1、第第6章章 交流與直流牽引變電所設交流與直流牽引變電所設 計計第第1 1節節 概述概述 變電所設計涉及的主要內容是變電所高壓設備的選擇，一般按照以下步驟進行： 選擇供變電工程的主結線； 根據設備的工作正常條件對設備進行初步選擇（如額定電壓、額定電流、最大工作電流、戶內還是戶外等）； 根據設備工作的異常工作條件對設備進行校驗（如根據短路電流進行熱穩定校驗和動穩定校驗、根據過電壓進行耐壓水平校驗等）； 如果校驗通過，則所選設備可以正常工作，否則要重新選擇，注意在選擇設備時要注意工程的經濟性； 在完成高壓設備的選擇設計后，進行配電裝置的設計，繪出平面布置圖和斷面圖； 完成配電裝置的設計后，進行防雷系

2、統的設計； 在完成一次系統的設計后，分別二次系統的控制、測量和保護部分進行設計，完成對二次設備的選擇和校驗，繪出二次系統展開圖； 對交流電源和直流電源系統進行設計。 上述步驟僅僅是一個一般性的流程，在實際設計中，可能存在某些步驟的反復。 對于具體的高壓設備來說，設計可歸結為：選擇、校驗，如果校驗通過，則選擇合格，否則重新選擇，在校驗。 對設備的選擇依據通常是工作的正常條件。 對設備的檢驗依據通常是設備工作的異常條件。 針對對設備校驗，主要從發熱和受力兩個方面考慮。第第2 2節節 電器與載流導體的發熱和負載能力電器與載流導體的發熱和負載能力1 1、電器與載流導體正常工作下的發熱容許溫度、電器與載

3、流導體正常工作下的發熱容許溫度 電器或載流導體中流過的電流將導致其發熱，發熱的結果可能引起： 發熱導致金屬材料的機械強度下降； 發熱導致電器設備的絕緣熱老化； 發熱導致電能損耗增加； 大電流甚至會燒毀電器（如導體之間的連接處）。 為了防止出現以上情況，在電器與載流導體的選擇時，要根據負荷電流選擇電器的額定電流，根據經濟電流密度計算并選擇導線截面。2 2、電器和載流導體在正常工作容許發熱下的過、電器和載流導體在正常工作容許發熱下的過載能力載能力 發熱導致的溫度升高，分兩種情況：一種是長期發熱，另一種是短期發熱。導體的散熱形式有：傳導、輻射和對流。 無論是何種發熱情況，其熱平衡方程式都是：發熱量=

4、散熱量+導致溫度升高所需要的熱量。即： 熱源有：電流流過導體所產生的熱量，渦流損耗產生的熱量，介質損耗產生的熱量等（焦耳）； 導體溫度升高所吸收的熱量：G導體質量（公斤），C導體比熱（焦耳/公斤/）；dtKSGCddtQ 散熱：對于暴露在空氣中導體，考慮其散熱形式為輻射，K散熱系數（W/平方米/），S散熱有效面積，導體溫升。 注意：溫度與溫升的差別。 上式的解為： 其中： 為穩態溫升， 為溫度變化時間常數。 上式與一階電路的解具有相似的意義，當發熱量與散熱量相等時，導體的最終溫度將穩定下來，比熱、散熱系數等可以通過查手冊獲得。TtTtwee0)1 (KSQwKSGCT 當導線電流減小后，導線溫

5、度下降，因此導線的冷卻時的溫度變化量： 對于裸導線，導線電阻為R，導線的最終容許溫度為 ，則導體的容許電流為 ： 設計中采用的導線材料、導線安裝方式、導線的運行環境等，對于導線的容許電流有很大的影響。導線的發熱和散熱計算是很復雜的，因此，按自然冷卻條件（環境溫度25、導體最高溫度70） TtweXUXUIRKSIXUXU 計算和編制了標準截面導線的長期允許電流表，供設計時查用。所以在設計時，對這中情況，一般就是查表。 上面的溫升計算結果是在導線中電流穩定的情況下獲得。 由于導線中流過的電流不是一個恒定值，因此導致導線發熱計算的復雜化，通常的做法是根據等效發熱原則： 把日負荷曲線分成若干段（視曲

6、線的形狀定），每段曲線中把最大負荷段單獨劃分出來，把剩下部分根據持續平均電流產生的熱量與除最大負荷電流外負荷產生的熱量相等的原則，可以計算出等效持續平均電流，則導線溫升曲線計算就是其溫度上升，然后下降，再上升，在下降，最終找出導線的最高溫升。 1）計算最大負荷系數： -周期內平均電流值， -周期內最大電流值。 2）計算電流過載系數 t-一周期時間， -最大負荷電流持續時間。 MppIIkpIMIMpMttktK.2Mt 如果 1，則說明該設備可以過負荷運行。該設備的最大允許工作電流為： 以上計算的允許工作電流在進行導線和開關選擇的時候會用到。MKeMIK第第3節節 短路電流通過導體時的發熱和電

