第五章电气设备的选择ppt课件

1、供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/第五章第五章 电气设备的选择电气设备的选择章节导学章节导学 本章教学内容本章教学内容1、 电气设备的发热和电动力电气设备的发热和电动力 电气设备经过电流电气设备经过电流时将产生损耗，并转变成热量使电气设备温度升高。时将产生损耗，并转变成热量使电气设备温度升高。同时，载流导体相互之间产生作用力。正常时，任同时，载流导体相互之间产生作用力。正常时，任务电流所产生的热效应及电动力不大，但短路时所务电流所产生的热效应及电动力不大，但短路时所将到达很大的数值，损坏设备。将到达很大的数值，损坏设备。2、 电气设备选择的普通条件电气设备选择的普

2、通条件 要求导体和电器在正要求导体和电器在正常、缺点情况下，均能平安、经济合理地运转。选常、缺点情况下，均能平安、经济合理地运转。选择电气设备时，应根据工程实践情况，保证平安、择电气设备时，应根据工程实践情况，保证平安、可靠为前提。可靠为前提。 电气设备选择根本要求：按正常任务电气设备选择根本要求：按正常任务条件进展选择，按短路形状来校验热稳定和动稳定。条件进展选择，按短路形状来校验热稳定和动稳定。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/3 3、 母线、电缆和绝缘子的选择母线、电缆和绝缘子的选择 母线的选择包括：确定母线的选择包括：确定母线的资料、截面外形、布置方式；选

3、择母线的截面积；校母线的资料、截面外形、布置方式；选择母线的截面积；校验母线的热稳定和动稳定等。验母线的热稳定和动稳定等。 电缆的选择包括：芯线资料电缆的选择包括：芯线资料及型号；额定电压；截面选择；允许电压降校验；热稳定校及型号；额定电压；截面选择；允许电压降校验；热稳定校验，电缆的动稳定不用校验。验，电缆的动稳定不用校验。4 4 、高低压电器的选择、高低压电器的选择 高压断路器、高压隔分开关、高压高压断路器、高压隔分开关、高压熔断器的性能与选择，电流、电压互感器的原理与选择。根熔断器的性能与选择，电流、电压互感器的原理与选择。根据长期与短时发热及电动力计算的根本实际选择。据长期与短时发热及

4、电动力计算的根本实际选择。 低压电器的选择与高压电器选择无原那么上的区别。低压电器的选择与高压电器选择无原那么上的区别。但低压电器也有本身的特点。但低压电器也有本身的特点。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/ 5 5、发电厂和变电所主变压器的选择、发电厂和变电所主变压器的选择 主变压器的型式、容量、台数选择。主变压器的型式、容量、台数选择。 重点：母线、电缆的选择；高压电器的选择；主变压器重点：母线、电缆的选择；高压电器的选择；主变压器的选择。的选择。 难点：电力设备的发热和电动力的计算分析难点：电力设备的发热和电动力的计算分析供用电网络及变电所设备课程供用电网络

5、及变电所设备课程http:/ 第一节第一节 电气设备的发热和电动力电气设备的发热和电动力导体有电流经过时，产生发热效应和电动力效应。导体有电流经过时，产生发热效应和电动力效应。 电气设备的发热可分为：电气设备的发热可分为：(1) (1) 长期发热，正常任务电流产生；长期发热，正常任务电流产生；(2) (2) 短时发热，缺点时由短路电流产生。短时发热，缺点时由短路电流产生。 发热对电气设备的影响：发热对电气设备的影响：(1) (1) 使绝缘资料的绝缘性能降低；使绝缘资料的绝缘性能降低；(2) (2) 使金属资料的机械强度下降；使金属资料的机械强度下降；(3) (3) 使导体接触部分的接触电阻添加

6、。使导体接触部分的接触电阻添加。 短路冲击电流产生的电动力较大，对导体和电器短路冲击电流产生的电动力较大，对导体和电器有破坏作用。有破坏作用。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/1 1、导体的短时发热过程、导体的短时发热过程0为导体周围环境温度，为导体周围环境温度，L为导体经过额定电流后的温度，为导体经过额定电流后的温度，k为短路后导体的最高温度。为短路后导体的最高温度。t0t0短路开场，短路开场，t1t1短路被切除。短路被切除。max,k供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/2、导体的最高允许温度、导体的最高允许温度热稳定校验：热稳定校验

