注册电气工程师考试辅导-发输变电第6章设备选择.ppt

第6章 设备选择,6.1 主设备选择的技术条件和环境条件 6.1.1 主设备选择的一般原则 6.1.1.1 应力求技术先进，安全适用，经济合理； 6.1.1.2 应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； 6.1.1.3 应按当地环境条件校核； 6.1.1.4 应与整个工程的建设标准协调一致； 6.1.1.5 选择的导体品种不宜太多； 6.1.1.6 选用新产品应积极慎重。新产品应有可靠的试验数据，并经主管单位鉴定合格。,6.1.2 主设备选择技术条件 6.1.2.1 各种高压电器的一般技术条件如表611所示 6.1.2.2 选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压。 6.1.2.3 选用的电器额定电流不得低于所在回路各种可能运行方式下的持续工作电流。 高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。对屋外电器尚应计及日照对其载流量的影响。,6.1.2.4 验算电器动稳定、热稳定以及电器开断电流所用的短路电流，应按具体工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景发展规划(宜为该期工程建成后5-10年)。 确定短路电流时，应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，不应按仅在切换过程中可能并列运行的接线方式。 6.1.2.5 验算电器用的短路电流，按下列情况进行计算： (1)除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计。 (2)在电气连接的网络中，应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。 6.1.2.6 对不带电抗器回路的计算短路点应选择在正常接线方式时短路电流为最大的地点。,对带电抗器的6lokv出线与厂用分支线回路的计算短路点，除其母线与母线隔离开关之间隔板前的引线和套管应选择在电抗器前外，其余导体和电器宜选择在电抗器之后。 6.1.2.7 电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流，可按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况验算。 6.1.2.8 用熔断器保护的电器可不验算热稳定多除用有限流作。用的熔断器保护者外，电器的动稳定仍应验算。 用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。 6.1.2.9 验算电器的短路热效应计算时间，宜采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。,6.1.2.10 电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。配电装置的绝缘水平应符合现行国家标准电力装置的过电压保护设计规范的规定。 海拔超过1000m的地区，配电装置应选择适用于该海拔高度的电器和电瓷产品，其外部绝缘的冲击和工频试验电压应符合现行国家标准的有关规定。 6.1.2.11 在正常运行和短路时，电器引线的最大作用力不应大于电器端子允许的荷载。 屋外配电装置的导体、套管、绝缘子和金具，应根据当地气象条件和不同受力状态进行力学计算。其安全系数不应小于表6-1-4所列数值。 6.1.2.12 电压为110kv的电器及金具，在11倍最高工作相电压下，晴天夜晚不应出现可见电晕。 110kv导体的电晕临界电压应大于导体安装处的最高工作电压。,6.1.2.13 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，参见523。 6.1.3 环境条件 选择电器时，应按当地环境条件校核。当气温、风速、湿度、污秽、海拔、地震、覆冰等环境条件超出一般电器的基本使用条件时，应通过技术经济比较分别采取下列措施： （1）向制造部门提出补充要求，订制符合当地环境条件的产品； (2)在设计或运行中采取相应的防护措施，如采用屋内配电装置，水冲洗、减震器等。 6.1.3.1 温度。选择电器的环境温度宜采用表615所列数值。,按(gb 7631974)交流高压电器在长期工作时的发热的规定，普通高、压电器在环境最高温度为+40时，允许按额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度高于+40(但不高于+60)时厂每增高1，建议额定电流减少18；当低于+40时，每降低1，建议额定电流增加0.5，但总的增加值不得超过额定电流的20。 普通高压电器一般可在环境最低温度为30时正常运行。在高寒地区，应选择能适应环境最低温度为-40的高寒电器。 在年最高温度超过40，而长期处于低湿度的干热地区，应选用型号后带“ta”字样的干热带型产品。 6.1.3.2 日照。屋外高压电器在日照影响下将产生附加温升。但高压电器的发热试验是在避免阳光直射的条件下进行的。如果制造部门未能提出产品在日照下额定载流量下降的数据，在设计中可暂按电器额定电流的80选择设备。