主變壓器和主接線的選擇(附設(shè)備選擇舉例)課件

電氣主接線的設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇

第一節(jié)概述第二節(jié)主變壓器和主接線的選擇第三節(jié)載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力第四節(jié)電氣設(shè)備的選擇第五節(jié)設(shè)備選擇舉例電氣主接線的設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇第一節(jié)概述第一節(jié)概述

原則：以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，準(zhǔn)確地掌握原始資料，結(jié)合工程特點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，參考已有設(shè)計(jì)成果，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具。要求：使設(shè)計(jì)的主接線滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，并留有擴(kuò)建和發(fā)展的余地。

步驟：1.對原始資料進(jìn)行綜合分析；2.草擬主接線方案，對不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、篩選和確定；3.廠、所和附近用戶供電方案設(shè)計(jì)；4.限制短路電流的措施和短路電流的計(jì)算；5.電氣設(shè)備的選擇；6.屋內(nèi)外配電裝置的設(shè)計(jì)；7.繪制電氣主接線圖及其它圖（如配電裝置視圖）；8.推薦最佳方案，寫出設(shè)計(jì)技術(shù)說明書，編制一次設(shè)備概算表。

第一節(jié)概述原則：步驟：

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)的一般條件有：（1）按正常工作條件包括電壓、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(yàn)；（3）按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。

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)容之第二節(jié)主變壓器和主接線的選擇主變壓器：向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器聯(lián)絡(luò)變壓器：用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器自用電變壓器：只供廠、所用電的變壓器一、變壓器容量、臺數(shù)、電壓的確定原則二、主變壓器型式的選擇原則三、主接線設(shè)計(jì)簡述四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較第二節(jié)主變壓器和主接線的選擇主變壓器：向電力系統(tǒng)或用戶一、變壓器容量、臺數(shù)、電壓的確定原則主變壓器的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。（1）它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，（2）還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級已經(jīng)接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。1．單元接線主變壓器容量按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度；擴(kuò)大單元接線應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器。一、變壓器容量、臺數(shù)、電壓的確定原則2連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與升高電壓之間的主變壓器發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足由發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，及扣除廠用電后，主變壓器應(yīng)能將剩余的有功率送入系統(tǒng)。若接于發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺機(jī)組停運(yùn)時(shí)，應(yīng)能滿足由系統(tǒng)經(jīng)主變壓器倒供給發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的需要。若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺或以上主變壓器，當(dāng)其中容量最大的一臺因故退出運(yùn)行時(shí)，其它主變壓器在允許正常過負(fù)荷范圍內(nèi)應(yīng)能輸送剩余功率70%以上。對水電比重較大的系統(tǒng)，若豐水期需要限制該火電廠出力時(shí)，主變應(yīng)能從系統(tǒng)倒送功率，滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷需要。2連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與升高電壓之間的主變壓器發(fā)電機(jī)全部投3．變電所主變壓器容量按變電所建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10~20年的負(fù)荷發(fā)展。對重要變電所，應(yīng)考慮一臺主變停運(yùn)，其余變壓器在計(jì)及過負(fù)荷能力及允許時(shí)間內(nèi)，滿足I、II類負(fù)荷的供電；對一般性變電所，一臺主變停運(yùn)，其余變壓器應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的70%~80%。4．發(fā)電廠和變電所主變臺數(shù)大中型發(fā)電廠和樞紐變電所，主變不應(yīng)少于2臺；對小型的發(fā)電廠和終端變電所可只設(shè)一臺。5.確定繞組額定電壓和調(diào)壓的方式3．變電所主變壓器容量二、主變壓器型式的選擇原則1.相數(shù)：一般選用三相變壓器。2.繞組數(shù)：變電所或單機(jī)容量在125MW及以下的發(fā)電廠內(nèi)有三個(gè)電壓等級時(shí)，可考慮采用三相三繞組變壓器，但每側(cè)繞組的通過容量應(yīng)達(dá)到額定容量的15%及以上，或第三繞組需接入無功補(bǔ)償設(shè)備。否則一側(cè)繞組未充分利用，不如選二臺雙繞組變更合理。單機(jī)容量200MW及以上的發(fā)電廠，額定電流和短路電流均大，發(fā)電機(jī)出口斷路器制造困難，加上大型三繞組變壓器的中壓側(cè)（110kV及以上時(shí)）不希望留分接頭，為此以采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)變壓器的方案更為合理。凡選用三繞組普通變壓器的場合，若兩側(cè)繞組為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，可考慮選用自耦變壓器，但要防止自耦變的公共繞組或串聯(lián)繞組的過負(fù)荷。二、主變壓器型式的選擇原則3.繞組接線組別的確定變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。4.短路阻抗的選擇從系統(tǒng)穩(wěn)定和提高供電質(zhì)量看阻抗小些為好，但阻抗太小會使短路電流過大，使設(shè)備選擇變得困難。三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)形式： 升壓型與降壓型5.變壓器冷卻方式主變壓器的冷卻方式有：自然風(fēng)冷；強(qiáng)迫風(fēng)冷；強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷；強(qiáng)迫油循環(huán)水冷；強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等。三、主接線設(shè)計(jì)簡述四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.繞組接線組別的確定5.變壓器冷卻方式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指：變壓器在運(yùn)行中傳輸單位kVA所產(chǎn)生的有功功率損耗最小。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與變壓器的負(fù)荷率有關(guān)，通常單臺變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷率約為70％。多臺并列運(yùn)行的變壓器，也存在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的問題。變壓器數(shù)量的選擇變壓器臺數(shù)的選擇：通常1－2臺。一、二級負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)采用2臺。一、二級負(fù)荷較小，并可由低壓側(cè)取得足夠容量的備用電源，也可裝設(shè)1臺。三級負(fù)荷時(shí)，通常采用1臺。但當(dāng)負(fù)荷較大或認(rèn)為經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可采用2臺。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指：變壓器在運(yùn)行中傳輸單位變壓器容量的選擇單臺變壓器額定容量應(yīng)大于等于計(jì)算負(fù)荷。兩臺并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)滿足：變壓器容量的選擇單臺變壓器額定容量應(yīng)大于等于計(jì)算負(fù)荷。設(shè)有兩臺變壓器的變電所，2臺變壓器等容量。其單臺變壓器的容量選擇根據(jù)它的備用方式。明備用：一臺變壓器工作，另一臺變壓器停止運(yùn)行作為備用。此時(shí)，兩臺變壓器均按最大負(fù)荷時(shí)變壓器負(fù)荷率為100％考慮。暗備用：兩臺變壓器同時(shí)投入運(yùn)行，正常情況下每臺變壓器各承擔(dān)約全部負(fù)荷的50％。此時(shí)，每臺變壓器的容量宜按全部最大負(fù)荷的70％選擇。暗備用應(yīng)用較廣！設(shè)有兩臺變壓器的變電所，2臺變壓器等容量。其單臺變壓器的容量第三節(jié)載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力一、概述二、導(dǎo)體的短時(shí)發(fā)熱三、均勻?qū)w的長期發(fā)熱四、短路時(shí)載流導(dǎo)體的電動力第三節(jié)載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力一、概述發(fā)熱的原因:電阻損耗

磁滯和渦流損耗

介質(zhì)損耗

分類:長期發(fā)熱，由正常工作電流產(chǎn)生的；

短時(shí)發(fā)熱，故障時(shí)由短路電流產(chǎn)生的。14

發(fā)熱對電氣設(shè)備的影響：（1）使絕緣材料的絕緣性能降低（2）使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降（3）使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加一、概述發(fā)熱的原因:電阻損耗

指導(dǎo)體溫度對周圍環(huán)境溫度的升高，我國所采用計(jì)算環(huán)境溫度如下：電力變壓器和電器（周圍空氣溫度）40C；發(fā)電機(jī)（利用空氣冷卻時(shí)進(jìn)入的空氣溫度）35~40C；裝在空氣中的導(dǎo)線、母線和電力電纜25C；埋入地下的電力電纜15C。指導(dǎo)體溫度較短路前的升高，通常取導(dǎo)體短路前的溫度等于它長期工作時(shí)的最高允許溫度。裸導(dǎo)體的長期允許工作溫度一般不超過70C，當(dāng)其接觸面處具有錫的可靠覆蓋層時(shí)（如超聲波糖錫等），允許提高到85C；當(dāng)有銀的覆蓋層時(shí)，允許提高到95C。指導(dǎo)體溫度對周圍環(huán)境溫度的升高，我國所采用計(jì)算環(huán)境溫度如電動力載流導(dǎo)體通過電流時(shí)，相互之間的作用力，稱為電動力。短路時(shí)沖擊電流所產(chǎn)生的交流電動力達(dá)到很大的數(shù)值，可能導(dǎo)致設(shè)備變形或損壞。為保證電器和導(dǎo)體不致破壞，電器和導(dǎo)體因短路沖擊電流產(chǎn)生的電動力作用下的應(yīng)力不應(yīng)超過材料的允許應(yīng)力。硬導(dǎo)體材料的最大允許應(yīng)力:硬銅140MPa、硬鋁70MPa