7、： 是导体短路时的温度是导体短路时的温度kk与导体短时发热允许的最与导体短时发热允许的最高温度高温度k.maxk.max比较。比较。 如满足公式如满足公式kk.maxkk.max条件，即热稳定满足。条件，即热稳定满足。 在设备的选择与校验中，在设备的选择与校验中，电器设备：经过计算热效应，转为比较其热效应；电器设备：经过计算热效应，转为比较其热效应；导体：经过计算热效应，再转为比较导线的截面。导体：经过计算热效应，再转为比较导线的截面。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/3 3、短路电流热效应值、短路电流热效应值QkQk的计算的计算kzfQQQ 短路全电流中包：含周

8、期分量短路全电流中包：含周期分量IzIz和非周期分量和非周期分量IfIf。热效应热效应QkQk也由两部分构成：也由两部分构成：102tzzttQI dt102tffttQI dt102/222100.51012kktzzttttttQI dtIII稳态短路电流周期分量的有效值稳态短路电流周期分量的有效值 起始值起始值 01tttk短路电流的计算时间短路电流的计算时间 有限容量电源供电时，该值是变化的！有限容量电源供电时，该值是变化的！(kA2*s) 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/0.1kts时,10102 ()22(1)atttTfftatQId tTeI非周

9、期分量时间常数非周期分量时间常数 2faQT I1.0kts时,0fQ非周期分量早已衰减终了忽略不计非周期分量早已衰减终了忽略不计 (kA2*s) 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/4 4、短路时导体的电动力计算、短路时导体的电动力计算当三相导体发生短路时，产生电动力，其中间相受力最大！当三相导体发生短路时，产生电动力，其中间相受力最大！供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/27max1.7310()shLFiNa母线跨距母线跨距 两导体间的间隔两导体间的间隔 母线共振系数母线共振系数 冲击电流单位冲击电流单位(A) 求母线共振系数：求母

10、线共振系数：一阶固有振动频率为：一阶固有振动频率为： 21112Lrfi母线弯曲时的惯性半径手册母线弯曲时的惯性半径手册 铜为铜为1.141.14* *104, 104, 铝为铝为1.551.55* *104104，钢为，钢为1.641.64* *104104资料系数资料系数共振系数与频率的关系曲线共振系数与频率的关系曲线 电动力的振动频率为电动力的振动频率为50Hz50Hz和和100Hz100Hz。因此，当导。因此，当导体的固有振动频率低于体的固有振动频率低于30Hz30Hz或高于或高于160Hz160Hz时，时，1供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/在设备的选择

11、与校验中，在设备的选择与校验中，电器设备：转为比较其所能接受的冲击电流大小；电器设备：转为比较其所能接受的冲击电流大小；导体：经过计算应力，再转为比较导体允许的应力或导体：经过计算应力，再转为比较导体允许的应力或校验其跨距。校验其跨距。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/、按正常任务条件选择、按正常任务条件选择1 1、额定电压、额定电压 要求：所选电气设备允许最高任务电压不得低于所接电网要求：所选电气设备允许最高任务电压不得低于所接电网的最高运转电压的最高运转电压1.11.1倍的电网额定电压倍的电网额定电压 。 普通：可按照电器的额定电压普通：可按照电器的额定电压U

12、NUN不低于安装地点电网额定不低于安装地点电网额定电压电压UNSUNS的条件选择，即：的条件选择，即： NSNUU供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/2 2、额定电流、额定电流 电气设备的额定电流电气设备的额定电流IN是指在额定周围环境温度是指在额定周围环境温度 下，电气设备的长期允许电流。下，电气设备的长期允许电流。0 要求：要求： IN应不小于该回路在各种合理运转方式下应不小于该回路在各种合理运转方式下的最大继续任务电流的最大继续任务电流Imax，即：，即： maxIIN1Imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍

13、倍 ；2母联断路器回路普通可取母线上最大一台发电机或变母联断路器回路普通可取母线上最大一台发电机或变压器的压器的Imax；3母线分段电抗器的母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流 。注：注：供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/3 3、按当地环境条件校核、按当地环境条件校核 选择电器时，还思索电器安装地点的环境条件，当气温、选择电器时，还思索电器安装地点的环境条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰

14、厚度等环境条件超越普通电器运用条件时，应采取措施。等环境条件超越普通电器运用条件时，应采取措施。 我国目前消费的电器运用的额定环境温度：我国目前消费的电器运用的额定环境温度：040 C 如周围环境温度高于如周围环境温度高于+40，但不超越，但不超越+60时，那么时，那么因散热条件较差，最大延续任务电流应适当减少，设备的因散热条件较差，最大延续任务电流应适当减少，设备的额定电流应进展修正。额定电流应进展修正。 0alNalIKINalI长期发热最高允许温度长期发热最高允许温度 实践的周围环境温度实践的周围环境温度 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/二、按短路情况校验

