变电工程设计-电气设备的选择课件.ppt

1、 张长利张长利 教授教授 王立舒王立舒 副教授副教授 东北农业大学网络学院东北农业大学网络学院 E-mail:E-mail: 电气设备选择是变电工程设计的主要内容之一，在选择电气设备选择是变电工程设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进、经济合理、安全配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进、经济合理、安全方便、远行灵活、留有适当的裕度。方便、远行灵活、留有适当的裕度。 （要求：（要求：掌握母线、断路器、隔离开关、熔断器、互感器等设掌握母线、断路器、隔离开关、熔断器

2、、互感器等设备选择的一般条件备选择的一般条件, ,并且会校验并且会校验 ) ) 为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：验的一般条件有：（1 1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择（2 2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验）按短路条件包括动稳定、热稳定校验（3 3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。一、一、按正常工作条件选择按正常工作条件选择配电设备选择原则：按正常条件选择，按短路情况校验配电设备选择

3、原则：按正常条件选择，按短路情况校验 运行中的电网电压总是有波动的，而且其上各点电压也运行中的电网电压总是有波动的，而且其上各点电压也不相同，电源侧电网的最高电压，按规定可以比电网的额定不相同，电源侧电网的最高电压，按规定可以比电网的额定电压高电压高5 5。为了保证电网最高电压处的电气设备安全可靠。为了保证电网最高电压处的电气设备安全可靠远行，设备还规定了最大工作电压，其值等于其额定电压远行，设备还规定了最大工作电压，其值等于其额定电压UeUe的的1.11.11.151.15倍。倍。 电气设备的额定电压电气设备的额定电压UeUe必须等于或大于设必须等于或大于设备安装处的电网额定电压备安装处的电

4、网额定电压UwUw。6-16-1电气设备选择的一般条件电气设备选择的一般条件UUwe 电气设备额定电压电气设备额定电压 电网的额定电压电网的额定电压 海拔高度在海拔高度在1000m以上至以上至4000m以下时，按海拔高度每增以下时，按海拔高度每增100m，电压应，电压应降低降低1考虑。对于现有考虑。对于现有110kV及以下的设备，因为多数的外绝缘留有一定裕度，及以下的设备，因为多数的外绝缘留有一定裕度，故可用于海拔故可用于海拔2000m以下的地区。以下的地区。 eUWU一、按正常工作条件选择一、按正常工作条件选择 电气设备所在回路最大持续工作电流；电气设备所在回路最大持续工作电流； 电气设备的

5、额定电流电气设备的额定电流Ie必须等于或大于该设备所在线路中最大长期工必须等于或大于该设备所在线路中最大长期工作电流作电流Ig.zd 实际环境温度下的允许电流；实际环境温度下的允许电流； zdgI.yINyIKIIIzdge.在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境在选择电气设备时，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。一般电气设备使用条件时，应采取措施。 当周围环境温度当周围环境温度0 0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应和电气设备额定环

6、境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数乘以修正系数K K，即，即yyddyyIKII0 我国的电气设备使用的额定环境温度我国的电气设备使用的额定环境温度N N=40=40。如周围环境温。如周围环境温度度0 0高于高于4040小于小于6060时，其允许电流一般可按每增高时，其允许电流一般可按每增高11，额定，额定电流减少电流减少1.8%1.8%进行修正，当环境温度低于进行修正，当环境温度低于4040时，环境温度每降时，环境温度每降低低11，额定电流可增加，额定电流可增加0.5%0.5%，但其，但其maxmax不得超过不得超过y y的的20%20%。该式。该式对求导体的在实际环境温度下的长

7、期允许工作电流，此时公式中对求导体的在实际环境温度下的长期允许工作电流，此时公式中的的N N一般为一般为2525。1.1.短路热稳定校验短路热稳定校验（熔断器保护的电器可不校）（熔断器保护的电器可不校）导体热稳固工程条件：导体热稳固工程条件：ykQQ tItIrj22或或3min10CQSkkQyQ短路电流产生热效应；短路电流产生热效应；短路时导体和电气设备允许的热短路时导体和电气设备允许的热效应；效应； 导体的热稳固系数，可查表导体的热稳固系数，可查表C二、按短路状态校验二、按短路状态校验tIIIdtIQZttZtZtZ12102222 022 TIQffZkQQQkQ短路热效应短路热效应

