電氣主系統(tǒng)第六章電氣設(shè)備選擇

第六章

電氣設(shè)備選擇第一節(jié)

電氣設(shè)備選擇的一般條件

第二節(jié)導(dǎo)體與電纜的選擇

第三節(jié)支柱絕緣子與穿墻套管的選擇

第四節(jié)高壓斷路器與隔離開關(guān)的選擇

第五節(jié)高壓熔斷器的選擇

第六節(jié)限流電抗器的選擇

第一節(jié)電氣設(shè)備選擇的一般條件

一般條件：多數(shù)電氣設(shè)備共有的選擇校驗項目。一、按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流

1.額定電壓選擇特殊條件：個別電氣設(shè)備具有的選擇校驗項目。｛選擇條件有1)正常電壓要求是：電氣設(shè)備所在回路的最高運行電壓不得高于電氣設(shè)備的允許最高工作電壓。2)由于電氣設(shè)備的允許最高工作電壓為其額定電壓的UN的1.1~1.15倍，而電網(wǎng)電壓正常波動引起的最高運行電壓不超過電網(wǎng)額定電壓UNs的1.1倍。3)一般可以按電氣設(shè)備的額定電壓UN不得低于其所在電網(wǎng)的額定電壓UNs的條件來選擇電氣設(shè)備，即

UN≥UNs

注意：1)海拔影響電氣設(shè)備的絕緣性能，隨裝設(shè)地點海拔的增加，空氣密度和濕度相應(yīng)減小，使得電氣設(shè)備外部空氣間隙和固體絕緣外表面的放電特性降低，電氣設(shè)備允許的最高工作電壓減小。對海拔超過1000m的地區(qū)，一般應(yīng)選用高原型產(chǎn)品或外絕緣提高一級的產(chǎn)品。對于現(xiàn)有110kV及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，可在海拔2000m以下地區(qū)使用。2)在空氣污穢(腐蝕減低絕緣強度)或有冰雪的地區(qū)，某些電氣設(shè)備應(yīng)選用絕緣加強型或高一級電壓的產(chǎn)品。

2.額定電流選擇1)電氣設(shè)備的額定電流IN（或載流量Ial）：在額定環(huán)境溫度θ0下，長期允許通過的電流。2)為了滿足長期發(fā)熱條件，應(yīng)按額定電流IN（或載流量Ial）不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流Imax的條件進行選擇，即

IN（或Ial）≥Imax

3)當實際環(huán)境溫度θ不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度θ0時，其長期允許電流應(yīng)該用下式進行修正。

不計日照時，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)K為

θal——導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許最高溫度，裸導(dǎo)體一般為70℃；

θ0——導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為25℃。

我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度θ0=40℃。在40~60℃范圍內(nèi)，當實際環(huán)境溫度高于+40℃時，環(huán)境溫度每增高1℃，按減少額定電流1.8%進行修正；當實際環(huán)境溫度低于+40℃時，環(huán)境溫度每降低1℃，按增加額定電流0.5%進行修正，但其最大過負荷不得超過額定電流的20%，實際選擇時一般不修正。

Ialθ=KIal

≥Imax

4)回路最大持續(xù)工作電流Imax的計算:回路名稱最大持續(xù)工作電流說明發(fā)電機、調(diào)相機回路1.05倍發(fā)電機、調(diào)相機額定電流發(fā)電機和變壓器在電壓降低到0.95額定電壓運行時，出力可以保持不變，故電流可以增大5%變壓器回路1.05倍變壓器額定電流1.3~2.0倍變壓器額定電流若要求承擔另一臺變壓器事故或檢修時轉(zhuǎn)移的負荷出線回路1.05倍線路最大負荷電流考慮5%的線損，還應(yīng)考慮事故時轉(zhuǎn)移過來的負荷母聯(lián)回路母線上最大一臺發(fā)電機或變壓器的最大持續(xù)工作電流分段回路母線上最大一臺發(fā)電機額定電流的50%~80%變電所應(yīng)滿足用戶的一級負荷和大部分二級負荷匯流母線按實際潮流分布確定電容器回路1.35倍電容器組額定電流考慮過電壓和諧波的共同作用二、按短路條件校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定1.短路熱穩(wěn)定校驗熱穩(wěn)定：指電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)而不損壞的能力。

