高壓電氣設備的選擇培訓課件

第七章電氣設備選擇(xuǎnzé)第一節(jié)高壓(gāoyā)電氣設備選擇的一般條件和原則第二節(jié)高壓斷路器、隔離開關、重合(chónghé)器和分段器的選擇第三節(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)母線和電纜的選擇本章計劃學時：10~12學時第一頁，共104頁。本章(běnzhānɡ)教學要求掌握高壓(gāoyā)電氣設備選擇的一般條件掌握高壓斷路器、隔離開關、熔斷器的選擇(xuǎnzé)方法掌握互感器、絕緣子的方法選擇掌握母線和電纜的選擇本章難點：硬母線的共振校驗第二頁，共104頁。第一節(jié)高壓電氣設備選擇的一般條件(tiáojiàn)和原則一般條件：多數(shù)電氣設備共有(ɡònɡyǒu)的選擇校驗項目。一、按正常(zhèngcháng)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：電氣設備所在回路的最高運行電壓不得高于電氣設備的允許最高工作電壓。2)由于電氣設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備，即UN≥UNs

第三頁，共104頁。注意：1)海拔影響電氣設備的絕緣性能，隨裝設地點海拔的增加，空氣密度和濕度相應減小，使得(shǐde)電氣設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)，某些電氣設備應選用絕緣加強型或高一級電壓的產(chǎn)品。2.額定電流選擇(xuǎnzé)1)電氣設備的額定電流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(wèile)滿足長期發(fā)熱條件，應按額定電流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，即第四頁，共104頁。

IN（或Ial）≥Imax

3)當實際環(huán)境溫度θ不同于導體的額定(édìng)環(huán)境溫度θ0時，其長期允許電流應該用下式進行修正。不計日照時，裸導體和電纜(diànlǎn)的綜合修正系數(shù)K為θal——導體的長期發(fā)熱允許(yǔnxǔ)最高溫度，裸導體一般為70℃；θ0——導體的額定環(huán)境溫度，裸導體一般為25℃。我國生產(chǎn)的電氣設備的額定環(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

第五頁，共104頁。4)回路最大持續(xù)工作電流(diànliú)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第六頁，共104頁。二、按短路條件校驗(xiàoyàn)熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定1.短路(duǎnlù)熱穩(wěn)定校驗熱穩(wěn)定：指電氣設備承受短路電流(diànliú)熱效應而不損壞的能力。熱穩(wěn)定校驗的實質(zhì)：使電氣設備承受短路電流熱效應時的短時發(fā)熱最高溫度不超過短時最高允許溫度。導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；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：指電氣設備承受短路電流產(chǎn)生的電動力效應而不損壞的能力。第七頁，共104頁。部分電氣設備動穩(wěn)定按應力(yìnglì)和電動力校驗。電器滿足動穩(wěn)定的條件為ies≥ishish——短路(duǎnlù)沖擊電流的幅值，ish為：I”為0s鐘短路電流周期(zhōuqī)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。第八頁，共104頁。3．短路(duǎnlù)計算時間計算(jìsuàn)短路電流熱效應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(děngyú)斷路器的固有分閘時間tin與燃弧時間ta之和，即驗算裸導體的短路熱穩(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。SF6斷路器的燃弧時間ta為0.02~0.04s。第九頁，共104頁。4．短路電流(diànliú)計算條件（1）短路計算容量和接線：應按本工程(gōngchéng)的設計規(guī)劃容量及可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程(gōngchéng)建成后5~10年）。（2）短路種類：電氣設備的熱穩(wěn)定(wěndìng)和動穩(wěn)定(wěndìng)以及電器的開斷電流，一般按三相短路驗算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴重時，則應按嚴重情況驗算。（3）短路計算點：在正常接線方式時，通過電氣設備的短路電流為最大的短路點，稱為短路計算點。1）對兩側(cè)均有電源的電氣設備，應比較電氣設備前、后短路時的短路電流，選通過電氣設備短路電流較大的地點作為短路計算點。例如，校驗圖6-1中的發(fā)電機出口斷路器QF1時，應比較k1和k2短路時流過QF1的電流，選較大的點作為短路計算點。