15、二、按短路情况校验 1 1、短路热稳定校验、短路热稳定校验 满足热稳定的条件为：满足热稳定的条件为： QtIkt2电器允许经过的热稳定电流和时间电器允许经过的热稳定电流和时间 厂家提供厂家提供短路电流产生的热效应短路电流产生的热效应 2 2、动稳定校验、动稳定校验 电气设备接受短路电流机械效应的才干电气设备接受短路电流机械效应的才干满足动稳定的条件为：满足动稳定的条件为： iishesIIshes电器允许经过的电器允许经过的动稳定电流的幅值动稳定电流的幅值及其有效值及其有效值 短路冲击电流幅值短路冲击电流幅值及其有效值及其有效值 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/

16、三、短路电流计算条件确实定三、短路电流计算条件确实定1 1、容量和接线、容量和接线 按本工程设计最终容量计算，其接线应采用能够发按本工程设计最终容量计算，其接线应采用能够发生最大短路电流的正常接线方式生最大短路电流的正常接线方式 。2 2、短路种类、短路种类 普通按三相短路验算，假设其他种类短路较三相短普通按三相短路验算，假设其他种类短路较三相短路严重时，那么应按最严重的情况验算。路严重时，那么应按最严重的情况验算。 3 3、短路点的选择、短路点的选择 选择经过电器的短路电流为最大的点为短路计算点选择经过电器的短路电流为最大的点为短路计算点 。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课

17、程http:/1发电机、变压器回路的断路发电机、变压器回路的断路器器 应比较断路器前后短路时经应比较断路器前后短路时经过断路器的电流值，择其大者为过断路器的电流值，择其大者为短路计算点。短路计算点。 选选K2K2点为点为QF1QF1的短路计算点的短路计算点 2母联断路器母联断路器 选选K4K4点为点为QF4QF4的短路计算点的短路计算点 全部短路电流全部短路电流IG1IG2IS流过流过QF4 IG1IG2IS3)带电抗器的出线回路带电抗器的出线回路 断路器断路器QF5与电抗器间的连线很短，缺点几率小。与电抗器间的连线很短，缺点几率小。 选电抗器后选电抗器后K8K8点为计算点点为计算点 。供用电

18、网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/4 4、短路电流计算时间、短路电流计算时间tk tk 校验电气设备的热稳定时，所用的短路电流计算时间校验电气设备的热稳定时，所用的短路电流计算时间tk：tk=tk=继电维护动作时间继电维护动作时间tpr+ tpr+ 断路器全开断时间断路器全开断时间tabtab固有分闸时间固有分闸时间tin + tin + 燃弧时间燃弧时间tata供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/四、主要电气设备的选择和校验工程四、主要电气设备的选择和校验工程 “* *1 1表示母线型穿墙套管选择管的大小；表示母线型穿墙套管选择管的大小；“

19、* *2 2表示母线型穿墙套管不需求进展校验；表示母线型穿墙套管不需求进展校验；“* *3 3表示电压等级表示电压等级110kV110kV及以上需求校验。及以上需求校验。负荷开关与负荷开关与断路器的条断路器的条件一样件一样供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/第三节第三节 母线、电缆和绝缘子的选择母线、电缆和绝缘子的选择 一、母线的资料、截面外形、布置方式一、母线的资料、截面外形、布置方式 1 1、母线的资料、母线的资料铜、铝和铝合金铜、铝和铝合金 2 2、母线的构造外形、母线的构造外形 1 135kV35kV级及以下常采用硬裸母线，其截面外形：矩形、槽形和管形级及以

20、下常采用硬裸母线，其截面外形：矩形、槽形和管形 电流电流4000A4000A及以下的用矩形母线，及以下的用矩形母线，4000-8000A4000-8000A用槽型母用槽型母线，线，8000A8000A及以上用管形母线。及以上用管形母线。 2 2110kV110kV及以上的高压配电安装，普通采用软导线。及以上的高压配电安装，普通采用软导线。如：钢芯铝绞线、分裂导线、组合导线、扩径导线等如：钢芯铝绞线、分裂导线、组合导线、扩径导线等供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/3 3、母线的布置方式、母线的布置方式 图图5-6 矩形母线的布置方式矩形母线的布置方式 (a) 三相程

