓器額定電流）；倍變壓器額定電流）；（）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電（）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)或變壓器的或變壓器的max ；（）出線回路的（）出線回路的max除考慮正常負(fù)荷電流（包括線除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、溫度、海拔高度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)條件，當(dāng)氣溫、溫度、海拔高度和覆冰厚

6、度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。 當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度0和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許工作電流應(yīng)乘和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長(zhǎng)期允許工作電流應(yīng)乘以修正系數(shù)以修正系數(shù)K，即，即我國(guó)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度我國(guó)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度N=40。如周?chē)?。如周?chē)h(huán)境溫度環(huán)境溫度0高于高于40小于小于60時(shí)，其允許電流一般可按每增時(shí)，其允許電流一般可按每增高高1，額定電流減少，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于40時(shí)，環(huán)境溫度每降低時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加，額定電流可增加

7、0.5%，但其，但其max不得超過(guò)不得超過(guò)的的20%。該式對(duì)求導(dǎo)體的在實(shí)際環(huán)境溫度下的。該式對(duì)求導(dǎo)體的在實(shí)際環(huán)境溫度下的長(zhǎng)期允許工作電流，此時(shí)公式中的長(zhǎng)期允許工作電流，此時(shí)公式中的N一般為一般為25。NNNalIKIImax0max 短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)或發(fā)熱效應(yīng)熱效應(yīng))應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為應(yīng)不超過(guò)允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 式中式中 t 廠家給的電氣設(shè)備在時(shí)間廠家給的電氣設(shè)備在時(shí)間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。 短路穩(wěn)態(tài)電流值。短路穩(wěn)態(tài)電流值。 t與與t相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。 tdz短路電流熱效

8、應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。短路電流熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。kzttItI22 短路條件校驗(yàn)短路條件校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)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，電動(dòng)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(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為也稱(chēng)動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 或或式中式中 i ich、ch短路沖擊電流幅值及其有效值；短路沖擊電流幅值及其有效值； i ies 、es電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及電氣設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及 其有效值。其有效值。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： （1）用熔斷器保護(hù)的電器，熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證。

9、）用熔斷器保護(hù)的電器，熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證。 （2）采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。）采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)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）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(dòng)、熱穩(wěn)定。不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。chesii chesII 為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗(yàn)用的性，并在一定時(shí)期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗(yàn)用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。短路電流應(yīng)按下列條件確定。 （1）容量和接線按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮）容

10、量和接線按本工程設(shè)計(jì)最終容量計(jì)算，并考慮電電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列的接的正常接線方式，但不考慮在切換過(guò)程中可能短時(shí)并列的接線方式線方式(如切換廠用變壓器時(shí)的并列如切換廠用變壓器時(shí)的并列)。 （2）短路種類(lèi)一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類(lèi)短路）短路種類(lèi)一般按三相短路驗(yàn)算，若其它種類(lèi)短路較較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗(yàn)算。 （3）計(jì)算短路點(diǎn)）計(jì)算短路點(diǎn)選擇通過(guò)電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。 校驗(yàn)熱穩(wěn)定的等值計(jì)算時(shí)

11、間校驗(yàn)熱穩(wěn)定的等值計(jì)算時(shí)間tdz為周期分量等值時(shí)間為周期分量等值時(shí)間tz及非及非周期分量等值時(shí)間周期分量等值時(shí)間tfz之和，對(duì)無(wú)窮大容量系統(tǒng)，顯然之和，對(duì)無(wú)窮大容量系統(tǒng)，顯然tz按和按和短路電流持續(xù)時(shí)間相等短路電流持續(xù)時(shí)間相等,按繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間的全開(kāi)斷時(shí)間tab之和，即之和，即式中式中 tkd斷路器全開(kāi)斷時(shí)間；斷路器全開(kāi)斷時(shí)間； td保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； tgf斷路器固有分閘時(shí)間，可查附錄斷路器固有分閘時(shí)間，可查附錄1； th斷路器開(kāi)斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，對(duì)少油斷路器為斷路器開(kāi)斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，對(duì)少油斷路器為 0.040.06s

12、，對(duì)，對(duì)SF6和壓縮空氣斷路器約為和壓縮空氣斷路器約為0.020.04s。開(kāi)斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開(kāi)斷短路電流，考慮到主保開(kāi)斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開(kāi)斷短路電流，考慮到主保護(hù)護(hù)拒動(dòng)等原因，按最不利情況，取后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。拒動(dòng)等原因，按最不利情況，取后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。hgfpopketttt 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(lèi)和型式。真空斷路器在要求選擇其種類(lèi)和型式。真空斷路器在35kV及以下電力系統(tǒng)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(shì)。中得到了廣泛應(yīng)用，有取代油斷路器的趨勢(shì)。SF6斷路器