第十頁，共104頁。2）短路計算點選在并聯(lián)支路時，應斷開一條支路。因為斷開一條支路時的短路電流大于并聯(lián)短路時流過任一支(yīzhī)路的短路電流。例如，校驗圖6-1中分段回路的斷路器QF5或主變低壓側(cè)斷路器QF2時，應選k2和k3點為短路計算點，并斷開變壓器T2。第十一頁，共104頁。3）在同一電壓等級中，匯流母線或無電源支路短路時，短路電流最大。校驗匯流母線、廠用電分支電器（無電源支路）和母聯(lián)回路的電器時，短路計算點應選(yīnɡxuǎn)在母線上。例如，校驗圖6-1中10kV母線時，選k2點。4）帶限流電抗器的出線回路，由于干式電抗器工作可靠，故校驗(xiàoyàn)回路中各電氣設備時的短路計算點一般選在電抗器后。例如，校驗(xiàoyàn)圖6-1中出線回路的斷路器QF3時，短路計算點選在出線電抗器后的k5點。5）110kV及以上電壓(diànyā)等級，因其電氣設備的裕度較大，短路計算點可以只選一個，選在母線上。例如，校驗圖6-1中110kV的電氣設備時，短路計算點可選在110kV母線上，即k6點。（4）短路電流的實用計算方法：在進行電氣設備的熱穩(wěn)定驗算時，需要用短路后不同時刻的短路電流，即計及暫態(tài)過程，通常采用短路電流實用計算方法，即運算曲線法。該內(nèi)容可在今后的有關畢業(yè)設計中學習。第十二頁，共104頁。第二節(jié)高壓斷路器、隔離開關、重合(chónghé)器和分段器的選擇一、高壓(gāoyā)斷路器的選擇1．種類(zhǒnglèi)和型式的選擇種類：6~10kV電網(wǎng)一般選擇真空和六氟化硫斷路器。35kV電網(wǎng)一般選擇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應不小于其觸頭剛剛分開時的短路電流有效值Ik，即第十三頁，共104頁。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(jīnglì)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(zhōuqī)分量的影響，簡化用短路電流周期(zhōuqī)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(chāoguò)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，即第十四頁，共104頁。Ipt為觸頭剛剛分開(fēnkāi)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(shuāijiǎn)時間常數(shù)，其中，XΣ、RΣ分別為電源至短路點的等效電抗(diànkàng)和等效電阻。5．額定關合電流選擇如果在斷路器關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，斷路器額定關合電流iNcl不應小于短路電流最大沖擊值，即iNcl≥ish

第十五頁，共104頁。6．熱穩(wěn)定(wěndìng)校驗Qk為短路(duǎnlù)電流熱效應[(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(wěndìng)電流（kA）。7．動穩(wěn)定校驗ies≥ish

二、隔離開關的選擇1.隔離開關的型號應根據(jù)其安裝地點，配電裝置的布置特點等選擇。2.由于隔離開關沒有滅弧裝置，故沒有開斷電流和關合電流的校驗，隔離開關的額定電壓、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。第十六頁，共104頁。【例6-4】選擇例6-1中變壓器低壓(dīyā)側(cè)的高壓斷路器和隔離開關。解根據(jù)安裝地點在屋內(nèi)和例6-1、例6-3的有關(yǒuguān)計算結(jié)果，高壓斷路器和隔離開關的型號和參數(shù)及與計算數(shù)據(jù)的比較見表6-4。表6-4斷路器和隔離開關選擇比較結(jié)果選校項目(xiàngmù)計算數(shù)據(jù) SN10-10III/2000型GN22-10/2000型 額定電壓/kV 10 10 10 額定電流/A 1818.65 2000 2000 額定開斷電流/kA25.3 40 - - 額定關合電流/kA64.5 130 - - 熱穩(wěn)定校驗/(kA)2·s637.8 402×4 402×2 動穩(wěn)定校驗/kA 64.5 130 100由選擇比較結(jié)果可知，所選高壓斷路器和隔離開關滿足要求。第十七頁，共104頁。SF6斷路器(單斷口(duànkǒu))第十八頁，共104頁。LW15-363GCBP(雙斷口(duànkǒu))第十九頁，共104頁。三、重合(chónghé)器的選擇根據(jù)安裝地點的系統(tǒng)條件進行選擇。具體(jùtǐ)要求見下表：考慮因素選擇條件額定電壓≥安裝地點的系統(tǒng)最高運行電壓額定電流＞安裝地點的遠景最大負荷電流，還需考慮觸頭載流、溫升等因素，需留有較大裕度安裝地點最大故障電流重合器的額定短路開斷電流＞安裝地點最大遠景故障電流保護區(qū)域末端最小短路電流重合器的最小分閘電流＜保護區(qū)域末端最小短路電流，?？紤]1.5倍與其他線路保護之間的配合為了保證在重合器后備保護動作或在其他線路元件發(fā)生損壞之前，重合器能夠及時分斷第二十頁，共104頁。四、分段(fēnduàn)器的選擇具體(jùtǐ)要求見下表：考慮因素選擇條件起動電流為后備保護開關最小分閘電流的80%當液壓分段器與液壓重合器之間配合使用時，分段器與重合器選擇相同額定電流的串聯(lián)線圈即可電子控制分段器的起動電流可根據(jù)其額定電流直接整定記錄次數(shù)分段器的計數(shù)次數(shù)應比后備保護開關的重合次數(shù)少一次，以免誤動記憶時間須保證分段器的記憶時間大于后備保護開關動作的總累計時間第二十一頁，共104頁。第三節(jié)互感器的選擇(xuǎnzé)1．種類和型式(xínɡshì)選擇一、電流(diànliú)互感器的選擇根據(jù)安裝地點可選擇：屋內(nèi)或屋外式。根據(jù)安裝方式可選擇：支持式、裝入式（裝在變壓器套管或多油斷路器套管中）和穿墻式（兼作穿墻套管）。根據(jù)一次繞組匝數(shù)可選擇：單匝LD（用于大電流）、多匝LF（用于小電流）和母線式LM（用于大電流）。6~20kV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器有：瓷絕緣（如LDC、LFC和LMC系列）結(jié)構(gòu)；樹脂澆注絕緣（小電流回路采用LA和LFZ系列，大電流回路采用LDZ、LMZ、LAJ和LBJ系列）結(jié)構(gòu)。一般多采用澆注絕緣型。35kV及以上配電裝置的電流互感器采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器（如屋外的LCW系列）。第二十二頁，共104頁。LDZJ10LA10LMZB6-10LFZ1-10LAJ1010kV樹脂澆注絕緣(juéyuán)電流互感器LRD235DW2(裝入式)第二十三頁，共104頁。選用母線式電流互感器時，應校核其窗口(chuāngkǒu)允許通過的母線尺寸。2．額定電壓(diànyā)選擇：UN≥UNs3．額定電流的選擇(xuǎnzé)：IN1≥Imax1)為保證電流互感器的準確級，回路的最大持續(xù)工作電流Imax應盡可能接近一次額定電流IN1。2)電流互感器的二次額定電流IN2，可根據(jù)二次回路的要求選用5A（強電系統(tǒng)）或1A（弱電系統(tǒng)）。4．準確級和額定容量的選擇1)電流互感器的準確級是指在規(guī)定的二次負荷變化范圍內(nèi)，一次電流為額定值時的最大電流誤差百分數(shù)。根據(jù)測量時電流互感器誤差的大小和用途，發(fā)電廠和變電所中電流互感器的準確級分為0.2、0.5、1、3級及P和TP級。第二十四頁，共104頁。2)為保證測量儀表的準確度，電流互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級。a)用于電能計量的電流互感器，準確級不應低于0.5級，500kV宜采用(cǎiyòng)0.2級；b)供運行監(jiān)視儀表用的電流互感器，準確級不應低于1級；c)供粗略測量儀表用的電流互感器，準確級可用3級；d)穩(wěn)態(tài)保護用的電流互感器選用P級；暫態(tài)保護用的電流互感器選用TP級。3)電流互感器的額定容量SN2是指在額定二次電流IN2和額定二次阻抗ZN2下運行(yùnxíng)時，二次繞組輸出的容量，即制造廠家一般提供電流(diànliú)互感器的ZN2(單位為Ω)值。4)同一臺電流互感器除最高準確級外，還有幾個較低測量精度的準確級，對應于不同的準確級，具有不同的額定容量（或額定二次阻抗）。第二十五頁，共104頁。5．二次負荷(fùhè)的校驗為保證所選電流互感器的準確級，其最大相二次負荷(fùhè)S2應不大于所選準確級相應的額定容量，即S2≤SN2

