第六章6.3互感器与电抗器

1、6.7 互感器的选择l电压互感器的选择l接线方式l二次绕组额定电压选择l二次绕组负荷计算l电流互感器的选择l接线方式l负载容量的计算l热稳定与动稳定效验电压互感器的接线方式电压互感器二次绕组额定电压选择注：J指中性点直接接地系统电压互感器二次绕组的负荷确定l电压互感器二次负荷W2不应超出准确级所允许的最大负荷W2N，即W2W2N。22222(cos)(sin)()()mmmmmmWSSPQ 式中COS各个仪表线圈的功率因数 Sm各个仪表的视在功率在计算电压互感器的各项负荷时，必须考虑互感器与仪表的接线方式，并用三相电路计算出每相电压互感器所分担的负载。电压互感器各相负载不相等时，应以最大一相的

2、负载为依据使用上述公式。注：注：电压互感器二次绕组负荷计算公式中性点非有效接地系统中电压互感器接线方式l电压互感器高压线圈的中性点是接地的。电网发生一相接地故障后，电压互感器开口三角形联结的二次绕组开口上，会出现3倍零序电压。当每个二次绕组的电压设计为100/3V时，则一相金属性接地故障时，开口处电压为100V，利用这个电压发出信号报警，称为绝缘监视。普通三相三芯式电压互感器不能用来监视绝缘的。如果高压线圈中性点接线，电网发生单相接地故障时，其零序电压会在三相铁芯中产生零序磁通。由于磁阻很大，零序电流也很大，磁化电流会造成线圈的过度发热，损坏互感器。注：注：中性点接地系统中电压互感器接线方式l

3、三个单相电压互感器或一个三相五芯式电压互感器，可用于中性点接地系统中，在发生电网一相接地故障时，零序磁通可以在铁芯中形成通路，可避免互感器过热的危险发生。在10KV或20KV的发电厂变电所母线上均装设三相五芯式电压互感器，可以为母线及各出现上的测量仪表提供三相电压，又可以用于该电压级电网的绝缘监视以及单相接地继电保护。注：注：电流互感器与测量仪表的接线电流互感器二次绕组的负荷容量l电流互感器二次侧所接的负载容量不应该超出其准确级所允许的容量。当电流互感器允许容量为W2N时，则负载容量W2应满足以下关系：222222NNWWWIZ其中：其中：Z2为二次侧外接阻抗，一般包括仪表中电流线圈的串联总阻

4、抗Z Zm m 、二次连接导线的电阻R Rw w及所有二次连线的接触电阻R Rcontcont。2mwcontZZRR电流互感器二次绕组的负荷容量l当已知互感器在规定准确级下的容量为W2N时，二次连线的允许电阻与允许截面积为：22222()NNmcontWNWWWWIZRRILSR其中：其中： LW连接导线的计算长度SW连接导线的截面积注：注：连接导线的计算长度与仪表盘到电流互感器之间的距离有关，也与接线方式有关。电流互感器的热稳定与动稳定效验l热稳定效验电流互感器的热稳定通常用1s通过允许电流It来表示，或用额定一次电流的允许倍数Kt来表示，其表达式为：221()tKtNKIQK IQl 动

5、稳定效验 效验瓷冒的在通过短路冲击电流ip允许作用力Fmax和允许的动稳 定电流值id，表达式如下：7 2max0.5 1.73 10plFia12dpNdpiiI Ki l瓷冒到最近一个绝缘子之间的跨距； a二相导线相间距离0.5表示电流互感器瓷冒上的力应为该跨距导线上作用力的一半。其中：例题1电压互感器的选择例：选择发电厂10.5kV母线电压互感器及其高压熔断器。已知双母线上共有7回出线，2回厂用变压器出线，一回主变压器出线，共有功电度表10只，有功功率表3只、无功功率表1只、母线电压表及频率表各1只，绝缘监视用测相对地电压的电压表3只。电压互感器及仪表接线和负荷分配如下。10.5kV母线

6、短路电流I”40kV。例题1电压互感器的选择仪表名称及型号每线圈消耗功率/VA仪表电压线圈仪表数目AB相BC相cossinPabQabPbcPbc有功功率表46D1W0.6131.813.91.813.9有功功率表46D1VAR0.5110.50.5有功电能表DSL1.50.38105.75.7频率表46LHz1.210.92511.2电压表46V0.3110.3总计13.9电压互感器各项负荷分配例题1电压互感器的选择解：1）电压互感器的选择。10.5kV是中性点不接地系统，查表选用JSJW10型三相五柱式电压互感器，其变比是10/0.1/(0.13)kV，由于接有电能表，