13、也斷路器也 已在已在1035kV的城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中得到應(yīng)用。的城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中得到應(yīng)用。 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，高壓斷路器的操動(dòng)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(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。一般電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專(zhuān)用的直流合操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。一般電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專(zhuān)用的直流合 閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整要閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的型求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高

14、。操動(dòng)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。式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。 在額定電壓下，斷路器能保證正常開(kāi)斷的最大短路電流在額定電壓下，斷路器能保證正常開(kāi)斷的最大短路電流稱(chēng)為額定開(kāi)斷電流稱(chēng)為額定開(kāi)斷電流Nbr。在高壓斷路器中其值不應(yīng)小于實(shí)際。在高壓斷路器中其值不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間短路電流周期分量開(kāi)斷瞬間短路電流周期分量k ，即，即 我國(guó)生產(chǎn)的高壓斷路器在做型式試驗(yàn)時(shí)，僅計(jì)入了我國(guó)生產(chǎn)的高壓斷路器在做型式試驗(yàn)時(shí)，僅計(jì)入了20%的非周期分量。一般中、慢速斷路器，由于開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)的非周期分量。一般中、慢速斷路器，由于開(kāi)斷時(shí)間較長(zhǎng)(0.1s)，短路電流非周期分量衰減較多

15、，能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)，短路電流非周期分量衰減較多，能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的非周期分量不超過(guò)周期分量幅值定的非周期分量不超過(guò)周期分量幅值20%的要求。使用快速的要求。使用快速保護(hù)和高速斷路器時(shí)，其開(kāi)斷時(shí)間小于保護(hù)和高速斷路器時(shí)，其開(kāi)斷時(shí)間小于0.1s，當(dāng)在電源附近，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量的短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量的20%，因此需要進(jìn)行驗(yàn)算。因此需要進(jìn)行驗(yàn)算。kNbrII 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過(guò)程中，動(dòng)、靜觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路路器合閘過(guò)程中，動(dòng)、靜觸頭間在未

16、接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過(guò)（預(yù)擊穿），更容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的電流通過(guò)（預(yù)擊穿），更容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞。損壞。 斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)還要求能夠切斷短路電流，因此，額定關(guān)合電流跳閘，此時(shí)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(shí)的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(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流安全，斷路器的額定關(guān)合電流iNcl不應(yīng)小于短路電流最大沖不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值擊值ich ， 即即chNclii 隔離開(kāi)關(guān)選擇及

17、校驗(yàn)條件除額定電壓、電流、動(dòng)熱穩(wěn)定隔離開(kāi)關(guān)選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、電流、動(dòng)熱穩(wěn)定校校驗(yàn)外，還應(yīng)看其種類(lèi)和形式的選擇，其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置驗(yàn)外，還應(yīng)看其種類(lèi)和形式的選擇，其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置特特點(diǎn)和要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來(lái)確定。表點(diǎn)和要求及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來(lái)確定。表7-2為隔離開(kāi)關(guān)選型參考為隔離開(kāi)關(guān)選型參考表。表。 例例7-1 如圖如圖7-1所示降壓變電所中一所示降壓變電所中一臺(tái)變壓器，容量為臺(tái)變壓器，容量為7500kVA，其短路電壓，其短路電壓百分值為百分值為Ud%=7.5，二次母線電壓為，二次母線電壓為10kV，變電所由無(wú)限大容量系統(tǒng)供電，二次母線變電所由無(wú)限大容量系統(tǒng)供電，二次母線上短路電流為上

18、短路電流為 I“=I=5.5kA。作用于高壓。作用于高壓斷路器的定時(shí)限保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限為斷路器的定時(shí)限保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限為s，瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限為瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限為0.05s，擬采用高速動(dòng)作的高壓斷路器，其固有開(kāi)擬采用高速動(dòng)作的高壓斷路器，其固有開(kāi)斷時(shí)間為斷時(shí)間為0.05s，滅弧時(shí)間為，滅弧時(shí)間為0.05s，斷路，斷路器全開(kāi)斷時(shí)間則為器全開(kāi)斷時(shí)間則為tOP=0.05+0.05=0.1s，試，試選擇高壓斷路器與隔離開(kāi)關(guān)。選擇高壓斷路器與隔離開(kāi)關(guān)。 解：所選斷路器工作電流為解：所選斷路器工作電流為短路電流沖擊值為短路電流沖擊值為 ich=2.55“=14（kA）短路電流熱效