電動力載流導(dǎo)體通過電流時(shí)，相互之間的作用力，稱為電動力。

二、正常工作情況下長期發(fā)熱的計(jì)算

1、已知工作電流→求導(dǎo)體工作溫度式中:——通過導(dǎo)體的電流；

R——已考慮了集膚系數(shù)的導(dǎo)體交流電阻；

K——散熱系數(shù)；

A——導(dǎo)體散熱表面積；

——導(dǎo)體溫度；

——周圍介質(zhì)溫度；

m——導(dǎo)體質(zhì)量；

c——導(dǎo)體比熱容；二、正常工作情況下長期發(fā)熱的計(jì)算1、已知工作電流→求兩邊積分：求解得：兩邊積分：求解得：溫升與時(shí)間關(guān)系曲線

導(dǎo)體通過電流，產(chǎn)生電能損耗，轉(zhuǎn)換成熱能，使導(dǎo)體溫度上升。

正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體通過負(fù)荷電流，產(chǎn)生熱能使導(dǎo)體溫度升高，同時(shí)向?qū)w周圍介質(zhì)散失。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量等于向介質(zhì)散失的熱量，導(dǎo)體的溫度維持不變。溫升與時(shí)間關(guān)系曲線導(dǎo)體通過電流，產(chǎn)生電能損耗，轉(zhuǎn)換成熱

2、求正常運(yùn)行情況下長期發(fā)熱允許最大工作電流2、求正常運(yùn)行情況下長期發(fā)熱允許最大工作電最嚴(yán)重三相短路時(shí)的電流波形圖

三、故障情況下短時(shí)發(fā)熱的計(jì)算最嚴(yán)重三相短路時(shí)的電流波形圖三、故障情況下短時(shí)發(fā)熱的計(jì)算1.短路電流的構(gòu)成：周期分量和非周期分量2.沖擊電流的大小1.短路電流的構(gòu)成：周期分量和非周期分量2.沖擊電流的大小1.短路發(fā)熱特點(diǎn)

短路時(shí)由于繼電保護(hù)裝置動作切除故障，短路電流的持續(xù)時(shí)間很短，近似認(rèn)為很大的短路電流在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的很大熱量全部用來使導(dǎo)體溫度升高，不向周圍介質(zhì)散熱,即短路發(fā)熱是絕熱過程。由于導(dǎo)體溫度上升很快，導(dǎo)體的電阻和比熱不是常數(shù)，而是隨溫度變化。

1.短路發(fā)熱特點(diǎn)

短路時(shí)由于繼電保護(hù)裝置動作切除故2.短路熱平衡方程

短路時(shí)導(dǎo)體溫度的變化

短路發(fā)熱可近似為絕熱過程，短路時(shí)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的能量等于導(dǎo)體溫度升高吸收的能量，導(dǎo)體的電阻率和比熱也隨溫度變化，其熱平衡方程如下：導(dǎo)體質(zhì)量導(dǎo)體電阻導(dǎo)體的比熱容2.短路熱平衡方程短路時(shí)導(dǎo)體溫度的變化短路發(fā)熱可近似將代入上式得：將代入上式得：主變壓器和主接線的選擇(附設(shè)備選擇舉例)課件

短路點(diǎn)

(s)汽輪發(fā)電機(jī)端0.25水輪發(fā)電機(jī)端0.19高壓側(cè)母線主變?nèi)萘?gt;100MVA0.13主變?nèi)萘?40～100MVA0.11遠(yuǎn)離發(fā)電廠處0.05表

不同短路點(diǎn)等效時(shí)間常數(shù)Tfi

的推薦值短路點(diǎn)(s)汽輪發(fā)電3.短路發(fā)熱溫度

θ－A關(guān)系曲線

為使導(dǎo)體短路發(fā)熱溫度計(jì)算簡便，工程上一般利用導(dǎo)體發(fā)熱系數(shù)A與導(dǎo)體溫度θ的關(guān)系曲線,

確定短路發(fā)熱溫度。

3.短路發(fā)熱溫度θ－A關(guān)系曲線為使導(dǎo)體短路發(fā)熱溫度計(jì)算簡由

求

的步驟如下：①由導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)的溫度從圖2中查出導(dǎo)體正常發(fā)熱系數(shù)②計(jì)算導(dǎo)體短路發(fā)熱系數(shù)③由從θ－A關(guān)系曲線查得短路發(fā)熱溫度

由求的步驟如下：①由導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)的溫度4.短路熱穩(wěn)定最小截面

②計(jì)算短路熱穩(wěn)定最小截面Smin

根據(jù)短路發(fā)熱允許溫度，可由曲線計(jì)算導(dǎo)體短路熱穩(wěn)定的最小截面的方法如下：①由和，從θ－A曲線分別查出和4.短路熱穩(wěn)定最小截面②計(jì)算短路熱穩(wěn)定最小截面Smin根四、導(dǎo)體短路時(shí)的電動力計(jì)算兩根細(xì)長平行導(dǎo)體間的電動力計(jì)算

（8-18）

三相導(dǎo)體水平放置受力最大的為中間相導(dǎo)體短路的電動力四、導(dǎo)體短路時(shí)的電動力計(jì)算兩根細(xì)長平行導(dǎo)體間的電動力計(jì)算（三相導(dǎo)體短路時(shí)的電動力

同一地點(diǎn)短路的最大電動力，是作用于三相短路時(shí)的中間一相導(dǎo)體上，數(shù)值為：三相導(dǎo)體短路時(shí)的電動力同一地點(diǎn)短路的最大電動力，是電動力最大值的計(jì)算

（8-22）

還應(yīng)考慮母線共振影響對電動力的影響，引入修正系數(shù)β?？紤]共振電動力最大值的計(jì)算

電動力的振動頻率為50Hz和100Hz。導(dǎo)體的固有振動頻率低于30Hz或高于160Hz時(shí)，β約等于1，既不考慮共振影響。電動力最大值的計(jì)算（8-22）還應(yīng)考慮母線共振影響第四節(jié)電氣設(shè)備的選擇一、電器設(shè)備選擇的一般條件*二、高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇*三、高壓熔斷器的選擇四、限流電抗器的選擇*五、母線和電纜的選擇六、電流互感器選擇七、電壓互感器的選擇第四節(jié)電氣設(shè)備的選擇一、電器設(shè)備選擇的一般條件*一、電器設(shè)備選擇的一般條件1．按正常工作條件選擇電器額定電壓：UNUNS額定電流：INImax環(huán)境條件對電器和導(dǎo)體額定值的修正：2．按短路情況檢驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk≤It2t

動穩(wěn)定校驗(yàn)：ish≤ies短路電流的計(jì)算條件：a.

計(jì)算容量和短路類型按發(fā)電廠、變電所最終設(shè)計(jì)容量計(jì)算。短路類型一般采用三相短路電流，當(dāng)其它形式短路電流大于三相時(shí)。應(yīng)選取最嚴(yán)重的短路情況校驗(yàn)。b.短路計(jì)算點(diǎn)

通過導(dǎo)體和電器短路電流最大的點(diǎn)。c.短路計(jì)算時(shí)間熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間tk（短路持續(xù)時(shí)間）：開斷計(jì)算時(shí)間tbr：一、電器設(shè)備選擇的一般條件2．按短路情況檢驗(yàn)b.短路計(jì)算點(diǎn)對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負(fù)荷開關(guān)等，則還有斷流能力的要求，即最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流。1）對斷路器，其最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的線路最大短路電流。即2）對負(fù)荷開關(guān)，其最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的線路最大負(fù)荷電流。即3）對熔斷器，其最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的線路最大短路電流。即（對非限流型熔斷器）（對限流型熔斷器）

對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負(fù)荷按短路故障條件校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障時(shí)的力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)。

2.按短路故障條件校驗(yàn)

對于一般電器，滿足力穩(wěn)定的條件是：電器的額定峰值耐受電流

對于一般電器，滿足熱穩(wěn)定的條件是：電器的額定短時(shí)耐受電流有效值

對于載流導(dǎo)體，滿足熱穩(wěn)定的條件是：導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)

