1、電氣設(shè)備的選型設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的選型設(shè)計(jì) （一）、高壓電氣設(shè)備選擇的一般條件 電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。 為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件，按正常工作條件包括：電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。 由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點(diǎn)，選擇與校驗(yàn)條件不盡相同，高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見表1。 1、按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備 （1.） 額定電壓和最高工作電壓

2、 高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓ualm不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。 一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá)1.11.15un，而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓usm一般不超過1.1uns因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓的額定電壓un不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓uns的條件選擇，即 un uns （2）. 額定電流 電氣設(shè)備的額定電流in是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許通過電流。in應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流iw.max，即 in imax 計(jì)算時(shí)有以下幾個(gè)應(yīng)注意的問題： （1）由

3、于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的iw.max為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.5倍； （2）若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)， imax應(yīng)按過負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額定電流）； （3）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的imax； （4）出線回路的iw.max除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。 此外，還應(yīng)按電氣設(shè)備的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對電氣設(shè)備進(jìn)行種類(屋內(nèi)或屋外)和型式的選擇。 2、按環(huán)境工作條件校驗(yàn) 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件

4、，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。 例如：當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過制造部門的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當(dāng)海拔在10003500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高l00m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。對于110kv及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。 當(dāng)污穢等級超過使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可采用屋內(nèi)配電裝置。 當(dāng)周圍環(huán)境溫度0

5、和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時(shí)，其長期允許工作電流應(yīng)乘以修正系數(shù)k，即 我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度n=40。如周圍環(huán)境溫度0高于40(但低于60)時(shí)，其允許電流一般可按每增高1，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過額定電流的20%。 應(yīng)該指出，式（）也適用于求導(dǎo)體的在實(shí)際環(huán)境溫度下的長期允許工作電流，此時(shí)公式中的n一般為25。 3、按短路條件校驗(yàn) (1）. 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 it2ti2tdz 式中 it 由生產(chǎn)廠給

6、出的電氣設(shè)備在時(shí)間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流； i短路穩(wěn)態(tài)電流值；（計(jì)算短路點(diǎn)選擇通過電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)） t與it相對應(yīng)的時(shí)間； tdz短路電流熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。 當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間大于ls時(shí)，校驗(yàn)熱穩(wěn)定的等值計(jì)算時(shí)間tk為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr和相應(yīng)斷路器的全開斷時(shí)間tab之和，即 tdz=tpr+tab 而 tab=tin+ta 式中tab斷路器全開斷時(shí)間； tpr后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間； tin斷路器固有分閘時(shí)間，可查附表15； ta斷路器開斷時(shí)電弧持續(xù)時(shí)間，對少泊斷路器為0.040.06s，對sf6和壓縮空氣斷路器約為0.020.04s。 當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間小于ls時(shí)，校驗(yàn)熱穩(wěn)定的

7、等值計(jì)算時(shí)間還要計(jì)及短路電流非周期分量的影響，參見教材第六章。開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，考慮到主保護(hù)拒動(dòng)等原因，按最不利情況，取后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間。一般建議tdz不小于下列數(shù)據(jù)：330kv，2s；220kv，3s；6110kv，4s。 (2). 電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 iesich 或 iesich 式中 ich、ich短路沖擊電流幅值及其有效值； ies 、ies電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： （1）用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不校

8、驗(yàn)熱穩(wěn)定。 （2）采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 （3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。 3、高壓斷路器、隔離開關(guān)的選擇（1）高壓斷路器的選擇高壓斷路器選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：）斷路器種類和型式的選擇高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)、環(huán)境和使用條件等要求選擇其種類和型式。由于少油斷路器制造簡單、價(jià)格便宜、維護(hù)工作量較少，故在3220kv系統(tǒng)中應(yīng)用較廣，但近年來，真空斷路器在35kv及以下電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，有取代油斷路器的趨勢。sf6斷路器也已在向中壓1035kv發(fā)展，并在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中獲得了