19、應(yīng)的等值計(jì)算時(shí)間為短路電流熱效應(yīng)的等值計(jì)算時(shí)間為 tk=t=tpop+top=1+0.1=1.1s1s，可忽略，可忽略tk，則，則tdz= tk=1.1s根據(jù)上述計(jì)算選擇戶內(nèi)根據(jù)上述計(jì)算選擇戶內(nèi)SN10-10I-600型的高壓斷路器和型的高壓斷路器和GN7-10-600型的隔離開(kāi)關(guān)，經(jīng)短路穩(wěn)定性校驗(yàn)，均合格。型的隔離開(kāi)關(guān)，經(jīng)短路穩(wěn)定性校驗(yàn)，均合格。并選取并選取CD10與與CS7-lT型操作機(jī)構(gòu)。型操作機(jī)構(gòu)。)(433103750037500maxAUIN 選重合器要使其額定參數(shù)滿足安裝地點(diǎn)的條件，包括：選重合器要使其額定參數(shù)滿足安裝地點(diǎn)的條件，包括： （1）額定電壓）額定電壓 重合器的額定電壓

20、重合器的額定電壓 安裝地點(diǎn)的系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓。安裝地點(diǎn)的系統(tǒng)最高運(yùn)行電壓。 （2）額定電流）額定電流 重合器的額定電流應(yīng)大于安裝地點(diǎn)的預(yù)期長(zhǎng)遠(yuǎn)的最大負(fù)重合器的額定電流應(yīng)大于安裝地點(diǎn)的預(yù)期長(zhǎng)遠(yuǎn)的最大負(fù)荷電流。為滿足保護(hù)配合要求，還應(yīng)選擇好串聯(lián)線圈和電流荷電流。為滿足保護(hù)配合要求，還應(yīng)選擇好串聯(lián)線圈和電流互感器的額定電流。通常，選擇重合器額定電流時(shí)留有較大互感器的額定電流。通常，選擇重合器額定電流時(shí)留有較大的裕度。選擇串聯(lián)線圈時(shí)應(yīng)以實(shí)際預(yù)期負(fù)荷為準(zhǔn)。的裕度。選擇串聯(lián)線圈時(shí)應(yīng)以實(shí)際預(yù)期負(fù)荷為準(zhǔn)。 （3）確定安裝地點(diǎn)最大故障電流）確定安裝地點(diǎn)最大故障電流 重合器的額定短路開(kāi)斷電流應(yīng)大于安裝地點(diǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)

21、劃重合器的額定短路開(kāi)斷電流應(yīng)大于安裝地點(diǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃最大故障電流。最大故障電流。 （4）確定保護(hù)區(qū)域未端最小故障電流）確定保護(hù)區(qū)域未端最小故障電流 重合器的最小分閘電流應(yīng)小于保護(hù)區(qū)段最小故障電流。重合器的最小分閘電流應(yīng)小于保護(hù)區(qū)段最小故障電流。對(duì)液壓控制重合器，這主要涉及選擇串聯(lián)線圈額定電流問(wèn)題：對(duì)液壓控制重合器，這主要涉及選擇串聯(lián)線圈額定電流問(wèn)題：電流裕度大時(shí)，可適應(yīng)負(fù)荷的增加并可避免對(duì)涌流過(guò)于敏感；電流裕度大時(shí)，可適應(yīng)負(fù)荷的增加并可避免對(duì)涌流過(guò)于敏感；而電流裕度小時(shí)，可對(duì)小故障電流反應(yīng)敏感。有時(shí)，可將重而電流裕度小時(shí)，可對(duì)小故障電流反應(yīng)敏感。有時(shí)，可將重合器保護(hù)區(qū)域的末端直接選在故障電流至少

22、為重合器最小分合器保護(hù)區(qū)域的末端直接選在故障電流至少為重合器最小分閘電流的閘電流的1.5倍處，以保證滿足該項(xiàng)要求。倍處，以保證滿足該項(xiàng)要求。 （5）與線路其他保護(hù)設(shè)備配合）與線路其他保護(hù)設(shè)備配合 這主要是比較重合器的電流這主要是比較重合器的電流時(shí)間特性曲線，操作順序時(shí)間特性曲線，操作順序和復(fù)歸時(shí)間等特性，與線路上其他重合器、分段器、熔斷器和復(fù)歸時(shí)間等特性，與線路上其他重合器、分段器、熔斷器的保護(hù)配合，以保證在重合器后備保護(hù)動(dòng)作或在其他線路元的保護(hù)配合，以保證在重合器后備保護(hù)動(dòng)作或在其他線路元件發(fā)生損壞之前，重合器能夠及時(shí)分?jǐn)唷＜l(fā)生損壞之前，重合器能夠及時(shí)分?jǐn)唷?分段器選擇分段器選擇起動(dòng)電流起