熱穩(wěn)定校驗的實質(zhì)：使電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)時的短時發(fā)熱最高溫度不超過短時最高允許溫度。導(dǎo)體通常按最小截面法校驗熱穩(wěn)定。電器的熱穩(wěn)定是由熱穩(wěn)定電流及其通過時間來決定的，滿足熱穩(wěn)定的條件為

Qk——短路電流熱效應(yīng)；

It——所選用電器t（單位為s）內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流。

2.短路動穩(wěn)定校驗動穩(wěn)定：指電氣設(shè)備承受短路電流產(chǎn)生的電動力效應(yīng)而不損壞的能力。

部分電氣設(shè)備動穩(wěn)定按應(yīng)力和電動力校驗。電器滿足動穩(wěn)定的條件為

ies≥ishish——短路沖擊電流的幅值，ish為：I”為0s鐘短路電流周期分量有效值；Kes為沖擊系數(shù)，發(fā)電機機端取1.9，發(fā)電廠高壓母線及發(fā)電機電壓電抗器后取1.85，遠離發(fā)電機時取1.8。ies——電器允許通過的動穩(wěn)定電流幅值，生產(chǎn)廠家用此電流表示電器的動穩(wěn)定特性，在此電流作用下電器能繼續(xù)正常工作而不發(fā)生機械損壞。

3．短路計算時間計算短路電流熱效應(yīng)時所用的短路切除時間tk等于繼電保護動作時間tpr與相應(yīng)斷路器的全開斷時間tab之和，即

斷路器的全開斷時間tab等于斷路器的固有分閘時間tin與燃弧時間ta之和，即

驗算裸導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定時，tpr宜采用主保護動作時間，如主保護有死區(qū)時，則采用能對該死區(qū)起保護作用的后備保護動作時間；驗算電器的短路熱穩(wěn)定時，tpr宜采用后備保護動作時間。少油斷路器的燃弧時間ta為0.04~0.06s，SF6斷路器的燃弧時間ta為0.02~0.04s。

第二節(jié)導(dǎo)體與電纜的選擇

一、導(dǎo)體的選擇

（一）導(dǎo)體材料、類型與布置方式選擇1．導(dǎo)體的材料銅：電阻率低，機械強度高，耐腐蝕性比鋁強，但儲量少，價格高。鋁：電阻率比銅高，機械強度低，耐腐蝕性較銅差，但儲量高，價格低。一般優(yōu)先采用鋁導(dǎo)體，在工作電流大，地方狹窄的場所和對鋁有嚴重腐蝕的地方可采用銅導(dǎo)體。

2．導(dǎo)體的選型(1)常用硬導(dǎo)體的截面形狀有矩形、槽形和管形。導(dǎo)體截面形狀影響硬導(dǎo)體的散熱、集膚效應(yīng)系數(shù)和機械強度。1)矩形導(dǎo)體廣泛用于35kV及以下，工作電流不超過4000A的屋內(nèi)配電裝置中，例如，主母線，連接導(dǎo)體和變壓器及小容量發(fā)電機的引出線母線。當單條導(dǎo)體的載流量不能滿足要求時，每相可采用2~4條并列使用；2)槽形導(dǎo)體適用于35kV及以下，工作電流為4000~8000A的配電裝置中，例如，100MW發(fā)電機的引出線母線；3)管形導(dǎo)體適用于8000A以上的大電流母線，例如，容量為200MW及以上的發(fā)電機引出線。對110kV及以上屋內(nèi)外配電裝置，采用硬母線時，應(yīng)選用管形導(dǎo)體（防止電暈）。

(2)常用的軟導(dǎo)線有鋼心鋁絞線、組合導(dǎo)線、空心導(dǎo)線、擴徑導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線。

1)鋼心鋁絞線適用于35kV及以上的屋外軟母線；2)組合導(dǎo)線用于中小容量發(fā)電機和變壓器的引出線；3)空心導(dǎo)線、擴徑導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線直徑大，可以減小線路電抗、減小電暈損耗和對通訊的干擾，用于超高壓母線和輸電線路。220kV輸電線路常采用兩分裂導(dǎo)線。