在进行试验或计算时，日照强度取 0.1w/cm2，风速取0.5m/s .,6.1.3.3 风速。选择电器时所用的最大风速，可取离地面10m高、30年一遇的10min平均最大风速。最大设计风速超过35ms的地区，可在屋外配电装置的布置中采取措施，阵风对屋外电器及电瓷产品的影响，应由制造部门在产品设计中考虑。 500kv电器宜采用离地面直0m高、50年一遇10min平均最大风速。 一般高压电器可在风速不大于35ms的环境下使用。 对于台风经常侵袭或最大风速超过35ms的地区，除向制造部门提出特殊订货外，在设计布置时应采取有效防护措施，如降低安装高度、加强基础固定等。 6.1.3.4 冰雪。在积雪、覆冰严重地区，应尽量采取防止冰雪引起事故的措施。 隔离开关的破冰厚度，不应小于设计最大覆冰厚度。 隔离开关的破冰厚度一般为10mm.,6.1.3.5 湿度。选择电器的相对湿度，应采用当地湿度最高月份的平均相对湿度。对湿度较高的场所，应采用该处实际相对湿度。当无资料时，相对湿度可比当地湿度最高月份的平均相对湿度高5。 一般高压电器可使用在+20，相对湿度为90的环境中(电流互感器为85)。在长江以南和沿海地区，当相对湿度超过一般产品使用标准时，应选用湿热带型高压电器。这类产品的型号后面一般都标有“th”字样。 湿热带型高压电器的使用环境条件见表616。 6.1.3.6 污秽。在距海岸1-2km或盐场附近的盐雾场所，在火电厂、炼油广、冶炼厂、石油把工厂和水泥厂等附近含有由工厂排出的二氧化硫乙硫化氢、氯、氯等成分的烟气、粉尘的场所，在潮湿的气候下将形成腐蚀性或导电的物质。污秽地区内各种污物对电气设备的危害，取决于污秽物质的导电性、吸水性、附着力、 数量、比重及距物源的距离和气象条件。,在工程设计中，应根据污秽情况选用下列措施： (1)增大电瓷外绝缘的有效泄漏比距或选用有利于防污的电瓷造型，如采用半导体、大 小伞、大倾角、钟罩式等特制绝缘子。 (2)采用屋内配电装置。2级及以上污秽区的63-110kv配电装置采用屋内型。当技术经济合理时，污秽220kv配电装置也可采用屋内型。 厂、变电所污秽分级标准见表617。 6.1.3.7.海拔。电器的一般设备为海拔高度不超1000m.海拔超过1000m的地区称为高原地区。 高原环境条件的特点主要是：气压低、气温低、日温差大、绝对湿度低、日照强。对电器的绝缘、温升、灭弧、老化等的影响是多方面的。 在高原地区，由于气温降低足够补偿海拔对温升的影响，因而在实际使用中其额定电流值可与一般地区相同。,对安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝缘一般应予加强。当海拔高度在4000m以下时，其试验电压应乘以系数k，系数k的计算公式如下 k=1/（1.1-h/1000） (6-1-3) 式中 h安装地点的海拔高度，m. 海拔高度超过1000m地区，可选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。在海拔3000m以下地区，220kv及以下配电装置也可选用性能优良的避雷器来保护一般电器的外绝缘。 由于现有110kv及以下大多数电器的外绝缘有一定裕度，故可使用在海拔2000m以下地区。 高原电器使用的环境条件见表619。 预定安装在一定海拔的大型电工产品，其环境条件值可由供需双方参照cbt145971993电工产品不同海拔的气候环境条件协商确定。,6.1.3.8 地震。选择电器时，应根据当地的地震烈度选用能够满足地震要求的产品。地震基本烈度为7度及以下地区的电器可不另采取防震措施，在7度以上地区，电器应能承受相应地震烈度的地震力，在安装时，应考虑支架对地震力的放大作用。电器的辅助设备应具有与主设备相同的抗震能力。 地震对电器的影响主要是地震波的频率和地震振动的加速度。一般电器的固有振动频率与地震振动频率很接近，应设法防止共振的发生，并加大电器的阻尼比。地震振动的加速度与地震烈度和地基有关，通常用重力加速度g的倍数表示。 选择电器时，电器的辅助设备应具有与主设备相同的抗震能力。一般电器产品可以耐受地震烈度为8度的地震力。在安装时，应考虑支架对地震力的放大作用。根据有关规程的规定，地震基本烈度为7度及以下地区的电器可不采取防震措施。在7度以上地区，电器应能承受的地震力，可按表6-1-10所列加速度值和电器的质量进行计算。,在电器选定之后，电气工程设计尚需采取的抗震措施详见83。 6.1.3.9 环境保护。选用电器，尚应注意电器对周围环境的影响。根据周围环境的控制标准，要对制造部门提出必要的技术要求。 (1).电磁干扰。频率大于10khz的无线电干扰主要来自电器的电流、电压突变和电晕放电。它会损害或破坏电磁信号的正常接收及电器、电子设备的正常运行。因此，规定电器及金具在1.1倍最高工作相电压下，晴天夜晚不应出现可见电晕，110kv及以上电压户外晴天无线电干扰电压不应大于2500v，并应由制造部门在产品设计中考虑。 根据运行经验和现场实测结果，对于110kv以下的电器一般可不校验无线电干扰电压。,(2)噪声。为了减少噪声对工作场所和附近居民区的影响，因此规定，电器的连续性噪音水平不应大于85db。断路器的非连续性噪音水平，屋内不应大于90db；屋外的空气断路器不应大于110db(测试位置距声源设备外沿垂直面的水平距离为2m、离地高度1-15m处)。