23、動(dòng)電流 1. 啟動(dòng)電流啟動(dòng)電流 分段器的額定啟動(dòng)電流應(yīng)為后備保護(hù)開(kāi)關(guān)最小分閘電流分段器的額定啟動(dòng)電流應(yīng)為后備保護(hù)開(kāi)關(guān)最小分閘電流的的80%。當(dāng)液壓控制分段器與液壓控制重合器配合使用時(shí)，。當(dāng)液壓控制分段器與液壓控制重合器配合使用時(shí)，分段器與重合器選用相同額定電流的串聯(lián)線圈即可。因?yàn)橐悍侄纹髋c重合器選用相同額定電流的串聯(lián)線圈即可。因?yàn)橐簤悍侄纹鞯膯?dòng)電流為其串聯(lián)線圈額定電流的壓分段器的啟動(dòng)電流為其串聯(lián)線圈額定電流的1.6倍，而液倍，而液壓重合器的最小分閘電流為其串聯(lián)線圈額定電流的壓重合器的最小分閘電流為其串聯(lián)線圈額定電流的2倍。倍。電子控制分段器的啟動(dòng)電流可根據(jù)其額定電流直接整定，但電子控制分段器

24、的啟動(dòng)電流可根據(jù)其額定電流直接整定，但必須滿足上述必須滿足上述“80%”原則。電子重合器整定值為實(shí)際動(dòng)作原則。電子重合器整定值為實(shí)際動(dòng)作值，應(yīng)考慮配合要求。值，應(yīng)考慮配合要求。 分段器選擇分段器選擇記錄次數(shù)記錄次數(shù) 2. 記錄次數(shù)記錄次數(shù) 分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)應(yīng)比后備保護(hù)開(kāi)關(guān)的重合次數(shù)少一分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)應(yīng)比后備保護(hù)開(kāi)關(guān)的重合次數(shù)少一次。當(dāng)數(shù)臺(tái)分段器串聯(lián)使用時(shí)，負(fù)荷側(cè)分段器應(yīng)依次比其次。當(dāng)數(shù)臺(tái)分段器串聯(lián)使用時(shí)，負(fù)荷側(cè)分段器應(yīng)依次比其電源側(cè)分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)少一次。在這種情況下，液壓分電源側(cè)分段器的計(jì)數(shù)次數(shù)少一次。在這種情況下，液壓分段器通常不用降低其啟動(dòng)電流值的方法來(lái)達(dá)到各串聯(lián)分段段器通常不用降低其

25、啟動(dòng)電流值的方法來(lái)達(dá)到各串聯(lián)分段器之間的配合，而是采用不同的計(jì)數(shù)次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以免因器之間的配合，而是采用不同的計(jì)數(shù)次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以免因網(wǎng)絡(luò)中涌流造成分段器誤動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)中涌流造成分段器誤動(dòng)。 3.記憶時(shí)間記憶時(shí)間 必須保證分段器的記憶時(shí)間大于后備保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的必須保證分段器的記憶時(shí)間大于后備保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作的總累積時(shí)間，否則分段器可能部分地總累積時(shí)間，否則分段器可能部分地“忘記忘記”故障開(kāi)斷的故障開(kāi)斷的分分閘次數(shù)，導(dǎo)致后備保護(hù)開(kāi)關(guān)多次不必要的分閘或分段器與閘次數(shù)，導(dǎo)致后備保護(hù)開(kāi)關(guān)多次不必要的分閘或分段器與前級(jí)保護(hù)都進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，使分段器起不到應(yīng)有的作用。前級(jí)保護(hù)都進(jìn)入閉鎖狀態(tài)，使分段器起不到應(yīng)有的作用。

26、 液壓控制分段器的記憶時(shí)間不可調(diào)節(jié)，它由分閘活塞液壓控制分段器的記憶時(shí)間不可調(diào)節(jié)，它由分閘活塞的復(fù)位快慢所決定。復(fù)位快慢與液壓機(jī)構(gòu)中油粘度有關(guān)。的復(fù)位快慢所決定。復(fù)位快慢與液壓機(jī)構(gòu)中油粘度有關(guān)。第三節(jié)第三節(jié) 互感器的選擇互感器的選擇 電流互感器一次側(cè)額定電壓和額定電流選擇電流互感器一次側(cè)額定電壓和額定電流選擇 1.電流互感器一次側(cè)額定電壓和電流選擇電流互感器一次側(cè)額定電壓和電流選擇 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足：式中 UN1、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)盡可能與最大工作電流接近。 2. 二次額定電流的選擇二次額定電流的選擇

