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1、导体和电气设备的选择,第一节 电气设备选择一般条件和原则第二节 高压开关电器的选择第三节 互感器的选择第四节 高压熔断器的选择第五节 支柱绝缘子和穿墙套管的选择第六节 母线和电缆的选择思考题与习题,第一节 电气设备选择一般条件和原则,一、电气设备选择与校验的一般条件二、电气设备的选择与校验项目三、按正常工作条件选择电气设备 额定电压和最高工作电压 额定电流 按环境工作条件校验四、短路条件校验 短路热稳定校验 电动力稳定校验 短路电流计算条件 短路计算时间, 电气设备选择与校验的一般条件,电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，为了保障电气设备的可靠运行，电气设备必须按正常工作条件进行选
2、择，按短路状态进行校验。选择与校验的一般条件有： （1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择； （2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验； （3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。, 电气设备的选择与校验项目,电气设备的选择与校验项目见表。, 额定电压,UN UNs, 额定电流,N max,按环境工作条件校验,在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。 当周围环境温度和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K，即该式对求导体的在实际环境温度下的长期允许工作电流，
3、此时公式中的0一般为25。, 短路条件校验短路热稳定校验,热稳定：是指电气设备承受短路电流热效应而不损坏的能力短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为 式中 t 厂家给的电气设备在时间t秒内的热稳定电流。 短路稳态电流值。 t与t相对应的时间。 tkz短路电流热效应等值计算时间。, 短路条件校验电动力稳定校验,电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应而不损坏的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为 或式中 ish、sh短路冲击电流幅值及其有效值； ies 、es电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及 其有效值。 为0时短路电流周期分量有效值；为冲击
4、系数，发电机机端取1.9，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取1.85，远离发电机取1.8, 短路条件校验短路电流计算条件,为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。 （1）容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。 （2）短路种类一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。 （3）计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。, 短路条件校验短路计算时间,校验热稳定的等值计算时间tk为继电保护动作
5、时间tpr和相应断路器的全开断时间tbr之和，即式中 tbr断路器全开断时间； tpr保护动作时间； tin断路器固有分闸时间，可查表； ta断路器开断时电弧持续时间，对少油断路器为 0.040.06s，对SF6和压缩空气断路器约为0.020.04s。,第二节 高压开关电器的选择,一、高压断路器的选择 高压断路器种类和型式的选择 高压断路器额定电压和额定电流的选择 高压断路器额定开断电流和短路关合电流的选择二、高压隔离开关的选择 高压隔离开关选择 高压隔离开关选择例题, 高压断路器选择种类和型式,安装地点：屋内和屋外。种类：610KV电网一般选择少油，真空和SF6断路器35KV电网一般选择少油
6、，真空和SF6断路器110330KV一般选择少油， SF6断路器500KV电网选择SF6断路器,高压断路器额定电压选择,高压断路器额定电流选择,在额定电压下，断路器能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流 高压断路器的额定开断电流应满足： 式中 高压断路器触头实际开断瞬间的短路电流周期分量有效值。 当断路器的额定开断电流较系统的短路电流大很多时，为简化计算，也可用次暂态电流进行选择，即 。, 高压断路器选择额定开断电流, 高压断路器选择短路关合电流,在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，动、静触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过（预击穿），更容易发生触头熔焊和遭
