第七章高壓電氣設(shè)備的選擇ppt課件

1、第七章 高壓電氣設(shè)備的選擇第一節(jié) 高壓電氣設(shè)備選擇普通條件和原那么第二節(jié) 高壓開關(guān)電器的選擇第三節(jié) 互感器的選擇第四節(jié) 高壓熔斷器的選擇第五節(jié) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇第六節(jié) 母線和電纜的選擇思索題與習(xí)題.第七章 高壓電氣設(shè)備的選擇教學(xué)目的：經(jīng)過實例講述，使學(xué)生熟習(xí)和掌握發(fā)電廠變電站一 次電氣設(shè)備選擇的條件和校驗工程，進一步加深和強化前 面學(xué)過的電氣一次設(shè)備和配電安裝的相關(guān)知識。復(fù)習(xí)舊課：回想變電站中的電氣設(shè)備和配電安裝的有關(guān)知識。重 點：發(fā)電廠變電站一次電氣設(shè)備選擇的原那么。難 點：如何正確選擇一次電氣設(shè)備。學(xué)習(xí)方法：經(jīng)過觀看變電站和各種電氣設(shè)備圖片，在曾經(jīng)建立 的變電站工程模型中思索如何

2、正確地將這些電氣設(shè)備組成 一個有機的整體，構(gòu)成一個“活的系統(tǒng)，在工程實際中理 解和掌握本單元內(nèi)容。.第一節(jié) 高壓電氣設(shè)備選擇普通條件和原那么一、高壓電氣設(shè)備選擇與校驗的普通條件二、高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗工程三、按正常任務(wù)條件選擇高壓電氣設(shè)備 額定電壓和最高任務(wù)電壓 額定電流 按環(huán)境任務(wù)條件校驗四、短路條件校驗 短路熱穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定校驗 短路電流計算條件 短路計算時間. 高壓電氣設(shè)備選擇與校驗的普通條件 電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，在選擇時應(yīng)根據(jù)實踐任務(wù)特點，按照有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電平安可靠的前提下，力爭做到技術(shù)先進，經(jīng)濟合理。 為了保證高壓電氣設(shè)備的可靠

3、運轉(zhuǎn)，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗的普通條件有： 1按正常任務(wù)條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇； 2按短路條件包括動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗； 3按環(huán)境任務(wù)條件如溫度、濕度、海拔等選擇。. 高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗工程 高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗工程見表7-1。. 額定電壓和最高任務(wù)電壓 高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運轉(zhuǎn)電壓因調(diào)壓或負荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高任務(wù)電壓Ualm不得低于所接電網(wǎng)的最高運轉(zhuǎn)電壓。 普通電氣設(shè)備允許的最高任務(wù)電壓可達1.11.15UN ，而實踐電網(wǎng)的最高運轉(zhuǎn)電壓Usm普通不超越1.1UNs，因此在選擇電氣設(shè)備時，普通可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于安裝

4、地點電網(wǎng)額定電壓UNs的條件選擇，即 UN UNs . 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，電氣設(shè)備的長期允許經(jīng)過電流。 N應(yīng)不小于該回路在各種合理運轉(zhuǎn)方式下的最大繼續(xù)任務(wù)電流max，即N max 。由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低5%時，出力堅持不變，故其相應(yīng)回路的max為發(fā)電機、調(diào)相機或變壓器的額定電流的1.5倍；假設(shè)變壓器有過負荷運轉(zhuǎn)能夠時， max應(yīng)按過負荷確定1.32倍變壓器額定電流；母聯(lián)斷路器回路普通可取母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的max ；出線回路的max除思索正常負荷電流包括線路損耗外，還應(yīng)思索事故時由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負荷。. 按環(huán)境任務(wù)條件校驗在選擇電氣