,6.2 发电机、变压器、电抗、电 容器的选择,6.2.1 发电机的选择 发电机及其励磁系统的选型和技术要求应分别符合gbt 7064透平型同步电机技术要求、gbt74091740931笨同步电机励磁系统和dlt650大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件的规定。在选择发电机组时主要应考虑：发电机的容量；电压等级；绝缘等级；异常运行工况；冷却方式；氢、油、水系统及发电机本体结构；励磁系统方式及电网的要求。 6.2.1.1 发电机容量 (1)发电厂机组容量的选择应根据电力系统的规划容量、负荷增长速度和电网的结构等因素采选择。,(2)发电机在额定频率、额定电压及额定功率因数和额定冷却介质条件下，机端的连续输出功率应为铭牌额定功率。 (3)发电机的最大连续输出功率应与汽轮机最大连续输出工况(tmcr)相匹配，但其冷却器进水温度宜与汽轮机相应工况下的冷却水温度相一致。长期运行时各部分的温升应满足gbt7604的要求。 (4)发电机的容量一般情况下应符合表621及表622。 6.2.1.2 发电机额定电压 (1)发电机的额定电压应符合cb，156标准电压及其表1、表2的数值。 (2)发电机定子绕组在空载及额定电压、额定转速时线电压波形畸变率应不超过5，电话谐波因数不超过1.5。,6.2.1.3 发电机定、转予绝缘系统应采用b级或b级以上耐热等级的绝缘材料，其定、转子及励磁绕组的绝缘电阻应满足cbt7069-1996 3.6的要求。 6.2.1.4 制造厂应采用适当的措施防止有害的轴电流，并将转轴良好地接地，安置的绝缘应使电机在运行时能测试出绝缘电阻值。 6.2.1.5 发电机转子应进行1.2倍，额定转速的超速试验，对50hz历时2min，对60hz历时1min。 6.2.1.6 电机应能承受一定的稳态和瞬态负序电流。当三相负载不对称，且每相电流均不超过额定定子电流(in)，其负序电流分量(i2)与额定电流in之比(i2/ in)符合gb 755规定时，应能连续运行。当发生不对称故障时，故障运行的(i2/in)和时间t秒的乘积也应符合，gb 755规定，详见表623。 6.2.1.7 噪声。噪声的工程测定方法按(1b10069.1，声压级限值应未超过92db(a)。,6.2.1.8 发电机在异常方式及事故状态下应满足下列要求： (1)发电机应具有短时过负荷能力，过负荷能力应满足gbt7604第313条的要求。 (2)发电机在额定功率因数下，电压变化范围为土5及频率变化为2时，能连续输出额定功率。 (3)在选择发电机时应要求制造厂提供发电机出力图，以便控制发电机的运行极限。该图应在额定电压、额定频率、额定冷却条件(氢冷时为额定氢压)下画出，发电机应在出力图的范围内运行，超出边界运行将会缩短发电机寿命。 (4)发电机的短路比、直轴瞬态电抗和直轴超瞬态电抗应符合gbt 76042002透平型同步电机技术要求的要求。,(5)发电机的起动次数。一般情况下，转子在它的使用寿命期限内，在机械上应能承受的起动次数不少于3000次。 对两班制调峰运行的电机，转子在它的使用寿命期限内，在机械上应能承受的起动次数不少于10000次。 6.2.1.9 发电机冷却方式。发电机的冷却方式可采用空冷、水冷、氢冷或者两种介质的冷却方式。采用空冷时，冷却空气温度不超过+40 ，超过时应按gb755有关条款修正。各种冷却方式下，冷却器的进、出口温度应满足gbt7604的要求。 6.2.1.10 氢、油、水系统及发电机本体结构。 (1)发电机的氢、油、水系统应满足发电机正常运行输出额定功率的要求并与汽轮机的各工况相匹配，同时应满足发电机异常运行及事故后的安全停机的要求。不同厂家的同容量的发电机在冷却方式的选择，氢、油、水等系统的配置均可能有所不同，设计人员应选择该厂家技术较成熟的系统。,(2)汽轮发电机的轴系自然扭振频率应避开工频及两倍工频。 (3)发电机组各部分结构强度应满足承受发电机出口端电压为105的额定电压时发电机出线端三相短路故障。 6.2.1.1.11 励磁系统 (1)励磁系统应满足gbt7409的要求，对于大型汽轮发动机如采用机端自并励，则励磁系统还应满足dlt650的要求。 (2)励磁系统可根据不同生产厂家的汽轮发电机组，选择采用旋转励磁机或静止励磁机方式。 (3)励磁系统应能承受发电机出口三相短路或不对称短路而不应产生有害形变。 (4)励磁系统的强励电压倍数一般应大于等于2，并且应满足所在电力系统的暂态稳定的要求。,6.2.1.12 电网的要求 (1)汽轮发电机应满足电力系统的要求。当系统要求时，发电机应具有失磁异步运行、进相运行、调峰运行和不对称运行的能力。 (2)当系统要求时，发电机组应满足输电线路的快速单相或三相重合闸的要求。 (3)发电机与汽轮机及励磁机连接的靠背轮应能承受电力系统故障发生振荡或扭振的机械应力而不发生折断或变形。,6.2.2 主变压器的选择 6.2.2.1 发电厂主变压器的容量和台数的确定。 (1)具有发电机电压母线接线的主变压器。容量为60mw及以下机组的发电厂，接于发电机电压母线的，主变压器不应少于两台，其总容量应在考虑逐年负荷发展的基础上满足下列要求： 1)发电机电压母线的负荷为最小时，能将剩余功率送入电力系统。 2)发电机电压母线的最大一台发电机停运或因供热机组热负荷变动而需限制本厂出力时，应能从电力系统受电，以满足发电机电压母线最，大负荷的需要。在电厂分期建设过程中，在事故断开最大一台发电机组的情况下，通过变压器向系统取得电能时，可考虑变压器的允许过负荷和限制非重要负荷。