由和得Z2L≤ZN2

其中，二次負荷(fùhè)阻抗為Z2L為ra、rre——測量儀表和繼電器的電流線圈電阻(Ω)，可由其線圈消耗的功率求得。rL——儀表或繼電器至電流互感器的連接導線電阻(Ω)；rc——接觸電阻(Ω)，一般取0.1Ω。第二十六頁，共104頁。可將二次負荷校驗條件轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)為求連接導線的最小截面。連接導線的電阻(diànzǔ)應滿足根據(jù)r=ρL/S，可得滿足準確(zhǔnquè)級要求的連接導線最小截面S為ρ——連接導線的電阻率Lc——連接導線的計算長度(m)，與儀表和繼電器至電流互感器安裝地點的實際距離及電流互感器的接線方式有關。第二十七頁，共104頁。a)當電流互感器采用(cǎiyòng)單相接線時，如圖6-9a所示，往返導線中的電流相等，電流互感器的二次電壓為考慮(kǎolǜ)到rL=ρL/S，故可取Lc=2L。b)當電流互感器采用(cǎiyòng)星形接線時，如圖6-9b所示，如果一次側(cè)負荷對稱，則中線（返回導線）電流很小可略去不計，電流互感器的二次電壓為第二十八頁，共104頁。故可取(kěqǔ)Lc=L。c)當電流互感器采用不完全星形接線時，如圖6-9c所示，中線（返回(fǎnhuí)導線）電流等于電流(diànliú)互感器的二次電壓為如果只計阻抗的模，忽略相角的旋轉(zhuǎn)，二次負載電阻近似為故近似取第二十九頁，共104頁。22。6．熱穩(wěn)定(wěndìng)校驗對帶有一次繞組(ràozǔ)的電流互感器，熱穩(wěn)定校驗條件為It——電流互感器1s允許(yǔnxǔ)通過的熱穩(wěn)定電流；Kt——電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)，Kt=It/IN1?；?．動穩(wěn)定校驗內(nèi)部動穩(wěn)定校驗條件為ies≥ish