5、設(shè)備時，還應(yīng)思索電氣設(shè)備安裝地點的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、溫度、海拔高度和覆冰厚度等環(huán)境條件超越普通電氣設(shè)備運用條件時，應(yīng)采取措施。 當(dāng)周圍環(huán)境溫度0和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時，其長期允許任務(wù)電流應(yīng)乘以修正系數(shù)K，即我國的電氣設(shè)備運用的額定環(huán)境溫度N=40。如周圍環(huán)境溫度0高于40小于60時，其允許電流普通可按每增高1，額定電流減少1.8%進展修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于40時，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可添加0.5%，但其max不得超越的20%。該式對求導(dǎo)體的在實踐環(huán)境溫度下的長期允許任務(wù)電流，此時公式中的N普通為25。. 短路條件校驗短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流經(jīng)過電氣設(shè)備時，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效

6、應(yīng))應(yīng)不超越允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 式中 t 廠家給的電氣設(shè)備在時間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。 短路穩(wěn)態(tài)電流值。 t與t相對應(yīng)的時間。 tdz短路電流熱效應(yīng)等值計算時間。. 短路條件校驗電動力穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是電氣設(shè)備接受短路電流機械效應(yīng)的才干，也稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為 或式中 ich、ch短路沖擊電流幅值及其有效值； ies 、es電氣設(shè)備允許經(jīng)過的動穩(wěn)定電流的幅值及 其有效值。 以下幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定： 1用熔斷器維護的電器，熱穩(wěn)定由熔斷時間保證。 2采用限流熔斷器維護的設(shè)備，可不校驗動穩(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 不校驗動、熱穩(wěn)定。. 短路條件

7、校驗短路電流計算條件 為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟性和合理性，并在一定時期內(nèi)順應(yīng)電力系統(tǒng)開展的需求，作校驗用的短路電流應(yīng)按以下條件確定。 1容量和接線按本工程設(shè)計最終容量計算，并思索電力系統(tǒng)遠景開展規(guī)劃；其接線應(yīng)采用能夠發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不思索在切換過程中能夠短時并列的接線方式(如切換廠用變壓器時的并列)。 2短路種類普通按三相短路驗算，假設(shè)其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時，那么應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗算。 3計算短路點選擇經(jīng)過電器的短路電流為最大的那些點為短路計算點。. 短路條件校驗短路計算時間 校驗熱穩(wěn)定的等值計算時間tdz為周期分量等值時間tz及非周期分量等值時間tfz之

8、和，對無窮大容量系統(tǒng)，顯然tz按和短路電流繼續(xù)時間相等,按繼電維護動作時間tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時間tab之和，即式中 tkd斷路器全開斷時間； td維護動作時間； tgf斷路器固有分閘時間，可查附錄1； th斷路器開斷時電弧繼續(xù)時間，對少油斷路器為 0.040.06s，對SF6和緊縮空氣斷路器約為0.020.04s。開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，思索到主維護拒動等緣由，按最不利情況，取后備維護的動作時間。.第二節(jié) 高壓開關(guān)電器的選擇一、高壓斷路器的選擇 高壓斷路器種類和型式的選擇 高壓斷路器額定開斷電流和短路關(guān)合電流的選擇二、高壓隔分開關(guān)的選擇 高壓隔分開關(guān)選擇 高壓隔分開關(guān)

9、選擇例題三、高壓重合器的選擇 額定電壓、額定電流、安裝點最大缺點電流 維護區(qū)末端最小缺點電流、與其他設(shè)備配合四、高壓分段器的選擇 起動電流 記錄次數(shù) 記錄時間. 高壓斷路器選擇種類和型式 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點、環(huán)境和運用條件等 要求選擇其種類和型式。真空斷路器在35kV及以下電力系統(tǒng) 中得到了廣泛運用，有取代油斷路器的趨勢。SF6斷路器也 已在1035kV的城鄉(xiāng)電網(wǎng)建立和改造中得到運用。 高壓斷路器的操動機構(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 操動機構(gòu)可供選擇。普通電磁式操動機構(gòu)需配公用的直流合 閘電源，但其構(gòu)造簡單可靠；彈簧式構(gòu)造比較