3．導(dǎo)體的布置方式導(dǎo)體的布置方式常采用三相水平布置和三相垂直布置。對于矩形導(dǎo)體，圖6-2a中導(dǎo)體豎放，散熱條件好，載流量大，但機械強度較差；圖6-2b中導(dǎo)體平放，機械強度較高，但散熱條件較差；圖6-2c為矩形導(dǎo)體三相垂直布置，它綜合了圖6-2a、b的優(yōu)點。（二）導(dǎo)體截面的選擇1．按導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許電流選擇匯流母線及長度在20m以下的導(dǎo)體等，一般應(yīng)按長期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即Imax

≤KIal2．按經(jīng)濟電流密度選擇按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面可以使年計算費用最小。除匯流母線、廠用電動機的電纜等外，年最大負荷利用時數(shù)較大，長度在20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機和變壓器引出線，其截面一般按經(jīng)濟電流密度選擇。經(jīng)濟截面用下式計算：Imax——正常運行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計算時不考慮過負荷和事故時轉(zhuǎn)移過來的負荷；

J——經(jīng)濟電流密度，常用導(dǎo)體的J值，可根據(jù)最大負荷利用時數(shù)Tmax由圖6-3查得。

Imax——導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計算時一般需考慮過負荷和事故時轉(zhuǎn)移過來的負荷。圖6-3經(jīng)濟電流密度1—變電所所用、工礦和電纜線路的鋁紙絕緣鉛包、鋁包、塑料護套及各種鎧裝電纜2—鋁矩形、槽形及組合導(dǎo)線3—火電廠廠用的鋁紙絕緣鉛包、鋁包、塑料護套及各種鎧裝電纜4—35~220kV線路的LGJ、LGJQ型鋼心鋁絞線1)按經(jīng)濟電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近計算的經(jīng)濟截面，當無合適規(guī)格的導(dǎo)體時，允許選用小于但接近經(jīng)濟截面的導(dǎo)體。2)按經(jīng)濟電流密度選擇的導(dǎo)體截面還需要進行長期發(fā)熱條件校驗，此時計算Imax需考慮過負荷和事故時轉(zhuǎn)移過來的負荷。3)由于匯流母線各段的工作電流大小不相同，且差別較大，故匯流母線不按經(jīng)濟電流密度選擇截面。

（三）電暈電壓校驗1.導(dǎo)體的電暈放電會產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無線電干擾和金屬腐蝕等不良影響。2.為了防止發(fā)生全面電暈，要求110kV及以上裸導(dǎo)體的電暈臨界電壓Ucr應(yīng)大于其最高工作電壓Umax，即

在海拔不超過1000m的地區(qū)：下列情況可不進行電暈電壓校驗。

1)110kV采用了不小于LGJ-70型鋼心鋁絞線和外徑不小于φ20型管形導(dǎo)體時；2)220kV采用了不小于LGJ-300型鋼心鋁絞線和外徑不小于φ30型的管形導(dǎo)體時。（四）熱穩(wěn)定校驗對于特定網(wǎng)絡(luò)和短路切除時間，短路電流熱效應(yīng)Qk

保持不變，利用上式，取短時最高允許溫度θal計算短路終了時的A值得Ah，取短路前導(dǎo)體的工作溫度θw計算短路開始時的A值得Aw，定義熱穩(wěn)定系數(shù)為C達到上限值，若計及集膚效應(yīng)系數(shù)KS影響，可得到滿足熱穩(wěn)定的導(dǎo)體最小截面為

顯然，當所選導(dǎo)體截面S≥Smin時

，由于短路電流熱效應(yīng)Qk保持不變，短路終了時的A值A(chǔ)f減小，Af<Ah，故導(dǎo)體短路時的溫升不會超過短時最高允許溫度。Qk的單位為A2·s；熱穩(wěn)定系數(shù)C的單位為C可以根據(jù)短路前導(dǎo)體的工作溫度由表6-2查出。實際環(huán)境溫度下，短路前導(dǎo)體的工作溫度θw的計算：由長期發(fā)熱計算公式得兩式兩邊相除再平方得：θ、Ialθ——實際環(huán)境溫度和對應(yīng)于實際環(huán)境溫度θ的允許電流。

（五）硬導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗硬導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗條件為最大計算應(yīng)力σmax不大于導(dǎo)體的最大允許應(yīng)力σal，即