或ies、Kes——電流互感器的動穩(wěn)定電流及動穩(wěn)定電流倍數(shù)，第三十頁，共104頁。對采用硬導線連接的瓷絕緣電流互感器，相間電動力作用其瓷帽上。因此，需要(xūyào)進行外部動穩(wěn)定校驗，校驗條件為L——電流互感器瓷帽端部到最近一個支柱絕緣子間的距離(jùlí)(m)，對母線型電流互感器為:電流互感器瓷帽端部到最近一個支柱絕緣子間的距離(jùlí)+電流互感器兩端瓷帽間的距離(jùlí)；a——相間距離(jùlí)(m)；ish——短路沖擊電流幅值（A）；Fal——電流互感器瓷帽上的允許力（N）。第三十一頁，共104頁?！纠?-6】選擇(xuǎnzé)例6-5中10kV出線上的電流互感器。電流互感器接線和測量儀表配置如圖6-10所示，電流互感器至測量儀表的實際距離為L=25m。解根據(jù)電流互感器安裝在屋內(nèi)，電網(wǎng)的額定(édìng)電壓為10kV，回路的最大持續(xù)工作電流為350A和供給電能表電流，選用LFZ1-10型屋內(nèi)復匝澆注絕緣式電流互感器，變比為400/5，準確級為0.5級，額定(édìng)二次阻抗ZN2，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt=80，動穩(wěn)定倍數(shù)Kes=140。電流互感器的二次負荷(fùhè)統(tǒng)計見表6-5，最大相負荷(fùhè)電阻為對采用不完全星形接線互感器，計算長度滿足準確級要求的連接導線最小截面為第三十二頁，共104頁。常用的連接(liánjiē)導線標準截面為0.75、1、1.5、2.5、4、6和10mm2，故選用4mm2的銅導線。熱穩(wěn)定(wěndìng)校驗為熱穩(wěn)定(wěndìng)滿足要求。內(nèi)部動穩(wěn)定滿足要求。通過以上計算可以看出，所選電流互感器滿足要求。澆注絕緣的電流互感器，只校驗內(nèi)部動穩(wěn)定，即第三十三頁，共104頁。二、電壓(diànyā)互感器的選擇電壓互感器的二次負荷阻抗很大，一次電流很小，不存在額定電流選擇問題。外部電網(wǎng)短路電流不通過(tōngguò)電壓互感器，故不進行短路穩(wěn)定性校驗。1．種類和型式(xínɡshì)選擇應根據(jù)安裝地點及使用條件來選擇電壓互感器的種類和型式。6~20kV屋內(nèi)：一般采用油浸絕緣或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器。35~110kV：一般采用油浸絕緣的電磁式電壓互感器。220kV及以上：當容量和準確度等級滿足要求時，一般采用電容式電壓互感器。需要測量零序電壓時，6~20kV可以采用三相五柱式三繞組電壓互感器，或三臺單相式三繞組電壓互感器。35kV及以上只有單相式電壓互感器。第三十四頁，共104頁。JDZ6,10或JDZJ6,10(單相澆注(jiāozhù)絕緣)JDJ6,10(單相(dānxiānɡ)油浸絕緣)第三十五頁，共104頁。1)一次繞組(ràozǔ)接于線電壓上時，一次繞組(ràozǔ)額定電壓選UNs，一次繞組(ràozǔ)接于相電壓上時，一次繞組(ràozǔ)額定電壓選。2．額定(édìng)電壓的選擇電壓互感器一次側(cè)的額定電壓應滿足(mǎnzú)電網(wǎng)電壓要求，二次側(cè)的額定電壓按測量表計和保護要求，已標準化為100V。電壓互感器一次繞組及二次繞組額定電壓的具體數(shù)值與電壓互感器的相數(shù)和接線方式有關。二次繞組額定電壓選100V或V。2)單相式電壓互感器用于測量線電壓或用兩臺接成不完全星形接線時，一次繞組額定電壓選電網(wǎng)額定電壓UNs，二次繞組額定電壓選100V；3)三臺單相式電壓互感器接成星形接線時，一次繞組電壓額定選

二次繞組額定電壓選第三十六頁，共104頁。4)用于中性點直接(zhíjiē)接地系統(tǒng)，輔助二次繞組額定電壓選100V，用于中性點不接地系統(tǒng)，輔助二次繞組額定電壓選100/3V。5)三相(sānxiānɡ)式電壓互感器接于電網(wǎng)的線電壓上，三相(sānxiānɡ)繞組為一整體，一次繞組額定電壓(線電壓)選UNs，二次繞組額定電壓(線電壓)選100V。3．準確(zhǔnquè)級的選擇1)電壓互感器的準確級：指在規(guī)定的二次負荷和一次電壓變化范圍內(nèi)，二次負荷功率因數(shù)為額定值時，最大電壓誤差的百分數(shù)。2)發(fā)電廠和變電所中電壓互感器的準確級分為0.2、0.5、1、3級及3P和6P級（保護級）。3)為保證測量儀表的準確度，電壓互感器的準確級不得低于所供測量儀表的準確級。4．二次負荷的校驗第三十七頁，共104頁。為保證所選電壓互感器的準確級，其最大相二次負荷S2應不大于所選準確級相應的一相額定容量SN2，否則(fǒuzé)準確級將相應降低，校驗條件為S2≤SN2

1)根據(jù)負荷的接線(jiēxiàn)方式和電壓互感器的接線(jiēxiàn)方式，盡量使各相負荷分配均勻。2)計算每一儀表線圈(xiànquān)消耗的有功功率和無功功率。3)計算各相或相間二次負荷，即