10、復(fù)雜，調(diào)整要 求較高；液壓操動機構(gòu)加工精度要求較高。操動機構(gòu)的型 式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運轉(zhuǎn)可靠性進展選擇。 . 高壓斷路器選擇額定開斷電流 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Nbr。在高壓斷路器中其值不應(yīng)小于實踐開斷瞬間短路電流周期分量k ，即 我國消費的高壓斷路器在做型式實驗時，僅計入了20%的非周期分量。普通中、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，能滿足國家規(guī)范規(guī)定的非周期分量不超越周期分量幅值20%的要求。運用快速維護和高速斷路器時，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能夠超越周期分量的20%

11、，因此需求進展驗算。. 高壓斷路器選擇短路關(guān)合電流 在斷路器合閘之前，假設(shè)線路上已存在短路缺點，那么在斷路器合閘過程中，動、靜觸頭間在未接觸時即有宏大的短路電流經(jīng)過預(yù)擊穿，更容易發(fā)生觸頭熔焊和蒙受電動力的損壞。 斷路器在關(guān)合短路電流時，不可防止地在接通后又自動跳閘，此時還要求可以切斷短路電流，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)合短路時的平安，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. 高壓隔分開關(guān)的選擇 隔分開關(guān)選擇及校驗條件除額定電壓、電流、動熱穩(wěn)定校驗外，還應(yīng)看其種類和方式的選擇，其型式應(yīng)根據(jù)配電安裝特點和要求及技術(shù)經(jīng)濟條件來確定。表7

12、-2為隔分開關(guān)選型參考表。.高壓隔分開關(guān)選擇例題 例7-1 如圖7-1所示降壓變電所中一臺變壓器，容量為7500kVA，其短路電壓百分值為Ud%=7.5，二次母線電壓為10kV，變電所由無限大容量系統(tǒng)供電，二次母線上短路電流為 I“=I=5.5kA。作用于高壓斷路器的定時限維護安裝的動作時限為s，瞬時動作的維護安裝的動作時限為0.05s，擬采用高速動作的高壓斷路器，其固有開斷時間為0.05s，滅弧時間為0.05s，斷路器全開斷時間那么為tOP=0.05+0.05=0.1s，試選擇高壓斷路器與隔分開關(guān)。. 高壓隔分開關(guān)選擇例題答案 解：所選斷路器任務(wù)電流為短路電流沖擊值為 ich=2.55“=1

13、4kA短路電流熱效應(yīng)的等值計算時間為 tk=t=tpop+top=1+0.1=1.1s1s，可忽略tk，那么tdz= tk=1.1s根據(jù)上述計算選擇戶內(nèi)SN10-10I-600型的高壓斷路器和GN7-10-600型的隔分開關(guān)，經(jīng)短路穩(wěn)定性校驗，均合格。并選取CD10與CS7-lT型操作機構(gòu)。. 重合器選擇額定電壓、額定電流、最大缺點電流 選重合器要使其額定參數(shù)滿足安裝地點的條件，包括： 1額定電壓 重合器的額定電壓安裝地點的系統(tǒng)最高運轉(zhuǎn)電壓。 2額定電流 重合器的額定電流應(yīng)大于安裝地點的預(yù)期長久的最大負荷電流。為滿足維護配合要求，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

14、流時留有較大的裕度。選擇串聯(lián)線圈時應(yīng)以實踐預(yù)期負荷為準(zhǔn)。 3確定安裝地點最大缺點電流 重合器的額定短路開斷電流應(yīng)大于安裝地點的長久規(guī)劃最大缺點電流。. 重合器選擇末端最小缺點電流、與其他設(shè)備配合 4確定維護區(qū)域未端最小缺點電流 重合器的最小分閘電流應(yīng)小于維護區(qū)段最小缺點電流。對液壓控制重合器，這主要涉及選擇串聯(lián)線圈額定電流問題：電流裕度大時，可順應(yīng)負荷的添加并可防止對涌流過于敏感；而電流裕度小時，可對小缺點電流反響敏感。有時，可將重合器維護區(qū)域的末端直接選在缺點電流至少為重合器最小分閘電流的1.5倍處，以保證滿足該項要求。 5與線路其他維護設(shè)備配合 這主要是比較重合器的電流時間特性曲線，操作順