9、應(yīng)用。高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。一般電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專用的直流合閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)整要求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。 ）額定開斷電流選擇在額定電壓下，斷路器能保證正常開斷的最大短路電流稱為額定開斷電流。高壓斷路器的額定開斷電流inbr，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量izt，即inbrizt 當(dāng)斷路器的inbr較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，為了簡化計(jì)算，也可用次暫態(tài)電流i進(jìn)行選擇即inbri 我國生產(chǎn)的高壓斷

10、路器在做型式試驗(yàn)時(shí)，僅計(jì)入了20%的非周期分量。一般中、慢速斷路器，由于開斷時(shí)間較長(0.1s)，短路電流非周期分量衰減較多，能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的非周期分量不超過周期分量幅值20%的要求。使用快速保護(hù)和高速斷路器時(shí)，其開斷時(shí)間小于0.1s，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過周期分量的20%，因此需要進(jìn)行驗(yàn)算。短路全電流的計(jì)算方法可參考有關(guān)手冊，如計(jì)算結(jié)果非周期分量超過20%以上時(shí)，訂貨時(shí)應(yīng)向制造部門提出要求。裝有自動(dòng)重合閘裝置的斷路器，當(dāng)操作循環(huán)符合廠家規(guī)定時(shí)，其額定開斷電流不變。 3.） 短路關(guān)合電流的選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，動(dòng)、靜

11、觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞。且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)還要求能夠切斷短路電流，因此，額定關(guān)合電流是斷路器的重要參數(shù)之一。為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流incl不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值ich ， 即inclich （2）隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)外，還應(yīng)注意其種類和形式的選擇，尤其屋外式隔離開關(guān)的型式較多，對配電裝置的布置和占地面積影響很大，因此其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定。 表2 隔離開關(guān)選型參考表使

12、用場合特 點(diǎn)參 考 型 號屋內(nèi)屋內(nèi)配電裝置成套高壓開關(guān)柜三級， 10kv以下gn2，gn6，gn8，gn19發(fā)電機(jī)回路、大電流回路單極，大電流300013000agn10三級，15kv，200600agn11三級，10kv，大電流20003000agn18，gn22，gn2單極，插入式結(jié)構(gòu)，帶封閉罩20 kv，大電流1000013000agn14屋外220kv及以下各型配電裝置雙柱式，220kv及以下gw4高型、硬母線布置v型，35110kvgw5硬母線布置單柱式，220500 kvgw6 3、互感器的選擇 （1）電流互感器的選擇 1）. 電流互感器一次回路額定電壓和電流選擇 電流互感器一次回

13、路額定電壓和電流選擇應(yīng)滿足： un1uns in1i.max 式中un1、in1電流互感器一次額定電壓和電流。 為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次側(cè)額定電流應(yīng)盡可能與一次工作電流接近。 2）. 二次額定電流的選擇 電流互感器二次額定電流有5a和1a兩種，一般強(qiáng)電系統(tǒng)用5a，弱電系統(tǒng)用1a。 3）. 電流互感器種類和型式的選擇 在選擇互感器時(shí)，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)(如屋內(nèi)、屋外)和安裝方式(如穿墻式、支持式、裝入式等)選擇相適應(yīng)的類別和型式。選用母線型電流互感器時(shí)，應(yīng)注意校核窗口尺寸。 按安裝地點(diǎn)：20kv及以下多為戶內(nèi)式；35kv及以上為戶外式 按安裝方式：穿墻式裝在墻壁或金屬結(jié)構(gòu)的孔中，可節(jié)約