8、的计算的计算复化辛卜生法复化辛卜生法 次暂态短路电流；次暂态短路电流； 短路持续时间，由继电保护动作时间与断路器全开短路持续时间，由继电保护动作时间与断路器全开断时间组成；断时间组成； 短路时间为短路时间为 时的短路电流周期分量有效值；时的短路电流周期分量有效值； 短路时间为短路时间为 时的短路电流周期分量有效值；时的短路电流周期分量有效值； 非周期分量等效时间，其值可查表。非周期分量等效时间，其值可查表。 ItZtIt2tZI2tT如果短路电流切除时间如果短路电流切除时间1 1，导体的发热主要由周期分量，导体的发热主要由周期分量来决定，在此情况下，可以不考虑非周期分量的影响。来决定，在此情况

9、下，可以不考虑非周期分量的影响。2.2.短路动稳定校验（电缆及用限流熔断器保护的设备不校）短路动稳定校验（电缆及用限流熔断器保护的设备不校）一般电器：一般电器： 导体动稳固工程条件：导体动稳固工程条件：chdwiichdwIIaWilych6 . 7dwdwIil设备允许通过的动稳固电流极限值和峰值；设备允许通过的动稳固电流极限值和峰值；导体跨距；导体跨距；y导体允许应力，可查手册；导体允许应力，可查手册；W导体截面系数，可查表；导体截面系数，可查表；a导体相距。导体相距。（1 1）容量和接线）容量和接线按最终容量计算，并考虑工程建成后按最终容量计算，并考虑工程建成后5 51010年其接线应采

10、用可能年其接线应采用可能发生最大短路电流接线方式。发生最大短路电流接线方式。（2 2）短路种类）短路种类 一般按系统最大运行方式下三相短路校验一般按系统最大运行方式下三相短路校验（3 3）计算短路点）计算短路点 选择通过电气设备的短路电流为最大的那些选择通过电气设备的短路电流为最大的那些点为短路计算点点为短路计算点例：找出图中各断路器的短路计算点。例：找出图中各断路器的短路计算点。配电设备选择中短路电流实用计算的规定配电设备选择中短路电流实用计算的规定目的是找出最大短路电流目的是找出最大短路电流（4 4）短路计算时间）短路计算时间 校验裸导体及校验裸导体及110KV110KV及以下电缆短路热稳

11、定时，一般采用及以下电缆短路热稳定时，一般采用主保护动作时间；主保护动作时间； 校验电气设备和校验电气设备和110KV110KV及以上充油电缆的热稳定时，一般及以上充油电缆的热稳定时，一般采用后备保护动作时间。采用后备保护动作时间。kdbtttbtkdt继电保护动作时间；继电保护动作时间；断路器全分断时间，由固有分闸时间与熄弧时间断路器全分断时间，由固有分闸时间与熄弧时间组成。组成。母线的选择与校验母线的选择与校验母线选择的项目母线选择的项目母线选择的项目一般包括：母线选择的项目一般包括：母线材料、类型和布置方式母线材料、类型和布置方式; ;导体截面导体截面; ;热稳定热稳定; ;动稳定等项进

12、行选择和校验；动稳定等项进行选择和校验；对于对于110kV110kV以上母线要进行电晕的校验；以上母线要进行电晕的校验；对重要回路的母线还要进行共振频率的校验。对重要回路的母线还要进行共振频率的校验。 母线的选择与校验母线的选择与校验母线的材料母线的材料 母线的材料有铜、铝和钢。目前，农村发电厂和变电站以及大、中型发电母线的材料有铜、铝和钢。目前，农村发电厂和变电站以及大、中型发电厂、变电站的配电装置中的母线，广泛采用铝母线。厂、变电站的配电装置中的母线，广泛采用铝母线。 母线截面形状的选择母线截面形状的选择 矩形截面母线主要用在矩形截面母线主要用在35kV及以下的屋内配电装置中。及以下的屋内