按短路故障條件校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障時(shí)的力3．主接線設(shè)計(jì)中主要電氣設(shè)備的選擇項(xiàng)目3．主接線設(shè)計(jì)中主要電氣設(shè)備的選擇項(xiàng)目二、高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇1．高壓斷路器的選擇

除表8-3相關(guān)選項(xiàng)外，特殊項(xiàng)目的選擇方式如下：開斷電流：高壓斷路器的額定開斷電流INbr，不應(yīng)小于實(shí)際觸頭開斷瞬間的短路電流的有效值Ikt，即：INbr

IKt短路關(guān)合電流：在額定電壓下，能可靠關(guān)合—開斷的最大短路電流稱為額定關(guān)合電流。校驗(yàn)公式：iNCi

ish合分閘時(shí)間選擇：對于110kV以上的電網(wǎng)，斷路器固有分閘時(shí)間不宜大于0.04S。用于電氣制動回路的斷路器，其合閘時(shí)間不宜大于0.04~0.06S。2．隔離開關(guān)的選擇

隔離開關(guān)無開斷短路電流的要求，故不必校驗(yàn)開斷電流。其它選擇項(xiàng)目與斷路器相同。二、高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇三、高壓熔斷器的選擇

高壓熔斷器分類：快速熔斷器：有限流作用普通熔斷器：不具限流作用

額定電壓選擇普通熔斷器：UN

UNS快速熔斷器：UN

=UNS

額定電流選擇

INf1(熔管)

INf2(熔體)

Imax保護(hù)變壓器或電動機(jī)：

INf2=KImaxK取1.1~1.3（不考慮電動機(jī)自啟動）或取1.5~2.0（考慮電動機(jī)自啟動）保護(hù)電容器回路：

INf2=KINCK取1.5~2.0（單臺）或取1.3~1.8（一組）熔斷器的開斷電流校驗(yàn)

Inbr

Ish（或I

）普通熔斷器：Ish快速熔斷器：I

熔斷器的選擇性按制造廠提供的安秒特性曲線（又稱保護(hù)特性曲線）校驗(yàn)。保護(hù)電壓互感器用熔斷器：僅校驗(yàn)額定電壓和開斷電流。三、高壓熔斷器的選擇保護(hù)電容器回路：四、限流電抗器的選擇限流電抗器的作用限制短路電流：可采用輕型斷路器，節(jié)省投資；維持母線殘壓：若殘壓大于65%~70%UNS，對非故障用戶，特別是電動機(jī)用戶是有利的。限流電抗器的選擇除表8-3相關(guān)選項(xiàng)外，特殊項(xiàng)目的選擇方式如下：1.電抗百分?jǐn)?shù)

XL％

選擇若要求將一饋線的短路電流限制到電流值I，取基準(zhǔn)電流Id，則電源到短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)么值:

X*

＝Id／I四、限流電抗器的選擇2.電壓損失校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)電抗器上的電壓損失，不大于電網(wǎng)額定電壓的5%。3.母線殘壓校驗(yàn)對于無瞬時(shí)保護(hù)的出線電抗器應(yīng)校母線殘余，殘壓的百分值：輕型斷路器額定開斷電流INbr，令I(lǐng)=INbr，則

X*

＝Id／Inbr若已知電源到電抗器之間的電抗標(biāo)么值X*，則以電抗器額定電壓和額定電流為基準(zhǔn)的電抗百分?jǐn)?shù)XL%：2.電壓損失校驗(yàn)3.母線殘壓校驗(yàn)輕型斷路器額定開斷電流I五、母線選擇

母線選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目：確定母線的材料、截面形狀、布置方式選擇母線的截面積校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定對重要的和大電流的母線，要共振校驗(yàn)對110及以上的母線進(jìn)行電暈校驗(yàn)五、母線選擇母線選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目：裸導(dǎo)體：1.硬母線的材料，截面形狀，布置方式導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋁合金，銅只用在持續(xù)工作電流大，布置位置狹窄和對鋁有嚴(yán)重腐蝕的場所。常用的硬母線是鋁母線。截面有矩形，雙槽形和管形。矩形導(dǎo)體：散熱條件好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，一般用于35kV及以下，電流在4000A及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體：機(jī)械強(qiáng)度大，載流量大，集膚效應(yīng)小，一般用于4000A~8000A的配電裝置中。管形母線：機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可通風(fēng)或通水，可用于8000A以上的大電流母線和110kV及以上的配電裝置中。（一）、確定母線的材料、截面形狀、布置方式裸導(dǎo)體：矩形導(dǎo)體：散熱條件好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，

2.母線的布置形式

2.母線的布置形式46槽形形母線的布置形式46槽形形母線的布置形式

（二）母線截面積選擇

方法：1.按最大長期工作電流選擇,用于發(fā)電廠的主母線和引下線以及持續(xù)電流較小，年利用小時(shí)數(shù)較低的其他回路的導(dǎo)線。2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,用于年利用小時(shí)數(shù)高而且長度較長負(fù)荷大回路的導(dǎo)線。（二）母線截面積選擇方法：

按最大長期工作電流選擇保證母線正常工作時(shí)的溫度不超過允許溫度

（8-32）

母線實(shí)際允許載流量與周圍環(huán)境溫度及母線的布置方式有關(guān)，若實(shí)際周圍環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不同時(shí)，母線的允許溫度要修正，即引入溫度修正系數(shù)kθ。按最大長期工作電流選擇（8-32）母線實(shí)際允許載流量

2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇

導(dǎo)體通過電流時(shí),會產(chǎn)生電能損耗。把投資擇算到每年費(fèi)用,加上年損耗費(fèi)為年計(jì)算費(fèi)用,使年計(jì)算費(fèi)用最小的截面為經(jīng)濟(jì)截面Se,J為經(jīng)濟(jì)密度,與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。（8-32）（8-34）選出的導(dǎo)體還要按按最大長期工作電流校驗(yàn)2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（8-32）（8-34）

（三）、母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)

方法：計(jì)算滿足短時(shí)發(fā)熱要求的最小截面積,只要選擇的導(dǎo)體截面積大于此面積,就滿足熱穩(wěn)定要求.

(8-35)只要S＞Smin就滿足熱穩(wěn)定要求（四）、

電暈電壓校驗(yàn)：對于110kV及以上的各種規(guī)格導(dǎo)體，應(yīng)按晴天不出現(xiàn)全面電暈的條件校驗(yàn)：

Ucr

>Umax（三）、母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)方法：計(jì)算滿足短時(shí)發(fā)熱要求（五）、

硬母線的動穩(wěn)定校驗(yàn)單位長度導(dǎo)體上所受到的相間電動力母線看作是一個(gè)自由地放在絕緣支柱上多跨距的梁，在電動力的作用下，母線條受到的最大彎矩M為M=fL2/10N.m母線條受到的最大相間計(jì)算應(yīng)力校驗(yàn)：alPa。硬鋁al=70106(Pa)

硬銅al=140106(Pa)在設(shè)計(jì)中也常根據(jù)材料的最大允許應(yīng)力，確定支柱絕緣子間的最大允許跨距（不應(yīng)超過1.5~2m）（五）、硬母線的動穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€看作是一個(gè)自由地放在絕緣支柱

電力電纜的選擇1、選型:包括線芯材料，電纜絕緣型式、密封層、保護(hù)層。2、額定電壓的選擇：電纜的額定電壓不低于安裝處電網(wǎng)額定電壓:Ue≥Uew3、截面的選擇：方法之一：按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇（用于配電裝置匯流母線及較短導(dǎo)體）

S標(biāo)←Ixu≥Igmax方法之二：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（用于導(dǎo)體長度20m以上）（1）由最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax

得經(jīng)濟(jì)電流密度J（2）計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面：（3）選擇標(biāo)準(zhǔn)截面：S標(biāo)≈SJ電力電纜的選擇1、選型:包括線芯材料，電纜絕緣型式、密封層4、熱穩(wěn)定校驗(yàn)

：（1）計(jì)算熱穩(wěn)定截面：式中：K——集膚效應(yīng)系數(shù)