14、穿墻套管；支持式安裝在平面或支柱上；裝入式是套在35kv及以上變壓器或多油斷路器油箱內(nèi)的套管上。 按絕緣：干式用絕緣膠浸漬，適用于低壓戶內(nèi)的電流互感器；澆注式利用環(huán)氧樹脂做絕緣，目前僅用于35kv及以上的電流互感器；油浸式多為戶外型。 根據(jù)電流互感器的用途，確定電流互感器的接線，選擇單相或三相的；一個(gè)二次繞組或兩個(gè)二次繞組的。 4）. 電流互感器準(zhǔn)確級的選擇 為保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確級不得低于所供測量儀表的準(zhǔn)確級。例如:裝于重要回路(如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等)中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能表一般采用0.51級表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級不應(yīng)低于0.5級，對測量精度要求較高的大

15、容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和500kv級宜用0.2級。供運(yùn)行監(jiān)視、估算電能的電能表和控制盤上儀表一般皆用11.5級的，相應(yīng)的電流互感器應(yīng)為0.51級。供只需估計(jì)電參數(shù)儀表的互感器可用3級的。當(dāng)所供儀表要求不同準(zhǔn)確級時(shí)，應(yīng)按相應(yīng)最高級別來確定電流互感器的準(zhǔn)確級。 ）二次容量或二次負(fù)載的校驗(yàn) 為了保證互感器的準(zhǔn)確級，互感器二次側(cè)所接實(shí)際負(fù)載z2l或所消耗的實(shí)際容量s2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定負(fù)載zn2或額定容量sn2（zn2及sn2均可從產(chǎn)品樣本或有關(guān)手冊查到），即 按規(guī)程要求聯(lián)接導(dǎo)線應(yīng)采用不得小于1.5 mm2的銅線，實(shí)際工作中常取2.5mm2的銅線。當(dāng)截面選定之后，即可計(jì)算出聯(lián)接導(dǎo)線的電

16、阻rwi。 有時(shí)也可先初選電流互感器，在已知其二次側(cè)連接的儀表及繼電器型號的情況下，利用式（11）確定連接導(dǎo)線的截面積。 但須指出，只用一只電流互感器時(shí)電阻的計(jì)算長度應(yīng)取連接長度2倍，如用三只電流互感器接成完全星形接線時(shí)，由于中線電流近于零，則只取連接長度為電阻的計(jì)算長度。若用兩只電流互感器接成不完全星形結(jié)線時(shí)，其二次公用線中的電流為兩相電流之向量和，其值與相電流相等，但相位差為60，故應(yīng)取連接長度的/3倍為電阻的計(jì)算長度。 6.） 熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) （1）電流互感器的熱穩(wěn)定校驗(yàn)只對本身帶有一次回路導(dǎo)體的電流互感器進(jìn)行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的一次額定電流in1的倍數(shù)kh來表示

17、，故熱穩(wěn)定應(yīng)按下式校驗(yàn) 式中 kh，in1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流； i ，tdz 短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。 （2） 電流互感器內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定能力，常以允許通過的一次額定電流最大值的倍數(shù)kmo-動(dòng)穩(wěn)定電流倍數(shù)表示，故內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定可用下式校驗(yàn) 式中 kmo，in1 由生產(chǎn)廠給出的電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)及一次側(cè)額定電流； ich 故障時(shí)可能通過電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。 由于鄰相之間電流的相互作用，使電流互感器絕緣瓷帽上受到外力的作用，因此，對于瓷絕緣型電流互感器應(yīng)校驗(yàn)瓷套管的機(jī)械強(qiáng)度。瓷套上的作用力可由一般電動(dòng)力公式計(jì)算，故外部動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足 （二）電

18、壓互感器的選擇 1. 電壓互感器一次回路額定電壓選擇 為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級下運(yùn)行，電壓互感器一次繞組所接電力網(wǎng)電壓應(yīng)在（1.10.9）un1范圍內(nèi)變動(dòng)，即滿足下列條件 1.1 un1 uns0.9 un1 式中 un1 電壓互感器一次側(cè)額定電壓。 選擇時(shí)，滿足un1= uns 即可。 2. 電壓互感器二次側(cè)額定電壓的選擇 電壓互感器二次側(cè)額定線間電壓為100v，要和所接用的儀表或繼電器相適應(yīng)。 3. 電壓互感器種類和型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如:在635kv屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式； 110220kv配電裝置通常采用串