27、 電流互感器的二次額定電流有5A和1A兩種。一般強(qiáng)電系統(tǒng)用5A， 弱電系統(tǒng)用1A。max11IIUUNNsN與 電流互感器種類(lèi)和型式及準(zhǔn)確級(jí)的選擇電流互感器種類(lèi)和型式及準(zhǔn)確級(jí)的選擇 3. 電流互感器種類(lèi)和型式的選擇電流互感器種類(lèi)和型式的選擇 選擇互感器，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和安裝方式選擇相適應(yīng)的類(lèi)別和型式。選用母線型電流互感器時(shí)，注意校核窗口尺寸。 4. 準(zhǔn)確級(jí)的選擇準(zhǔn)確級(jí)的選擇 為保證測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級(jí)不得低于所供測(cè)量?jī)x表的準(zhǔn)確級(jí)。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(jí)表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級(jí)不應(yīng)低于0.5級(jí)；對(duì)測(cè)量精

28、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(jí)宜用0.2級(jí)。供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤(pán)上儀表一般皆用11.5級(jí)的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.51級(jí)。供只需估計(jì)電參數(shù)儀表的互感器可用3級(jí)的。 電流互感器二次容量或負(fù)載的校驗(yàn)電流互感器二次容量或負(fù)載的校驗(yàn) 5. 電流互感器二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn)電流互感器二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn) 為了保證互感器的準(zhǔn)確級(jí)，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載Z2l或所消耗的實(shí)際容量荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的額定負(fù)載ZN2或額定容量SN2，即 SN2S2= IN22 Z2l 或 ZN2 Z2lRwi+Rtou + Rm + Rr 式中 Rm ， Rr 電流互

29、感器二次回路中所接儀表內(nèi)阻的總和與所接繼電器內(nèi)阻的總和，可由產(chǎn)品樣本或附錄9中查得。 Rwi 電流互感器二次聯(lián)接導(dǎo)線的電阻。 Rtou 電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1。 電流互感器熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 6. 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) （1）電流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對(duì)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(guò)的一次額定電流N1的倍數(shù)Kh來(lái)表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn)式中 Kh，N1 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。 ，tdz 短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。keNhtIIK221）（ 電

30、流互感器熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)（1） （2）電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，常以允許通過(guò)的一次額定電流最大值的倍數(shù)kmo一動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn)式中 Kmo，IN1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍 數(shù)及一次側(cè)額定電流。 ich 故障時(shí)可能通過(guò)電流互感器的最大三相 短路電流沖擊值。 chNmoiIK12 電流互感器熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)（2） 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(duì)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(dòng)力公式計(jì)算，故外部動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足 式中 Fal

31、作用于電流互感器瓷帽端部的允許力； l 電流互感器出線端至最近一個(gè)母線支柱絕緣子 之間的跨距。 系數(shù)0.5表示互感器瓷套端部承受該跨上電動(dòng)力的一半。）（NaliFchal271073. 15 . 0 電壓互感器一次回路額定電壓選擇電壓互感器一次回路額定電壓選擇 1. 電壓互感器一次回路額定電壓選擇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(jí)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）UN1范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿足下列條件式中 UN1 電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時(shí)，滿足UN1= UNs 即可。19 . 01 . 1NNsNUUU 二次側(cè)額定電壓、種類(lèi)和型式

32、、準(zhǔn)確級(jí)選擇二次側(cè)額定電壓、種類(lèi)和型式、準(zhǔn)確級(jí)選擇 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)額定電壓的選擇 電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100V。 3. 電壓互感器種類(lèi)和型式的選擇電壓互感器種類(lèi)和型式的選擇 電壓互感器的種類(lèi)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635kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式； 110220kV配電裝置通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器；220kV及其以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。 4. 準(zhǔn)確級(jí)選擇準(zhǔn)確級(jí)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

33、負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級(jí)額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級(jí)的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級(jí)選擇。一般供功率測(cè)量、電能測(cè)量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級(jí)或1級(jí)的，只供估計(jì)被測(cè)值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級(jí)電壓互感器為宜。 準(zhǔn)確級(jí)選擇準(zhǔn)確級(jí)選擇 202020202sincos）（）（）（）（QPSSS 5. 按額定二次容量選擇按額定二次容量選擇 電壓互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)）SN2，應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷S2，即式中 S0、P0 、Q0各儀表的視在功率、有功功率和無(wú)功 功率。 cos各儀表的功率因數(shù)。22SSN 由于電壓互感器三

34、相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級(jí)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(shí)，必須注意互感器和負(fù)荷的接線方式。表7-4列出電壓互感器和負(fù)荷接線方式不一致時(shí)每相負(fù)荷的計(jì)算公式。 對(duì)于一般的高壓熔斷器，其額定電壓UN必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓UNs。但是對(duì)于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(shí)因截流而產(chǎn)生過(guò)電壓，其過(guò)電壓倍數(shù)與電路參數(shù)及熔體長(zhǎng)度有關(guān)，一般在UNs=UN的電網(wǎng)中，過(guò)電壓倍數(shù)約22.5倍，不會(huì)超過(guò)電網(wǎng)中電氣設(shè)備的絕緣水平，但如在UNsUN的電網(wǎng)中，因熔體