21、度布置，母线竖放；三相程度布置，母线竖放； (b)三相程度布置，母线平放；三相程度布置，母线平放； (c)三相垂直布置，母线竖放。三相垂直布置，母线竖放。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/ 槽型母线的布置方式 (a)三相垂直布置，缝隙在铅锤面 b三相程度布置，缝隙在铅锤面 c 断面尺寸供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/二、母线截面积的选择二、母线截面积的选择 1 1按最大长期任务电流选择长期发热允许电流按最大长期任务电流选择长期发热允许电流 对于年利用小时数较大而且长度较长、负荷对于年利用小时数较大而且长度较长、负荷较大的回路的导线通

22、常采用按经济电流密度选择。较大的回路的导线通常采用按经济电流密度选择。 2 2按经济电流密度选择按经济电流密度选择 普通发电厂的主母线和引下线以及继续电普通发电厂的主母线和引下线以及继续电流较小、年利用小时数较低的其他回路的导线流较小、年利用小时数较低的其他回路的导线(汇流母线和小于汇流母线和小于20m的短母线的短母线)，普通按最，普通按最大长期任务电流选择。大长期任务电流选择。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/为保证母线正常任务时的温度不超越允许温度，应满足：为保证母线正常任务时的温度不超越允许温度，应满足： maxgalII母线允许载流量母线允许载流量 经过母

23、线的最大长期任务电流经过母线的最大长期任务电流 假设实践周围环境温度与规定的环境温度不同时，假设实践周围环境温度与规定的环境温度不同时，母线的允许温度要修正：母线的允许温度要修正： 0alalk 主母线各段的任务电流不同，但为了安装和维护主母线各段的任务电流不同，但为了安装和维护方便，通常母线全长都选择同一截面积，故应按各种方便，通常母线全长都选择同一截面积，故应按各种运转方式下有能够流过最大电流的一段来选择。运转方式下有能够流过最大电流的一段来选择。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/2 2、按经济电流密度选择、按经济电流密度选择经济截面：能使导体年计算费用最小

24、的截面积。经济截面：能使导体年计算费用最小的截面积。导体的年计算费用包括：电能损耗、维护管理费、导体的年计算费用包括：电能损耗、维护管理费、 线路投资、有色金属耗费量。线路投资、有色金属耗费量。 导体单位经济面积经过的电流称为经济电流密度导体单位经济面积经过的电流称为经济电流密度J J 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/按经济电流密度计算经济截面积按经济电流密度计算经济截面积SeSe： max2()geISmmJ经过母线的最大长期任务电流经过母线的最大长期任务电流 根据计算出来的根据计算出来的SeSe查母线规格表选择接近查母线规格表选择接近SeSe的规范截面积。的

25、规范截面积。 另外，按经济电流密度选择的母线截面还要按另外，按经济电流密度选择的母线截面还要按最大长期任务电流进展校验！最大长期任务电流进展校验！ 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/三、母线的热稳定校验三、母线的热稳定校验 设在导体短路时最高温度设在导体短路时最高温度kk，刚好等于资料短路时，刚好等于资料短路时最高允许温度，那么短路时满足热稳定要求的导体最小最高允许温度，那么短路时满足热稳定要求的导体最小截面积：截面积：min1kSQC或者 kfQkCS1min导体资料的热稳定系数导体资料的热稳定系数 导体的集肤效应系数，与其截面外形导体的集肤效应系数，与其截面外

26、形有关可查设计手册有关可查设计手册 实践选择的母线截面积实践选择的母线截面积SSminSSmin，母线就能满足热稳定的要求。，母线就能满足热稳定的要求。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/四、硬母线的动稳定校验软母线不要求四、硬母线的动稳定校验软母线不要求1 1、单条矩形母线单位长度、单条矩形母线单位长度L L的应力计算的应力计算 2711.7310()shfiNa 两导体间的间隔两导体间的间隔 母线共振系数母线共振系数 冲击电流单位冲击电流单位(A) 母线遭到的最大弯矩母线遭到的最大弯矩M M ：2M (N m)10fL母线遭到的最大相间应力：母线遭到的最大相间应

27、力： 2a (p )10f LMWWW W：母线对垂直于作用力方向轴的截面系数也称抗弯矩：母线对垂直于作用力方向轴的截面系数也称抗弯矩 5-38供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/满足动稳定要求条件如下：满足动稳定要求条件如下： al母线资料的允许应力母线资料的允许应力 硬铝为硬铝为7070106Pa,106Pa,硬铜为硬铜为140140106Pa106Pa 如不满足要求时，需求采用一定的措施：如限制短路电流；如不满足要求时，需求采用一定的措施：如限制短路电流；变卦母线放置方式以加大截面系数；增大母线相