13、配电装置中。 圆形截面母线主要用在圆形截面母线主要用在35kV以上的屋外配电装置中。以上的屋外配电装置中。 绞线圆形截面母线多采用钢芯铝绞线，其耐张性能比单股母绞线圆形截面母线多采用钢芯铝绞线，其耐张性能比单股母线好，在允许电流相同的条件下，钢芯铝绞线的直径比单股母线好，在允许电流相同的条件下，钢芯铝绞线的直径比单股母线直径大，其表面附近的电场强度小于单股母线，而且绞线的线直径大，其表面附近的电场强度小于单股母线，而且绞线的芯线为钢，机械强度较大，因此，它通常用在芯线为钢，机械强度较大，因此，它通常用在110kV及以上的及以上的屋外配电装置中。屋外配电装置中。母线的选择与校验母线的选择与校验母

14、线的布置方式母线的布置方式 右图为矩形母线的布置方式示右图为矩形母线的布置方式示意图。当三相母线水平布置时，意图。当三相母线水平布置时，(a)(a)与与(b)(b)相比，前者散热较好，相比，前者散热较好，载流量大，但机械强度较低，载流量大，但机械强度较低，而后者情况正好相反。图而后者情况正好相反。图(c)(c)的布置方式兼顾了前二者的优的布置方式兼顾了前二者的优点，但使配电装置的高度增加，点，但使配电装置的高度增加，所以母线的布置应根据具体情所以母线的布置应根据具体情况而定。况而定。母线截面选择母线截面选择按最大长期工作电流选择按最大长期工作电流选择 除配电装置的汇流母线及较短导体除配电装置的

15、汇流母线及较短导体(20m(20m以下以下) )按最大长按最大长期工作电流选择截面外，其余导体的截面一般按经济密度期工作电流选择截面外，其余导体的截面一般按经济密度选择。选择。母线长期发热的允许电流母线长期发热的允许电流alal ， 应不小于所在回路的最大长期应不小于所在回路的最大长期工作电流工作电流maxmax，即，即 K Kalalmaxmax （7-317-31）式中式中 alal相对于母线允许温度和标准环境条件下导体相对于母线允许温度和标准环境条件下导体 长期允许电流；长期允许电流； K K综合修正系数，与环境温度和导体连接方式等有关，综合修正系数，与环境温度和导体连接方式等有关，其中

16、温度修正系数参考式（其中温度修正系数参考式（7-37-3）。）。母线截面选择母线截面选择按经济电流密度选择按经济电流密度选择按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低，年按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低，年综合费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投综合费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等。从降低电能损耗角度看，母线截面越资和折旧费、利息等。从降低电能损耗角度看，母线截面越大越好，而从降低投资、折旧费和利息的角度，则希望截面大越好，而从降低投资、折旧费和利息的角度，则希望截面越小越好。越小越好。 综合这些因素，使年综合费用最小时所对应的母线截

17、面综合这些因素，使年综合费用最小时所对应的母线截面称为母线的经济截面，对应的电流密度称为经济电流密度。称为母线的经济截面，对应的电流密度称为经济电流密度。表表7-77-7为我国目前仍然沿用的经济电流密度值。为我国目前仍然沿用的经济电流密度值。母线截面选择母线截面选择按经济电流密度选择按经济电流密度选择 经济电流密度值经济电流密度值 A/mmA/mm2 2按经济电流密度选择母线截面按下式计算按经济电流密度选择母线截面按下式计算式中式中 maxmax通过导体的最大工作电流，通过导体的最大工作电流，A A； J Jecec经济电流密度，经济电流密度，A/mmA/mm2 2。ececJISmax母线的

18、选择与校验母线的选择与校验母线热稳定校验母线热稳定校验按正常电流及经济电流密度选出母线截面后，还应按热按正常电流及经济电流密度选出母线截面后，还应按热稳定校验。按热稳定要求的导体最小截面为稳定校验。按热稳定要求的导体最小截面为 式中式中 短路电流稳态值短路电流稳态值 （A A） K Ks s集肤效应系数，对于矩形母线截面在集肤效应系数，对于矩形母线截面在100mm100mm2 2以下，以下，K Ks s=1=1。 t tdzdz热稳定计算时间，热稳定计算时间，s s。 C C热稳定系数。热稳定系数。sdzKtCISmin母线的选择与校验母线的选择与校验母线热稳定校验母线热稳定校验 热稳定系数热