C——熱穩(wěn)定系數(shù)，由工作溫度θw查表得（如θe=700C時(shí)，鋁取87；銅取171）式中：Ie——導(dǎo)體額定電流

I——導(dǎo)體流過的電流

θe——導(dǎo)體額定溫度

θ0——周圍介質(zhì)溫度

θ0e——額定介質(zhì)溫度（2）滿足熱穩(wěn)定條件：S標(biāo)≥Smin4、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：（1）計(jì)算熱穩(wěn)定截面：（2）滿足熱穩(wěn)定條件六、電流互感器選擇1.電流互感器的形式選擇35kV以下屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣或樹脂繞注式；35kV及以上配電裝置可采用油浸瓷箱式，有條件時(shí)可采用套管式。2.額定電壓和額定電流動選擇一次額定電壓和電流二次額定電流：5A或1A3.電流互感器的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于所供測量儀表的最高準(zhǔn)確級；用于重要回路和計(jì)費(fèi)電度表的電流互感器一般采用0.2或0.5級；500kV采用0.2級。？保證互感器的準(zhǔn)確級S2＝I2N2Z2L≤SN2

或Z2L≤ZN2Z2L=r2

+rw

+rc接觸電阻rc取0.05~0.1；電流線圈電阻r2由所連接的儀表和繼電器的電流線圈消耗的功率計(jì)算；連接用導(dǎo)線的電阻rw為：六、電流互感器選擇？保證互感器的準(zhǔn)確級瓷絕緣的電流互感器還應(yīng)校驗(yàn)瓷絕緣帽上受力的外部動穩(wěn)定，方法可參見支柱絕緣子的校驗(yàn)。4.熱穩(wěn)定和動穩(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)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。常以1S允許通過的熱穩(wěn)定電流It或一次額定電流IN1的倍數(shù)Kt來表示，即 It2·1≥Qk

或(KtTN1)2≥Qk互感器內(nèi)部動穩(wěn)定，常以允許通過的動穩(wěn)定電流ies或一次額定電流幅值的動穩(wěn)定倍數(shù)Kes表示：導(dǎo)線計(jì)算長度LC與電流互感器的接線系數(shù)有關(guān)，若測量儀表與互感器安裝處相距L，則當(dāng)電流互感器星形接線時(shí)LC=L，不完全星形LC=31/2L，單相接線時(shí)LC=2L。為滿足機(jī)械強(qiáng)度要求銅線S不得小于1.5mm2。瓷絕緣的電流互感器還應(yīng)校驗(yàn)瓷絕緣帽上受力的外部動穩(wěn)定，方法可七、電壓互感器的選擇1．按額定電壓選擇一次繞組有接于相間和接于相對地兩種方式，繞組的額定電壓UN1應(yīng)與接入電網(wǎng)的方式和電壓相符，為確保互感器的準(zhǔn)確級，要求電網(wǎng)電壓的波動范圍滿足下列條件0.8UN1<US<1.2UN1二次繞組電壓可按表8-5選擇，附加二次繞組通常接成開口三角形供測量零序電壓七、電壓互感器的選擇2．容量和準(zhǔn)確級選擇額定容量SN2應(yīng)滿足 SN2

S22．容量和準(zhǔn)確級選擇第五節(jié)設(shè)備選擇舉例例8-1

發(fā)電廠接線和等值阻抗，如右圖，發(fā)電機(jī)A、B型號TQ-25-2，PN=25MW，Xd=0.13；發(fā)電機(jī)C型號QFQ-50-2，PN=50MW，Xd=0.124；所有發(fā)電機(jī)的功率因素cos=0.8，UN=10.5kV。兩臺主變壓器參數(shù)相同，220kV系統(tǒng)容量無窮大，其余參數(shù)見圖，求k1處三相短路電流。解取Sd=100MVA，Ud=Uav。計(jì)算得各電源供給短路點(diǎn)k1的三相短路電流0s、1s、2s、4s的有名值，如表8-7所示。第五節(jié)設(shè)備選擇舉例例8-1發(fā)電廠接線和等值阻抗，如右圖例8-2

選擇圖8-13中匯流母線W1，三相母線布置如圖8-14，相間距離a=0.75m，絕緣子跨距L=1.2m，斷路器固有分閘時(shí)間tin=0.15S，電弧燃燒持續(xù)時(shí)間ta=0.05S，母線主保護(hù)動作時(shí)間tp1=0.06s，環(huán)境溫度40C，k1點(diǎn)短路電流見表8-7。解1．按長期發(fā)熱允許電流選擇匯流母線上最大設(shè)備容量40MVA，得最大長期持續(xù)工作電流：查附表IV-1，選用二條（10010）的矩形鋁導(dǎo)體，布置如圖8-14時(shí)Ial=2840A，由式（8-48）得

Ial=0.8162840=2317.4>2309A2．校驗(yàn)熱穩(wěn)定由式（8-33），計(jì)算短路持續(xù)時(shí)間，

tk=tp1+tin+ta=0.06+0.15+0.05=0.26S近似取I代入式（8-12）得=I2·tk=59.720.26=926.7

kA2·S代入式（8-13）得

Qnp=TI2=0.259.72=712.8kA2·S

Qk=Qp+Qnp=1639.5

kA2·S由式（8-51）得例8-2選擇圖8-13中匯流母線W1，三相母線布置如圖83．校驗(yàn)動穩(wěn)定計(jì)算導(dǎo)體固有振動頻率，根據(jù)式（8-25）和表8-4可知故=1，求母線的相間應(yīng)力，根據(jù)式（8-53）

因每相由多條導(dǎo)體組成，校驗(yàn)應(yīng)取公式其中最大計(jì)算應(yīng)力等于相間作用應(yīng)力和同相不同條間作用應(yīng)力t之和，應(yīng)小于最大允許應(yīng)力。3．校驗(yàn)動穩(wěn)定故=1，求母線的相間應(yīng)力，根據(jù)式（8-53例8-3

選擇圖8-13中，發(fā)電機(jī)A出口斷路器QF1，已知發(fā)電機(jī)A主保護(hù)動作時(shí)間tp1=0.04s，后備保護(hù)時(shí)間tp2=3.8s,k1點(diǎn)短路計(jì)算結(jié)果見表8-7。解

1．發(fā)電機(jī)最大持續(xù)工作電流：斷路器QF1的短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)為圖8-13中的k2點(diǎn)，由k1點(diǎn)短路電流扣除發(fā)電機(jī)A所提供的部分，得到流過QF1的短路電流

I0S=45.2kA，I2S=32.57kA，I4S=32.56kA沖擊電流

查附表IV-3發(fā)電機(jī)斷路器須采用SN4-10G/5000型，tin=0.15s。2．計(jì)算熱穩(wěn)定因tk>1S，可以不計(jì)非周期分量的熱效應(yīng)。計(jì)算結(jié)果見表8-8。例8-3選擇圖8-13中，發(fā)電機(jī)A出口斷路器QF1，已知發(fā)例8-4

選擇圖8-13中10kV饋線ＷL1的限流電抗器，已知WL1采用SN10-10I型輕型斷路器，INbr=16kA，線路最大工作電流Imax=380A，線路繼電保護(hù)時(shí)間tp2=1.8S，斷路器全分閘時(shí)間tab=0.2S。解

1．計(jì)算電抗器內(nèi)側(cè)的等值電抗，計(jì)算用圖如右2．計(jì)算電抗百分?jǐn)?shù)，見式（8-45）熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間tk=tp2+tab=1.8+0.2=2S選用水泥柱式，鋁電纜的電抗器NKL-10-400-3，計(jì)算表明，動穩(wěn)定不滿足要求。例8-4選擇圖8-13中10kV饋線ＷL1的限流電抗器，已

改選NKL-10-400-4，該電抗器UN=10kV，IN=400A，XL=4%，動穩(wěn)定電流ies=25.5kA，1秒熱穩(wěn)定電流It=22.2kA，計(jì)算得k3點(diǎn)的短路電流的有名值，I0S=9.08kA，I1S=8.93kA，I2S=9.54kA。3．正常運(yùn)行時(shí)電壓損失的校驗(yàn)，見式（8-46）4．母線殘壓校驗(yàn)，見式（8-47）5．校驗(yàn)電抗器的動、熱穩(wěn)定因tk>1S，不計(jì)非周期Qnp的值所選電抗器滿足動熱穩(wěn)定。改選NKL-10-400-4，該電抗器UN=10kV例8-5