15、序和復(fù)歸時間等特性，與線路上其他重合器、分段器、熔斷器的維護配合，以保證在重合器后備維護動作或在其他線路元件發(fā)生損壞之前，重合器可以及時分?jǐn)唷? 分段器選擇起動電流 1. 啟動電流 分段器的額定啟動電流應(yīng)為后備維護開關(guān)最小分閘電流的80%。當(dāng)液壓控制分段器與液壓控制重合器配合運用時，分段器與重合器選用一樣額定電流的串聯(lián)線圈即可。由于液壓分段器的啟動電流為其串聯(lián)線圈額定電流的1.6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2倍。電子控制分段器的啟動電流可根據(jù)其額定電流直接整定，但必需滿足上述“80%原那么。電子重合器整定值為實踐動作值，應(yīng)思索配合要求。. 分段器選擇記錄次數(shù) 2. 記錄

16、次數(shù) 分段器的計數(shù)次數(shù)應(yīng)比后備維護開關(guān)的重合次數(shù)少一次。當(dāng)數(shù)臺分段器串聯(lián)運用時，負荷側(cè)分段器應(yīng)依次比其電源側(cè)分段器的計數(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電流值的方法來到達各串聯(lián)分段器之間的配合，而是采用不同的計數(shù)次數(shù)來實現(xiàn)，以免因網(wǎng)絡(luò)中涌流呵斥分段器誤動。. 分段器選擇記憶時間 3.記憶時間 必需保證分段器的記憶時間大于后備維護開關(guān)動作的總累積時間，否那么分段器能夠部分地“忘記缺點開斷的分閘次數(shù)，導(dǎo)致后備維護開關(guān)多次不用要的分閘或分段器與前級維護都進入閉鎖形狀，使分段器起不到應(yīng)有的作用。 液壓控制分段器的記憶時間不可調(diào)理，它由分閘活塞的復(fù)位快慢所決議。復(fù)位快慢與液壓機構(gòu)中

17、油粘度有關(guān)。.第三節(jié) 互感器的選擇一、電流互感器的選擇 一次回路額定電壓和一、二次額定電流選擇 電流互感器種類和型式以及準(zhǔn)確級的選擇 二次容量或二次負載的校驗 電流互感器熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗二、電壓互感器的選擇 電壓互感器一次回路額定電壓選擇 二次側(cè)額定電壓、種類和型式 按準(zhǔn)確級選擇和按額定二次容量選擇. 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)盡能夠與最大任務(wù)電流接近。 2. 二次額定電流的選擇 電流互感器的二次

18、額定電流有5A和1A兩種。普通強電系統(tǒng)用5A， 弱電系統(tǒng)用1A。. 電流互感器種類和型式及準(zhǔn)確級的選擇 3. 電流互感器種類和型式的選擇 選擇互感器，應(yīng)根據(jù)安裝地點和安裝方式選擇相順應(yīng)的類別和型式。選用母線型電流互感器時，留意校核窗口尺寸。 4. 準(zhǔn)確級的選擇 為保證丈量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供丈量儀表的準(zhǔn)確級。如:裝于重要回路(如發(fā)電機、調(diào)相機、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計費的電能表普通采用0.51級表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于0.5級；對丈量精度要求較高的大容量發(fā)電機、變壓器、系統(tǒng)干線和500kV級宜用0.2級。供運轉(zhuǎn)監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表普通

19、皆用11.5級的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.51級。供只需估計電參數(shù)儀表的互感器可用3級的。. 電流互感器二次容量或負載的校驗 5. 電流互感器二次容量或二次負載的校驗 為了保證互感器的準(zhǔn)確級，互感器二次側(cè)所接實踐負載Z2l或所耗費的實踐容量荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定負載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，普通取為0.