σmax≤σal

硬導(dǎo)體的最大允許應(yīng)力：硬鋁為70×106Pa，硬銅為140×106Pa，1Pa=1N/m2。

由于相間距離較大，無論什么形狀的導(dǎo)體和組合，計算相間電動力fph（單位為N/m）時，可不考慮形狀的影響，均按下式計算

ish為三相短路沖擊電流（A）；a為相間距離（m）；β為動態(tài)應(yīng)力系數(shù)。

1．每相為單條矩形導(dǎo)體母線的應(yīng)力計算與校驗矩形導(dǎo)體母線系統(tǒng)可以視為均勻荷載作用的多跨連續(xù)粱，導(dǎo)體所受到的最大彎矩M（N·m）為

導(dǎo)體最大相間計算應(yīng)力σph（單位為Pa）為

W——導(dǎo)體的截面系數(shù)（m3），即導(dǎo)體對垂直于電動力作用方向軸的抗彎矩，與導(dǎo)體尺寸和布置方式有關(guān)，見表6-3。

滿足動穩(wěn)定的條件為：σmax=

σph≤σal

單條平放，單條豎放不滿足動穩(wěn)定時，可適當減小支柱絕緣子跨距L，重新計算。也可以用絕緣子間最大允許跨距Lmax校驗動穩(wěn)定：

令σph=σal，可得到：只要支柱絕緣子跨距L≤Lmax，即可滿足動穩(wěn)定要求。

，

2．每相為多條矩形導(dǎo)體母線的應(yīng)力計算與校驗每相為多條導(dǎo)體時，除受相間電動力的作用外，還受到同相中條與條之間的電動力作用，滿足動穩(wěn)定的條件為

σmax=σph+σb≤σal

1)多條矩形導(dǎo)體的相間計算應(yīng)力σph與單條矩形導(dǎo)體時的相同：但截面系數(shù)為多條矩形導(dǎo)體的截面系數(shù)，根據(jù)每相導(dǎo)體的條數(shù)和布置方式選用表6-3中公式計算。雙條平放雙條豎放三條平放三條豎放圖6-4雙條平放矩形導(dǎo)體側(cè)視圖2)單位長度條間最大電動力fb(單位為N/m)的計算

多條導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)：相鄰導(dǎo)體條間距離：一般為矩形導(dǎo)體短邊b的2倍。由于條間距離很小，故條間應(yīng)力σb比相間應(yīng)力大的多，為了減小條間計算應(yīng)力，

一般在同相導(dǎo)體的條間每隔30~50cm左右裝設(shè)一金屬襯墊，如圖6-4所示。襯墊跨距Lb可通過動穩(wěn)定校驗條件來確定。

上兩式中，K12和K13分別是第1、2條導(dǎo)體和第1、3條導(dǎo)體間的形狀系數(shù)。

每相多條矩形導(dǎo)體中，電流的方向相同，邊條受的電動力最大。根據(jù)兩平行導(dǎo)體電動力計算公式，并考慮導(dǎo)體形狀對電動力的影響，每相為兩條且各通過50%的電流時，單位長度條間最大電動力fb(單位為N/m)為

每相為三條時，可以認為中間條通過20%電流，

兩邊條各通過40%電流，則單位長度條間最大電動力fb(單位為N/m)為

3)條間計算應(yīng)力σb（單位為Pa）的計算邊條導(dǎo)體所受的最大彎矩Mb（單位為N·m）為

根據(jù)表6-3中的圖可以看出，不論導(dǎo)體是平放還是豎放，每相多條導(dǎo)體所受條間電動力的方向與每相單條豎放時所受相間電動力方向相同，故邊條導(dǎo)體的截面系數(shù)為W=b2h/6因而條間計算應(yīng)力σb（單位為Pa）為