,3)根据系统经济运行的要求(如充分利用丰水季节的水能)，而限制本厂输出功率时，能供给发电机电压的最大负荷。 4)按上述条件计算时，应考虑负荷曲线的变化和逐年负荷的发展。特别应注意发电厂初期运行，当发电机电压母线负荷不大时，能将发电机电压母线上的剩余容量送入系统。 5)发电机电压母线与系统连接的变压器一般为两台。对主要向发电机电压供电的地方电厂，而系统电源仅作为备用，则允许只装设一台主变压器作为发电厂与系统间的联络。对小型发电厂，接在发电机电压母线上的主变压器宜设置一台。对装设两变压器的发电厂，当其中一台主变压器退出运行时，另一台变压器应能承担70的容量。,(2)单元接线的主变压器。发电机与主变压器为单元连接时，主变压器的容量可按下列条件中的较大者选择： 1)按发电机的额定容量扣除本机组的厂用负荷后，留有10的裕度。 2)按发电机的最大连续容量扣除一台厂用工作变压器的计算负荷和变压器绕组的平均温升在标准环境温度或冷却水温度下不超过65的条件进行选择。 当采用扩大单元接线时，应采用分裂绕组变压器，其容量应等于按上述1)或2)算出的两台机容量之和。 (3)连接两种升高电压母线的联络变压器 1)满足两种电压网络在各种不同运行方式下，网络间的有功功率和无功功率的交换。 2)其容量一般不小于接在两种电压母线上最大一台机组的容量，以保证最大一台机组故障或检修时，通过联络变压器采满足本侧负荷的要求；同时也可在线路检修或故障时，通过联络变压器将其剩余容量送入另一系统。,3)为了布置和引接线的方便，联络变压器一般装设一台，最多不超过两台。 4)联络变压器一般采用自耦变压器。在按上述原则选择容量时，要注意低压侧接有大量无功设备的情况，必须全面考虑有功，功率和无功功率的交换，以免限制自耦变压器容量的充分利用。 5)当最大机组容量为125mw及以下的发电厂以两种升高电压向用户供电或与电力系统连接时，其主变压器宜采用三绕组变压器，但每个绕组的通过功率应达到该变压器额定容量的15以上。 6)容量为200mw及以上的机组不宜采用三绕组变压器，如高压和中压间需要联系时，可在发电厂设置联络变压器或经变电所进行联络。,6.2.2.2 变电所主变压器的容量和台数的确定 (1)220-500kv变电所主变压器。 1)主变压器容量和台数的选择，应根据电力系统设计技术规程sdjl61一1985有关规定和审批的电力系统规划设计决定。凡装有两台(组)及以上主变压器的变电所，其中一台(组)事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。如变电所有其他电源能保证变压器停运后用户的一级负荷，则可装设一台主变压器。,2)与电力系统连接的220-330kv变压器，若不受运输条件的限制，应选用三相变压器。500kv主变压器选用三相或单相，应根据该变电所在系统中的地位、作用、可靠性要求和制造条件、运输条件等，经技术经济比较确定。当选用单相变压器组时，可根据系统和设备情况确定是否装设备用相；此时，也可根据变压器参数、运输条件和系统情况，在一个地区设置一台备用相。,3)根据电力负荷发展及潮流变化，结合系统短路电流、系统稳定、系统继电保护、对通信线路的危险影响、调相调压和设备制造等具体条件允许时，应采用启耦变压器。当自耦变压器第三绕组接有无功补偿设备时，应根据无功功率潮流，校核公用绕组的容量。 4)220-330kv具有三种电压的变电所中，如通过主变压器各侧绕组的功率均达到该变压器额定容量的重5以上，或者第三绕组需要装设无功补偿设备时，均宜采用三绕组变压器。 对深入市区的城市电力网变电所，结合城市供电规划，为简化变压层次和接线，也可采用双绕组变压器。 5)主变压器调压方式的选择，应符合电力系统设计技术规程sdjl61的有关规定。 当500kv变压器采用有载调压时，应经过技术经济论证。 (2)35110kv变电所设计主变压器,1)主变压器的台数和容量，应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。 2)在有一、二级负荷的变电所中宜装设两台主变压器，当技术经济比较合理时，可装设两台以上主变压器。如变电所可由中、低压侧电力网取得足够容量的备用电源时，可装设一台主变压器。 3)装有两台及以上主变压器的变电所，当断开一台时，其余主变压器的容量不应小于60的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。 4)具有三种电压的变电所，如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的15以上，主变压器宜采用三线圈变压器。 5)电力潮流变化大和电压偏移大的变电所。如经计算普通变压器，不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时，应采用有载调压变压器。,6)变电所中宜装设两台主变压器。负荷密度较高地区，可装三台主变压器. 7)当满足供电规划要求时，宜选用双绕组变压器。经技术经济比较合理时，可采用三绕组变压器。 6.2.2.3 相数的选择 (1)发电厂、变电所主变压器相数的选择。主变压器采用三相或是单相，主要考虑变压器的制造条件、可靠性要求及运输条件等因素。特别是大型变压器，尤其需要考查其运输可能性，保证运输尺寸不超过隧洞、涵洞、桥洞的允许通过限额，运输重量不超过桥梁、车辆、船舶等运输工具的允许承载能力。 。,选择主变压器的相数，需考虑如下原则： 1)当不受运输条件限制时，在330kv及以下的发电厂和变电所，均应选用三相变压器。 