19、稳定系数C C值与材料及发热温度有关。值与材料及发热温度有关。 母线的选择与校验母线的选择与校验母线动稳定校验母线动稳定校验 各种形状的母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电各种形状的母线通常都安装在支持绝缘子上，当冲击电流通过母线时，电动力将使母线产生弯曲应力，流通过母线时，电动力将使母线产生弯曲应力， 因此必须因此必须校验母线的动稳定性。校验母线的动稳定性。安装在同一平面内的三相母线，其中间相受力最大，即安装在同一平面内的三相母线，其中间相受力最大，即 式中式中 K Kf f母线形状系数，当母线相间距离远大于母线截面母线形状系数，当母线相间距离远大于母线截面 周长时，周长时， K Kf f

20、 =1 =1。其他情况可由有关手册查得。其他情况可由有关手册查得。 l l母线跨距，母线跨距，(m)(m)； a a母线相间距，母线相间距，(m)(m)。）（NaliKFchfzd2710732. 1母线的选择与校验母线的选择与校验母线动稳定校验母线动稳定校验10maxlFM 母线通常每隔一定距离由绝缘瓷瓶自由支撑着。因此当母线通常每隔一定距离由绝缘瓷瓶自由支撑着。因此当母线受电动力作用时，可以将母线看成一个多跨距载荷均匀母线受电动力作用时，可以将母线看成一个多跨距载荷均匀分布的梁，当跨距段在两段以上时，其最大弯曲力矩为分布的梁，当跨距段在两段以上时，其最大弯曲力矩为 (7-35)(7-35)

21、 若只有两段跨距时，则若只有两段跨距时，则 (7-36)(7-36)式中式中 F Fmaxmax 一个跨距长度母线所受的电动力（一个跨距长度母线所受的电动力（N N）。）。10maxlFM 母线的选择与校验母线的选择与校验母线动稳定校验母线动稳定校验WMca母线材料在弯曲时最大相间计算应力为母线材料在弯曲时最大相间计算应力为 式中式中 W W母线对垂直于作用力方向轴的截面系数，又称抗弯母线对垂直于作用力方向轴的截面系数，又称抗弯矩（矩（m m3 3），其值与母线截面形状及布置方式有关，对常遇到），其值与母线截面形状及布置方式有关，对常遇到的几种情况的计算式列于附表中。的几种情况的计算式列于附表

22、中。 要想保证母线不致弯曲变形而遭到破坏，必须使母线的要想保证母线不致弯曲变形而遭到破坏，必须使母线的计算应力不超过母线的允许应力，即母线的动稳定性校验条计算应力不超过母线的允许应力，即母线的动稳定性校验条件为件为 式中式中 alal一母线材料的允许应力，对硬铝母线一母线材料的允许应力，对硬铝母线alal =69MP =69MPa a; ; 对硬铜母线对硬铜母线alal =137MP =137MPa a。alca母线的选择与校验母线的选择与校验母线动稳定校验母线动稳定校验图图母母线线抗抗弯弯矩矩W W计计算算表表1按构造型式选择按构造型式选择 农村发电厂和变电站常采用少油断路器和多油断路器。随

23、着农村农村发电厂和变电站常采用少油断路器和多油断路器。随着农村模式变电站的建立，新型的六氟化硫断路器已被农村变电站采用。模式变电站的建立，新型的六氟化硫断路器已被农村变电站采用。2按安装地点选择按安装地点选择 断路器按照装设的地点分为屋内式和屋外式两种，装在屋内配电断路器按照装设的地点分为屋内式和屋外式两种，装在屋内配电装置中的断路器选用屋内式，装在屋外配电装置中的断路器选用屋外式。装置中的断路器选用屋内式，装在屋外配电装置中的断路器选用屋外式。当屋外配电装置处于严重污秽地区或积雪覆冰严重地区，应采用高一级当屋外配电装置处于严重污秽地区或积雪覆冰严重地区，应采用高一级电压的断路器。电压的断路器