若電壓互感器與負荷的接線方式相同，即可進行校驗，即

式中S0、φ——分別為接在同一相或同一相間中的各儀表線圈消耗的視在功率和功率因數(shù)角。S2≤SN2

第三十八頁，共104頁。4)若電壓互感器與負荷的接線(jiēxiàn)方式不同a)互感器為星形、負荷為不完全星形接線，用表6-6中相應公式計算出電壓(diànyā)互感器每相有功功率負荷和無功功率負荷，并與互感器接線方式相同的負荷相加，可得二次負荷為b)互感器為不完全星形、負荷為星形接線用表6-6中相應公式計算出電壓(diànyā)互感器相間有功功率負荷和無功功率負荷，并與互感器接線方式相同的負荷相加，可得二次負荷為取最大相負荷進行比較。第三十九頁，共104頁。取最大的相間負荷(fùhè)進行比較。第四十頁，共104頁。【例7-7】選擇(xuǎnzé)某變電站屋內(nèi)10kV母線上的電壓互感器。母線上接有5回出線和1臺主變壓器，共裝有有功電能表6只，無功電能表6只，有功功率表1只，無功功率表1只，母線電壓表1只及絕緣監(jiān)察電壓表3只。解根據(jù)電壓互感器安裝在屋內(nèi)，電網(wǎng)的額定電壓為10kV，供給電能表電壓及用于絕緣監(jiān)察，選用JSJW-10型三相五柱式電壓互感器（也可選用3只單相JDZJ型澆注絕緣電壓互感器），額定電壓為10/0.1kV，輔助二次繞組為0.1/3kV，準確級為0.5級，三相額定容量SN2=120VA。電壓互感器與測量儀表的接線方式如圖6-11所示，與電壓互感器接線方式不同(bùtónɡ)（不完全星形部分）的各相間二次負荷分配在表6-7中示出。第四十一頁，共104頁。儀表名稱及型號儀表電壓線圈AB相BC相線圈消耗功率/VAcosφsinφ儀表數(shù)目PabQabPbcQbc有功功率表(46D1-W)0.61010.600.60無功功率表(46D1-var)0.51010.500.50有功電能表(DS1)1.50.380.92563.428.3253.428.325無功電能表(DX1)1.50.380.92563.428.3253.428.325電壓表(46L1-V)0.31010.30總計7.9416.658.2416.65表6-7電壓互感器各相間二次負荷(fùhè)分配根據(jù)表6-7計算不完全星形部分負荷的視在功率(shìzàiɡōnɡlǜ)和功率因數(shù)，即第四十二頁，共104頁。利用表6-6中的計算公式，并計及與電壓互感器接線方式(fāngshì)相同的絕緣監(jiān)察電壓表功率P’，得A相負荷為第四十三頁，共104頁。B相負荷(fùhè)為由于(yóuyú)Sab與Sbc接近，φab與φbc接近，可知B相負荷最大，即故選用(xuǎnyòng)JSJW-10型電壓互感器滿足要求。第四十四頁，共104頁。第四節(jié)高壓(gāoyā)熔斷器的選擇一、種類(zhǒnglèi)和型式的選擇根據(jù)(gēnjù)安裝地點可選擇：戶內(nèi)式—RN2、RN6專用于PT保護；RN1、RN3、RN5專用于線路及變壓器；戶外式—6～10kV：RW7、RW4、RW3（跌落開關）35kV—RW5專用于線路及變壓器RW10專用于PT保護1.額定電壓選擇對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓。另外對于充有石英砂有限流作用的熔斷器，則只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)中，因為這種類型的熔斷器能在電流達到最大值之前就將電流截斷，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。二、高壓熔斷器的參數(shù)選擇及校驗第四十五頁，共104頁。2．額定電流的選擇(xuǎnzé)：熔斷器的額定電流，包括(bāokuò)熔斷器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。為了保證熔斷器殼體不致?lián)p壞，高壓(gāoyā)熔斷器的熔管的額定電流INft,應大于或等于熔體的額定電流INfs即：INft≥INfs

(2)熔體額定電流的選擇。為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護范圍以外的短路及電機自起動等沖擊電流時誤動作，保護35kV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：INfs=KImax

第四十六頁，共104頁。式中K——可靠系數(shù)(xìshù)，不計電動機自起動時，K=1.1~1.3，考慮電動機自起動時，K=1.5~2.0；Imax——電力變壓器回路最大工作電流。用于保護電力電容器的高壓熔斷器的熔體，當系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大(zēnɡdà)或運行過程中產(chǎn)生涌流時不應誤熔斷，其熔體按下式選擇：INfs=KINc

式中K——可靠系數(shù)，對限流高壓熔斷器，當一臺電力電容器時，，當一組電力電容器時，；

INc——電力電容器回路的額定電流。第四十七頁，共104頁。3.熔斷器開斷電流(diànliú)INbr校驗：INbr≥Ich（或I〞）a.對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時用沖擊電流的有效值Ich進行校驗；b.對于有限流作用的熔斷器，在電流最大值之前已截斷，故不計非周期(zhōuqī)分量影響，而采用I〞進行校驗。4.熔斷器選擇性校驗(xiàoyàn)為了保證前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源（或負荷）保護之間動作的選擇性，應進行熔體選擇性校驗。對于保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。第四十八頁，共104頁。第五節(jié)支柱絕緣子和穿墻套管(tàoɡuǎn)的選擇支柱絕緣子與穿墻套管用作裸導體(dǎotǐ)的對地絕緣和支撐固定。一、支柱(zhīzhù)絕緣子的選擇支柱絕緣子只承受導體的電壓、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。第四十九頁，共104頁。外膠裝支柱(zhīzhù)絕緣子內(nèi)膠裝支柱(zhīzhù)絕緣子第五十頁，共104頁。6~10kV棒式絕緣子

第五十一頁，共104頁。高壓(gāoyā)110~220kV戶外棒式絕緣子第五十二頁，共104頁。2．額定(édìng)電壓選擇：UN≥UNs

在屋外有空氣污穢或冰雪的地區(qū)(dìqū)，應選用高一級電壓的產(chǎn)品。3．動穩(wěn)定(wěndìng)校驗當三相導體水平布置時，如圖6-6所示，支柱絕緣子所受電動力應為兩側(cè)相鄰跨導體受力總和的一半，即式中L1、L2——與絕緣子相鄰的跨距（m）。第五十三頁，共104頁。由于(yóuyú)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)力矩平衡關系得式中H——絕緣子高度(gāodù)（mm）；H1-——絕緣子底部到導體水平(shuǐpíng)中心線的高度（mm），h為導體放置高度；b為導體支持器下片厚度，一般豎放矩形導體為18mm，平放矩形導體及槽形導體為12mm。動穩(wěn)定校驗條件為FcFde