19、級式電磁式電壓互感器；220kv及其以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。 4. 準(zhǔn)確級選擇 和電流互感器一樣，供功率測量、電能測量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級或1級的，只供估計(jì)被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。 5. 按準(zhǔn)確級和額定二次容量選擇 首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級額定容量。有關(guān)電壓互感器準(zhǔn)確級的選擇原則，可參照電流互感器準(zhǔn)確級選擇。一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護(hù)用的電壓互感器應(yīng)選擇0.5級

20、或1級的，只供估計(jì)被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。 電壓互感器的額定二次容量（對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級）sn2，應(yīng)不小于電壓互感器的二次負(fù)荷s2，即 如果各儀表和繼電器的功率因數(shù)相近，或?yàn)榱撕喕?jì)算起見，也可以將各儀表和繼電器的視在功率直接相加，得出大于s2的近似值，它若不超過sn2，則實(shí)際值更能滿足式（）的要求。 由于電壓互感器三相負(fù)荷常不相等，為了滿足準(zhǔn)確級要求，通常以最大相負(fù)荷進(jìn)行比較。 計(jì)算電壓互感器各相的負(fù)荷時(shí)，必須注意互感器和負(fù)荷的接線方式。表3列出電壓互感器和負(fù)荷接線方式不一致時(shí)每相負(fù)荷的計(jì)算公式。 互感器在主接線中配置原則 1、電壓互感器配置 （1）母線。除旁

21、路母線外，一般工作及備用母線都裝有一組電壓互感器，用于同步、測量儀表和保護(hù)裝置。 旁路母線上是否裝設(shè)電壓互感器，要根據(jù)出線同期方式而定。 當(dāng)需用旁路斷路器代替出線斷路器實(shí)現(xiàn)同期操作時(shí)，則應(yīng)在旁路母線裝設(shè)一臺單相電壓互感器供同期使用。否則，不必裝設(shè)。 （2）線路。35kv及以上輸電線路，當(dāng)對端有電源時(shí)，為了監(jiān)視線路有無電壓、進(jìn)行同步和設(shè)置重合閘，裝有一臺單相電壓互感器。 （3）發(fā)電機(jī)。一般裝23組電壓互感器。 一組（三只單相、雙繞組）供自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置。 另一組供測量儀表、同期和保護(hù)裝置使用。該互感器采用三相五柱式或三只單相接地專用互感器，其開口三角形繞組供發(fā)電機(jī)在未并列之前檢查是否有接地故障之

22、用。 當(dāng)互感器負(fù)荷太大時(shí)，可增設(shè)一組不完全星型連接的互感器，專供測量儀表使用。 大、中型發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)常接有單相電壓互感器，用于100%定子接地保護(hù)。 （4）變壓器。變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同期或繼電保護(hù)的要求，設(shè)置一組電壓互感器。 2、電流互感器配置 （1）為了滿足測量和保護(hù)裝置的需要，在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)有電流互感器。 對于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，依具體情況按二相或三相配置。 （2）保護(hù)用電流互感器的裝設(shè)地點(diǎn)應(yīng)按盡量消除主保護(hù)裝置的死區(qū)來設(shè)置。 如有兩組電流互感器，應(yīng)盡可能設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保