2)当发电厂与系统连接的电压为500kv时，宜经技术经济比较后，确定选用三相变压器、两台半容量三相变压器或单相变压器组。对于单相容量为300mw，并直接升压到500kv的，宜选用三相变压器,(2)备用相设置原则。在发电厂选用单相变压器组时，可根据系统和设备情况，确定是否需要装设备用相。为节约投资，当发电厂之间距离较近，运输条件较方便，而且采用的变压器型式相同时，则可考虑两个发电厂或几个发电厂合用一台备用相。 6.2.2.4 绕组数量和连接方式的选择 （1）电厂、变电所主变压器绕组的数量。 1)最大机组容量为125mw及以下的发电厂，当有两种升高电压向用户供电或与系统连接时，宜采用三绕组变压器，每个绕组的通过容量应达到该变压器额定容量的15及以上。 两种升高电压的三绕组变压器一般不超过两台。因为三绕组变压器比同容量双绕组变压器价格高40-50，运行检修比较困难，台数过多时会造成中压侧短路容量过大，且屋外配电装置布置复杂，故对其使用要给予限制。,2)对于200mw及以上的机组，其升压变压器一般不采用三绕组变压器。因为在发电机回路及厂用分支回路均采用分相封闭母线，供电可靠性很高，而大电流的隔离开关发热问题比较突出，特别是设置在封闭母线中的隔离开关问题更多；同时发电机回路断路器的价格极为昂贵，故在封闭母线回路里一般不设置断路器和隔离开关，以提高供电的可靠性和经济性。此外，三绕组变压器的中压侧，由于制造上的原因一般不希望出现分接头，往往只制造死接头，从而对高、中压侧调压及负荷分配不利。这样采用三绕组变压器就不如用双绕组变压器加联络变压器灵活方便。 3)联络变压器一般应选用三绕组变压器，其低压绕组可接高压厂用起动备用变压器或无功补偿装置。 (2)绕组连接方式。变压器绕组的连接方式必须和系统电压相位一致，否则不能并列运行。电力系统采用的绕组连接方式只有丫和，高、中、低三侧绕组如何组合要根据具体工程采确定。,6.2.2.5 主变压器阻抗和电压调整方式的选择 (1)主变压器阻抗的选择。变压器的阻抗实质就是绕组间的漏抗。阻抗的大小主要决定于变压器的结构和采用的材料。当变压器的电压比和结构、型式、材料确定之后，其阻抗大小一般和变压器容量关系不大。 从电力系统稳定和供电电压质量考虑，希望主变压器的阻抗越小越好；但阻抗偏小又会使系统短路电流增加，高、低压电器设备选择遇到困难；另外阻抗的大小还要考虑变压器并联运行的要求。主变压器阻抗的选择要考虑如下原则： 1)各侧阻抗值的选择必须从电力系统稳定、潮流方向、无功分配、继电保护、短路电流、系统内的调压手段和并联运行等方面进行综合考虑；并应以对工程起决定性作用的因素来确定。 2)对双绕组普通变压器，一般按标准规定值选择。,3)对三绕组的普通型和自耦型变压器，其最大阻抗是放在高、中压侧还是高、低压侧，必须按上述第1)条原则来确定。 4)在电力系统中采用的分裂变压器，多为一个高压绕组、两个低压绕组，即两级电压、三个绕组。 制造部门通常给出分裂变压器的穿越电抗x12、半穿越电抗x12，和分裂系数kf的数值。而在短路电流计算中，我们需要知道高压绕组的电抗x1，和两个分裂绕组的电抗x1和x1，以便进行网络变换。 具体计算方法可见电力工程电气设计手册的相关内容。 (2)主变压器电压调整方式的选择。变压器的电压调整是用分接开关切换变压器的分接头，从而改变变压器变比来实现的。切换方式有两种：不带电切换，称为无激励调压，调整范围通常在土5以内；另一种是带负载切换，称为有载调压，调整范围可达30。,设置有载调压的原则如下： 1)对于220kv及以上的降压变压器，仅在电网电压可能有较大变化的情况下，采用有载调压方式，一般不宜采用。当电力系统运行确有需要时，在降压变电所亦可装设单独的调压变压器或串联变压器。 2)对于110kv及以下的变压器，宜考虑至少有一级电压的变压器采用有载调压方式。 3)接于出力变化大的发电厂的主变压器，或接于时而为送端、时而为受端母线上的发电厂联络变压器，一般采用有载调压方式。 6.2.2.6 主变压器的冷却方式 主变压器一般采用的冷却方式有自然风冷却；强迫油循环风冷却；强迫油循环水冷却；强迫、导向油循环冷却。,小容量变压器一般采用自然风冷却。大容量变压器一般采用强迫油循环风冷却变压器。在发电厂水源充足的情况下，为了压缩占地面积，大容量变压器也有采用强迫油循环水冷却。 强迫油循环水冷却方式散热效率高，节约材料，减少了变压器本体尺寸。其缺点是这样冷却方式要有一套水冷却系统和有关附件，冷却器的密封性能要求高，维护工作量较大。 近来随着变压器制造技术的发展，在大容量变压器中，采用了强迫油循环导向冷却方式。它是用潜油泵将冷油压人线圈之间、线饼之间和铁芯的油道中，故此冷却效率更高。,当变压器采用强迫油循环冷却方式时，对冷却系统的供电应可靠，一般采用分别连接在不同母线上的两回路独立电源供电，并能实现自投。对各个冷却器的工作、辅助或备用等运行状态，亦能根据变压器的负荷、温度等情况，自动进行调整。当冷却器因故障全停时，须经一定延时，跳开各侧断路器，使变压器退出运行.,6.2.3 电抗器的选择 6.2.3.1 限流电抗器的选择 (1)限流电抗器应按下列技术条件选择： 1）电压； 2)电流； 3)频率； 4)电抗百分值； 5)动稳定电流； 6)热稳定电流和持续时间； 7)安装方式； 8)进出线端子角度。,(2)电抗器尚应按下列使用环境条件校验： 1)环境温度； 2)相对湿度； 3）海拔高度； 4)地震烈度。 (3)普通电抗器的额定电流应按下列条件选择： 1)主变压器或出线回路的最大工作电流。 2)对于发电厂母线分段回路的电抗器，应根据母线上事故切断最大一台发电机时,可能通过电抗器的电流选择，一般取该台发电机额定电流的5080。 3）变电所母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。 (4) 分裂电抗器的额定电流应按下列条件选择：,1)当用于发电厂的发电机或主变压器回路时，一般按发电机或主变压器额定电流的70选择。 2)当用于变电所主变压器回路时，应按负荷电流大的一臂中通过的最大负荷电流选择。 当无负荷资料时，可按主变压器额定电流的70选择。 (5)普通电抗器的电抗百分值应按下列条件选择和校验： 1)将短路电流限制到要求值。 2)正常工作时，电抗器的电压损失不得大于母线额定电压的5，对于出线电抗器，尚应计及出线上的电压损失。 3)当出线电抗器未装设无时限继电保护装置时，应按在电抗器后发生短路，母线剩余电压不低于额定值的60-70校验。若此电抗器接在6kv发电机主母线上，则母线剩余电压应尽量取上限值。 对于母线分段电抗器、带几回出线的电抗器及其他具有无时限继电保护的出电抗器不 必校验短路时的母线剩余电压。,(6)分裂电抗器的自感电抗百分值，应按将短路电流限制到要求值选择，并按正常工作时分裂电抗器两臂母线电压波动不大于母线额定电压的5%校验。 (7)分裂电抗器的互感系数，当无制造部门资料时，一般取0.5。 (8)对于分裂电抗器在正常工作时两臂母线的电压波动计算，若无两臂母线实际负荷资料，则可取一臂为分裂电抗器额定电流的30，另一臂为分裂电抗器额定电流的70。 (9)分裂电抗器应分别按单臂流过短路电流和两臂同时流过反向短路电流两种情况进行动稳定校验。 6.2.3.2 330-500kv并联电抗器的选择 (1)并联电抗器的选择原则。 1)330-500kv并联电抗器的容量和台数，应首先考虑限制工频过电压的需要，并结合限制潜供电流、防止自励磁、同期并列及无功平衡等方面的要求，进行技术经济综合论证。,当需要装设备用相时，也可根据电抗器的参数、运输条件和系统情况，在一个地区设置一台。 2)高压并联电抗器可采用单相式或三相式。当采用三相式时，应采用三相五柱式，并应结合设备制造和运输条件综合考虑。 (2)高压并联电抗器的主要技术条件应满足： 1)最高工作电压：5501,732kv，363/1.732kvo 2)连接方式：星形连接，中性点经小电抗接地。 3)励磁特性：在1.4*55045kv，1.3*363kv电压下励磁特性应为直线,大于上述电压时励磁特性曲线的斜率不应低于原斜率的23。 4)谐波电流幅值：在额定电压下，每相三次谐波电流的幅值不超过基波电流幅值的3. 5)感抗偏差：每相偏差不大于土5，三相间偏差不大于土2。,6)额定绝缘水平符合gb 3111高压输变电设备的绝缘配合的规定。 7)噪声：不超过80db。 8)在额定电压下运行时，油箱振动的最大双振幅值不应大于200m. 9)高压侧及中性点侧均应装套管式电流互感器。 (3)高压并联电抗器回路一般不装设断路器或负荷开关，但遇下列情况则可设置断路器或负荷开关。 1)两回线路共用一组并联电抗器时。 2)并联电抗器退出运行，过电压水平在允许范围内，并为调相调压需投切并联电抗器的情况。但这种情况应尽量避免，应以低压并联电抗器替代高压并联电抗器。 3)当系统其他方面有特殊要求时。 (4)330、500kv并联电抗器的中性点经小电抗接地，电抗器中性点侧应装设相应电压等级的避雷器。,6.2.4 电容器的选择 6.2.4.1 变电所并联电容器装置的选择方法 (1) 高压并联电容器装置接入电网的设计，应按全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则确定最优补偿容量和分布方式。 (2) 变电所里的电容器安装容量 (3) 高压并联电容器装置应装设在变压器的主要负侧，当不具备条件时，可装设在三绕组变压器的低侧。 (4) 并联电容器装置电气接线方式 (5)并联电容器装置的电器和导体的选择方法应符合下列一般规定： 1)并联电容器装置的设备选型，应根据下列条件选择： a)电网电压、电容器运行工况。 b)电网谐波水平。,c)母线短路电流。 d)电容器对短路电流的助增效应。 e)补偿容量及扩建规划、接线、保护和电容器组投切方式。 f）海拔高度、气温、湿度、污秽和地震烈度等环境条件。 g)布置与安装方式。 h)产品技术条件和产品标准。 2)并联电容器装置的电器和导体的选择，应满足在当地环境条件下正常运行、过电压状态和短路故障的要求。 3)并联电容器装置的总回路和分组回路的电器和导体的稳态过电流，应为电容器组额定电流的1.35倍。 4)高压并联电容器装置的外绝缘配合，应与变电所、配电所中同级电压的其他电气设备一致。 5)并联电容器成套装置的组合结构，应便于运输和现场安装。,6.2.4.2 电容器的选型 (1)电容器的选型应符合下列规定： 1)可选用单台电容器、集合式电容器和单台容量在500kvar及以上的电容器组成电容器组。 2)设置在严寒、高海拔、湿热带等地区和污秽、易燃易爆等环境中的电容器，均应满足特殊要求。 3)装设于屋内的电容器，宜选用难燃介质的电容器。 4)装设在同一绝缘框(台)架上串联段数为二段的电容器组，宜选用单套管电容器。 (2)电容器额定电压的选择，应符合下列要求： 1)应计入电容器接入电网处的运行电压。 