第五十四頁，共104頁。式中Fde——抗彎破壞(pòhuài)負荷（N），0.6為安全系數(shù)。二、穿墻套管(tàoɡuǎn)的選擇1．種類(zhǒnglèi)和型式選擇根據(jù)裝設地點：可選屋內(nèi)型和屋外型。根據(jù)用途：可選擇帶導體的穿墻套管和不帶導體的母線型穿墻套管。屋內(nèi)配電裝置一般選用鋁導體穿墻套管。第五十五頁，共104頁。10~35kV穿墻(chuānqiánɡ)套管第五十六頁，共104頁。2．額定(édìng)電壓選擇：UN≥UNs

當有冰雪(bīnɡxuě)時，應選用高一級電壓的產(chǎn)品。3.額定電流選擇(xuǎnzé)帶導體的穿墻套管，其額定電流：IN≥Imax

母線型穿墻套管本身不帶導體，沒有額定電流選擇問題，但應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[(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)定校驗第五十七頁，共104頁。穿墻套管(tàoɡuǎn)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(zhīzhù)絕緣子間的距離（m），如圖6-6所示；L2——套管(tàoɡuǎn)本身長度Lca（m）。動穩(wěn)定校驗條件為FmaxFde

式中Fde——抗彎破壞負荷（N），0.6為安全系數(shù)。第五十八頁，共104頁。【例6-3】選擇(xuǎnzé)例6-1中變壓器低壓側(cè)引出線中的支柱絕緣子和穿墻套管。已知I=19.7kA，I=16.2kA。解（1）支柱(zhīzhù)絕緣子的選擇根據(jù)裝設地點及工作電壓，位于屋內(nèi)部分選擇ZB-10Y型戶內(nèi)支柱(zhīzhù)絕緣子，其高度H=215mm，抗彎破壞負荷Fde=7350N。

可以滿足動穩(wěn)定要求。戶外部分(bùfen)選高一級電壓的ZS-20/8型支柱絕緣子。第五十九頁，共104頁。（2）穿墻套管(tàoɡuǎn)的選擇根據(jù)裝設地點、工作電壓及最大長期工作電流，選擇CWLC2-10/2000型戶外鋁導體穿墻套管(tàoɡuǎn)，其UN=10kV，IN=2000A，F(xiàn)de=12250N，套管(tàoɡuǎn)長度Lca=0.435m，5s熱穩(wěn)定電流為40kA。滿足熱穩(wěn)定(wěndìng)要求。滿足動穩(wěn)定(wěndìng)要求。第六十頁，共104頁。第六節(jié)母線和電纜(diànlǎn)的選擇一、導體(dǎotǐ)的選擇（一）導體材料、類型與布置(bùzhì)方式選擇1．導體的材料銅：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體。2．導體的選型(1)常用硬導體的截面形狀有矩形、槽形和管形。導體截面形狀影響硬導體的散熱、集膚效應系數(shù)和機械強度。第六十一頁，共104頁。1)矩形導體廣泛用于35kV及以下(yǐxià)，工作電流不超過4000A的屋內(nèi)配電裝置中，例如，主母線，連接導體和變壓器及小容量發(fā)電機的引出線母線。當單條導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)槽形導體適用于35kV及以下(yǐxià)，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，應選用管形導體（防止電暈）。(2)常用的軟導線有鋼心鋁絞線、組合導線、空心(kōngxīn)導線、擴徑導線和分裂導線。1)鋼心鋁絞線適用于35kV及以上的屋外軟母線；2)組合導線用于中小容量發(fā)電機和變壓器的引出線；3)空心(kōngxīn)導線、擴徑導線和分裂導線直徑大，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線。第六十二頁，共104頁。220kV管形母線(mǔxiàn)、支柱絕緣子第六十三頁，共104頁。3．導體的布置(bùzhì)方式導體的布置方式常采用三相水平布置和三相垂直布置。對于矩形導體，圖6-2a中導體豎放，散熱條件好，載流量(liúliàng)大，但機械強度較差；圖6-2b中導體平放，機械強度較高，但散熱條件較差；圖6-2c為矩形導體三相垂直布置，它綜合了圖6-2a、b的優(yōu)點。（二）導體截面(jiémiàn)的選擇1．按導體的長期發(fā)熱允許電流選擇匯流母線及長度在20m以下的導體等，一般應按長期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即Imax≤KIal第六十四頁，共104頁。2．按經(jīng)濟(jīngjì)電流密度選擇按經(jīng)濟電流密度選擇導體(dǎotǐ)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以上的導體(dǎotǐ)，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(zhèngcháng)運行方式下導體的最大持續(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。第六十五頁，共104頁。圖6-3經(jīng)濟電流密度1—變電所所用、工礦和電纜(diànlǎn)線路的鋁紙絕緣鉛包、鋁包、塑料護套及各種鎧裝電纜(diànlǎn)2—鋁矩形、槽形及組合導線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(diànlǎn)4—35~220kV線路的LGJ、LGJQ型鋼心鋁絞線第六十六頁，共104頁。1)按經(jīng)濟電流密度選擇的導體截面應盡量接近計算的經(jīng)濟截面，當無合適規(guī)格的導體時，允許選用小于但接近經(jīng)濟截面的導體。2)按經(jīng)濟電流密度選擇的導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(mǔxiàn)各段的工作電流大小不相同，且差別較大，故匯流母線(mǔxiàn)不按經(jīng)濟電流密度選擇截面。第六十七頁，共104頁。（三）電暈(diànyūn)電壓校驗1.導體的電暈放電會產(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(quánmiàn)電暈，要求110kV及以上裸導體的電暈臨界電壓Ucr應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(diànyūn)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型的管形導體時。（四）熱穩(wěn)定校驗第六十八頁，共104頁。對于特定網(wǎng)絡和短路切除時間，短路電流熱效應Qk保持不變，利用上式，取短時最高允許溫度(wēndù)θal計算短路終了時的A值得Ah，取短路前導體的工作溫度(wēndù)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，若計及集膚效應系數(shù)KS影響，可得到滿足(mǎnzú)熱穩(wěn)定的導體最小截面為顯然(xiǎnrán)，當所選導體截面S≥Smin時，由于短路電流熱效應Qk保持不變，短路終了時的A值Af減小，Af<Ah，故導體短路時的溫升不會超過短時最高允許溫度。第六十九頁，共104頁。Qk的單位為A2·s；熱穩(wěn)定(wěndìng)系數(shù)C的單位為C可以(kěyǐ)根據(jù)短路前導體的工作溫度由表6-2查出。實際環(huán)境溫度下，短路(duǎnlù)前導體的工作溫度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)境溫度和對應于實際環(huán)境溫度θ的允許電流。第七十頁，共104頁。（五）硬導體的動穩(wěn)定(wěndìng)校驗硬導體的動穩(wěn)定校驗(xiàoyàn)條件為最大計算應力σmax不大于導體的最大允許應力σal，即σmax≤σal