選擇圖8-13中饋線ＷL1的電流互感器，互感器安裝處與測量儀表之間相距50米，Imax=380A。解互感器二次接線如右圖所示，儀表的負(fù)荷見表8-9。根據(jù)饋線電壓，最大工作電流及安裝地點(diǎn)，選用LFZJ1-10型電流互感器，其系環(huán)氧樹脂繞注式絕緣，有二個(gè)二次線圈，其變比400/5A。由于儀表中有計(jì)費(fèi)用電度表，選用0.5級，二次額定負(fù)荷為0.8，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)kt=75，動穩(wěn)定倍數(shù)kes=130。1．計(jì)算連接用導(dǎo)線的截面二次負(fù)荷最大A相：S2=1.45VA

r2＝S2/IN22＝1.45/52＝0.058Ω

互感器為不完全星形接線，計(jì)算長度可選用標(biāo)準(zhǔn)截面為2.5mm的銅芯控制電纜。例8-5選擇圖8-13中饋線ＷL1的電流互感器，互感器安2.熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(yàn)例8-4已計(jì)算得到電抗器后短路沖擊電流ish=23.15kA，熱效應(yīng)

QK=161.8（kA2S）熱穩(wěn)定校驗(yàn) (KtIN1)2＝(75×0.4)2

＝900＞QK

內(nèi)部動穩(wěn)定校驗(yàn) 21/2IN1

Kes

＝21/2×0.4×130＝73.5kA＞ish由于LFZJ1型為繞注式絕緣，故不校驗(yàn)外部動穩(wěn)定。例8-6

選擇圖8-13中發(fā)電機(jī)A回路測量用電壓互感器TV，儀表接線如右圖，該互感器除用作測量外，還需監(jiān)視發(fā)電機(jī)對地的絕緣情況。2.熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(yàn)例8-6選擇圖8-13中發(fā)電機(jī)A1．不計(jì)星形連接的三只電壓表，互感器二次負(fù)載統(tǒng)計(jì)結(jié)果見下表。解發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)不直接接地，UNS=10.5kV，可采用JDZJ-10型（單相三圈環(huán)氧樹脂繞注絕緣），其變比為組成星形接線，也可采用JSJW-10型（油浸三相五柱式），其變比，由于回路中有計(jì)費(fèi)用電度表，故選用0.5級準(zhǔn)確級，每相繞組額定容量40VA。1．不計(jì)星形連接的三只電壓表，互感器二次負(fù)載統(tǒng)計(jì)結(jié)果見下表。計(jì)算相間二次負(fù)載按上表計(jì)算最大一相負(fù)載，還應(yīng)計(jì)入星形連接的三只電壓表，寫出b相算式

由于電壓互感器總是與電網(wǎng)并聯(lián)，當(dāng)網(wǎng)內(nèi)短路時(shí)，互感器本身并不遭受短路電流的沖擊，且互感器回路有熔斷器，因此不必校驗(yàn)其動，熱穩(wěn)定。

2．電壓互感器回路的熔斷器選擇當(dāng)電壓互感器及其聯(lián)接線故障時(shí)，其短路電流即為k1處的短路電流值，見表8-7，因此在互感器回路內(nèi)宜安裝專用RN2系列熔斷器，但RN2-10型產(chǎn)品的最大開斷電流允許值50kA，因此訂貨時(shí)需同時(shí)訂購XJ-10型限流電阻器，與熔斷器串聯(lián)安裝。計(jì)算相間二次負(fù)載按上表計(jì)算最大一相負(fù)載，還應(yīng)計(jì)入星形連接的三電氣主接線的設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇

第一節(jié)概述第二節(jié)主變壓器和主接線的選擇第三節(jié)載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力第四節(jié)電氣設(shè)備的選擇第五節(jié)設(shè)備選擇舉例電氣主接線的設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇第一節(jié)概述第一節(jié)概述

原則：以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以經(jīng)濟(jì)建設(shè)方針、政策和有關(guān)的技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)則，準(zhǔn)確地掌握原始資料，結(jié)合工程特點(diǎn)，確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，參考已有設(shè)計(jì)成果，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)工具。要求：使設(shè)計(jì)的主接線滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性，并留有擴(kuò)建和發(fā)展的余地。

步驟：1.對原始資料進(jìn)行綜合分析；2.草擬主接線方案，對不同方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較、篩選和確定；3.廠、所和附近用戶供電方案設(shè)計(jì)；4.限制短路電流的措施和短路電流的計(jì)算；5.電氣設(shè)備的選擇；6.屋內(nèi)外配電裝置的設(shè)計(jì)；7.繪制電氣主接線圖及其它圖（如配電裝置視圖）；8.推薦最佳方案，寫出設(shè)計(jì)技術(shù)說明書，編制一次設(shè)備概算表。

第一節(jié)概述原則：步驟：

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)的一般條件有：（1）按正常工作條件包括電壓、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(yàn)；（3）按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。

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)容之第二節(jié)主變壓器和主接線的選擇主變壓器：向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器聯(lián)絡(luò)變壓器：用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器自用電變壓器：只供廠、所用電的變壓器一、變壓器容量、臺數(shù)、電壓的確定原則二、主變壓器型式的選擇原則三、主接線設(shè)計(jì)簡述四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較第二節(jié)主變壓器和主接線的選擇主變壓器：向電力系統(tǒng)或用戶一、變壓器容量、臺數(shù)、電壓的確定原則主變壓器的容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。（1）它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，（2）還應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級已經(jīng)接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。1．單元接線主變壓器容量按發(fā)電機(jī)額定容量扣除本機(jī)組的廠用負(fù)荷后，留有10%的裕度；擴(kuò)大單元接線應(yīng)盡可能采用分裂繞組變壓器。一、變壓器容量、臺數(shù)、電壓的確定原則2連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與升高電壓之間的主變壓器發(fā)電機(jī)全部投入運(yùn)行時(shí)，在滿足由發(fā)電機(jī)電壓供電的日最小負(fù)荷，及扣除廠用電后，主變壓器應(yīng)能將剩余的有功率送入系統(tǒng)。若接于發(fā)電機(jī)電壓母線上的最大一臺機(jī)組停運(yùn)時(shí)，應(yīng)能滿足由系統(tǒng)經(jīng)主變壓器倒供給發(fā)電機(jī)電壓母線上最大負(fù)荷的需要。若發(fā)電機(jī)電壓母線上接有2臺或以上主變壓器，當(dāng)其中容量最大的一臺因故退出運(yùn)行時(shí)，其它主變壓器在允許正常過負(fù)荷范圍內(nèi)應(yīng)能輸送剩余功率70%以上。對水電比重較大的系統(tǒng)，若豐水期需要限制該火電廠出力時(shí)，主變應(yīng)能從系統(tǒng)倒送功率，滿足發(fā)電機(jī)電壓母線上的負(fù)荷需要。2連接在發(fā)電機(jī)電壓母線與升高電壓之間的主變壓器發(fā)電機(jī)全部投3．變電所主變壓器容量按變電所建成后5~10年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10~20年的負(fù)荷發(fā)展。對重要變電所，應(yīng)考慮一臺主變停運(yùn)，其余變壓器在計(jì)及過負(fù)荷能力及允許時(shí)間內(nèi)，滿足I、II類負(fù)荷的供電；對一般性變電所，一臺主變停運(yùn)，其余變壓器應(yīng)能滿足全部供電負(fù)荷的70%~80%。4．發(fā)電廠和變電所主變臺數(shù)大中型發(fā)電廠和樞紐變電所，主變不應(yīng)少于2臺；對小型的發(fā)電廠和終端變電所可只設(shè)一臺。5.確定繞組額定電壓和調(diào)壓的方式3．變電所主變壓器容量二、主變壓器型式的選擇原則1.相數(shù)：一般選用三相變壓器。2.繞組數(shù)：變電所或單機(jī)容量在125MW及以下的發(fā)電廠內(nèi)有三個(gè)電壓等級時(shí)，可考慮采用三相三繞組變壓器，但每側(cè)繞組的通過容量應(yīng)達(dá)到額定容量的15%及以上，或第三繞組需接入無功補(bǔ)償設(shè)備。否則一側(cè)繞組未充分利用，不如選二臺雙繞組變更合理。單機(jī)容量200MW及以上的發(fā)電廠，額定電流和短路電流均大，發(fā)電機(jī)出口斷路器制造困難，加上大型三繞組變壓器的中壓側(cè)（110kV及以上時(shí)）不希望留分接頭，為此以采用雙繞組變壓器加聯(lián)絡(luò)變壓器的方案更為合理。凡選用三繞組普通變壓器的場合，若兩側(cè)繞組為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，可考慮選用自耦變壓器，但要防止自耦變的公共繞組或串聯(lián)繞組的過負(fù)荷。二、主變壓器型式的選擇原則3.繞組接線組別的確定變壓器三相繞組的接線組別必須和系統(tǒng)電壓相位一致。4.短路阻抗的選擇從系統(tǒng)穩(wěn)定和提高供電質(zhì)量看阻抗小些為好，但阻抗太小會使短路電流過大，使設(shè)備選擇變得困難。三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)形式： 升壓型與降壓型5.變壓器冷卻方式主變壓器的冷卻方式有：自然風(fēng)冷；強(qiáng)迫風(fēng)冷；強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷；強(qiáng)迫油循環(huán)水冷；強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻等。三、主接線設(shè)計(jì)簡述四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較3.繞組接線組別的確定5.變壓器冷卻方式變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指：變壓器在運(yùn)行中傳輸單位kVA所產(chǎn)生的有功功率損耗最小。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與變壓器的負(fù)荷率有關(guān)，通常單臺變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行負(fù)荷率約為70％。多臺并列運(yùn)行的變壓器，也存在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的問題。變壓器數(shù)量的選擇變壓器臺數(shù)的選擇：通常1－2臺。一、二級負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)采用2臺。一、二級負(fù)荷較小，并可由低壓側(cè)取得足夠容量的備用電源，也可裝設(shè)1臺。三級負(fù)荷時(shí)，通常采用1臺。但當(dāng)負(fù)荷較大或認(rèn)為經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，也可采用2臺。變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指：變壓器在運(yùn)行中傳輸單位變壓器容量的選擇單臺變壓器額定容量應(yīng)大于等于計(jì)算負(fù)荷。兩臺并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)滿足：變壓器容量的選擇單臺變壓器額定容量應(yīng)大于等于計(jì)算負(fù)荷。設(shè)有兩臺變壓器的變電所，2臺變壓器等容量。其單臺變壓器的容量選擇根據(jù)它的備用方式。明備用：一臺變壓器工作，另一臺變壓器停止運(yùn)行作為備用。此時(shí)，兩臺變壓器均按最大負(fù)荷時(shí)變壓器負(fù)荷率為100％考慮。暗備用：兩臺變壓器同時(shí)投入運(yùn)行，正常情況下每臺變壓器各承擔(dān)約全部負(fù)荷的50％。此時(shí)，每臺變壓器的容量宜按全部最大負(fù)荷的70％選擇。暗備用應(yīng)用較廣！設(shè)有兩臺變壓器的變電所，2臺變壓器等容量。其單臺變壓器的容量第三節(jié)載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力一、概述二、導(dǎo)體的短時(shí)發(fā)熱三、均勻?qū)w的長期發(fā)熱四、短路時(shí)載流導(dǎo)體的電動力第三節(jié)載流導(dǎo)體的發(fā)熱和電動力一、概述發(fā)熱的原因:電阻損耗