2)电容器运行中承受的长期工频过电压，应不大于电容器额定电压的1.1倍。 3)应计人接人串联电抗器引起的电容器运行电压升高，其电压升高值按式(621)计算,uc=us/(1.732*s*(1-k) (6-2-1) 式中 uc-电容器端子运行电压，kv； us并联电容器装置的母线电压，kv； s-电容器组每相的串联段数； k-串联电抗器的电抗率。 (3)电容器的绝缘水平，应按电容器接入电网处的要求选取。 (4)电容器的过电压值和过电流值，应符合国家现行产品标准的规定。,(5)电容器的稳态过电流允许值应为其额定电流的13倍。对于具有最大电容正偏差的电容器，其过电流允许值应为电容器额定电流的1.43倍。 (6)单台电容器额定容量的选择，应根据电容器组设计容量和每相电容器串联、并联的台数确定，并宜在电容器产品额定容量系列的优先值中选取。 (7)置放在绝缘台上的电容器宜选用单套管结构。电容器组宜选用成套设备。 (8)半露天布置的电容器装置的电器应选用户外型设备。,6.3 开关电器和保护电器的选择,开关电器的选择包括高压断路器、高压负荷开关及高压隔离开关的选择，保护电器为高压熔断器的选择。 6.3.1 高压断路器 6.3.1.1 参数选择。断路器及其操动机构应按表631所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。 表63-1中的一般项目按61的有关要求进行选择，并补充说明如下： (1)频率的要求主要针对进出口产品。 (2)断路器的额定关合电流，不应小于短路冲击电流值。 (3)关于分合闸时间，对于110kv以上的电网，当电力系统稳定要求快速切除故障时，分闸时间不宜大于0.04s。用于电气制动回路的断路器，其合闸时间不宜大于0.04-0.06s.,(4)当断路器的两端为互不联系的电源时，设计中应按以下要求校验： 断路器断口间的绝缘水平应满足另一侧出现工频反相电压的要求； 在反相下操作时的开断电流不超过断路器的额定反相开断性能； 断路器同极断口间的泄漏比距为对地的1.5倍。 5)变压器中性点绝缘等级低于相电压的系统中，断路器的分合闸操作不同期时间宜小于10ms。 当缺乏上述技术参数时，应要求制造部门进行补充试验。 (6)不应选用手动操动机构。 6.3.1.2 型式选择。断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑 便于施工调试和运行维护，并经技术经济比较后确定。一般可按表632所列原则选型。,6.3.1.3 技术要求 (1)在校核断路器的断流能力时，应用开断电流代替断流容量，宜取断路器实际开断时间(继电保护动作时间与断路器分闸时间之和)和短路电流作为校验条件。 装有自动重合闸装置的断路器，应计及重合闸对额定开断电流的影响。 (2)在中性点直接接地或经小阻抗接地的系统中选择断路器时，应取首相开断系数为13的额定开断电流；在1lokv及以下的中性点非直接接地的系统中，则应取首相开断系数为1.5的额定开断电流。 (3)装有自动重合闸装置的断路器，应考虑重合闸对额定开断电流的影响。 (4)由于电力系统大容量机组的出现以及快速保护和高速断路器的使用，在靠近电源处的短路点(如发电机回路、发电机电压配电装置、高压厂用配电装置、发电厂及枢纽变电所的高压配电装置等)，计算的短路电流非周期分量可能超过周期分量幅值的20，此时应向制造部门咨询断路器的开断性能，或要求制造部门做补充试验。,(5)断路器的额定关合电流，不应小于短路电流最大冲击值。 (6)断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于施工调试 和运行维护，并经技术经济比较后确定。 采用封闭母线的大容量机组当需要装设断路器时，应选用发电机专用断路器。 (7)对于1lokv以上的电网，当电力系统稳定要求快速切除故障时，应选用分闸时间不大于0.04s的断路器；当采用单相重合闸或综合重合闸时，应选用能分相操作的断路器。 (8)在变压器中性点绝缘等级低于相电压的系统中，宜选用分合闸操作不同期时间短的(不大于loms)断路器。 (9)对担负调峰任务的水电厂、蓄能机组、并联电容器组等需要频繁操作的回路，应选用适合频繁操作的断路器。,(10)用于为提高系统动稳定装设的电气制动回路中的断路器，其合闸时间不宜大于0.04-0.06s。 (11)在选择220kv及以上电压断路器型式时，应校核其操作时产生的过电压倍数，使其不超过电力设备过电压保护设计技术规程，和其他有关规程的规定。 (12)用于切合并联补偿电容器组的断路器，应选用开断性能优良的断路器。应校验操作时的过电压倍数，并采取相应的限制过电压措施。3-lokv宜用真空断路器或sp6断路器。容量较小的电容器组，也可使用开断性能优良的少油断路器。35kv及以上电压级的电容器组，宜选用专用的断路器。 (13)用于串联电容补偿装置的断路器，其断口电压与补偿装置的容量有关，而对地绝缘则取决于线路的额定电压，220kv及以上电压等级应根据所需断口数量特殊订货；110kv及以下电压等级可选用同一电压等级的断路器。,(14)当断路器的两端为互不联系的电源时，设计中应按以下要求校验： 1)断路器断口间的绝缘水平满足另一侧出现工频反相电压的要求； 2)在失步下操作时的开断电流不超过断路器的额定反相开断性能； 3)断路器同极断口间的泄漏比距为对地的1.15-13倍。 当缺乏上述技术参数时，应要求制造部门进行补充试验。 (15)由于油断路器开断发展性故障的性能较差，空气断路器开断近区故障的性能较差，当需要考虑这些开断时，应向制造部门咨询所选断路器的开断性能。 (16)在一台半断路器、多角形、桥形和双断路器等的接线中，应校验断路器的并联开断性能，并要求制造部门满足并联开断条件。 (17)在正常运行和短路时，断路器接线端子的水平机械荷载不应大于表63-3。所列数值。,500kv及超过表633所列数值时，应与制造厂商定。 3.2 高压负荷开关 6.3.2.1 参数选择。高压负荷开关及其操作机构应按表63-4所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。 表6-3-4中的一般项目，按6.1的有关要求进行选择。配手动操作机构的负荷开关，仅限于10kv及以下，其关合电流不大于8ka(峰值)。 6.3.2.2 技术要求 (1)开断关合性能。高压负荷开关主要用于切断和关合负荷电流，与高压熔断器联合使用可代替断路器作短路保护，带有热脱扣器的负荷开关还具有过载保护性能。 35kv及以下通用型负荷开关具有以下开断和关合能力： 1)开断有功负荷电流和闭环电流，其值等于负荷开关的额定电流；,2)开断不大于10a的电缆电容电流或限定长度的架空线充电电流； 3)开断1250kva配电变压器的空载电流； 4)关合额定的“短路关合电流”。 当开断电流超过上述限额或开断其电容电流为额定电流80以上的电容器组时，应与制造部门协商，选用专用的负荷开关。 （2）机械荷载。屋外负荷开关的接线端子允许承受的水平静拉力如表6-3-5所列。 6.3.3 高压隔离开关 6.3.3.1参数选择。隔离开关及其操作机构应按表636所列技术条件选择，井按表中使用环境条件校验。 表636中的一般项目，按6.1的有关要求进行选择，并补充说明如下： (1）频率的要求主要针对进出口产品。,(2)当安装的63kv及以下隔离开关的相间距离小于产品规定的相间距离时，其实际动稳定电流值应与厂家联系确定。 (3)单柱垂直开启式隔离开关在分闸状态下，动静触头间的最小电气距离不应小于配电装置的最小安全净距b值。 6.3.3.2 型式选择。隔离开关的型式，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后确定。 隔离开关的型式特点见电力工程电气设计手册的相关内容，大电流封闭母线配用封闭型隔离开关。 6.3.3.3 操作机构选择。屋内式8000a以下隔离开关尸般采用手动操作机构；8000a及以上，宜采用电动机构。 屋外式220kv及以下隔离开关和接地开关一般采用手动操作机构,220kv高位布置的隔离开关和330kv及以上的隔离开关宜采用电动机构或液压机构，当有压缩空气系统时，也可采用气动机构。,6.3.3.4 技术要求 (1)对隔离开关的型式选择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后确定。 (2)当安装的63kv及以下隔离开关的相间距离小于产品规定的最小相间距离时，应向制造部门咨询该情况下允许的动稳定电流。 (3)为保证电器和母线的检修安全，35kv及以上每段母线上宜装设12组接地开关或接地器；63kv及以上断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧，宜配置接地开关。 隔离开关的接地开关，应根据其安装处的短路电流进行动、热稳定校验。 (4)选用的隔离开关应具有切合电感、电容性小电流的能力，应使电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超过2a的空载变压器及电容电流不超过5a的空载，线路等，在正常情况下操作时能可靠切断，并符合电力工业技术管理法规的规定。当隔离开关的技术性能不能满足上述要求时，应向制造部门提出，否则不得进行相应的操作。,隔离开关尚应能可靠切断断路器的旁路电流及母线环流。 (5)屋外隔离开关接线端的机械荷载不应大于表6-3-7所列数值。机械荷载应考虑母线(或引下线)的自重、张力、风力和冰雪等施加于接线端的最大水平静拉力。当引下线采用软导线时，接线端机械荷载中不需再计人短路电流产生的电动力。但对采用硬导体分裂导 线或扩径空心导线的设备间连线，则应考虑短路电动力。 (6)220kv及以下隔离开关宜采用手动机构。屋内8000a及以上隔离开关，布置在高型配电装置上层的110kv隔离开关，布置在高型或单高型配电装置上层的220kv隔离开关和330-500kv隔离开关宜采用电动机构。当有压缩空气系统时，也可采用气动机构。 接地开关宜采用手动机构。,6.3.4 高压熔断器 6.3.4.1 高压熔断器应按下列技术条件选择： (1)电压； (2)电流； (3)断流容量； (4)保护熔断特性。 6.3.4.2 高压熔断器尚应按下列使用环境条件校验： (1)环境温度； (2)最大风速； (3)污秽； (4)海拔高度； (5)地震烈度， 当在屋内使用时，可不校验第(2)、(3)项。 6.3.4.3 限流式高压熔断器不宜使用在工作电压低于其额定电压的电网中，以免因过电压而使电网中的电器损坏。,6.3.4.4 跌落式熔断器在灭弧时会喷出大量游离气体，并发出很大响声，故一般只在屋外使用。 6.3.4.5 高压熔断器熔管的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。熔体的额定电流应按高压熔断器的保护熔断特性选择。 6.3.4.6 选择