硬導體(dǎotǐ)的最大允許應力：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)應力系數(shù)。

第七十一頁，共104頁。1．每相為單條矩形導體母線(mǔxiàn)的應力計算與校驗矩形導體母線系統(tǒng)可以(kěyǐ)視為均勻荷載作用的多跨連續(xù)粱，導體所受到的最大彎矩M（N·m）為導體(dǎotǐ)最大相間計算應力σph（單位為Pa）為W——導體的截面系數(shù)（m3），即導體對垂直于電動力作用方向軸的抗彎矩，與導體尺寸和布置方式有關，見表6-3。滿足動穩(wěn)定的條件為：σmax=

σph≤σal

單條平放，單條豎放第七十二頁，共104頁。不滿足動穩(wěn)定時，可適當(shìdàng)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(xiàoyàn)動穩(wěn)定：令σph=σal，可得到(dédào)：只要支柱絕緣子跨距L≤Lmax，即可滿足動穩(wěn)定要求。

，

2．每相為多條矩形導體母線的應力計算與校驗每相為多條導體時，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)多條矩形導體的相間計算應力σph與單條矩形導體時的相同：第七十三頁，共104頁。但截面系數(shù)為多條矩形導體的截面系數(shù)，根據(jù)(gēnjù)每相導體的條數(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(sāntiáo)平放三條(sāntiáo)豎放圖6-4雙條平放矩形導體側(cè)視圖2)單位長度條間最大電動力fb(單位為N/m)的計算多條導體的結(jié)構(gòu)：相鄰導體條間距離：一般為矩形導體短邊b的2倍。由于條間距離很小，故條間應力σb比相間應力大的多，為了減小條間計算應力，一般在同相導體的條間每隔30~50cm左右裝設一金屬襯墊，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。第七十四頁，共104頁。上兩式中，K12和K13分別(fēnbié)是第1、2條導體和第1、3條導體間的形狀系數(shù)。每相多條矩形導體中，電流的方向相同，邊條受的電動力最大。根據(jù)兩平行導體電動力計算公式，并考慮導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(dānwèi)長度條間最大電動力fb(單位(dānwèi)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(dānwèi)長度條間最大電動力fb(單位(dānwèi)為N/m)為第七十五頁，共104頁。3)條間計算(jìsuàn)應力σb（單位為Pa）的計算(jìsuàn)邊條導體(dǎotǐ)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，不論導體是平放還是豎放，每相多條導體所受條間電動力(dònglì)的方向與每相單條豎放時所受相間電動力(dònglì)方向相同，故邊條導體的截面系數(shù)為W=b2h/6因而條間計算應力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，重新計算應力σb。4)動穩(wěn)定校驗第七十六頁，共104頁。5)用最大允許(yǔnxǔ)襯墊跨距Lbmax校驗動穩(wěn)定令σmax=σph+σb中σmax=σal，得條間允許(yǔnxǔ)應力σbal=σal-σph，代入式（6-24）得最大允許(yǔnxǔ)襯墊跨距Lbmax（單位為m）為為防止因Lb太大，同相各條導體在條間電動力作用(zuòyòng)下彎曲接觸，還應計算襯墊臨界跨距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)。第七十七頁，共104頁?！纠?-1】某降壓變電所，兩臺31500kVA自然油循環(huán)冷卻主變壓器并列運行，電壓為110/10.5kV。已知：最大負荷利用小時為4100h，環(huán)境溫度為32℃，主保護動作時間為0.1s，后備(hòubèi)保護動作時間為2.5s，斷路器全開斷時間為0.1s，引出線導體三相水平布置，導體平放，相間距離a=0.7m，支持絕緣子跨距L=1.2m，短路電流I”=25.3kA，I=23.8kA，I=21.6kA。試選擇變壓器低壓側(cè)引出線導體。解（1）按經(jīng)濟電流密度選擇(xuǎnzé)導體截面采用矩形鋁導體，根據(jù)最大負荷利用(lìyòng)小時4100h，由圖6-3可以查得J=0.9，經(jīng)濟截面為第七十八頁，共104頁。查矩形鋁導體長期(chángqī)允許載流量表，每相選用2條100mm×10mm雙條矩形鋁導體，平放時允許電流Ial=2613A，集膚系數(shù)Ks=1.42。環(huán)境溫度為32℃時的允許電流為滿足長期發(fā)熱(fārè)條件要求。