24、。3按额定电压选择按额定电压选择 断路器的额定电压不小于其安装地点电网的额定电压，即断路器的额定电压不小于其安装地点电网的额定电压，即式中式中 Ue断路器的额定电压断路器的额定电压 Uw断路器安装地点电网的额定电压断路器安装地点电网的额定电压UUwe4按额定电流选择按额定电流选择 断路器的额定电流不能小于其所在线路中最大长期工作电流，断路器的额定电流不能小于其所在线路中最大长期工作电流，即即 IeIgzd5按额定开断电流选择按额定开断电流选择 断路器除满足正常工作条件外，还要求它能可靠地切断最大断路器除满足正常工作条件外，还要求它能可靠地切断最大短路电流。短路电流。般用额定开断电流来表示断路器

25、开断短路电流般用额定开断电流来表示断路器开断短路电流的能力。按照这个条件选择断路器时，必须满足下列条件的能力。按照这个条件选择断路器时，必须满足下列条件IekdIdt 高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用条件等高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用条件等要求选择其种类和型式。真空断路器在要求选择其种类和型式。真空断路器在35kV35kV及以下电力系统及以下电力系统中得到了广泛应用，有取代油断路器的趋势。中得到了广泛应用，有取代油断路器的趋势。SFSF6 6断路器也已在断路器也已在101035kV35kV的城乡电网建设和改造中得到应用。的城乡电网建设和改造中得到应用。 高压断路器的操动

26、机构，大多数是由制造厂配套供应，仅高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，仅部分少油断路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的部分少油断路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的 操操动机构可供选择。一般电磁式操动机构需配专用的直流合动机构可供选择。一般电磁式操动机构需配专用的直流合 闸电闸电源，但其结构简单可靠；弹簧式结构比较复杂，调整要求较高；源，但其结构简单可靠；弹簧式结构比较复杂，调整要求较高；液压操动机构加工精度要求较高。操动机构的型液压操动机构加工精度要求较高。操动机构的型 式，可根据式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。安装调试方便和运行可靠性进行选择。 1.1.型式

27、选择型式选择小水电常用小水电常用GN19GN1910C,220KV10C,220KV及以下可用手动操作机构，及以下可用手动操作机构，高型、半高型上宜用电动操作机构。高型、半高型上宜用电动操作机构。2.2.按额定电压选择按额定电压选择3.3.按额定电流选择按额定电流选择NWNUUmax.gNII4.4.动稳定校验动稳定校验5.5.热稳定校验热稳定校验chdwiikrQtI2 6-4 6-4 高压隔离开关的选择和校验高压隔离开关的选择和校验隔离开关选择及校验条件除额定电压、电流、动热稳定校验外，隔离开关选择及校验条件除额定电压、电流、动热稳定校验外，还应看其种类和形式的选择，其型式应根据配电装置特

28、点和要还应看其种类和形式的选择，其型式应根据配电装置特点和要求及技术经济条件来确定。下表为隔离开关选型参考表。求及技术经济条件来确定。下表为隔离开关选型参考表。例例1 1 如图如图7-17-1所示降压变电所中一台变压器，所示降压变电所中一台变压器，容量为容量为7500kVA7500kVA，其短路电压百分值，其短路电压百分值U Ud d%=7.5%=7.5，二次母线电压为二次母线电压为10kV10kV，变电所由无限大容量系，变电所由无限大容量系统供电，二次母线上短路电流为统供电，二次母线上短路电流为I I“=I=I=5.5kA=5.5kA。作用于高压断路器的定时限保护装置的动作时作用于高压断路器

29、的定时限保护装置的动作时限为限为s s，瞬时动作的保护装置的动作时限为，瞬时动作的保护装置的动作时限为0.05s0.05s，拟采用高速动作的高压断路器，其固有，拟采用高速动作的高压断路器，其固有开断时间为开断时间为0.05s0.05s，灭弧时间为，灭弧时间为0.05s0.05s，断路器，断路器全开断时间则为全开断时间则为t tOPOP=0.05+0.05=0.1s=0.05+0.05=0.1s，试选择，试选择高压断路器与隔离开关。高压断路器与隔离开关。解：所选断路器工作电流为解：所选断路器工作电流为短路电流冲击值为短路电流冲击值为 i ichch=2.55=2.55“=14=14（kAkA）短