磁滯和渦流損耗

介質(zhì)損耗

分類:長期發(fā)熱，由正常工作電流產(chǎn)生的；

短時(shí)發(fā)熱，故障時(shí)由短路電流產(chǎn)生的。81

發(fā)熱對電氣設(shè)備的影響：（1）使絕緣材料的絕緣性能降低（2）使金屬材料的機(jī)械強(qiáng)度下降（3）使導(dǎo)體接觸部分的接觸電阻增加一、概述發(fā)熱的原因:電阻損耗

指導(dǎo)體溫度對周圍環(huán)境溫度的升高，我國所采用計(jì)算環(huán)境溫度如下：電力變壓器和電器（周圍空氣溫度）40C；發(fā)電機(jī)（利用空氣冷卻時(shí)進(jìn)入的空氣溫度）35~40C；裝在空氣中的導(dǎo)線、母線和電力電纜25C；埋入地下的電力電纜15C。指導(dǎo)體溫度較短路前的升高，通常取導(dǎo)體短路前的溫度等于它長期工作時(shí)的最高允許溫度。裸導(dǎo)體的長期允許工作溫度一般不超過70C，當(dāng)其接觸面處具有錫的可靠覆蓋層時(shí)（如超聲波糖錫等），允許提高到85C；當(dāng)有銀的覆蓋層時(shí)，允許提高到95C。指導(dǎo)體溫度對周圍環(huán)境溫度的升高，我國所采用計(jì)算環(huán)境溫度如電動力載流導(dǎo)體通過電流時(shí)，相互之間的作用力，稱為電動力。短路時(shí)沖擊電流所產(chǎn)生的交流電動力達(dá)到很大的數(shù)值，可能導(dǎo)致設(shè)備變形或損壞。為保證電器和導(dǎo)體不致破壞，電器和導(dǎo)體因短路沖擊電流產(chǎn)生的電動力作用下的應(yīng)力不應(yīng)超過材料的允許應(yīng)力。硬導(dǎo)體材料的最大允許應(yīng)力:硬銅140MPa、硬鋁70MPa

電動力載流導(dǎo)體通過電流時(shí)，相互之間的作用力，稱為電動力。

二、正常工作情況下長期發(fā)熱的計(jì)算

1、已知工作電流→求導(dǎo)體工作溫度式中:——通過導(dǎo)體的電流；

R——已考慮了集膚系數(shù)的導(dǎo)體交流電阻；

K——散熱系數(shù)；

A——導(dǎo)體散熱表面積；

——導(dǎo)體溫度；

——周圍介質(zhì)溫度；

m——導(dǎo)體質(zhì)量；

c——導(dǎo)體比熱容；二、正常工作情況下長期發(fā)熱的計(jì)算1、已知工作電流→求兩邊積分：求解得：兩邊積分：求解得：溫升與時(shí)間關(guān)系曲線

導(dǎo)體通過電流，產(chǎn)生電能損耗，轉(zhuǎn)換成熱能，使導(dǎo)體溫度上升。

正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)體通過負(fù)荷電流，產(chǎn)生熱能使導(dǎo)體溫度升高，同時(shí)向?qū)w周圍介質(zhì)散失。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的熱量等于向介質(zhì)散失的熱量，導(dǎo)體的溫度維持不變。溫升與時(shí)間關(guān)系曲線導(dǎo)體通過電流，產(chǎn)生電能損耗，轉(zhuǎn)換成熱

2、求正常運(yùn)行情況下長期發(fā)熱允許最大工作電流2、求正常運(yùn)行情況下長期發(fā)熱允許最大工作電最嚴(yán)重三相短路時(shí)的電流波形圖

三、故障情況下短時(shí)發(fā)熱的計(jì)算最嚴(yán)重三相短路時(shí)的電流波形圖三、故障情況下短時(shí)發(fā)熱的計(jì)算1.短路電流的構(gòu)成：周期分量和非周期分量2.沖擊電流的大小1.短路電流的構(gòu)成：周期分量和非周期分量2.沖擊電流的大小1.短路發(fā)熱特點(diǎn)

短路時(shí)由于繼電保護(hù)裝置動作切除故障，短路電流的持續(xù)時(shí)間很短，近似認(rèn)為很大的短路電流在很短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的很大熱量全部用來使導(dǎo)體溫度升高，不向周圍介質(zhì)散熱,即短路發(fā)熱是絕熱過程。由于導(dǎo)體溫度上升很快，導(dǎo)體的電阻和比熱不是常數(shù)，而是隨溫度變化。

1.短路發(fā)熱特點(diǎn)

短路時(shí)由于繼電保護(hù)裝置動作切除故2.短路熱平衡方程

短路時(shí)導(dǎo)體溫度的變化

短路發(fā)熱可近似為絕熱過程，短路時(shí)導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生的能量等于導(dǎo)體溫度升高吸收的能量，導(dǎo)體的電阻率和比熱也隨溫度變化，其熱平衡方程如下：導(dǎo)體質(zhì)量導(dǎo)體電阻導(dǎo)體的比熱容2.短路熱平衡方程短路時(shí)導(dǎo)體溫度的變化短路發(fā)熱可近似將代入上式得：將代入上式得：主變壓器和主接線的選擇(附設(shè)備選擇舉例)課件

短路點(diǎn)

(s)汽輪發(fā)電機(jī)端0.25水輪發(fā)電機(jī)端0.19高壓側(cè)母線主變?nèi)萘?gt;100MVA0.13主變?nèi)萘?40～100MVA0.11遠(yuǎn)離發(fā)電廠處0.05表

不同短路點(diǎn)等效時(shí)間常數(shù)Tfi

的推薦值短路點(diǎn)(s)汽輪發(fā)電3.短路發(fā)熱溫度

θ－A關(guān)系曲線

為使導(dǎo)體短路發(fā)熱溫度計(jì)算簡便，工程上一般利用導(dǎo)體發(fā)熱系數(shù)A與導(dǎo)體溫度θ的關(guān)系曲線,

確定短路發(fā)熱溫度。

3.短路發(fā)熱溫度θ－A關(guān)系曲線為使導(dǎo)體短路發(fā)熱溫度計(jì)算簡由

求

的步驟如下：①由導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)的溫度從圖2中查出導(dǎo)體正常發(fā)熱系數(shù)②計(jì)算導(dǎo)體短路發(fā)熱系數(shù)③由從θ－A關(guān)系曲線查得短路發(fā)熱溫度