35、較長(zhǎng)，過(guò)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。 高壓熔斷器選擇高壓熔斷器選擇熔管額定電流選擇熔管額定電流選擇 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）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(guò)熱和損壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)滿足下式的要求，即式中 INft熔管的額定電流 INfs熔體的額定電流sNfItINfNfsNftII 高壓熔斷器選擇高壓熔斷器選擇熔體額定電流選擇熔體額定電流選擇 （2）熔體額定電流選擇）熔體額定電流選擇 為了防止熔體在通過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作

36、，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下式選擇，即式中 K可靠系數(shù)（不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K=1.11.3， 考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)K=1.52.0）； Imax電力變壓器回路最大工作電流。maxKIINfs 高壓熔斷器選擇高壓熔斷器選擇熔體額定電流選擇熔體額定電流選擇 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(guò)程中產(chǎn)生涌流時(shí)不應(yīng)誤熔斷，其熔體按下式選擇，即式中K可靠系數(shù)(對(duì)限流式高壓熔斷器，當(dāng)一臺(tái)電力電容器 時(shí)K=1.52.0，當(dāng)一組電力電容器時(shí)K=1.31.8)； Nc電力電容器回路的額定電流。NcNfsKII 高壓熔斷器選擇高

37、壓熔斷器選擇熔斷器開(kāi)斷電流校驗(yàn)熔斷器開(kāi)斷電流校驗(yàn)式中 Nbr熔斷器的額定開(kāi)斷電流 對(duì)于沒(méi)有限流作用的熔斷器，選擇時(shí)用沖擊電流的有效值ch 進(jìn)行校驗(yàn)；對(duì)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)。）（或IIIchNbr 高壓熔斷器選擇高壓熔斷器選擇熔斷器選擇性校驗(yàn)熔斷器選擇性校驗(yàn) 為使前后兩級(jí)熔斷器之間或熔斷器與電源保護(hù)裝置之間動(dòng)作的選擇性，應(yīng)進(jìn)行熔體選擇性校驗(yàn)。如圖7-4為兩個(gè)不同熔體安秒特性曲線（Nfs1 Nfs2），同一電流同時(shí)通過(guò)此二熔體時(shí)，熔體1先熔斷。所以，為了保證動(dòng)作的選擇性，前一級(jí)熔體應(yīng)采用熔體1，后一級(jí)熔體應(yīng)采用熔體2。保護(hù)電壓互

38、感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量?jī)身?xiàng)來(lái)選擇。 一、絕緣子簡(jiǎn)介一、絕緣子簡(jiǎn)介 支柱絕緣子支柱絕緣子 戶內(nèi)支柱絕緣子戶內(nèi)支柱絕緣子 戶外支柱絕緣子戶外支柱絕緣子 套管絕緣子套管絕緣子 戶內(nèi)套管絕緣子戶內(nèi)套管絕緣子 戶外套管絕緣子戶外套管絕緣子二、二、 絕緣子簡(jiǎn)介絕緣子簡(jiǎn)介 絕緣子俗稱(chēng)為絕緣瓷瓶,它廣泛地應(yīng)用在發(fā)電廠和變電所的配電裝置、變壓器、各種電器以及輸電線之中。用來(lái)支持和固定裸載流導(dǎo)體，并使裸導(dǎo)體與地絕緣,或者用于使裝置和電氣設(shè)備中處在不同電位的載流導(dǎo)體間相互絕緣。因此,要求絕緣子必須具有足夠的電氣絕緣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性和防潮性等等。 絕緣子按安裝地點(diǎn),可分為戶內(nèi)(屋內(nèi))式和戶

39、外(屋外)式兩種。按結(jié)構(gòu)用途可分為支持絕緣子和套管絕緣子。 支柱絕緣子支柱絕緣子戶內(nèi)式支柱絕緣子戶內(nèi)式支柱絕緣子 支柱絕緣子又分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。戶內(nèi)式支柱絕緣子廣泛應(yīng)用在3110kV各種電壓等級(jí)的電網(wǎng)中。 戶內(nèi)式支柱絕緣子可分為外膠裝式、內(nèi)膠裝式及聯(lián)合膠裝式等三種 戶外支柱絕緣子有針式和實(shí)心棒式兩種。圖7-6所示為戶外支柱絕緣子結(jié)構(gòu)圖。主要由絕緣瓷體2、4,鑄鐵帽5和具有法蘭盤(pán)的裝腳1組成。 套管絕緣子套管絕緣子戶內(nèi)式套管絕緣子戶內(nèi)式套管絕緣子 套管絕緣子簡(jiǎn)稱(chēng)為套管。套管絕緣子按其安裝地點(diǎn)可分戶內(nèi)式和戶外式兩種。 依其載流導(dǎo)體的特征可分為三種型式：采用矩形截面的載流體、采用圓形截面的載流