30、路电流热效应的等值计算时间为短路电流热效应的等值计算时间为 t tk k=t=t=t=tpoppop+t+topop=1+0.1=1.1s1s=1+0.1=1.1s1s，可忽略，可忽略t tk k，则，则t tdzdz= t= tk k=1.1s=1.1s根据上述计算选择户内根据上述计算选择户内SN10-10I-600SN10-10I-600型的高压断路器和型的高压断路器和GN7-10-600GN7-10-600型的隔离开关，经短路稳定性校验，均合格。型的隔离开关，经短路稳定性校验，均合格。并选取并选取CD10CD10与与CS7-lTCS7-lT型操作机构。型操作机构。)(4331037500

31、37500maxAUIN 6-5 6-5 高压熔断器选择高压熔断器选择 对于一般的高压熔断器，其额定电压对于一般的高压熔断器，其额定电压U UN N必须大于或等于电网必须大于或等于电网的额定电压的额定电压U UNsNs。但是对于充填石英砂有限流作用的熔断器，则不。但是对于充填石英砂有限流作用的熔断器，则不宜使用在低于熔断器额定电压的电网中，这是因为限流式熔断器宜使用在低于熔断器额定电压的电网中，这是因为限流式熔断器灭弧能力很强，在短路电流达到最大值之前就将电流截断，致使灭弧能力很强，在短路电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时因截流而产生过电压，其过电压倍数与电路参数及熔熔体熔断时因截

32、流而产生过电压，其过电压倍数与电路参数及熔体长度有关，一般在体长度有关，一般在U UNsNs=U=UN N的电网中，过电压倍数约的电网中，过电压倍数约2 22.52.5倍，倍，不会超过电网中电气设备的绝缘水平，但如在不会超过电网中电气设备的绝缘水平，但如在U UNsNsUUN N的电网中，的电网中，因熔体较长，过电压值可达因熔体较长，过电压值可达3.53.54 4倍相电压，可能损害电网中的倍相电压，可能损害电网中的电气设备。电气设备。高压熔断器选择高压熔断器选择熔管额定电流选择熔管额定电流选择熔断器的额定电流选择，包括熔管的额定电流和熔体的额定熔断器的额定电流选择，包括熔管的额定电流和熔体的额

33、定电流的选择。电流的选择。（1 1）熔管额定电流的选择）熔管额定电流的选择为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高压熔断器为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高压熔断器的熔管额定电流应满足下式的要求，即的熔管额定电流应满足下式的要求，即式中式中 I INftNft熔管的额定电流熔管的额定电流 I INfsNfs熔体的额定电流熔体的额定电流NfsNftII高压熔断器选择高压熔断器选择熔体额定电流选择熔体额定电流选择（2 2）熔体额定电流选择）熔体额定电流选择为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路及为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路及电动机自启动等冲击

34、电流时误动作，保护电动机自启动等冲击电流时误动作，保护35kV35kV及以下电力变压及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式选择，即式选择，即式中式中 K K可靠系数（不计电动机自启动时可靠系数（不计电动机自启动时K=1.1K=1.11.31.3， 考虑电动机自启动时考虑电动机自启动时K=1.5K=1.52.02.0）；）； I Imaxmax电力变压器回路最大工作电流。电力变压器回路最大工作电流。maxKIINfs高压熔断器选择高压熔断器选择熔体额定电流选择熔体额定电流选择用于保护电力电容器的高压熔断器的熔体，当系统电压升高或用于保护电力电

35、容器的高压熔断器的熔体，当系统电压升高或波形畸变引起回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误熔断，波形畸变引起回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误熔断，其熔体按下式选择，即其熔体按下式选择，即式中式中K K可靠系数可靠系数( (对限流式高压熔断器，当一台电力电容器对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时时K=1.5K=1.52.02.0，当一组电力电容器时，当一组电力电容器时K=1.3K=1.31.8)1.8)；NcNc电力电容器回路的额定电流。电力电容器回路的额定电流。NcNfsKII高压熔断器选择高压熔断器选择熔断器开断电流校验熔断器开断电流校验式中式中 NbrNbr熔断器的额定开断电流

