电抗器和导体的选择

1、第六章第六章 导体和电器设备的选择导体和电器设备的选择主要内容主要内容 电器设备选择的一般原则电器设备选择的一般原则 高压断路器和隔离开关的选择高压断路器和隔离开关的选择 电流和电压互感器的原理与选择电流和电压互感器的原理与选择电抗器的选择电抗器的选择导体、电缆的选择导体、电缆的选择四、电抗器的选择四、电抗器的选择什么情况下使用电抗器？什么情况下使用电抗器？（1 1）断路器不能断开短路电流）断路器不能断开短路电流 ： 额定开断电流额定开断电流NbrNbr 50005000h)h)，传输容量大，长度在传输容量大，长度在2020米以上的导体。母线不用这种方式选米以上的导体。母线不用这种方式选经济电

2、流密度经济电流密度J J: : 对应不同类型的导体和不同的最大负荷利用小对应不同类型的导体和不同的最大负荷利用小时数时数T Tmaxmax ，有一个年计算费用最低的电流密度。按经济电流有一个年计算费用最低的电流密度。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。密度选择导体截面可使年计算费用最低。导体的经济截面：导体的经济截面：S S = = I Imax max / J/ J 注意：尽量选择接近的截面，若无合适规格的导体，选小于经注意：尽量选择接近的截面，若无合适规格的导体，选小于经济截面的导体。按经济电流密度选择的导体截面，其允许电济截面的导体。按经济电流密度选择的导体截面，其允许电流必须

3、大于导体的最大持续工作电流。流必须大于导体的最大持续工作电流。（3 3）电晕电压校验）电晕电压校验 对对110110KVKV以上的裸导体，按晴天不发生全面电晕条件校验：以上的裸导体，按晴天不发生全面电晕条件校验： U Ucrcr U Umaxmax U Ucrcr - -裸导体的临界电压裸导体的临界电压 U Umaxmax - -最高工作电压最高工作电压 （4 4）热稳定校验）热稳定校验 S S S Sminmin （5 5）硬导体的动稳定校验）硬导体的动稳定校验 alal -导体应力（导体应力（PaPa） alal - -导体材料允许应力（导体材料允许应力（PaPa）。）。硬铝硬铝70701

4、0106 6Pa,Pa,硬铜硬6PaPaCKQSskminS S - -所选导体截面；所选导体截面；S Sminmin - -由热稳定决定的导体最小截面；由热稳定决定的导体最小截面；Q QK K - -短路电流热效应；短路电流热效应；K Ks s- -导体的集肤系数；导体的集肤系数；C -C -热稳定系数，与导体材料和工作温度相关。热稳定系数，与导体材料和工作温度相关。 单条矩形导体应力的计算单条矩形导体应力的计算 假定导体为自由支撑在绝缘子上的多跨距、匀载荷梁，在电动假定导体为自由支撑在绝缘子上的多跨距、匀载荷梁，在电动力的作用下，力的作用下，导体所受的最大弯矩导体

5、所受的最大弯矩M M为：为：102lfMphWlfWMphph102绝缘子间的最大允许跨距绝缘子间的最大允许跨距： phalfWl/10max所选跨距一般不超过所选跨距一般不超过1.5-21.5-2m mW W-导体对垂直于作用导体对垂直于作用力方向轴的截面系数力方向轴的截面系数单位长度导体上所受相间电动力（单位长度导体上所受相间电动力（N/mN/m）；）；导体最大相间计算应力导体最大相间计算应力phfl导体支柱绝缘子间的跨距（导体支柱绝缘子间的跨距（m m） 多条矩形导体应力的计算多条矩形导体应力的计算 hbLfWLfWMbbbbbb222212albphM Mb b 边条导体所受弯矩边条导

6、体所受弯矩W W 导体对垂直于条间作用力的截面系数导体对垂直于条间作用力的截面系数f fphph - - 单位长度导体上所受条间电动力单位长度导体上所受条间电动力 L Lb b 条间衬垫跨距（条间衬垫跨距（m m）条间应力条间应力条间电动力的计算条间电动力的计算（1 1）双条导体：相电流平均分配）双条导体：相电流平均分配821272121015 . 21021)5 . 0(2biKbiKfshshb（2 2）三条导体：中间条流过）三条导体：中间条流过2020相电流，两侧条各流过相电流，两侧条各流过40409213121312101)8biKKfffshbbb（衬垫间允许的最大跨距衬垫间允许的最

7、大跨距 bphalbfhbL)(2maxbfhcrbL4满足动稳定的最大允许衬垫跨距满足动稳定的最大允许衬垫跨距所选衬垫跨距所选衬垫跨距 L Lb b 应满足应满足 ：铜双条：铜双条17741774，三条，三条13551355 铝双条铝双条10031003，三条，三条11971197crbLL 及及maxbbLL 6 6）共振频率校验）共振频率校验 对于发电机、变压器及汇流母线等重要回路的导体应进行共对于发电机、变压器及汇流母线等重要回路的导体应进行共振校验。已知导体材料、形状、布置方式和应避开的自振频振校验。已知导体材料、形状、布置方式和应避开的自振频率（一般为率（一般为30-16030-1