40、導(dǎo)體和母線型。前兩種套管載流導(dǎo)體與其絕緣部分制做成一個(gè)整體，母線型套管本身不帶載流導(dǎo)體，使用時(shí)將原載流母線裝于該套管矩形窗口內(nèi)。 圖7-7 為CME-10型母線式套管絕緣子結(jié)構(gòu)，由瓷殼1、法蘭盤(pán)2、金屬帽3等部分組成。金屬帽3上有矩形窗口4,窗口為穿過(guò)母線的地方,矩形窗口的尺寸決定于穿過(guò)套管母線的尺寸和數(shù)目。套管的額定電流由穿過(guò)母線的額定電流確定。 套管絕緣子套管絕緣子戶內(nèi)式套管絕緣子戶內(nèi)式套管絕緣子 套管絕緣子套管絕緣子戶外式套管絕緣子戶外式套管絕緣子 用于將配電裝置中的戶內(nèi)載流導(dǎo)體與戶外載流導(dǎo)體之間的連接處，其兩端的絕緣按戶內(nèi)外兩種要求設(shè)計(jì)，圖7-8中右端為戶內(nèi)部分，表面結(jié)構(gòu)平滑，無(wú)傘裙，

41、為戶內(nèi)式套管絕緣子結(jié)構(gòu)；左端為戶外部分，瓷體表面有傘裙，為戶外式套管絕緣子結(jié)構(gòu)。 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇支柱絕緣子及穿墻套管的選擇 支柱絕緣子及穿墻套管的動(dòng)穩(wěn)定性應(yīng)滿足式（7-27）的要求： FalFca （7-27）式中 Fal 支柱絕緣子或穿墻套管的允許荷重。 Fca 加于支柱絕緣子或穿墻套管上的最大計(jì)算力。Fal可按生產(chǎn)廠家給出的破壞荷重Fdb的60%考慮，即 Fal=0.6 Fdb (N) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)下表： 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇支柱絕緣子及穿墻套管的選擇 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(dòng)力，由于母線電動(dòng)力是作用在母線截

42、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，如圖7-9所示，二者力臂不等，短路時(shí)作用于絕緣子帽上的最大計(jì)算力為：Fca=Fmax (N) (7-28)式中 Fmax 最嚴(yán)重短路作用于母線上的最大電動(dòng)力。 H1 支柱絕緣子高度(mm)。 H 從絕緣子底部至母線水平中心線高（mm）。 b 母線支持片的厚度，一般豎放矩形母線 b=18mm；平放矩形母線b=12mm。 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇支柱絕緣子及穿墻套管的選擇 計(jì)算Fmax的說(shuō)明如下： 布置在同一平面內(nèi)的三相母線(如圖7-10)，在發(fā)生短路時(shí)， 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇支柱絕緣子及穿墻套管的選擇式中 a母線間距（m）

43、 Lca計(jì)算跨距（m）。 對(duì)母線中間的支持絕緣子，Lca 取相鄰跨距之和的一半。對(duì)母線端頭的支持絕緣子，Lca 取相鄰跨距的一半，對(duì)穿墻套管，則取套管長(zhǎng)度與相鄰跨距之和的一半。72max10732. 1aLiFcach支持絕緣子所受的力為支持絕緣子所受的力為 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€選擇的項(xiàng)目母線選擇的項(xiàng)目母線選擇的項(xiàng)目一般包括：母線選擇的項(xiàng)目一般包括： 母線材料、類(lèi)型和布置方式; 導(dǎo)體截面; 熱穩(wěn)定; 動(dòng)穩(wěn)定等項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)； 對(duì)于110kV以上母線要進(jìn)行電暈的校驗(yàn)； 對(duì)重要回路的母線還要進(jìn)行共振頻率的校驗(yàn)。 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的材料母線的材料 配電裝置的母線

44、常用導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機(jī)械強(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(guó)防上的用途廣泛，還因儲(chǔ)量不多，價(jià)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。 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)常用硬母線的類(lèi)型常用硬母線的類(lèi)型 常用的硬母線截面有矩形、槽形和管形。矩形母線常用于35kV及以下、電流在4000A及以下的配電裝置中。單條矩形截面積最大不超過(guò)1250mm2。當(dāng)工作電流超過(guò)最大截面單條母線允許電流時(shí)，可用小于4的幾條矩形母線并列使用。 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400