28、间间隔；减小绝变卦母线放置方式以加大截面系数；增大母线相间间隔；减小绝缘子间的跨距缘子间的跨距L L或增大母线截面积等。或增大母线截面积等。 设母线在短路时的计算应力，刚好等于资料允许应力，设母线在短路时的计算应力，刚好等于资料允许应力，由此可由公式由此可由公式5-38求出短路时满足动稳定要求的绝缘求出短路时满足动稳定要求的绝缘子最大能够跨距：子最大能够跨距： max10 (m)alWLf只需满足下式就满足动稳定要求：只需满足下式就满足动稳定要求：maxLL 绝缘子跨距不得超越绝缘子跨距不得超越1.5 2.01.5 2.0米。普通绝缘子跨距等于配电安装间隔的宽度。米。普通绝缘子跨距等于配电安装

29、间隔的宽度。 另一方法：另一方法：供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/2 2、多条矩形母线的应力计算、多条矩形母线的应力计算* * 3 3、槽形导体应力计算、槽形导体应力计算* *五、电力电缆的选择五、电力电缆的选择 电缆芯线资料及型号；额定电压；截面选电缆芯线资料及型号；额定电压；截面选择；允许电压降校验；热稳定校验，电缆的动择；允许电压降校验；热稳定校验，电缆的动稳定可不用校验。稳定可不用校验。六、支柱绝缘子和穿墙套管的选择六、支柱绝缘子和穿墙套管的选择* * 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/供用电网络及变电所设备课程供用电网络及

30、变电所设备课程http:/供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/一、高压断路器的性能一、高压断路器的性能 QFQF六氟化硫断路器：六氟化硫断路器： 是采器具有优良灭弧性能和绝缘性能的是采器具有优良灭弧性能和绝缘性能的SF6SF6气气体作为灭弧介质的断路器。现大量用于体作为灭弧介质的断路器。现大量用于110kV110kV及以及以上电压等级中。上电压等级中。 真空断路器：真空断路器： 是用真空的高介电强度来灭弧的断路器。但是用真空的高介电强度来灭

31、弧的断路器。但目前因技术要素其只作到目前因技术要素其只作到35kV35kV等级。等级。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/SN10型高压少油断路器外形型高压少油断路器外形ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断路器户内交流高压真空断路器供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/LW8-40.5LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器型户外交流高压六氟化硫断路器ZN28A-12ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器系列户内交流高压真空断路器供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/二、高压断路器的选择二、高压断

32、路器的选择 1 1、种类和型式选择、种类和型式选择断路器的技术参数有：额定电压、额定电流、开断电流、断路器的技术参数有：额定电压、额定电流、开断电流、动稳定电流和热稳定电流及相应的时间。动稳定电流和热稳定电流及相应的时间。 SW3110 G1200额定电流额定电流额定电压额定电压其他标志，其他标志，G改良，改良，W防污防污设计序号设计序号运用环境，运用环境，N户内，户内，W户外户外断路器种类，断路器种类，Z真空，真空，LSF6， S少油，少油，D多油多油供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/2 2、额定电压选择、额定电压选择 所选断路器的额定电压应大于或等于安装处电网

33、的额定电压：所选断路器的额定电压应大于或等于安装处电网的额定电压： UNUNS 3 3、额定电流选择、额定电流选择 INIgmax INIgmax 4 4、开断电流校验、开断电流校验 额定开断电流额定开断电流INoffINoff，不应小于实践开断瞬间的短路电流周期分量，不应小于实践开断瞬间的短路电流周期分量IztIzt。 INoffIzt INoffIzt 或或 近似近似INoffI INoffI 5 5、热稳定校验、热稳定校验 ktQtI26 6、动稳定校验、动稳定校验 shesii供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/三、高压隔分开关的性能三、高压隔分开关的性能

34、隔分开关没有灭弧安装。它既不能断开正常负荷电流，隔分开关没有灭弧安装。它既不能断开正常负荷电流，更不能断开短路电流，否那么此时产生的电弧不能熄灭，更不能断开短路电流，否那么此时产生的电弧不能熄灭，甚至呵斥飞弧，会伤及设备并且严重危及人身平安。甚至呵斥飞弧，会伤及设备并且严重危及人身平安。 隔分开关的用途：隔分开关的用途：1 1隔离电压隔离电压2 2倒闸操作倒闸操作 3 3分、合小电流分、合小电流 可分、合避雷器、电压互感器和空载母线；分、合励可分、合避雷器、电压互感器和空载母线；分、合励磁电流不超越磁电流不超越2A2A的空载变压器；关合电容电流不超越的空载变压器；关合电容电流不超越5A5A的空