7、動短路電流通過導體時的發熱和電動力計算力計算1 1、載流導體短路時的發熱計算、載流導體短路時的發熱計算 上面在進行導線溫升計算時，并沒有考慮一旦出現短路的情況，在導線中流過短路電流時，由于短路發生到消失過程很短暫，因此，可以認為，短路電流產生的熱量幾乎無法散發到大氣中，也就是說，短路電流產生的熱量全部為導線吸收。 短路電流引起的導體發熱，可以不考慮發熱過程中的散熱，因此導體溫度與短路電流產生熱量之間的關系為（具體推導過程略）： 、 分別為短路電流周期分量和非周期分量引起的熱效應。、分別為短路起始和終了時的“熱脈沖”。 2 2、短路電流周期分量和非周期分量熱效應的計、短路電流周期分量和非周期分量

8、熱效應的計 算算 從前面的分析，不難知道：短路電流發熱可以分為兩部分，一部分是短路電流周期分量的熱效應，另一部分是非周期分量的熱效應。 按理我們可以分別計算出短路電流和非周期分量短路電流的熱效應后，獲得短路電流的熱效應，但是 szfizAAQQzQfiQ實際上這是不可能的，因為短路電流是時間的函數，而且是非線性函數。 當然，通過對短路電流函數的積分來獲得結果，不過積分值的計算也不是一件容易的事，對于一條給定的曲線，我們當然可以實現其積分計算，但對于一條不是確定的曲線，則積分結果會存在誤差。從工程實踐的角度出發，對積分的結果精度也沒有過高的要求，因此，實際上積分結果通常用若干時間點上的值通過數值

9、計算的方法獲得。 顯然，在工程應用中，如果采取上述計算方法，則計算過程將會比較復雜，等值時間法計算導體的發熱是一個簡捷而有效的方法。 由前述內容可知：導體發熱溫度計算實際上歸結為短路電流在某一時間段上導體發熱量的計算問題。等值時間法計算熱效應的思想是：用于計算熱效應的電流是短路電流的穩態值，相應的短路電流周期分量發熱時間和短路非周期分量的發熱時間不取以實際短路電流通過時間，而是分別以和來代替，從而有： 計算出暫態短路電流周期分量與穩態短路電流之比： 由周期分量等值時間曲線可以查出 ，從而計算出 ，如果短路時間最大給出了5秒，如果大于5秒，則 。查曲線時，需要知道短路持續 fZZfZZdtItI

10、QQQ22IIZ ZtZQ5)5(dzzttt時間，這個時間可取為被保護設備的繼電保護最慢動作時間和開關的固有動作時間之和。 對于短路電流非周期分量熱效應，一般情況下取： 3 3、短路電流作用下母線電動力的計算、短路電流作用下母線電動力的計算 當導線中有電流通過時，在導線周圍就會產生一個磁場，如果附近存在導線且導線中流過電流，則該導線將受力（電動力），對于空氣中兩平行細導線（中心間距為a，導線長度為l），有： 牛 上式成立的前提條件是導線為細長導線（ ）2 05. 0fzt721102aliiFal 否則就要引進修正系數 ，該修正系數可以通過差別獲得。 在三相交流電路中，流過導線的是交流電流，

11、各相導線所受到的電動力是不同的，且每時刻的電動力也是不同的，如果三相導線平放在同一平面中，則中間導線所承受的電動力最大： 上式的最大值為： 上式就是計算導體承受短路電流時電動力的依據。xK7210)2402sin(2tIalKFmx72310)(73. 1chxialKF第第4 4節節 選擇電氣設備時短路計算點的確定選擇電氣設備時短路計算點的確定 在進行變電所電器設備選擇時，需要對電器設備進行熱穩定和動穩定校驗，進行上述校驗的數據來源于短路電流計算的結果，因此在進行上述校驗前，要進行短路計算，就必須首先確定假想短路點。 把可能出現的最大短路電流計算出來，因此計算短路電流的條件是最大運行方式下的

12、最大短路電流。 我們知道：在最大運行方式（可能投運的發電機投入運行、可能出現的變壓器并聯運行方式、可能出現的輸電線路并聯運行方式和可能出現的母線運行方式）的條件下，可能出現最大短路電流的短路故障方式有三相短路和兩相短路。如果變電所與電源之間的電氣距離較遠，就取三相短路電流。 在進行短路電流計算時，根據不同的用途分別計算出不同時間的短路電流。 通常在末端變電所的短路計算時，給出的條件是變電所入口處的短路容量，實際上，這個短路容量對應著一個短路電抗。 在選擇短路點時，要考慮到設備可能受到的最大短路電流的影響。 短路電流計算時，需要考慮系統是作為無窮大容量電源出現還是有限容量電源出現。關于短路電流計