20、1。. 電流互感器熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 6. 熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 1電流互感器的熱穩(wěn)定校驗只對本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進展。電流互感器熱穩(wěn)定才干常以1s允許經(jīng)過的一次額定電流N1的倍數(shù)Kh來表示，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗式中 Kh，N1 由消費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)等值計算時間。. 電流互感器熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗1 2電流互感器內(nèi)部動穩(wěn)定才干，常以允許經(jīng)過的一次額定電流最大值的倍數(shù)kmo一動穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動穩(wěn)定可用下式校驗式中 Kmo，IN1 由消費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 缺點時能夠經(jīng)過

21、電流互感器的最大三相 短路電流沖擊值。 . 電流互感器熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗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遭到外力的作用，因此，對于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗瓷套管的機械強度。瓷套上的作用力可由普通電動力公式計算，故外部動穩(wěn)定應(yīng)滿足 式中 Fal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接受該跨上電動力的一半。. 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 為了確保電壓互感器平安和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運轉(zhuǎn)，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在1.10.9UN1范圍內(nèi)變動，即

22、滿足以下條件式中 UN1 電壓互感器一次側(cè)額定電壓。選擇時，滿足UN1= UNs 即可。. 二次側(cè)額定電壓、種類和型式、準(zhǔn)確級選擇 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)額定線間電壓為100V。 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)地點和運用條件進行選擇，例如:在635kV屋內(nèi)配電安裝中，普通采用油浸式或澆注式； 110220kV配電安裝通常采用串級式電磁式電壓互感器；220kV及其以上配電安裝，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 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，并盡能夠?qū)⒇摵删鶆蚍植荚诟飨?/p>

23、上，然后計算各相負荷大小，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)確級的選擇原那么，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇。普通供功率丈量、電能丈量以及功率方向維護用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和普通電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。 準(zhǔn)確級選擇. 按額定二次容量選擇1 5. 按額定二次容量選擇 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)不小于電壓互感器的二次負荷S2，即式中 S0、P0 、Q0各儀表的視在功率、有功功率和無功 功率。 cos各儀表的功率因數(shù)。. 按額定二次容量選擇2 由于電壓互感器三相負荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級要求

24、，通常以最大相負荷進展比較。計算電壓互感器各相的負荷時，必需留意互感器和負荷的接線方式。表7-4列出電壓互感器和負荷接線方式不一致時每相負荷的計算公式。.第四節(jié) 高壓熔斷器選擇一、額定電壓選擇二、額定電流選擇 熔管額定電流選擇 熔體額定電流選擇三、熔斷器開斷電流校驗四、熔斷器選擇性校驗. 高壓熔斷器選擇額定電壓選擇 1. 額定電壓選擇 對于普通的高壓熔斷器，其額定電壓UN必需大于或等于電網(wǎng)的額定電壓UNs。但是對于充填石英砂有限流作用的熔斷器，那么不宜運用在低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中，這是因為限流式熔斷器滅弧才干很強，在短路電流到達最大值之前就將電流截斷，致使熔體熔斷時因截流而產(chǎn)生過電壓，其過

25、電壓倍數(shù)與電路參數(shù)及熔體長度有關(guān)，普通在UNs=UN的電網(wǎng)中，過電壓倍數(shù)約22.5倍，不會超越電網(wǎng)中電氣設(shè)備的絕緣程度，但如在UNsUN的電網(wǎng)中，因熔體較長，過電壓值可達3.54倍相電壓，能夠損害電網(wǎng)中的電氣設(shè)備。. 高壓熔斷器選擇熔管額定電流選擇 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. 高壓熔斷器選擇熔體額定電流選擇 2熔體額定電流選擇 為了防止熔體在經(jīng)過變壓器勵磁涌流和維護范圍以外

26、的短路及電動機自啟動等沖擊電流時誤動作，維護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)不計電動機自啟動時K=1.11.3， 思索電動機自啟動時K=1.52.0； Imax電力變壓器回路最大任務(wù)電流。. 高壓熔斷器選擇熔體額定電流選擇 用于維護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轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生涌流時不應(yīng)誤熔斷，其熔體按下式選擇，即式中K可靠系數(shù)(對限流式高壓熔斷器，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)； Nc電力電容器回路的額定電流。. 高壓熔斷器選擇熔斷器開斷電流校驗 3. 熔

