電氣電抗器與熔斷器

電氣電抗器與熔斷器第一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一§6.5§6.6限流電抗器的選擇高壓熔斷器的選擇導體和電氣設備的原理與選擇第二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一6.4限流電抗器的選擇6.4.1額定電壓和額定電流的選擇1.普通電抗器電抗百分比值的選擇P198～201（1）按將短路電流限制到要求值來選擇電抗百分比值的選擇（2）電壓損失校驗（3）短路時母線殘壓校驗6.4.2電抗百分比值的選擇6.4.3熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗第三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一

制造廠家是以電抗的百分數(shù)XL(%)給出電抗器的參數(shù)，其定義為所以（2-57）式中，XL為電抗器的電抗（Ω），XL（%）為電抗器電抗的百分數(shù)，UN為電抗器的額定電壓（kV），IN為電抗器的額定電流（kA）。

由于電抗器的電阻一般可忽略不計，所以電抗器的等值電路為純電抗電路。第四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一6.4限流電抗器的選擇6.4.1額定電壓和額定電流的選擇P198～201電力系統(tǒng)中使用的電抗器，分為普通電抗器和分裂電抗器兩種。一般按下列項目選擇和校驗：

1)額定電壓；2)額定電流；3)電抗百分數(shù)；4)動穩(wěn)定；5)熱穩(wěn)定。1、按額定電壓選擇電抗器的額定電壓UN

應大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓USN，即

UN≥USN

2、按額定電流選擇電抗器的額定電流IN

應大于或等于通過它的最大持續(xù)工作電流IMAX

，即IN≥IMAX

6.4.2電抗百分比值的選擇1、普通電抗器電抗百分數(shù)的選擇

（1）按將短路電流限制到要求值選擇設要求將短路電流限制到I“，所需電抗器的電抗百分值為式中X，*∑——電源至電抗器前的系統(tǒng)電抗標么值；

X*∑———電源至電抗器后的短路點的總電抗標么值X*∑=Id/I”

。

Id:基準電流Ud:基準電壓I“——次暫態(tài)短路電流周期分量有效值（kA）第五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一P198～2016.4.2電抗百分比值的選擇1、普通電抗器電抗百分數(shù)的選擇

（1）按將短路電流限制到要求值選擇設要求將短路電流限制到I“，所需電抗器的電抗百分值為式中X，*∑——電源至電抗器前的系統(tǒng)電抗標么值；

X*∑———電源至電抗器后的短路點的總電抗標么值X*∑=Id/I”

。

Id:基準電流Ud:基準電壓I“——次暫態(tài)短路電流周期分量有效值（kA）(2)按電壓損失校驗選擇電抗百分數(shù)

普通電抗器在正常工作時，其電壓損失不得大于母線額定電壓的5％。對于出線電抗器尚應計及出線上的電壓損失，即

其中φ——負荷功率因數(shù)角，為方便計算，一般cosφ取0.8。(3)按母線殘余電壓校驗選擇電抗百分數(shù)

當出線電抗器未設置無時限繼電保護時，應按在電抗器后發(fā)生短路，母線殘余電壓不低于額定值的60％～70％校驗。即第六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一1、電抗器的熱穩(wěn)定校驗應滿足下式：I2tt

≥Qk

2、電抗器的動穩(wěn)定校驗應滿足下式：

ies≥ish

6.4.3熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(6-43)第七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一初選在工程計算中對于高壓架空電力線路一般近似取x1=0.4Ω/km。第八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一0.393第九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一6.4限流電抗器的選擇6.4.1額定電壓和額定電流的選擇2.分裂電抗器電抗百分比值的選擇P198～2016.4.2電抗百分比值的選擇（1）按將短路電流限制到要求值來選擇電抗百分比值的選擇第十頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一6.4限流電抗器的選擇P198～2011、普通電抗器電抗百分數(shù)的選擇6.4.2電抗百分比值的選擇2、分裂電抗器電抗百分數(shù)的選擇（1）按將短路電流限制到要求值來選擇分裂分裂電抗器的電抗百分數(shù)XL

％可按普通電抗器的電抗百分數(shù)計算方法選擇，但由于分裂電抗器的技術數(shù)據(jù)中只給出了單臂自感電抗XL1％，所以還應進行換算。XL1％和XL％之間的關系與電源連接方式及短路點的選擇有關。(1)當3側有電源，l側和2側無電源，而在1或2側短路時，有

XL1％=XL％(6-46)(2)當1側和2側有電源，在3側短路，或者三側均有電源，而3側短路時，

XL1％=[2/(1-f)]XL％(6-47)f——分裂電抗器的互感系數(shù):一般f=0.5第十一頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一6.4限流電抗器的選擇6.4.2電抗百分比值的選擇2、分裂電抗器電抗百分數(shù)的選擇要求正常工作時兩臂母線電壓波動不大于母線額定電壓的5％。I段母線電壓百分數(shù)的計算公式為Ⅱ段母線電壓百分數(shù)的計算公式為