由求的步驟如下：①由導(dǎo)體正常運(yùn)行時(shí)的溫度4.短路熱穩(wěn)定最小截面

②計(jì)算短路熱穩(wěn)定最小截面Smin

根據(jù)短路發(fā)熱允許溫度，可由曲線計(jì)算導(dǎo)體短路熱穩(wěn)定的最小截面的方法如下：①由和，從θ－A曲線分別查出和4.短路熱穩(wěn)定最小截面②計(jì)算短路熱穩(wěn)定最小截面Smin根四、導(dǎo)體短路時(shí)的電動力計(jì)算兩根細(xì)長平行導(dǎo)體間的電動力計(jì)算

（8-18）

三相導(dǎo)體水平放置受力最大的為中間相導(dǎo)體短路的電動力四、導(dǎo)體短路時(shí)的電動力計(jì)算兩根細(xì)長平行導(dǎo)體間的電動力計(jì)算（三相導(dǎo)體短路時(shí)的電動力

同一地點(diǎn)短路的最大電動力，是作用于三相短路時(shí)的中間一相導(dǎo)體上，數(shù)值為：三相導(dǎo)體短路時(shí)的電動力同一地點(diǎn)短路的最大電動力，是電動力最大值的計(jì)算

（8-22）

還應(yīng)考慮母線共振影響對電動力的影響，引入修正系數(shù)β?？紤]共振電動力最大值的計(jì)算

電動力的振動頻率為50Hz和100Hz。導(dǎo)體的固有振動頻率低于30Hz或高于160Hz時(shí)，β約等于1，既不考慮共振影響。電動力最大值的計(jì)算（8-22）還應(yīng)考慮母線共振影響第四節(jié)電氣設(shè)備的選擇一、電器設(shè)備選擇的一般條件*二、高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇*三、高壓熔斷器的選擇四、限流電抗器的選擇*五、母線和電纜的選擇六、電流互感器選擇七、電壓互感器的選擇第四節(jié)電氣設(shè)備的選擇一、電器設(shè)備選擇的一般條件*一、電器設(shè)備選擇的一般條件1．按正常工作條件選擇電器額定電壓：UNUNS額定電流：INImax環(huán)境條件對電器和導(dǎo)體額定值的修正：2．按短路情況檢驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk≤It2t

動穩(wěn)定校驗(yàn)：ish≤ies短路電流的計(jì)算條件：a.

計(jì)算容量和短路類型按發(fā)電廠、變電所最終設(shè)計(jì)容量計(jì)算。短路類型一般采用三相短路電流，當(dāng)其它形式短路電流大于三相時(shí)。應(yīng)選取最嚴(yán)重的短路情況校驗(yàn)。b.短路計(jì)算點(diǎn)

通過導(dǎo)體和電器短路電流最大的點(diǎn)。c.短路計(jì)算時(shí)間熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間tk（短路持續(xù)時(shí)間）：開斷計(jì)算時(shí)間tbr：一、電器設(shè)備選擇的一般條件2．按短路情況檢驗(yàn)b.短路計(jì)算點(diǎn)對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負(fù)荷開關(guān)等，則還有斷流能力的要求，即最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流。1）對斷路器，其最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的線路最大短路電流。即2）對負(fù)荷開關(guān)，其最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的線路最大負(fù)荷電流。即3）對熔斷器，其最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的線路最大短路電流。即（對非限流型熔斷器）（對限流型熔斷器）

對一些開斷電流的電器，如熔斷器、斷路器和負(fù)荷按短路故障條件校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障時(shí)的力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)。

2.按短路故障條件校驗(yàn)

對于一般電器，滿足力穩(wěn)定的條件是：電器的額定峰值耐受電流

對于一般電器，滿足熱穩(wěn)定的條件是：電器的額定短時(shí)耐受電流有效值

對于載流導(dǎo)體，滿足熱穩(wěn)定的條件是：導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)

按短路故障條件校驗(yàn)，就是要按最大可能的短路故障時(shí)的力3．主接線設(shè)計(jì)中主要電氣設(shè)備的選擇項(xiàng)目3．主接線設(shè)計(jì)中主要電氣設(shè)備的選擇項(xiàng)目二、高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇1．高壓斷路器的選擇

除表8-3相關(guān)選項(xiàng)外，特殊項(xiàng)目的選擇方式如下：開斷電流：高壓斷路器的額定開斷電流INbr，不應(yīng)小于實(shí)際觸頭開斷瞬間的短路電流的有效值Ikt，即：INbr

IKt短路關(guān)合電流：在額定電壓下，能可靠關(guān)合—開斷的最大短路電流稱為額定關(guān)合電流。校驗(yàn)公式：iNCi

ish合分閘時(shí)間選擇：對于110kV以上的電網(wǎng)，斷路器固有分閘時(shí)間不宜大于0.04S。用于電氣制動回路的斷路器，其合閘時(shí)間不宜大于0.04~0.06S。2．隔離開關(guān)的選擇

隔離開關(guān)無開斷短路電流的要求，故不必校驗(yàn)開斷電流。其它選擇項(xiàng)目與斷路器相同。二、高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇三、高壓熔斷器的選擇

高壓熔斷器分類：快速熔斷器：有限流作用普通熔斷器：不具限流作用

額定電壓選擇普通熔斷器：UN

UNS快速熔斷器：UN

=UNS

額定電流選擇

INf1(熔管)

INf2(熔體)

Imax保護(hù)變壓器或電動機(jī)：

INf2=KImaxK取1.1~1.3（不考慮電動機(jī)自啟動）或取1.5~2.0（考慮電動機(jī)自啟動）保護(hù)電容器回路：

INf2=KINCK取1.5~2.0（單臺）或取1.3~1.8（一組）熔斷器的開斷電流校驗(yàn)

Inbr

Ish（或I

）普通熔斷器：Ish快速熔斷器：I

熔斷器的選擇性按制造廠提供的安秒特性曲線（又稱保護(hù)特性曲線）校驗(yàn)。保護(hù)電壓互感器用熔斷器：僅校驗(yàn)額定電壓和開斷電流。三、高壓熔斷器的選擇保護(hù)電容器回路：四、限流電抗器的選擇限流電抗器的作用限制短路電流：可采用輕型斷路器，節(jié)省投資；維持母線殘壓：若殘壓大于65%~70%UNS，對非故障用戶，特別是電動機(jī)用戶是有利的。限流電抗器的選擇除表8-3相關(guān)選項(xiàng)外，特殊項(xiàng)目的選擇方式如下：1.電抗百分?jǐn)?shù)

XL％

選擇若要求將一饋線的短路電流限制到電流值I，取基準(zhǔn)電流Id，則電源到短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)么值:

X*

＝Id／I四、限流電抗器的選擇2.電壓損失校驗(yàn)正常運(yùn)行時(shí)電抗器上的電壓損失，不大于電網(wǎng)額定電壓的5%。3.母線殘壓校驗(yàn)對于無瞬時(shí)保護(hù)的出線電抗器應(yīng)校母線殘余，殘壓的百分值：輕型斷路器額定開斷電流INbr，令I(lǐng)=INbr，則

X*

＝Id／Inbr若已知電源到電抗器之間的電抗標(biāo)么值X*，則以電抗器額定電壓和額定電流為基準(zhǔn)的電抗百分?jǐn)?shù)XL%：2.電壓損失校驗(yàn)3.母線殘壓校驗(yàn)輕型斷路器額定開斷電流I五、母線選擇

母線選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目：確定母線的材料、截面形狀、布置方式選擇母線的截面積校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定對重要的和大電流的母線，要共振校驗(yàn)對110及以上的母線進(jìn)行電暈校驗(yàn)五、母線選擇母線選擇和校驗(yàn)項(xiàng)目：裸導(dǎo)體：1.硬母線的材料，截面形狀，布置方式導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋁合金，銅只用在持續(xù)工作電流大，布置位置狹窄和對鋁有嚴(yán)重腐蝕的場所。常用的硬母線是鋁母線。截面有矩形，雙槽形和管形。矩形導(dǎo)體：散熱條件好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，一般用于35kV及以下，電流在4000A及以下的配電裝置中；槽形導(dǎo)體：機(jī)械強(qiáng)度大，載流量大，集膚效應(yīng)小，一般用于4000A~8000A的配電裝置中。管形母線：機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)可通風(fēng)或通水，可用于8000A以上的大電流母線和110kV及以上的配電裝置中。（一）、確定母線的材料、截面形狀、布置方式裸導(dǎo)體：矩形導(dǎo)體：散熱條件好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)大，