27、斷器開斷電流校驗式中 Nbr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ch 進展校驗；對于有限流作用的熔斷器，在電流達最大值之前已截斷，故可不計非周期分量影響，而采用I“進展校驗。. 高壓熔斷器選擇熔斷器選擇性校驗 4. 熔斷器選擇性校驗 為使前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源維護安裝之間動作的選擇性，應(yīng)進展熔體選擇性校驗。如圖7-4為兩個不同熔體安秒特性曲線Nfs1 Nfs2，同一電流同時經(jīng)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。維護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來選擇。 .第

28、五節(jié) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇一、絕緣子簡介 支柱絕緣子 戶內(nèi)支柱絕緣子 戶外支柱絕緣子 套管絕緣子 戶內(nèi)套管絕緣子 戶外套管絕緣子二、支柱絕緣子和穿墻套管的選擇 支柱絕緣子和穿墻套管的動穩(wěn)定性 支柱絕緣子或穿墻套管上的最大電動力. 絕緣子簡介 絕緣子俗稱為絕緣瓷瓶,它廣泛地運用在發(fā)電廠和變電所的配電安裝、變壓器、各種電器以及輸電線之中。用來支持和固定裸載流導(dǎo)體，并使裸導(dǎo)體與地絕緣,或者用于使安裝和電氣設(shè)備中處在不同電位的載流導(dǎo)體間相互絕緣。因此,要求絕緣子必需具有足夠的電氣絕緣強度、機械強度、耐熱性和防潮性等等。 絕緣子按安裝地點,可分為戶內(nèi)(屋內(nèi))式和戶外(屋外)式兩種。按構(gòu)造用途可分為

29、支持絕緣子和套管絕緣子。. 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)式支柱絕緣子廣泛運用在3110kV各種電壓等級的電網(wǎng)中。 1. 戶內(nèi)式支柱絕緣子 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 . 支柱絕緣子戶外式支柱絕緣子 2.戶外式支柱絕緣子 戶外支柱絕緣子有針式和實心棒式兩種。圖7-6所示為戶外支柱絕緣子構(gòu)造圖。主要由絕緣瓷體2、4,鑄鐵帽5和具有法蘭盤的裝腳1組成。. 套管絕緣子戶內(nèi)式套管絕緣子 套管絕緣子簡稱為套管。套管絕緣子按其安裝地點可分戶內(nèi)式和戶外式兩種。 1.戶內(nèi)式套管絕緣子 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、

30、采用圓形截面的載流導(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整體，母線型套管本身不帶載流導(dǎo)體，運用時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構(gòu)造，由瓷殼1、法蘭盤2、金屬帽3等部分組成。金屬帽3上有矩形窗口4,窗口為穿過母線的地方,矩形窗口的尺寸決議于穿過套管母線的尺寸和數(shù)目。套管的額定電流由穿過母線的額定電流確定。. 套管絕緣子戶內(nèi)式套管絕緣子. 套管絕緣子戶外式套管絕緣子 2.戶外式套管絕緣子 用于將配電安裝中的戶內(nèi)載流導(dǎo)體與戶外載流導(dǎo)體之間的銜接處，其兩端的絕緣按戶內(nèi)外兩種要求設(shè)計，圖7-8中右端為戶內(nèi)部分，外表構(gòu)造平滑，無傘裙，為戶內(nèi)式

31、套管絕緣子構(gòu)造；左端為戶外部分，瓷體外表有傘裙，為戶外式套管絕緣子構(gòu)造。. 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算力。Fal可按消費廠家給出的破壞荷重Fdb的60%思索，即 Fal=0.6 Fdb (N) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇和校驗工程見下表： . 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