23、護(hù)范圍之中。 （3）為了防止電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)，即盡可能不在緊靠母線側(cè)裝設(shè)電流互感器。 （4）為了減輕內(nèi)部故障對發(fā)電機(jī)的損傷，用于自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置的電流互感器應(yīng)布置在發(fā)電機(jī)定子繞組的出線側(cè)。 為了便于分析和在發(fā)電機(jī)并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)側(cè)。 4、高壓熔斷器的選擇 高壓熔斷器按額定電壓、額定電流、開斷電流和選擇性等項(xiàng)來選擇和校驗(yàn)。 （1）高壓熔斷器型式選擇 按安裝條件及用途選擇不同類型高壓熔斷器（如屋外跌落式、屋內(nèi)式）。對用于保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器應(yīng)選專用系列。 （1）. 額定電壓選擇 對于一

24、般的高壓熔斷器，其額定電壓un必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓uns。 但是對于充填石英砂有限流作用的熔斷器，則不宜使用在低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中，這是因?yàn)橄蘖魇饺蹟嗥鳒缁∧芰軓?qiáng)，在短路電流達(dá)到最大值之前就將電流截?cái)啵率谷垠w熔斷時(shí)因截流而產(chǎn)生過電壓，其過電壓倍數(shù)與電路參數(shù)及熔體長度有關(guān)，一般在uns=un的電網(wǎng)中，過電壓倍數(shù)約22.5倍，不會超過電網(wǎng)中電氣設(shè)備的絕緣水平，但如在unsun的電網(wǎng)中，因熔體較長，過電壓值可達(dá)3.54倍相電壓，可能損害電網(wǎng)中的電氣設(shè)備。 （2）. 額定電流選擇 熔斷器的額定電流選擇，包括熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。 1）熔管額定電流的選擇 為了保證熔斷器

25、載流及接觸部分不致過熱和損壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應(yīng)滿足以下的要求，即 inft infs 式中 inft熔管的額定電流； infs熔體的額定電流。 （2）. 熔體額定電流選擇 為了防止熔體在通過變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)35kv及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按式(13)選擇，即 infs =kimax 式中k可靠系數(shù)(不計(jì)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)k=1.11.3，考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)k=1.52.0)； imax一電力變壓器回路最大工作電流。 用于保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體，當(dāng)系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大或運(yùn)行過程中產(chǎn)生

26、涌流時(shí)不應(yīng)誤熔斷，其熔體按下式選擇，即 infs =kinc 式中k一可靠系數(shù)(對限流式高壓熔斷器，當(dāng)一臺電力電容器時(shí)k=1.52.0，當(dāng)一組電力電容器時(shí)k=1.31.8)； inc一電力電容器回路的額定電流。 （3）. 熔斷器開斷電流校驗(yàn) inbrich(或i) 式中inbr熔斷器的額定開斷電流 對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時(shí)用沖擊電流的有效值ich 進(jìn)行校驗(yàn)； 對于有限流作用的熔斷器，在電流達(dá)最大值之前已截?cái)?，故可不?jì)非周期分量影響，而采用i進(jìn)行校驗(yàn)。 （4） 熔斷器選擇性校驗(yàn) 為了保證前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源(或負(fù)荷)保護(hù)裝置之間動(dòng)作的選擇性，應(yīng)進(jìn)行熔體選擇性校驗(yàn)。各種型號熔斷

27、器的熔體熔斷時(shí)間可由制造廠提供的安秒特性曲線上查出。如所示，為兩個(gè)不同熔體的安秒特性曲線（infs1 infs2），同一電流同時(shí)通過此二熔體時(shí)，熔體1先熔斷。所以，為了保證動(dòng)作的選擇性，前一級熔體應(yīng)采用熔體1，后一級熔體應(yīng)采用熔體2。 熔體的安秒（保護(hù)）特性曲線 1熔體1的特性曲線； 2熔體2的特性曲線 對于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量兩項(xiàng)來選擇。 保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量兩項(xiàng)來選擇。 當(dāng)短路容量較大時(shí)，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。 5、支柱絕緣子和穿墻套管的選擇、支柱絕緣子和穿墻套管的選擇 支柱絕緣子的作用是支撐母線，穿墻套管的作用是