2.母線的布置形式

2.母線的布置形式113槽形形母線的布置形式46槽形形母線的布置形式

（二）母線截面積選擇

方法：1.按最大長期工作電流選擇,用于發(fā)電廠的主母線和引下線以及持續(xù)電流較小，年利用小時(shí)數(shù)較低的其他回路的導(dǎo)線。2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,用于年利用小時(shí)數(shù)高而且長度較長負(fù)荷大回路的導(dǎo)線。（二）母線截面積選擇方法：

按最大長期工作電流選擇保證母線正常工作時(shí)的溫度不超過允許溫度

（8-32）

母線實(shí)際允許載流量與周圍環(huán)境溫度及母線的布置方式有關(guān)，若實(shí)際周圍環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不同時(shí)，母線的允許溫度要修正，即引入溫度修正系數(shù)kθ。按最大長期工作電流選擇（8-32）母線實(shí)際允許載流量

2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇

導(dǎo)體通過電流時(shí),會產(chǎn)生電能損耗。把投資擇算到每年費(fèi)用,加上年損耗費(fèi)為年計(jì)算費(fèi)用,使年計(jì)算費(fèi)用最小的截面為經(jīng)濟(jì)截面Se,J為經(jīng)濟(jì)密度,與年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。（8-32）（8-34）選出的導(dǎo)體還要按按最大長期工作電流校驗(yàn)2.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（8-32）（8-34）

（三）、母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)

方法：計(jì)算滿足短時(shí)發(fā)熱要求的最小截面積,只要選擇的導(dǎo)體截面積大于此面積,就滿足熱穩(wěn)定要求.

(8-35)只要S＞Smin就滿足熱穩(wěn)定要求（四）、

電暈電壓校驗(yàn)：對于110kV及以上的各種規(guī)格導(dǎo)體，應(yīng)按晴天不出現(xiàn)全面電暈的條件校驗(yàn)：

Ucr

>Umax（三）、母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)方法：計(jì)算滿足短時(shí)發(fā)熱要求（五）、

硬母線的動穩(wěn)定校驗(yàn)單位長度導(dǎo)體上所受到的相間電動力母線看作是一個(gè)自由地放在絕緣支柱上多跨距的梁，在電動力的作用下，母線條受到的最大彎矩M為M=fL2/10N.m母線條受到的最大相間計(jì)算應(yīng)力校驗(yàn)：alPa。硬鋁al=70106(Pa)

硬銅al=140106(Pa)在設(shè)計(jì)中也常根據(jù)材料的最大允許應(yīng)力，確定支柱絕緣子間的最大允許跨距（不應(yīng)超過1.5~2m）（五）、硬母線的動穩(wěn)定校驗(yàn)?zāi)妇€看作是一個(gè)自由地放在絕緣支柱

電力電纜的選擇1、選型:包括線芯材料，電纜絕緣型式、密封層、保護(hù)層。2、額定電壓的選擇：電纜的額定電壓不低于安裝處電網(wǎng)額定電壓:Ue≥Uew3、截面的選擇：方法之一：按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇（用于配電裝置匯流母線及較短導(dǎo)體）

S標(biāo)←Ixu≥Igmax方法之二：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇（用于導(dǎo)體長度20m以上）（1）由最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax

得經(jīng)濟(jì)電流密度J（2）計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面：（3）選擇標(biāo)準(zhǔn)截面：S標(biāo)≈SJ電力電纜的選擇1、選型:包括線芯材料，電纜絕緣型式、密封層4、熱穩(wěn)定校驗(yàn)

：（1）計(jì)算熱穩(wěn)定截面：式中：K——集膚效應(yīng)系數(shù)

C——熱穩(wěn)定系數(shù)，由工作溫度θw查表得（如θe=700C時(shí)，鋁取87；銅取171）式中：Ie——導(dǎo)體額定電流

I——導(dǎo)體流過的電流

θe——導(dǎo)體額定溫度

θ0——周圍介質(zhì)溫度

θ0e——額定介質(zhì)溫度（2）滿足熱穩(wěn)定條件：S標(biāo)≥Smin4、熱穩(wěn)定校驗(yàn)：（1）計(jì)算熱穩(wěn)定截面：（2）滿足熱穩(wěn)定條件六、電流互感器選擇1.電流互感器的形式選擇35kV以下屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣或樹脂繞注式；35kV及以上配電裝置可采用油浸瓷箱式，有條件時(shí)可采用套管式。2.額定電壓和額定電流動選擇一次額定電壓和電流二次額定電流：5A或1A3.電流互感器的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于所供測量儀表的最高準(zhǔn)確級；用于重要回路和計(jì)費(fèi)電度表的電流互感器一般采用0.2或0.5級；500kV采用0.2級。？保證互感器的準(zhǔn)確級S2＝I2N2Z2L≤SN2

或Z2L≤ZN2Z2L=r2

+rw

+rc接觸電阻rc取0.05~0.1；電流線圈電阻r2由所連接的儀表和繼電器的電流線圈消耗的功率計(jì)算；連接用導(dǎo)線的電阻rw為：六、電流互感器選擇？保證互感器的準(zhǔn)確級瓷絕緣的電流互感器還應(yīng)校驗(yàn)瓷絕緣帽上受力的外部動穩(wěn)定，方法可參見支柱絕緣子的校驗(yàn)。4.熱穩(wěn)定和動穩(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)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。常以1S允許通過的熱穩(wěn)定電流It或一次額定電流IN1的倍數(shù)Kt來表示，即 It2·1≥Qk

或(KtTN1)2≥Qk互感器內(nèi)部動穩(wěn)定，常以允許通過的動穩(wěn)定電流ies或一次額定電流幅值的動穩(wěn)定倍數(shù)Kes表示：導(dǎo)線計(jì)算長度LC與電流互感器的接線系數(shù)有關(guān)，若測量儀表與互感器安裝處相距L，則當(dāng)電流互感器星形接線時(shí)LC=L，不完全星形LC=31/2L，單相接線時(shí)LC=2L。為滿足機(jī)械強(qiáng)度要求銅線S不得小于1.5mm2。瓷絕緣的電流互感器還應(yīng)校驗(yàn)瓷絕緣帽上受力的外部動穩(wěn)定，方法可七、電壓互感器的選擇1．按額定電壓選擇一次繞組有接于相間和接于相對地兩種方式，繞組的額定電壓UN1應(yīng)與接入電網(wǎng)的方式和電壓相符，為確?；ジ衅鞯臏?zhǔn)確級，要求電網(wǎng)電壓的波動范圍滿足下列條件0.8UN1<US<1.2UN1二次繞組電壓可按表8-5選擇，附加二次繞組通常接成開口三角形供測量零序電壓七、電壓互感器的選擇2．容量和準(zhǔn)確級選擇額定容量SN2應(yīng)滿足 SN2

S22．容量和準(zhǔn)確級選擇第五節(jié)設(shè)備選擇舉例例8-1

發(fā)電廠接線和等值阻抗，如右圖，發(fā)電機(jī)A、B型號TQ-25-2，PN=25MW，Xd=0.13；發(fā)電機(jī)C型號QFQ-50-2，PN=50MW，Xd=0.124；所有發(fā)電機(jī)的功率因素cos=0.8，UN=10.5kV。兩臺主變壓器參數(shù)相同，220kV系統(tǒng)容量無窮大，其余參數(shù)見圖，求k1處三相短路電流。解取Sd=100MVA，Ud=Uav。計(jì)算得各電源供給短路點(diǎn)k1的三相短路電流0s、1s、2s、4s的有名值，如表8-7所示。第五節(jié)設(shè)備選擇舉例例8-1發(fā)電廠接線和等值阻抗，如右圖例8-2

選擇圖8-13中匯流母線W1，三相母線布置如圖8-14，相間距離a=0.75m，絕緣子跨距L=1.2m，斷路器固有分閘時(shí)間tin=0.15S，電弧燃燒持續(xù)時(shí)間ta=0.05S，母線主保護(hù)動作時(shí)間tp1=0.06s，環(huán)境溫度40C，k1點(diǎn)短路電流見表8-7。解1．按長期發(fā)熱允許電流選擇匯流母線上最大設(shè)備容量40MVA，得最大長期持續(xù)工作電流：查附表IV-1，選用二