按σmax=σph+σb≤σal校驗動穩(wěn)定，如果不滿足動穩(wěn)定要求時，可以適當減小襯墊跨距Lb，重新計算應(yīng)力σb

。

4)動穩(wěn)定校驗5)用最大允許襯墊跨距Lbmax校驗動穩(wěn)定令σmax=σph+σb中σmax=σal

，得條間允許應(yīng)力σbal=σal-σph，代入式（6-24）得最大允許襯墊跨距Lbmax（單位為m）為

為防止因Lb太大，同相各條導(dǎo)體在條間電動力作用下彎曲接觸，還應(yīng)計算襯墊臨界跨距Lcr（單位為m），即

λ的取值，鋁：雙條為1003，三條為1197。

只要Lb=L/(n+1)≤min{Lbmax，Lcr}，就能滿足動穩(wěn)定又避免同相各條導(dǎo)體在條間電動力作用下彎曲接觸，其中n即為滿足動穩(wěn)定的襯墊個數(shù)。二、電力電纜的選擇1．電纜型號的選擇基本結(jié)構(gòu)：由導(dǎo)電線芯、絕緣層和保護層三部分組成。線芯材料：銅芯和鋁芯兩種。常用的線芯數(shù)目：單芯充油電纜（用于110kV及以上）三芯電纜（用于35kV及以下三相系統(tǒng)）雙芯電纜（用于單相系統(tǒng)）四芯、五芯電纜（用于380/220V三相四線系統(tǒng)或有一線芯用于安全接地）。線芯絕緣：有油浸紙絕緣，塑料絕緣和橡皮（膠）絕緣三類。保護層：塑料電纜的保護層由聚乙烯做成。油浸紙絕緣電力電纜保護層由內(nèi)保護層和外保護層構(gòu)成，內(nèi)保護層目的是防潮和防漏油，有金屬鋁包和鉛包兩種；外保護層防機械損傷和防腐蝕，有鋼帶鎧裝（抗壓）、鋼絲鎧裝（抗拉）等種類，鎧裝層外還有防腐蝕外被層。選擇電纜時，應(yīng)根據(jù)其用途、敷設(shè)方式和場所、工作條件及負荷大小，選擇線芯材料、線芯數(shù)目、線芯絕緣材料和保護層等，進而確定電纜的型號。2．額定電壓選擇：UN≥UNs

3．截面選擇1)長度在20m以下的電纜，一般按長期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即

Imax≤KIal

綜合修正系數(shù)K的計算在空氣中敷設(shè)時

在空氣中穿管敷設(shè)時

土壤中直埋或穿管直埋時

以上三式中：Kt為溫度修正系數(shù)，按式（6-4）

計算；K1為電纜在空氣中多根并列敷設(shè)和穿管敷設(shè)時的修正系數(shù)；K2為空氣中穿管敷設(shè)時的修正系數(shù)，當電壓在10kV及以下時，截面S≤95mm2時，K2=1，當截面S=120~185mm2時，K2=0.85；K3為直埋因土壤熱阻不同的修正系數(shù)；K4為土壤中多根并列敷設(shè)的修正系數(shù)。

2)年最大負荷利用時數(shù)≥

5000h，長度在20m以上的電纜，按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面：

按經(jīng)濟電流密度選擇的電纜還應(yīng)滿足長期發(fā)熱要求：

Imax≤KIal

為了便于敷設(shè)，一般盡量選用線芯截面不大于185mm2的電纜。

4．熱穩(wěn)定校驗電纜的熱穩(wěn)定校驗仍采用最小截面法，即所選截面S（單位為mm2）應(yīng)滿足

Qk——短路電流熱效應(yīng)(A2·s)。

熱穩(wěn)定系數(shù)C用下式計算η——計及電纜芯線充填物熱容量隨溫度變化以及絕緣散熱影響的校正系數(shù)，對于3~6kV廠用回路，取0.93；對于10kV及以上回路取1.0；