36、熔断器的额定开断电流对于没有限流作用的熔断器，选择时用冲击电流的有对于没有限流作用的熔断器，选择时用冲击电流的有效值效值chch 进行校验；对于有限流作用的熔断器，在电流达进行校验；对于有限流作用的熔断器，在电流达最大值之前已截断，故可不计非周期分量影响，而采用最大值之前已截断，故可不计非周期分量影响，而采用I“I“进行校验。进行校验。）（或IIIchNbr 高压熔断器选择高压熔断器选择熔断器选择性校验熔断器选择性校验为使前后两级熔断器之间或为使前后两级熔断器之间或熔断器与电源保护装置之间动作熔断器与电源保护装置之间动作的选择性，应进行熔体选择性校的选择性，应进行熔体选择性校验。如图验。如图7

37、-47-4为两个不同熔体安为两个不同熔体安秒特性曲线（秒特性曲线（Nfs1Nfs1 Nfs2Nfs2），），同一电流同时通过此二熔体时，同一电流同时通过此二熔体时，熔体熔体1 1先熔断。所以，为了保证动作的选择性，前一级熔体应先熔断。所以，为了保证动作的选择性，前一级熔体应采用熔体采用熔体1 1，后一级熔体应采用熔体，后一级熔体应采用熔体2 2。保护电压互感器用的。保护电压互感器用的高压熔断器，只需按额定电压及断流容量两项来选择。高压熔断器，只需按额定电压及断流容量两项来选择。 6-6 6-6 互感器的选择互感器的选择电流互感器一次侧额定电压和电流互感器一次侧额定电压和额定电流选择额定电流选择

38、1.1.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：电流互感器一次回路额定电压和电流选择应满足：式中式中 U UN1N1、N1N1电流互感器一次额定电压和电流。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。与最大工作电流接近。2. 2. 二次额定电流的选择二次额定电流的选择电流互感器的二次额定电流有电流互感器的二次额定电流有5A5A和和1A1A两种。一般强电系统用两种。一般强电系统用5A5A， 弱电系统用弱电系统

39、用1A1A。max11IIUUNNsN与电流互感器电流互感器种类和型式及准确种类和型式及准确级的选择级的选择3. 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。选用母线型电流互感器时，注安装方式选择相适应的类别和型式。选用母线型电流互感器时，注意校核窗口尺寸。意校核窗口尺寸。4. 4. 准确级的选择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。如的准确级。如: :装于重要回路装于重要回路( (如发电机、调

40、相机、变压器、厂用馈如发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等线、出线等) )中的电能表和计费的电能表一般采用中的电能表和计费的电能表一般采用0.50.51 1级表，相级表，相应的互感器的准确级不应低于应的互感器的准确级不应低于0.50.5级；对测量精度要求较高的大容级；对测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和量发电机、变压器、系统干线和500kV500kV级宜用级宜用0.20.2级。供运行监视、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估算电能的电能表和控制盘上仪表一般皆用1 11.51.5级的，相应的级的，相应的电流互感器应为电流互感器应为0.50.51 1级。供只

41、需估计电参数仪表的互感器可用级。供只需估计电参数仪表的互感器可用3 3级的。级的。电流互感器电流互感器二次容量或负载二次容量或负载的校验的校验5. 5. 电流互感器二次容量或二次负载的校验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为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接实际负载Z Z2l2l或所或所消耗的实际容量荷消耗的实际容量荷S S2 2应不大于该准确级所规定的额定负载应不大于该准确级所规定的额定负载Z ZN2N2或或额定容量额定容量S SN2N2，即，即 S SN2N2SS2 2= I= IN2N22 2 Z Z2l2l 或或 Z ZN2 N2 Z

42、 Z2l2lRRwiwi+R+Rtoutou + R + Rm m + R + Rr r 式中式中 R Rm m ， R Rr r 电流互感器二次回路中所接仪表内阻的总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和与所接继电器内阻的总和，可由产品样本或附录9 9中查得。中查得。 R Rwiwi 电流互感器二次联接导线的电阻。电流互感器二次联接导线的电阻。 R Rtoutou 电流互感器二次连线的接触电阻，一般取为电流互感器二次连线的接触电阻，一般取为0.10.1。电流互感器电流互感器热稳定热稳定和动稳定校验和动稳定校验6. 6. 热稳定和动稳定校验热稳定和动