32、的，如圖7-9所示，二者力臂不等，短路時作用于絕緣子帽上的最大計算力為：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力。 H1 支柱絕緣子高度(mm)。 H 從絕緣子底部至母線程度中心線高mm。 b 母線支持片的厚度，普通豎放矩形母線 b=18mm；平放矩形母線b=12mm。. 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇 計算Fmax的闡明如下： 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，. 支柱絕緣子及穿墻套管的選擇式中 a母線間距m Lca計算跨距m。 對母線中間的支持絕緣子，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

33、的一半，對穿墻套管，那么取套管長度與相鄰跨距之和的一半。支持絕緣子所受的力為 .第六節(jié) 母線和電纜的選擇一、母線的選擇與校驗 母線選擇的工程 母線資料、類型和布置方式 母線截面的選擇 按最大長期任務(wù)電流選擇和按經(jīng)濟電流密度選擇 母線熱穩(wěn)定校驗 母線動穩(wěn)定校驗二、電纜的選擇與校驗 電纜的根本知識 按構(gòu)造類型和額定電壓選擇電纜 電纜截面選擇 按最大長期任務(wù)電流選擇和按經(jīng)濟電流密度選擇 熱穩(wěn)定校驗 電壓損失校驗. 母線的選擇與校驗?zāi)妇€選擇的工程母線選擇的工程普通包括： 母線資料、類型和布置方式; 導(dǎo)體截面; 熱穩(wěn)定; 動穩(wěn)定等項進展選擇和校驗； 對于110kV以上母線要進展電暈的校驗； 對重要回路的

34、母線還要進展共振頻率的校驗。 . 母線的選擇與校驗?zāi)妇€的資料 1母線的資料 配電安裝的母線常用導(dǎo)體資料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機械強度大，抗腐蝕性能好，是首選的母線資料。 但是銅在工業(yè)和國防上的用途廣泛，還因儲量不多，價錢較貴，所以普通情況下，盡能夠以鋁代銅，只需在大電流安裝及有腐蝕性氣體的屋外配電安裝中，才思索用銅作為母線資料。. 母線的選擇與校驗常用硬母線的類型 2常用硬母線類型 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及以下的配電安裝中。單條矩形截面積最大不超越1250mm2。當(dāng)任務(wù)電流超越最大截面單條母線允許電流時，可用小于4的幾條矩形母線

35、并列運用。 槽形母線機械強度好，載流量較大，集膚效應(yīng)系數(shù)也較小，普通用于40008000A的配電安裝中。管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機械強度高，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，由于圓形外表光滑，電暈放電電壓高，因此可用于110kV及以上配電安裝。 . 母線的選擇與校驗?zāi)妇€的布置方式 3母線的布置方式圖7-11為矩形母線的布置方式表示圖。當(dāng)三相母線程度布置時，圖7-7(a)與圖7-7(b)相比，前者散熱較好，載流量大，但機械強度較低，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，但使配電安裝的高度添加，所以母線的布置應(yīng)根據(jù)詳細情況而定。. 母線

36、截面選擇按最大長期任務(wù)電流選擇 除配電安裝的匯流母線及較短導(dǎo)體(20m以下)按最大長期任務(wù)電流選擇截面外，其他導(dǎo)體的截面普通按經(jīng)濟密度選擇。 1. 按最大長期任務(wù)電流選擇 母線長期發(fā)熱的允許電流al ， 應(yīng)不小于所在回路的最大長期任務(wù)電流max，即 Kalmax 7-31式中 al相對于母線允許溫度和規(guī)范環(huán)境條件下導(dǎo)體 長期允許電流； K綜合修正系數(shù)，與環(huán)境溫度和導(dǎo)體銜接方式等 有關(guān)，其中溫度修正系數(shù)參考式7-3。. 母線截面選擇按經(jīng)濟電流密度選擇 2.按經(jīng)濟電流密度選擇 按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面可使年綜合費用最低，年綜合費用包括電流經(jīng)過導(dǎo)體所產(chǎn)生的年電能損耗費、導(dǎo)體投資和折舊費、利息等。從