Q——電纜芯單位體積的熱容量，鋁心取0.59J/(cm3·℃)，銅心取0.81J/(cm3·℃)；

α——電纜芯在20℃時的電阻溫度系數(shù),鋁心取0.00403/℃，銅心取0.00393/℃；

Ks——電纜芯在20℃時的集膚效應(yīng)系數(shù)，S<150mm2的三芯電纜Ks=1，S=150~240mm2的三芯電纜Ks=1.01~1.035；

ρ20——電纜芯在20℃時的電阻率系數(shù)，鋁心取3.1×10-6Ω·cm2/cm，銅心取1.84×10-6Ω·cm2/cm；

θh——短路時電纜的最高允許溫度（℃）；

θw——短路前電纜的工作溫度（℃）。

5．允許電壓降校驗對供電距離較遠的電纜線路應(yīng)校驗其電壓損失:UN、cosφ——分別為線路額定電壓（線電壓）和功率因數(shù)；

L——電纜線路長度（km）；

r=ρ/S、x——單位長度電纜的電阻和電抗（Ω/km）。6~10kV三芯電纜電抗約為0.08Ω/km，35kV三芯電纜約為0.12Ω/km。

第三節(jié)支柱絕緣子與穿墻套管的選擇支柱絕緣子與穿墻套管用作裸導(dǎo)體的對地絕緣和支撐固定。一、支柱絕緣子的選擇

支柱絕緣子只承受導(dǎo)體的電壓、電動力和正常機械荷載，不載流，沒有發(fā)熱問題。1．種類和型式選擇屋內(nèi)型支柱絕緣子：由瓷件及用水泥膠合劑膠裝于瓷件兩端的鐵底座和鐵帽組成。膠裝方式：鐵底座和鐵帽膠裝在瓷件外表面的稱為外膠裝（Z型），膠裝入瓷件孔內(nèi)的稱為內(nèi)膠裝（ZN型）。性能：外膠裝機械強度高，內(nèi)膠裝增大了電氣距離，電氣性能好，但不能承受扭矩，對機械強度要求較高時，應(yīng)采用外膠裝或聯(lián)合膠裝絕緣子（ZL型，鐵底座外膠裝，鐵帽內(nèi)膠裝）。

屋外型支柱絕緣子采用棒式絕緣子。外膠裝支柱絕緣子內(nèi)膠裝支柱絕緣子6~10kV棒式絕緣子

高壓110~220kV戶外棒式絕緣子

2．額定電壓選擇：UN≥UNs

在屋外有空氣污穢或冰雪的地區(qū)，應(yīng)選用高一級電壓的產(chǎn)品。3．動穩(wěn)定校驗當三相導(dǎo)體水平布置時，如圖6-6所示，支柱絕緣子所受電動力應(yīng)為兩側(cè)相鄰跨導(dǎo)體受力總和的一半，即式中

L1、L2——與絕緣子相鄰的跨距（m）。

由于制造廠家給出的是絕緣子頂部的抗彎破壞負荷Fde，因此必須將Fmax換算為絕緣子頂部所受的電動力Fc（單位為N）（如圖6-7所示），根據(jù)力矩平衡關(guān)系得

式中H——絕緣子高度（mm）；H1-——絕緣子底部到導(dǎo)體水平中心線的高度（mm），h為導(dǎo)體放置高度；b為導(dǎo)體支持器下片厚度，一般豎放矩形導(dǎo)體為18mm，平放矩形導(dǎo)體及槽形導(dǎo)體為12mm。

動穩(wěn)定校驗條件為Fc≤0.6Fde

式中

Fde——抗彎破壞負荷（N），0.6為安全系數(shù)。

二、穿墻套管的選擇1．種類和型式選擇根據(jù)裝設(shè)地點：可選屋內(nèi)型和屋外型。根據(jù)用途：可選擇帶導(dǎo)體的穿墻套管和不帶導(dǎo)體的母線型穿墻套管。屋內(nèi)配電裝置一般選用鋁導(dǎo)體穿墻套管。10~35kV穿墻套管2．額定電壓選擇：UN≥UNs

當有冰雪時，應(yīng)選用高一級電壓的產(chǎn)品。3.額定電流選擇帶導(dǎo)體的穿墻套管，其額定電流：IN≥Imax

母線型穿墻套管本身不帶導(dǎo)體，沒有額定電流選擇問題，但應(yīng)校核窗口允許穿過的母線尺寸。

4．熱穩(wěn)定校驗Qk為短路電流熱效應(yīng)[(kA)2·s]；

It制造廠家給出的t秒內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流（kA）。母線型穿墻套管無熱穩(wěn)定校驗。5．動穩(wěn)定校驗穿墻套管端部所受電動力Fmax（單位為N）為

式中

L1——套管端部至最近一個支柱絕緣子間的距離（m），如圖6-6所示；

L2——套管本身長度Lca（m）。

動穩(wěn)定校驗條件為Fmax≤0.6Fde

式中

Fde——抗彎破壞負荷（N），0.6為安全系數(shù)。

第四節(jié)高壓斷路器和隔離開關(guān)的選擇一、高壓斷路器的選擇1．種類和型式的選擇種類：6~10kV電網(wǎng)一般選擇少油、真空和六氟化硫斷路器。35kV電網(wǎng)一般選擇少油、真空和六氟化硫斷路器，某些35kV屋外配電裝置也可用多油斷路器。110~330kV電網(wǎng)一般選擇少油和六氟化硫斷路器。500kV電網(wǎng)一般選擇六氟化硫斷路器。2．額定電壓選擇：UN≥UNs