43、稳定校验（1 1）电流互感器的热稳定校验只对本身带有一次回路导体的）电流互感器的热稳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电流互感器进行。电流互感器热稳定能力常以1s1s允许通过的允许通过的一次额定电流一次额定电流N1N1的倍数的倍数K Kh h来表示，故热稳定应按下式校验来表示，故热稳定应按下式校验式中式中 K Kh h，N1N1 由生产厂给出的电流互感器的热稳定倍数及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。一次侧额定电流。 ，t tdzdz 短路稳态电流值及热效应等值计算时间。短路稳态电流值及热效应等值计算时间。keNhtIIK221）（电流

44、互感器热稳定和电流互感器热稳定和动稳定动稳定校验校验（1 1）（2 2）电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的一次）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额定电流最大值的倍数k kmomo一动稳定电流倍数表示，故内部一动稳定电流倍数表示，故内部动稳定可用下式校验动稳定可用下式校验式中式中 K Kmomo，I IN1N1 由生产厂给出的电流互感器的动稳定倍数及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。一次侧额定电流。 i ichch 故障时可能通过电流互感器的最大三相短路故障时可能通过电流互感器的最大三相短路电流冲击值。电流冲击值。 chNmoiIK12电

45、流互感器热稳定和动稳定校验电流互感器热稳定和动稳定校验（2 2）由于邻相之间电流的相互作用，使电流互感器绝缘瓷帽由于邻相之间电流的相互作用，使电流互感器绝缘瓷帽上受到外力的作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验上受到外力的作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验瓷套管的机械强度。瓷套上的作用力可由一般电动力公式计瓷套管的机械强度。瓷套上的作用力可由一般电动力公式计算，故外部动稳定应满足算，故外部动稳定应满足 式中式中 F Falal作用于电流互感器瓷帽端部的允许力；作用于电流互感器瓷帽端部的允许力； l l 电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子之间电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子

46、之间的跨距。的跨距。 系数系数0.50.5表示互感器瓷套端部承受该跨上电动力的一半。表示互感器瓷套端部承受该跨上电动力的一半。）（NaliFchal271073. 15 . 0电压互感器电压互感器一次回路额定电压一次回路额定电压选择选择1. 1. 电压互感器一次回路额定电压选择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，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（电压互感器一次绕组所接电力网电压应在（1.11.10.90.9）U UN1N1范围内变动，即满足下列条件范围内变动，即满足下列条件式中式中 U UN1N1 电压互

47、感器一次侧额定电压。电压互感器一次侧额定电压。选择时，满足选择时，满足U UN1N1= U= UNsNs 即可。即可。19 . 01 . 1NNsNUUU二次侧二次侧额定电压、种类和型式、准确级额定电压、种类和型式、准确级选择选择2. 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电压的选择电压互感器二次侧额定线间电压为电压互感器二次侧额定线间电压为100V100V。3. 3. 电压互感器种类和型式的选择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，例如选择，例如: :在在6 635kV35kV屋内

48、配电装置中，一般采用油浸式或浇屋内配电装置中，一般采用油浸式或浇注式；注式； 110110220kV220kV配电装置通常采用串级式电磁式电压互感器；配电装置通常采用串级式电磁式电压互感器；220kV220kV及其以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，也可及其以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，也可采用电容式电压互感器。采用电容式电压互感器。4. 4. 准确级选择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，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，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

49、接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级额定容量。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互感器应选择0.50.5级或级或1 1级的，只供估计被测值的仪表和一般级的，只供估计被测值的仪表和一般电压继电器的选用电压继电器的选用3 3级电压互感器为宜。级电压互感器为宜。准确级准确级选择选择202020202sincos）（）（）（）（QPSSS5. 5. 按额定

50、二次容量选择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）电压互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级）S SN2N2，应不小于电压互感器的二次负荷，应不小于电压互感器的二次负荷S S2 2，即，即式中式中 S S0 0、P P0 0 、Q Q0 0各仪表的视在功率、有功功率和无功功率。各仪表的视在功率、有功功率和无功功率。coscos各仪表的功率因数。各仪表的功率因数。22SSN 由于电压互感器三相负荷常不相等，为了满足准确级要由于电压互感器三相负荷常不相等，为了满足准确级要求，通常以最大相负荷进行比较。计算电压互感器各相的负荷求，通常以最大相负荷进行比较。计算电压互感