7、受电动力的损坏。 断路器在关合短路电流时，不可避免地在接通后又自动跳闸，此时还要求能够切断短路电流，因此，额定关合电流是断路器的重要参数之一。为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流iNcl不应小于短路电流最大冲击值ish ， 即, 高压隔离开关的选择,隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动热稳定校验的项目相同，但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，无需进行开断电流和短路关合电流的校验。屋外隔离开关的型式较多，它对配电装置的布置和占地面积等有很大影响，因此，其型式应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合技术经济比较确定。,第三节 互感器的选择,一、电流
8、互感器的选择 一次回路额定电压和一、二次额定电流选择 电流互感器种类和型式以及准确级的选择 二次容量或二次负载的校验 电流互感器热稳定和动稳定校验二、电压互感器的选择 电压互感器一次回路额定电压选择 二次侧额定电压、种类和型式 按准确级选择和按额定二次容量选择, 电流互感器一次侧额定电压和额定电流选择,1.电流互感器一次侧额定电压和电流选择 电流互感器一次回路额定电压和电流选择应满足：式中 UN1、N1电流互感器一次额定电压和电流。 为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次侧额定电流应尽可能与最大工作电流接近。 2. 二次额定电流的选择 电流互感器的二次额定电流有5A和1A两种。一般强电系统用5
9、A， 弱电系统用1A。, 电流互感器种类和型式及准确级的选择,3. 电流互感器种类和型式的选择 选择互感器，应根据安装地点和安装方式选择相适应的类别和型式。 4. 准确级的选择 为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。如:装于重要回路(如发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等)中的电能表和计费的电能表一般采用0.51级表，相应的互感器的准确级不应低于0.5级；对测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和500kV级宜用0.2级。供运行监视、估算电能的电能表和控制盘上仪表一般皆用11.5级的，相应的电流互感器应为0.51级。供只需估计电参数仪表的互感器可用3
10、级的。, 电流互感器二次容量或负载的校验,5. 电流互感器二次容量或二次负载的校验 为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接实际负载Z2l或所消耗的实际容量荷S2应不大于该准确级所规定的额定负载ZN2或额定容量SN2，即 SN2S2= IN22 Z2l 或 ZN2 Z2lRwi+Rtou + Rm + Rr 式中 Rm ， Rr 电流互感器二次回路中所接仪表内阻的总和与所接继电器内阻的总和，可由产品样本或附录中查得。 Rwi 电流互感器二次联接导线的电阻。 Rtou 电流互感器二次连线的接触电阻，一般取为0.1。, 电流互感器热稳定和动稳定校验,6. 热稳定和动稳定校验 （1）电流互感器的热稳
11、定校验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进行。电流互感器热稳定能力常以1s允许通过的一次额定电流N1的倍数Kh来表示，故热稳定应按下式校验式中 Kh，N1 由生产厂给出的电流互感器的热稳定倍数 及一次侧额定电流。 ，tke 短路稳态电流值及热效应等值计算时间。, 电流互感器热稳定和动稳定校验（1）,（2）电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的一次额定电流最大值的倍数kmo一动稳定电流倍数表示，故内部动稳定可用下式校验式中 Kmo，IN1 由生产厂给出的电流互感器的动稳定倍 数及一次侧额定电流。 ich 故障时可能通过电流互感器的最大三相 短路电流冲击值。, 电压互感器一次回路额定电压选择,
12、1. 电压互感器一次回路额定电压选择 为了确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电力网电压应在（1.10.9）UN1范围内变动，即满足下列条件式中 UN1 电压互感器一次侧额定电压。选择时，满足UN1= UNs 即可。, 二次侧额定电压、种类和型式、准确级选择,2. 电压互感器二次侧额定电压的选择 电压互感器二次侧额定线间电压为100V。 3. 电压互感器种类和型式的选择 电压互感器的种类和型式应根据装设地点和使用条件进行选择，例如:在635kV屋内配电装置中，一般采用油浸式或浇注式； 110220kV配电装置通常采用串级式电磁式电压互感器；220kV及其以上配电装置
13、，当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。,4. 准确级选择 首先根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小，按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级额定容量。有关电压互感器准确级的选择原则，可参照电流互感器准确级选择。一般供功率测量、电能测量以及功率方向保护用的电压互感器应选择0.5级或1级的，只供估计被测值的仪表和一般电压继电器的选用3级电压互感器为宜。, 准确级选择, 按额定二次容量选择（1）,5. 按额定二次容量选择 电压互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级）SN2，应不小于电压互感器的二次负荷S2，即式中 S0、P0 、Q0各仪表的视在功率、有功功率和无功 功率。 cos各仪表的功率因数。,