35、载线路。的空载线路。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/四、高压隔分开关的选择四、高压隔分开关的选择QS 1 1、种类和型式选择、种类和型式选择技术参数有：额定电压、额定电流、动稳定电流和技术参数有：额定电压、额定电流、动稳定电流和热稳定电流及相应的时间。热稳定电流及相应的时间。GW7330D1500额定电流额定电流其他标志，其他标志，G改良，改良，D带接地刀闸带接地刀闸设计序号设计序号运用环境，运用环境，N户内，户内，W户外户外隔分开关标志隔分开关标志额定电压额定电压供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/GN8型高压隔分开关型高压隔分开

36、关供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/2 2、额定电压选择、额定电压选择3 3、额定电流选择、额定电流选择4 4、热稳定校验、热稳定校验5 5、动稳定校验、动稳定校验 UNUNS INIgmax ktQtI2shesii供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/高压隔分开关的选择高压隔分开关的选择FU 熔断器是最简单的维护电器，用来维护电熔断器是最简单的维护电器，用来维护电气设备免受过载和短路电流的损害。气设备免受过载和短路电流的损害。 高压熔断器按额定电压、额定电流、开断高压熔断器按额定电压、额定电流、开断电流和选择性等项来选择和校验。电流和

37、选择性等项来选择和校验。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/G1系统系统供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/+供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/ 由选择结果表可见各项条件均能满足，故所选断路器由选择结果表可见各项条件均能满足，故所选断路器SN10-10/2000合格。合格。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/( (一一) )电流互感器的原理电流互感器的原理1) 1) 将一次系统各回路大电流变为二次侧的将一次系统各回

38、路大电流变为二次侧的5A5A或或1A1A、0.5A0.5A以以下的小电流，以便于丈量仪表及继电器的小型化、规范化；下的小电流，以便于丈量仪表及继电器的小型化、规范化；2 2将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互感器二将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互感器二次侧须有一点可靠接地，保证二次设备及运转人员的平安。次侧须有一点可靠接地，保证二次设备及运转人员的平安。3 3使二次系统丈量和维护安装脱离一次系统成为独立使二次系统丈量和维护安装脱离一次系统成为独立的系统。的系统。 1 1、作用、作用: : 电流互感器是一种特殊的变压器，正常任务时，由于负电流互感器是一种特殊的变压器，正常任务时，

39、由于负载阻抗值很小，在接近短路形状运转，因此成为变流器载阻抗值很小，在接近短路形状运转，因此成为变流器 。2 2、任务形状、任务形状供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/电流互感器与单相变压器类似，由一、二次绕组及铁芯构电流互感器与单相变压器类似，由一、二次绕组及铁芯构成，但其一次绕组的匝数成，但其一次绕组的匝数N1N1很少，普通只需一匝或几匝，很少，普通只需一匝或几匝，而且是串在一次主回路中，而二次绕组的匝数而且是串在一次主回路中，而二次绕组的匝数N2N2较多较多 。3 3、构造、构造4 4、电气原理、电气原理1I2ILZ)()(1221小大NNIIKi5 5、留意

40、、留意变流比：变流比： 运转中的电流互感器二次回路开路时，在二次侧感应出很运转中的电流互感器二次回路开路时，在二次侧感应出很高的电压，对人员的平安构成要挟，还能够呵斥二次回路的绝高的电压，对人员的平安构成要挟，还能够呵斥二次回路的绝缘击穿，甚至引发火灾。缘击穿，甚至引发火灾。 1 1在运转中的电流互感器二次回路严禁开路在运转中的电流互感器二次回路严禁开路 极性接错时功率和电度表不能正确丈量，某些维护继电器会误动作极性接错时功率和电度表不能正确丈量，某些维护继电器会误动作 。串联串联接入接入2 2还应留意二次侧一端可靠接地和接线时留意极性。还应留意二次侧一端可靠接地和接线时留意极性。供用电网络及