（2）電壓波動校驗（6-50）（6-51）

式中U1、U2——I、Ⅱ段母線上電壓；U——電源側電壓；I1、I2——I、Ⅱ段母線上負荷電流，無資料時，可取一臂為70％Ie，另一臂為30％Ie；φ1、φ2——I、Ⅱ段母線上的負荷功率因數(shù)角，一般可取cosφ=0.8；f——分裂電抗器的互感系數(shù)。第十二頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一6.4限流電抗器的選擇6.4.1額定電壓和額定電流的選擇P198～2016.4.2電抗百分比值的選擇（2）電壓波動校驗（3）短路時殘壓及電壓偏移校驗2.分裂電抗器電抗百分比值的選擇（1）按將短路電流限制到要求值來選擇電抗百分比值的選擇6.4.3熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗第十三頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一6.5高壓熔斷器的選擇P201～2036.5.1熔斷器的用途6.5.2熔斷器的工作原理

主要用于線路及電力變壓器等電氣設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備、保證正常部分免遭短路事故的破壞。特點:結構簡單、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)生電弧；（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。6.5.3熔斷器的主要技術參數(shù)第十四頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一（1）額定電壓（2）額定電流（3）熔體的額定電流（4）極限斷路電流——長期能夠承受的正常工作電壓，即安裝處電網(wǎng)額定電壓?！獨んw部分和載流部分允許通過的長期最大工作電流?！垠w允許長期通過而不會熔斷的最大電流?！蹟嗥魉軘嚅_的最大短路電流。

熔斷器的技術參數(shù)應區(qū)分為熔斷器（底座）的技術參數(shù)和熔體的技術參數(shù)。熔體的額定電流不得大于熔斷器的額定電流。額定電流的表示形式為：熔斷器底座的額定電流／熔體的額定電流。

其他技術參數(shù)還包括：額定開斷能力、電流種類、額定頻率、分斷范圍、使用類別和外殼防護等級等。6.5.3熔斷器的主要技術參數(shù)第十五頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一按照使用環(huán)境按結構特點按工作特性

高壓熔斷器的型號——戶內(nèi)式和戶外式——支柱式和跌落式——限流型和非限流型例如：RW4－10/50型，即指額定電流50A、額定電壓10kV、戶外4型高壓熔斷器。設計系列序號

612345B6.5.4高壓熔斷器的種類及型號表示自爆式

代表產(chǎn)品名稱R—熔斷器代表安裝場所N—戶內(nèi)式；W—戶外式。額定電壓，kV

補充工作特性G－改進型；Z－直流專用；GY－高原型

額定電流，A

第十六頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一設計系列序號

612345B表示自爆式

代表產(chǎn)品名稱R—熔斷器代表安裝場所N—戶內(nèi)式；W—戶外式。額定電壓，kV

補充工作特性G－改進型；Z－直流專用；GY－高原型

額定電流，A

第十七頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一戶內(nèi)式高壓熔斷器

戶內(nèi)高壓熔斷器全部是限流型熔斷器.

以RN1型為典型代表的設計序號為奇數(shù)系列的熔斷器，用于3～35kV的電力線路和電氣設備的過載和短路保護；以RN2型為代表的設計序號為偶數(shù)系列的熔斷器，專門用于保護3～35kV的電壓互感器，用于對高壓電壓互感器的過載及短路保護。

戶內(nèi)高壓熔斷器主要部分為熔管和熔體，熔管內(nèi)配置有瓷柱，瓷柱上等間距繞有熔體，熔管的兩端配置有壓帽，其間填充有石英砂。1－熔管；2－靜觸頭座；3－支持絕緣子；4－底座；5－接線座；6－瓷質(zhì)熔管；7－黃銅端蓋；8－頂蓋；9－陶瓷芯；10－熔體；11－小錫球；12－石英砂；13－細鋼絲；14－熔斷指示器第十八頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一戶外式高壓熔斷器

戶外跌落式高壓熔斷器

跌落式熔斷器主要由熔絲具、熔絲管和熔絲元件三部分構成。

戶外跌落式熔斷器廣泛應用于10kV架空配電線路的支線及用戶進線處、35kVA以下容量的配電變壓器一次側以及電力電容器等設備作為過載或短路保護和進行系統(tǒng)、設備投、切操作之用。1－上接線端；2－上靜觸點；3－上動觸點；4－管帽；5－操作環(huán)；6－熔管；7－熔絲；8－下動觸點；9－下靜觸點；10－下接線端；11－絕緣瓷瓶；12－固定安裝板第十九頁，共二十一頁，編輯于2023年，星期一1.型式選擇2.額定電壓與額定電流選擇3.熔斷器開斷電流校驗4.熔斷器選擇性校驗UN≥UNs

（2）熔管額定電流≥熔體額定電流IFTN≥IFSN35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器熔體IFSN=KImax

不計電動機自啟動時K=1.1～1.3考慮電動機自啟動時K=1.5～2.0

保護電力電容器高壓熔斷器熔體額定電流IFSN=KINC

一臺電力電容器時K=1.5～2.0一組電力電容器時K=1.3～1.8