45、08000A的配電裝置中。管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)還可通風(fēng)和通水冷卻，因此，可用于8000A以上的大電流母線。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。 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的布置方式母線的布置方式 圖7-11為矩形母線的布置方式示意圖。當(dāng)三相母線水平布置時(shí)，圖7-7(a)與圖7-7(b)相比，前者散熱較好，載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較低，而后者情況正好相反。圖7-7(c)的布置方式兼顧了前二者的優(yōu)點(diǎn)，但使配電裝置的高度增加，所以母線的布置應(yīng)根據(jù)具體情況而定。 母線截面選擇母線截面選擇按最大長(zhǎng)期工作電流選擇按最大長(zhǎng)期工作電流選擇 除配

46、電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體(20m以下)按最大長(zhǎng)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。 母線長(zhǎng)期發(fā)熱的允許電流al ， 應(yīng)不小于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流max，即 Kalmax （7-31）式中 al相對(duì)于母線允許溫度和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下導(dǎo)體 長(zhǎng)期允許電流； K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)，其中溫度修正系數(shù)參考式（7-3）。 母線截面選擇母線截面選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面可使年綜合費(fèi)用最低，年綜合費(fèi)用包括電流通過(guò)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

47、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(shí)所對(duì)應(yīng)的母線截面稱(chēng)為母線的經(jīng)濟(jì)截面，對(duì)應(yīng)的電流密度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)電流密度。表7-7為我國(guó)目前仍然沿用的經(jīng)濟(jì)電流密度值。 母線截面選擇母線截面選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇表7-7 經(jīng)濟(jì)電流密度值 A/mm2按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面按下式計(jì)算式中 max通過(guò)導(dǎo)體的最大工作電流，A； Jec經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2。ececJISmax 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€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 （7-33）式中 短路電流穩(wěn)態(tài)值 （

48、A） Ks集膚效應(yīng)系數(shù)，對(duì)于矩形母線截面在100mm2以 下，Ks=1。 tdz熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間，s。 C熱穩(wěn)定系數(shù)。sdzKtCISmin 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€熱穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定系數(shù)C值與材料及發(fā)熱溫度有關(guān)。C值如表7-8。 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)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，當(dāng)沖擊電流通過(guò)母線時(shí)，電動(dòng)力將使母線產(chǎn)生彎曲應(yīng)力， 因此必須校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定性。 安裝在同一平面內(nèi)的三相母線，其中間相受力最大，即 (7-34)式中 Kf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(zhǎng)時(shí)， Kf =1。其他情況可由有關(guān)手冊(cè)查

49、得。 l母線跨距，(m)； a母線相間距，(m)。）（NaliKFchf27max10732. 1 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)10maxlFM 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(dòng)力作用時(shí)，可以將母線看成一個(gè)多跨距載荷均勻分布的梁，當(dāng)跨距段在兩段以上時(shí)，其最大彎曲力矩為 (7-35) 若只有兩段跨距時(shí)，則 (7-36)式中 Fmax 一個(gè)跨距長(zhǎng)度母線所受的電動(dòng)力（N）。10maxlFM 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)WMca 母線材料在彎曲時(shí)最大相間計(jì)算應(yīng)力為 (7-37)式中 W母線對(duì)垂直于作用力方向軸的截

50、面系數(shù)，又稱(chēng)抗彎矩（m3），其值與母線截面形狀及布置方式有關(guān)，對(duì)常遇到的幾種情況的計(jì)算式列于圖7-12中。 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(guò)母線的允許應(yīng)力，即母線的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)條件為 （7-38）式中 al一母線材料的允許應(yīng)力，對(duì)硬鋁母線al =69MPa; 對(duì)硬銅母線al =137MPa。alca 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)圖圖母母線線抗抗彎彎矩矩W計(jì)計(jì)算算表表712 母線的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€的選擇與校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)1max10FWlal 如果在校驗(yàn)時(shí)， ，則必須采取措施減小母線的計(jì)算應(yīng)力，具體措施有：將母線由豎放改

51、為平放；放大母線截面，但會(huì)使投資增加；限制短路電流值能使大大減小，但須增設(shè)電抗器；增大相間距離a；減小母線跨距 l 的尺寸，此時(shí)可以根據(jù)母線材料最大允許應(yīng)力來(lái)確定絕緣瓷瓶之間最大允許跨距，即 （7-38）式中 F1單位長(zhǎng)度母線上所受的電動(dòng)力（N/m） 當(dāng)矩形母線水平放置時(shí)，為避免導(dǎo)體因自重而過(guò)分彎曲，所選取的跨距一般不超過(guò)1.52m。考慮到絕緣子支座及引下線安裝方便，常選取絕緣子跨距等于配電裝置間隔的寬度。alca 電纜的選擇與校驗(yàn)電纜的選擇與校驗(yàn)電纜的基本知識(shí)電纜的基本知識(shí) 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(gè)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(lèi)。按其采用的絕緣介質(zhì)分油浸紙絕緣