（2）熱穩(wěn)定(wěndìng)校驗短路電流熱效應第七十九頁，共104頁。短路(duǎnlù)前導體的工作溫度為查表6-2，用插值法得所選截面S=2000mm2>Smin2，能滿足(mǎnzú)熱穩(wěn)定要求。（3）共振(gòngzhèn)校驗第八十頁，共104頁。取β=1，即不考慮共振(gòngzhèn)影響。（4）動穩(wěn)定(wěndìng)校驗相間(xiāngjiàn)電動力相間應力第八十一頁，共104頁。根據(jù)(gēnjù)，可以查得形狀(xíngzhuàn)系數(shù)，條間電動力(dònglì)為最大允許襯墊跨距襯墊臨界跨距每跨選取2個襯墊時可以滿足動穩(wěn)定要求。第八十二頁，共104頁。二、電力電纜的選擇(xuǎnzé)1．電纜(diànlǎn)型號的選擇基本結(jié)構(gòu)：由導電線芯、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(chánɡyònɡ)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。第八十三頁，共104頁。選擇電纜時，應根據(jù)其用途、敷設方式和場所、工作條件及負荷(fùhè)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(édìng)電壓選擇：UN≥UNs3．截面(jiémiàn)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時在空氣中穿管敷設時土壤中直埋或穿管直埋時第八十四頁，共104頁。以上三式中：Kt為溫度(wēndù)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和穿管敷設時的修正系數(shù)；K2為空氣中穿管敷設時的修正系數(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(diànlǎn)，按經(jīng)濟電流密度選擇電纜(diànlǎn)截面：按經(jīng)濟電流密度選擇(xuǎnzé)的電纜還應滿足長期發(fā)熱要求：Imax≤KIal為了便于敷設，一般盡量選用線芯截面不大于185mm2的電纜。第八十五頁，共104頁。4．熱穩(wěn)定(wěndìng)校驗電纜的熱穩(wěn)定(wěndìng)校驗仍采用最小截面法，即所選截面S（單位為mm2）應滿足Qk——短路(duǎnlù)電流熱效應(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·℃)；第八十六頁，共104頁。α——電纜芯在20℃時的電阻溫度(wēndù)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(xiàoyìng)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℃時的電阻溫度(wēndù)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)；第八十七頁，共104頁。L——電纜線路(xiànlù)長度（km）；r=ρ/S、x——單位(dānwèi)長度電纜的電阻和電抗（Ω/km）。6~10kV三芯電纜(diànlǎn)電抗約為0.08Ω/km，35kV三芯電纜(diànlǎn)約為0.12Ω/km?！纠?-2】某變電所10kV電壓母線用雙回電纜線路向一重要用戶供電，用戶最大負荷5400kW，功率因數(shù)cosφ=0.9，最大負荷利用小時數(shù)為5200h/年，當一回電纜線路故障時，要求另一回仍能供給80%的最大負荷。線路直埋地下，長度為1200m，電纜凈距為200mm，土壤溫度10℃，熱阻系數(shù)80℃·cm/W，短路電流I”=8.7kA，I1=7.2kA，I2=6.6kA，短路切除時間為2s，試選擇該電纜。解正常情況下每回路的最大持續(xù)工作電流為第八十八頁，共104頁。根據(jù)最大負荷利用(lìyòng)小時數(shù)查圖6-3曲線1，得J=0.72直埋敷設一般(yībān)選用鋼帶鎧裝電纜，每回路選用兩根三芯油浸紙絕緣鋁心鋁包鎧裝防腐電纜，每根S=120mm2，熱阻系數(shù)80℃·cm/W時的允許載流量為Ial=215A，最高允許溫度為60℃，額定環(huán)境溫度為25℃。長期發(fā)熱按一回電纜線路故障時轉(zhuǎn)移過來的負荷(fùhè)校驗，即滿足長期發(fā)熱要求。第八十九頁，共104頁。短路(duǎnlù)熱效應短路(duǎnlù)前電纜的工作溫度熱穩(wěn)定(wěndìng)系數(shù)C為第九十頁，共104頁。滿足熱穩(wěn)定(wěndìng)要求。電壓(diànyā)損失校驗根據(jù)(gēnjù)以上計算可以看出，所選電纜滿足要求。第九十一頁，共104頁。本章(běnzhānɡ)采用了有關網(wǎng)頁的實物照片，在此表示感謝。第九十二頁，共104頁。第七節(jié)限流電抗器的