41、变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/6 6、接线方式、接线方式单相式单相式 三相星形接线三相星形接线 不完全星形接线不完全星形接线 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/7 7、电流互感器的准确级、电流互感器的准确级 丈量中以为：丈量中以为：21IKIi 1I2IKi和和 在数值上和相位上都存在误差。在数值上和相位上都存在误差。 其实，由于激磁电流其实，由于激磁电流0I 的存在，的存在， 数值上的误差称为电流误差或比差，用百分数表示为：数值上的误差称为电流误差或比差，用百分数表示为： 211100%iiK IIfI2I1I转过转过180后与后与不能重合

42、，相差的角度即为相位误差。不能重合，相差的角度即为相位误差。 电流互感器的准确级就是其最大允许电流误差的百电流互感器的准确级就是其最大允许电流误差的百分值。分值。 准确级可分为准确级可分为0.20.2、0.50.5、1.01.0、3 3、1010及维护级。及维护级。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/(二二)电流互感器的选择电流互感器的选择 根据配电安装的类型，相应选择户内或户外式根据配电安装的类型，相应选择户内或户外式的电流互感器的，普通情况下，的电流互感器的，普通情况下，35kV35kV以下为户内

43、式，以下为户内式，而而35kV35kV及以上电压等级为户外式或装入式装入到及以上电压等级为户外式或装入式装入到变压器或断路器的套管内。变压器或断路器的套管内。1 1、构造类型选择、构造类型选择2 2、额定电压和额定电流的选择、额定电压和额定电流的选择 电流互感器的额定电压应不低于所在电网的额定电电流互感器的额定电压应不低于所在电网的额定电压等级，即压等级，即 UN1UNS UN1UNS 。电流互感器的一次额定电流。电流互感器的一次额定电流应不小于回路的最大任务电流，即应不小于回路的最大任务电流，即 IN1Imax IN1Imax 。 为了保证丈量仪表的准确度，互感器的准确级为了保证丈量仪表的准

44、确度，互感器的准确级不得低于所供丈量仪表的准确级。不得低于所供丈量仪表的准确级。 3 3、电流互感器准确级和额定容量的选择、电流互感器准确级和额定容量的选择供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/ 为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接负为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷荷S2S2应不大于该准确级所规定的额定容量应不大于该准确级所规定的额定容量SN2SN2，即：，即： SN2S2IN22Z214 4、热稳定和动稳定校验、热稳定和动稳定校验 电流互感器热稳定才干常以电流互感器热稳定才干常以1s内允许经过的热稳定电流内允许经过的热稳定电流It或一次额定电流或一次

45、额定电流IN1的倍数的倍数Kt来表示，即：来表示，即：It2QK或 KtIN1 QK t=1shesNiKI12 或shchii允许的动稳定电流倍数允许的动稳定电流倍数允许的热稳定电流倍数允许的热稳定电流倍数供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/六、电压互感器的原理与选择六、电压互感器的原理与选择( (一一) )电压互感器的原理电压互感器的原理1) 1) 将一次侧的高电压变为二次侧的规范化低电压将一次侧的高电压变为二次侧的规范化低电压100V100V， 以便于丈量仪表及继电器的小型化、规范化；以便于丈量仪表及继电器的小型化、规范化；2 2将一次系统与二次系统在电气方面

46、隔离，同时互感器二次将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时互感器二次侧必需有一点可靠接地，保证二次设备及运转人员的平安。侧必需有一点可靠接地，保证二次设备及运转人员的平安。3 3使二次系统丈量和维护安装脱离一次系统成为独立的使二次系统丈量和维护安装脱离一次系统成为独立的系统。系统。 1 1、作用、作用 电压互感器也是一种特殊的变压器。二次侧并联接入丈电压互感器也是一种特殊的变压器。二次侧并联接入丈量仪表和继电器的电压线圈，其阻抗非常大，故所带负荷很量仪表和继电器的电压线圈，其阻抗非常大，故所带负荷很小，致使电压互感器正常任务时接近变压器的空载形状。小，致使电压互感器正常任务时接近变压器的空载

47、形状。2 2、任务形状、任务形状供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/3 3、电气原理、电气原理1U2U1221()()uUNKUN大小4 4、留意、留意变压比：变压比： 1 1在运转中的电压互感器二次回路严禁短路在运转中的电压互感器二次回路严禁短路 2 2还应留意二次侧一端可靠接地和接线时留意极性还应留意二次侧一端可靠接地和接线时留意极性并联并联接入接入 假设二次侧发生短路，电压互感器二次侧将感应大假设二次侧发生短路，电压互感器二次侧将感应大电流，能够使电压互感器被烧毁。电流，能够使电压互感器被烧毁。 故运转时电压互感器二次侧不允许短路，普通在故运转时电压互感器二次