8、60HZHZ），），导体不发生共振的最大绝缘子跨距导体不发生共振的最大绝缘子跨距为：为：mEIfNLf1max例题例题 6 65 5( (自学自学) )2 2、电力电缆的选择、电力电缆的选择( (自学自学) )（1 1）电缆芯线材料及型号的选择）电缆芯线材料及型号的选择 （2 2）电压选择）电压选择 （3 3）截面选择）截面选择 电力电缆截面一般按长期发热允许电流选择，当电缆的最大电力电缆截面一般按长期发热允许电流选择，当电缆的最大负荷利用小时数超过负荷利用小时数超过50005000小时，且长度超过小时，且长度超过2020米时，应按经米时，应按经济电流密度选择。与裸导体不同之处在于修正系数与敷

9、设方济电流密度选择。与裸导体不同之处在于修正系数与敷设方式和环境温度有关。敷设时电缆应保持一定的弯曲半径。式和环境温度有关。敷设时电缆应保持一定的弯曲半径。（4 4）允许电压降校验）允许电压降校验 对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失，对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失，一般应满足电压降不超过一般应满足电压降不超过5%5%。U-U-线路工作电压；线路工作电压； L-L-线路长度；线路长度；cos-cos-功率因数；功率因数； r r、x -x -电缆单位长度的电阻和电抗电缆单位长度的电阻和电抗NSNUUUxrLIU/ )sincos(173%max（5 5）热

10、稳定校验）热稳定校验 由于电缆芯线一般是由多股绞线构成，截面在由于电缆芯线一般是由多股绞线构成，截面在400400mmmm2 2以下时，以下时，集肤系数集肤系数K Ks s近似为近似为1 1，满足电缆热稳定的最小截面为：，满足电缆热稳定的最小截面为：Qk -Qk -短路电流的热效应短路电流的热效应 C-C-电缆的热稳定系数电缆的热稳定系数 CQSk/min3、绝缘子、穿墙套管的选择绝缘子、穿墙套管的选择( (自学自学) ) 支柱绝缘子应按额定电压和类型选择，并进行动稳定校验；支柱绝缘子应按额定电压和类型选择，并进行动稳定校验； 穿墙套管应按额定电压、额定电流和类型选择，按短路条件穿墙套管应按额

11、定电压、额定电流和类型选择，按短路条件校验热稳定和动稳定。校验热稳定和动稳定。 1）按额定电压选择绝缘子和穿墙套管按额定电压选择绝缘子和穿墙套管 U UN N U UNSNS UN-支柱绝缘子或穿墙套管的额定电压 UNS -电网额定电压 2 2）按额定电流选择穿墙套管）按额定电流选择穿墙套管 K IK IN N I Imaxmax I Imaxmax -所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 I IN N -穿墙套管的额定电流； K K -温度修正系数 3） 穿墙套管的热稳定校验穿墙套管的热稳定校验 I I t t2 2 t t Q Qk k Q Qk k-短路电流产生的热效应 I I

12、t t 、t t- -套管允许通过的热稳定电流和时间4 4）支持绝缘子和套管的动稳定校验）支持绝缘子和套管的动稳定校验 F F 0.6 F0.6 Fdede F F - -短路时作用在支柱绝缘子或穿墙套管的电动力短路时作用在支柱绝缘子或穿墙套管的电动力F Fdede - -支柱绝缘子或穿墙套管的抗弯破坏负荷支柱绝缘子或穿墙套管的抗弯破坏负荷在校验在校验3535KVKV及以上水平安装的支柱绝缘子的机械强度时，应计及以上水平安装的支柱绝缘子的机械强度时，应计及绝缘子的自重、母线重量和短路电动力的联合作用。及绝缘子的自重、母线重量和短路电动力的联合作用。设备选择总结设备选择总结电气设备主要选择项目汇

13、总表（电气设备主要选择项目汇总表（1）设备名称设备名称额定电压额定电压额定电流额定电流热稳定热稳定动稳定动稳定特殊选择项目特殊选择项目断路器断路器隔离开关隔离开关电流互感器电流互感器电压互感器电压互感器高压熔断器高压熔断器NsNUUmaxIINKtQtI2NsNUU118 . 02 . 1NNsNUUUshesiiIIIINbrptNbr或shNcliimaxkIIINfsNftcalcreaNcFFrrrZLS瓷套管)(2SSN2选择性有限流电阻者IIIINbrshNbr电气设备主要选择项目汇总表（电气设备主要选择项目汇总表（2）设备设备名称名称额定电压额定电压 额定电额定电流流热稳定热稳定动稳定动稳定特殊选择项目特殊选择项目电抗电抗器器电缆电缆绝缘绝缘子子穿墙穿墙套管套管母线型穿墙套管只需保证套管母线型穿墙套管只需保证套