28、為了保證母線穿墻時(shí)絕緣。表 支持絕緣子與穿墻套管的選擇及其校驗(yàn)項(xiàng)目項(xiàng)目額定電壓額定電流熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定支持絕緣子un unsinbrich(或i) 穿墻套管in imait2ti2tdz 支柱絕緣子及穿墻套管的動(dòng)穩(wěn)定性應(yīng)滿足式（）的要求： falfca 式中fal 支柱絕緣子或穿墻套管的允許荷重； fca 加于支柱絕緣子或穿墻套管上的最大計(jì)算力。 fal可按生產(chǎn)廠家給出的破壞荷重fdb的60%考慮，即 fal=0.6 fdb (n) fca即最嚴(yán)重短路情況下作用于支柱絕緣子或穿墻套管上的最大電動(dòng)力，由于母線電動(dòng)力是作用在母線截面中心線上，而支持絕緣子的抗彎破壞荷重是按作用在絕緣子帽上給出的，如所示

29、，二者力臂不等，短路時(shí)作用于絕緣子帽上的最大計(jì)算力為： fca=fmax (n) fmax的計(jì)算說明如下： 布置在同一平面內(nèi)的三相母線(如圖3所示)，在發(fā)生短路時(shí)，支持絕緣子所受的力為 fmax=1.73 式中 a母線間距（m）。 lca一計(jì)算跨距（m）。對母線中間的支持絕緣子，lca 取相鄰跨距之和的一半。對母線端頭的支持絕緣子，lca 取相鄰跨距的一半，對穿墻套管，則取套管長度與相鄰跨距之和的一半。 6、母線和電纜的選擇 （1）母線的選擇與校驗(yàn) 母線一般按母線材料、類型和布置方式；導(dǎo)體截面;熱穩(wěn)定； 動(dòng)穩(wěn)定等項(xiàng)進(jìn)行選擇和校驗(yàn)；對于110kv以上母線要進(jìn)行電暈的校驗(yàn)；對重要回路的母線還要進(jìn)行

30、共振頻率的校驗(yàn)。本節(jié)僅對前四項(xiàng)加以介紹。 （1）. 母線材料、類型和布置方式 1）配電裝置的母線常用導(dǎo)體材料有銅、鋁和鋼。銅的電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性能好，是首選的母線材料。但是銅在工業(yè)和國防上的用途廣泛，還因儲量不多，價(jià)格較貴，所以一般情況下，盡可能以鋁代銅，只有在大電流裝置及有腐蝕性氣體的屋外配電裝置中，才考慮用銅作為母線材料。 2）常用的硬母線截面有矩形、槽形和管形。矩形母線常用于35kv及以下、電流在4000a及以下的配電裝置中。為避免集膚效應(yīng)系數(shù)過大，單條矩形截面積最大不超過1250mm2。當(dāng)工作電流超過最大截面單條母線允許電流時(shí)，可用幾條矩形母線并列使用，但一般避免采用4條及

31、以上矩形母線并列。 槽形母線機(jī)械強(qiáng)度好，載流量較大，集膚效應(yīng)系數(shù)也較小，一般用于40008000a的配電裝置中。管形母線集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度高，管內(nèi)還可通風(fēng)和通水冷卻，因此，可用于8000a以上的大電流母線。另外，由于圓形表面光滑，電暈放電電壓高，因此可用于110kv及以上配電裝置。 （2）. 母線截面的選擇 除配電裝置的匯流母線及較短導(dǎo)體(20m以下)按最大長期工作電流選擇截面外，其余導(dǎo)體的截面一般按經(jīng)濟(jì)密度選擇。 1）按最大長期工作電流選擇 母線長期發(fā)熱的允許電流ial，應(yīng)不小于所在回路的最大長期工作電流imax，即 kialimax （） 式中 ial一相對于母線允許溫度和標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條