48、侧不允许短路，普通在二次侧装设熔断器或自动开关作短路维护。二次侧装设熔断器或自动开关作短路维护。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/5 5、接线方式、接线方式单相电压互感器，只能单相电压互感器，只能测相间线电压。测相间线电压。 用于用于35kV35kV及以下的小及以下的小电流系统电流系统 单相电压互感器，单相电压互感器，只能测相对地电压。只能测相对地电压。 只用于只用于110kV110kV及以及以上大电流接地系统上大电流接地系统 两台单相电压互感两台单相电压互感器，接成不完全星器，接成不完全星形也称形也称V-VV-V接线，接线，只能测相间电压。只能测相间电压。 用

49、于用于35kV35kV及以下的及以下的小电流系统小电流系统 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/一台三相五柱式电压互感器接线，一台三相五柱式电压互感器接线，一次绕组接成星形，中性点接地。一次绕组接成星形，中性点接地。 根本二次绕组也接成星形，中性点根本二次绕组也接成星形，中性点接地，既可丈量线电压，又可丈量接地，既可丈量线电压，又可丈量相电压。附加二次绕组每相的额定相电压。附加二次绕组每相的额定电压按电压按100V/3100V/3设计，接成开口三角设计，接成开口三角形，亦要求一点接地。正常时，开形，亦要求一点接地。正常时，开口三角形绕组两端电压为零，假设口三角形绕组

50、两端电压为零，假设发生一相完全接地，开口三角形绕发生一相完全接地，开口三角形绕组两端出现组两端出现100V100V电压，供应绝缘监电压，供应绝缘监视用，广泛用在视用，广泛用在3 335kV35kV电网中。电网中。 三台单相三绕组电压互感器构成。它三台单相三绕组电压互感器构成。它广泛运用于广泛运用于3 3220kV220kV系统，其二次绕系统，其二次绕组用于丈量相间电压和相对地电压，组用于丈量相间电压和相对地电压，辅助二次绕组接成开口三角形，供接辅助二次绕组接成开口三角形，供接入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。入交流电网绝缘监视仪表和继电器用。留意开口三角形的额定电压选择，小留意开口三角形的额定

51、电压选择，小电流接地系统时其为电流接地系统时其为100V/3100V/3，大电流，大电流接地系统时其为接地系统时其为100V100V。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/ 3 335kV35kV电压互感器普通经隔分开关和熔断器接入高电压互感器普通经隔分开关和熔断器接入高压电网。在压电网。在110kV110kV及以上配电安装中，思索到互感器及配及以上配电安装中，思索到互感器及配电安装可靠性较高，且高压熔断器制造比较困难，价钱昂电安装可靠性较高，且高压熔断器制造比较困难，价钱昂贵，厂家不消费贵，厂家不消费110kV110kV及以上的熔断器，因此，电压互感及以上的熔断器

52、，因此，电压互感器只经过隔分开关与电网衔接。器只经过隔分开关与电网衔接。供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/6 6、电压互感器的准确级、电压互感器的准确级 丈量中以为：丈量中以为：12uUK U 1U2uK U和和 在数值上和相位上都存在误差。在数值上和相位上都存在误差。 其实，由于激磁电流其实，由于激磁电流0I 和内阻抗的存在，和内阻抗的存在， 211100%uuK UUfU2U1U转过转过180180后与后与不能重合，相差的角度即为相位误差。不能重合，相差的角度即为相位误差。 数值上的误差称为电压误差或比差，用百分数表示为：数值上的误差称为电压误差或比差，用百分

53、数表示为： 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/ 电压互感器的准确级就是在二次负荷从额定值的电压互感器的准确级就是在二次负荷从额定值的0.2510.251，COS2=0.8COS2=0.8和一次电压不超越额定值的和一次电压不超越额定值的1.1时电压误差的最大限值的百分数。时电压误差的最大限值的百分数。 共划分共划分0.20.2、0.50.5、1 1、3 3及维护级。及维护级。 供用电网络及变电所设备课程供用电网络及变电所设备课程http:/(二二)电压互感器的选择电压互感器的选择1 1、选择构造类型、接线方式和准确级、选择构造类型、接线方式和准确级 假设二次负荷为电能计量，应采用假设二次负荷为电能计量，应采用0.50.5级电压互感器；精级电压互感器；精细丈量用细丈量用0.20.2级；发电厂中的功率表和电压继电器可用级；