37、降低電能損耗角度看，母線截面越大越好，而從降低投資、折舊費和利息的角度，那么希望截面越小越好。 綜合這些要素，使年綜合費用最小時所對應(yīng)的母線截面稱為母線的經(jīng)濟截面，對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度。表7-7為我國目前依然沿用的經(jīng)濟電流密度值。. 母線截面選擇按經(jīng)濟電流密度選擇表7-7 經(jīng)濟電流密度值 A/mm2按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面按下式計算式中 max經(jīng)過導(dǎo)體的最大任務(wù)電流，A； Jec經(jīng)濟電流密度，A/mm2。. 母線的選擇與校驗?zāi)妇€熱穩(wěn)定校驗 按正常電流及經(jīng)濟電流密度選出母線截面后，還應(yīng)按熱穩(wěn)定校驗。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 A Ks集膚效應(yīng)系數(shù)，對于

38、矩形母線截面在100mm2以 下，Ks=1。 tdz熱穩(wěn)定計算時間，s。 C熱穩(wěn)定系數(shù)。. 母線的選擇與校驗?zāi)妇€熱穩(wěn)定校驗 熱穩(wěn)定系數(shù)C值與資料及發(fā)熱溫度有關(guān)。C值如表7-8。 . 母線的選擇與校驗?zāi)妇€動穩(wěn)定校驗 各種外形的母線通常都安裝在支持絕緣子上，當(dāng)沖擊電流經(jīng)過母線時，電動力將使母線產(chǎn)生彎曲應(yīng)力， 因此必需校驗?zāi)妇€的動穩(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母線外形系數(shù)，當(dāng)母線相間間隔遠大于母線截面 周長時， Kf =1。其他情況可由有關(guān)手冊查得。 l母線跨距，(m)； a母線相間距，(m)。. 母線的選擇與校驗?zāi)妇€動穩(wěn)定校驗 母線通常每隔一定間

39、隔由絕緣瓷瓶自在支撐著。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 (7-35) 假設(shè)只需兩段跨距時，那么 (7-36)式中 Fmax 一個跨距長度母線所受的電動力N。. 母線的選擇與校驗?zāi)妇€動穩(wěn)定校驗 母線資料在彎曲時最大相間計算應(yīng)力為 (7-37)式中 W母線對垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)，又稱抗彎矩m3，其值與母線截面外形及布置方式有關(guān)，對常遇到的幾種情況的計算式列于圖7-12中。 要想保證母線不致彎曲變形而遭到破壞，必需使母線的計算應(yīng)力不超越母線的允許應(yīng)力，即母線的動穩(wěn)定性校驗條件為 7-38式中 al一母線資料的允許應(yīng)力

40、，對硬鋁母線al =69MPa; 對硬銅母線al =MPa。. 母線的選擇與校驗?zāi)妇€動穩(wěn)定校驗圖母線抗彎矩W計算表712. 母線的選擇與校驗?zāi)妇€動穩(wěn)定校驗 假設(shè)在校驗時， ，那么必需采取措施減小母線的計算應(yīng)力，詳細措施有：將母線由豎放改為平放；放大母線截面，但會使投資添加；限制短路電流值能使大大減小，但須增設(shè)電抗器；增大相間間隔a；減小母線跨距 l 的尺寸，此時可以根據(jù)母線資料最大允許應(yīng)力來確定絕緣瓷瓶之間最大允許跨距，即 7-38式中 F1單位長度母線上所受的電動力N/m 當(dāng)矩形母線程度放置時，為防止導(dǎo)體因自重而過分彎曲，所選取的跨距普通不超越1.52m。思索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安裝間隔的寬度。. 電纜的選擇與校驗電纜的根本知識 電纜的根本構(gòu)造包括導(dǎo)電芯、絕緣層、鉛包或鋁包和維護層幾個部分。供配電系統(tǒng)中常用的電力電纜，按其纜芯資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。 電纜制造本錢高，投資大，但是具有運轉(zhuǎn)可靠、不易受外界影