7、故选用0.5准确等级。根据给出图表可以求出不完全星形部分的负荷为222222229.213.916.78.313.916.2cos/9.2/16.70.55 56.6cos/8.3/16.20.51 59.2ababababbcbcababababbcbcbcbcSPQV AV ASPQV AV APSPS例题1电压互感器的选择三相绝缘监视电压表P负荷与上面的V连接负荷可根据公式分别归算为三相负荷：11cos30 (16.7cos(56.630 )0.3)8.623311 sin30 (16.7sin(56.630 )var4.3var33AababAAababAPSPWWQS相：1cos(3

8、0 )cos(30 )31 16.7cos(56.630 ) 16.2cos(56.630 )0.39.0431 sin(30 )sin(30 )31 16.7sin(56.630 )3BababbcbcBBababbcbcBPSSPWWQSS相：16.2sin(59.230 )var14.2var例题1电压互感器的选择由于B相负荷大，故按B相总负荷效验221209.04214.2216.83BBBSPQV AV AV A故选择的JSJW10型电压互感器满足要求。2）熔断器选择。 由于电压互感器一次电流很小，故熔断器不必考虑额定电流。 通过查询可选用10kV的RN210型熔断器，最大断开电流5

9、0kA，大于10kV母线短路电流I40kA，故可满足要求。例题2电流互感器的选择例：选择10kV馈线上的电流互感器。已知电抗器后短路时ip22.6kA，热效应B78.7kA2s，电流互感器与仪表的连接方式如下图所示。电流互感器安装相间距a0.4m，电流互感器至最近一个支柱绝缘子距离l1m，电流互感器与测量仪表盘之间距离为40m。仪表电流线圈A相B相电流表（46LIA）0.35功率表（46DIW）0.60.6电能表（DSL）0.50.5总计1.451.1电流互感器负荷例题2电流互感器的选择解：电流互感器二次负荷统计如上表所示，查表选择LFZJ110户内型电流互感器。技术规范为：互感器变压比为40

10、0/5，准确级0.5，二次负荷额定阻抗为0.8，动稳定倍数Kd130，热稳定倍数kt75。电流互感器与仪表间连接导线的选择：2max2/1.45/250.058mNRPI最大相负荷阻抗电流互感器二次接线为不完全星形，故连线计算长度3WdLL则导线截面为822217.5103401.890.80.0580.1WmcontLSmmmZRR选用标准截面为2.5mm2的铜芯导线。例题2电流互感器的选择电流互感器动稳定与热稳定效验：热稳定效验内部动稳定效验由于LFZJ1型电流互感器不是瓷绝缘型，所以不效验外部受力动稳定。222221()(750.4)90078.7tNk IkA skA skA s122

11、0.4 13073.522.6NdIKkAkAkA6.8 电抗器的作用和选择l限制短路电流的方法l改进电气接线方式，尽量使发电机、变压器及线路不要直接并列运行，具体措施如下：1）用发电机变压器组单元或变压器线路组单元接 线。2）用母线分段断路器开断运行方式。3）网络开环运行。l采用高阻抗的变压器或分裂绕组变压器来增大短路回路的电抗值。l选用限流电抗器电抗器的布置方式l电抗器的三种布置方式l母线分段电抗器方式l母线电抗器安装在母线分段的地方。当任一段母线或出线上发生短路时均有限制从相邻另一段母线上送来短路电流的作用，限制并列运行发电机的短路电流。l出线电抗器方式l出线电抗器在电路中一般放在断路器

12、外侧靠线路的一端，可以有利于配电装置的布置。l分裂电抗器方式l分裂电抗器在正常运行时不会产生大的电压损耗，而在短路时可以有效地限制短路电流。l分裂电抗器还可多增加一倍的出线数目，减少了设备的数目。母线分段电抗器方式l电抗器可取812的标么电抗百分值。出线电抗器方式l电抗器可取36的标么电抗百分值。分裂电抗器方式l电抗器可取812的标么电抗百分值。电抗器的效验计算l电压损耗的效验l计算加装电抗器以后对用户电压质量的影响。若不满足要求应采取调压措施或减小电抗器的百分电抗值。l母线残压的效验l一般要求不低于电网额定电压的6070以减轻对用户电压波动的影响。如不能满足要求，则应在出线上装设快速切除故障的保护装置。l额定电压、额定电流、动稳定和热稳定效验6.9 配电装置及发电厂变电所电气部分 总体布置的概念l配电装置的概念l电气主接线原理接线图上的各种电气设备在发电厂、变电所中的具体布置称为配电装置，它是电气主接线的空间实现。l配置图概念l在设计配电装置时，进出线及母线上的电气设备按其在各间隔中的相对位置和电气连接情况绘成不按比例的示意图成为配置图。l配电装置设计的要求l保证工作可靠，维护管