32、件下導(dǎo)體長期允許電流。 k一綜合修正系數(shù)，與環(huán)境溫度和導(dǎo)體連接方式等有關(guān)。 2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面可使年綜合費(fèi)用最低，年綜合費(fèi)用包括電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的年電能損耗費(fèi)、導(dǎo)體投資和折舊費(fèi)、利息等。從降低電能損耗角度看，母線截面越大越好，而從降低投資、折舊費(fèi)和利息的角度，則希望截面越小越好。綜合這些因素，使年綜合費(fèi)用最小時(shí)所對應(yīng)的母線截面稱為母線的經(jīng)濟(jì)截面，對應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。表5為我國目前仍然沿用的經(jīng)濟(jì)電流密度值。 表5 經(jīng)濟(jì)電流密度值導(dǎo)體材料最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)tmax(h)3000以下300050005000以上裸銅導(dǎo)線和母線3.02.251.75裸鋁導(dǎo)線

33、和母線（鋼芯）1.651.150.9鋼芯電纜2.52.252.0鋁芯電纜1.921.731.54鋼線0.450.40.35 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面按下式計(jì)算 式中 imax通過導(dǎo)體的最大工作電流 jec經(jīng)濟(jì)電流密度 在選擇母線截面時(shí)，應(yīng)盡量接近按式()計(jì)算所得到的截面，當(dāng)無合適規(guī)格的導(dǎo)體時(shí)，為節(jié)約投資，允許選擇小于經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)體。并要求同時(shí)滿足式（）的要求。 （3）. 母線熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按正常電流及經(jīng)濟(jì)電流密度選出母線截面后，還應(yīng)按熱穩(wěn)定校驗(yàn)。按熱穩(wěn)定要求的導(dǎo)體最小截面為 式中 短路電流穩(wěn)態(tài)值 （a） ks集膚效應(yīng)系數(shù)，對于矩形母線截面在100mm2以下，ks=1 tdz熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間 c一

34、熱穩(wěn)定系數(shù) 熱穩(wěn)定系數(shù)c值與材料及發(fā)熱溫度有關(guān)。 （4）. 母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 各種形狀的母線通常都安裝在支持絕緣子上，當(dāng)沖擊電流通過母線時(shí)，電動(dòng)力將使母線產(chǎn)生彎曲應(yīng)力， 因此必須校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定性。 安裝在同一平面內(nèi)的三相母線，其中間相受力最大，即 fmax=1.73210-7kf (n) 式中 kf母線形狀系數(shù)，當(dāng)母線相間距離遠(yuǎn)大于母線截面周長時(shí)， kf =1。其他情況可由有關(guān)手冊查得。 l母線跨距(m) a母線相間距(m) 母線通常每隔一定距離由絕緣瓷瓶自由支撐著。因此當(dāng)母線受電動(dòng)力作用時(shí)，可以將母線看成一個(gè)多跨距載荷均勻分布的梁，當(dāng)跨距段在兩段以上時(shí)，其最大彎曲力矩為 若只有兩段跨距時(shí)，則 式中 fmax 一個(gè)跨距長度母線所受的電動(dòng)力（n）。 母線材料在彎曲時(shí)最大相間計(jì)算應(yīng)力為 式中 w一母線對垂直于作用力方向軸的截面系數(shù)，又稱抗彎矩（m3），其值與母線截面形狀及布置方式有關(guān)， 要想保證母線不致彎曲變形而遭到破壞，必須使母線的計(jì)算應(yīng)力不超過母線的允許應(yīng)力，即母線的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)條件為 （6）電纜的選擇與校驗(yàn) 電纜的基本結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電芯、絕緣層、鉛包（或鋁包）和保護(hù)層幾個(gè)部分。供配電系統(tǒng)中常用的電力電纜，按其纜芯材料分為銅芯和鋁芯兩大類。按其采用的絕緣介質(zhì)分油浸紙絕緣和塑料絕緣兩大類。 電纜制造成本高，投資大，但