安裝地點：屋內(nèi)和屋外。3．額定電流選擇：IN≥Imax

4．額定開斷電流選擇斷路器的額定開斷電流INbr應(yīng)不小于其觸頭剛剛分開時的短路電流有效值Ik，即

INbr≥Ik開斷計算時間tbr：從發(fā)生短路到斷路器的觸頭剛剛分開所經(jīng)歷的時間。為保證斷路器能開斷最嚴重情況下的短路電流，開斷計算時間等于主保護動作時間tpr1與斷路器固有分閘時間tin之和，即

tbr=tpr1+tin

1)對于非快速動作斷路器（其tbr≥0.1s），可略去短路電流非周期分量的影響，簡化用短路電流周期分量0s有效值I”校驗斷路器的開斷能力，即

INbr≥I”

2)對于快速動作斷路器（其tbr<0.1s），開斷短路電流中非周期分量可能超過周期分量的20%，需要用tbr時刻的短路全電流有效值校驗斷路器的開斷能力，即

Ipt為觸頭剛剛分開tbr時的短路電流周期分量有效值，在此可取Ipt=I”；

為短路電流非周期分量衰減時間常數(shù)，其中，XΣ、RΣ分別為電源至短路點的等效電抗和等效電阻。5．額定關(guān)合電流選擇如果在斷路器關(guān)合前已存在短路故障，則斷路器合閘時也會產(chǎn)生電弧，為了保證斷路器關(guān)合時不發(fā)生觸頭熔焊及合閘后能在繼電保護控制下自動分閘切除故障，斷路器額定關(guān)合電流iNcl不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值，即

iNcl≥ish

6．熱穩(wěn)定校驗Qk為短路電流熱效應(yīng)[(kA)2·s]；

It為制造廠家給出的t秒內(nèi)允許通過的熱穩(wěn)定電流（kA）。7．動穩(wěn)定校驗ies≥ish

二、隔離開關(guān)的選擇1.隔離開關(guān)的型號應(yīng)根據(jù)其安裝地點，配電裝置的布置特點等選擇。2.由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，故沒有開斷電流和關(guān)合電流的校驗，隔離開關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動穩(wěn)定校驗項目與斷路器相同。

DW8-35型多油斷路器SW2-110型少油斷路器每相單柱雙斷口SW6-220型少油斷路器每相雙柱四斷口220kVSF6斷路器(單斷口)LW15-363GCBP(雙斷口)GW5A-35、66、110系列隔離開關(guān)GW5-110GD隔離開關(guān)第五節(jié)高壓熔斷器的選擇

主要用于線路及電力變壓器等電氣設(shè)備的短路及過載保護。當電力系統(tǒng)由于過載引起電流超過某一數(shù)值、電氣設(shè)備或線路發(fā)生短路事故時，熔斷器能在規(guī)定的時間內(nèi)迅速動作，切斷電源以起到保護設(shè)備、保證正常部分免遭短路事故的破壞。特點:結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價格低廉、維護方便、使用靈活等。熔斷器的工作過程可分為四個階段：（1）熔體因過載或短路而加熱到熔化溫度；（2）熔體的熔化和氣化；（3）觸點之間的間隙擊穿和產(chǎn)生電??；（4）電弧熄滅、電路被斷開。熔斷器的開斷能力決定于熄滅電弧能力的大小。熔體熔化時間的長短，取決于通過的電流的大小和熔體熔點的高低。熔斷器熔體的熔斷時間與熔體的材料和熔斷電流的大小有關(guān)，熔斷時間與電流的大小關(guān)系，稱為熔斷器的安秒特性，也稱為熔斷器的保護特性。熔斷器的保護特性為反時限的保護特性曲線，其規(guī)律是熔斷時間與電流的平方成反比，各類熔斷器的保護特性曲線均不相同，與熔斷器的結(jié)構(gòu)型式有關(guān)。I∞稱為最小熔化電流或稱臨界電流。熔體的額定電