13、算的方法，可參照電力系統分析課程的有關章節內容。第第5 5節節 母線、電纜與支持絕緣子的選擇母線、電纜與支持絕緣子的選擇 變電所主要一次設備：斷路器、隔離開關、母線、導線、電纜、絕緣子、電流互感器、電壓互感器、避雷器、電抗器等。 本課程主要地設計變電所一次設備的選擇和校驗問題。在進行變電所設計時，大量的數據來源于電力工程設計手冊這一類的資料。 一般來說：根據設備的運行地點地點、環境環境、正常工正常工作電壓和電流（含可能出現的過負荷情況）作電壓和電流（含可能出現的過負荷情況）等初步確定選用的設備型號；根據短路計算參數對所初步選定的設備進行校驗，如果校驗通過，則所選設備合格， 否則就要調整選擇，對

14、調整后的設備再校驗，直至合格。 如果沒有辦法在現有設備中選出合格的，則要采取技術措施確保選擇設備合格（如加限流設備）。 通常根據短路參數校驗的項目，對于不同的設備有所差別，主要校驗項目有：動穩定（在短路電流引起的電動力作用下，設備不會受到損壞）和熱穩定（短路電流發熱不會造成設備的損壞）。 通常，對于載流設備（如開關、母線）需要進行熱穩定校驗，對于需要承受短路電流引起的電動力的設備（如絕緣子、開關），需要進行動穩定校驗，有些設備只要進行上述兩種校驗之一（如絕緣子），而有些設備則兩種校驗都要進行（如開關）。 除了上述兩種校驗項目之外，其它的一些校驗項目則與具體的設備有關，如互感器的容量校驗。 母線

15、和電纜的選擇是根據不同的工作條件確定，設計內容有：母線和電纜的導電截面積、母線和電纜的結構形式和材料。確定后進行動穩定校驗和熱穩定校驗。動穩定校驗 熱穩定校驗 經濟電流密度 長期最大工作電流 校驗計算項目 選擇計算項目 母線的選擇母線的選擇 母線一般有硬母線和軟母線，前者多用于屋內配電裝置，后者在屋外配電裝置中常用。導電材料可以是銅或鋁。 按最大長期工作電流選擇母線截面 要求根據導線允許溫度查表獲得的允許電流大于母線長期工作電流。即： 查表獲得的數據是在標準環境溫度（25）下的數據，當環境溫度高與該溫度不一致時，通過下式修正：max.gxuII式中： 或通過查表獲得。實際計算時，可首先修正長期

16、工作電流，即： 按經濟電流密度選擇母線截面 導線發熱損耗隨著導線截面積的增加而降低，同時，導線截面積的增加將導致導線的投資和維護費用增加，考慮上述兩條件可獲得導線的年運行費用，對應年運行費用最小值，就是導線的經濟截面積。xuxutIKI.25xuxutKKIIggmax.max. 每種材料的導線都有一個經濟電流密度（根據最大負荷利用小時數），由導線的長期工作電流除以經濟電流密度就可以獲得導線的經濟截面積。即：式中： 為導線長期工作電流（A）， 為經濟電流密度（A/ ）。 故導線截面的選擇有兩種方法：根據最大長期工根據最大長期工作電流作電流，根據經濟電流密度根據經濟電流密度。 根據經濟電流密度選

17、擇導線的實際流程根據經濟電流密度選擇導線的實際流程：一般來說，選擇導線時，首先確定導線材料，一般是先鋁后銅，在鋁導線不能滿足要求時才考慮銅導線，根據ngjIS 2mmgInj最大負荷利用小時數和導線材料確定經濟電流密度（查表），計算出導線截面，查表，選擇一款比計算截面大但最接近計算截面的導線。 根據最大長期工作電流選擇導線的實際流程根據最大長期工作電流選擇導線的實際流程：根據給出的最大長期工作電流，查表，取一款允許電流大于該長期工作電流且最接近該電流的導線。注意進行環境溫度修正。 根據經濟電流密度選擇的導線可能與根據最大長期工作電流選擇的導線不一樣，但最終選擇的導線截面一定能滿足最大長期工作電

18、流的要求，一般情況下，用經濟電流密度選擇出來的導線截面要大一些。 實際上，按經濟電流密度選擇導線截面積的方法多用于輸電線路而非母線，母線通常按照最大長期工作電流來選擇其截面積。 母線的校驗母線的校驗 按短路條件校驗母線的熱穩定性 母線的最小容許截面為： 式中的C值可根據導線材料、短路發生的起始溫度通過查表獲得。 在這里提一點看法：在進行設計的時候，有很多參數我們不見得完全知道，如上面提到的短路fizQQCS1min發生時導線起始溫度，肯定是在環境溫度的基礎上加上一個溫差，這個溫差取多少就與工作經驗有關了。 按短路條件校驗母線的機械穩定性 分別對屋內和屋外兩種條件進行校驗。1 1屋內安裝的母線屋

19、內安裝的母線 屋內母線為硬母線，導線的截面形狀以矩形居多（一般屋內配電裝置的電壓等級較低，因此電流較大，為避免趨膚效應引起導線電阻增大而選矩形）。 屋內配電裝置的導線從屋外引進時，需要通過 墻體，在墻體中的導線用穿墻套管防護，而在屋內，導線則需要用支持絕緣子固定，因此，對于屋內安裝的母線來說，在短路電流產生的電動力作用下，母線不會產生變形是進行機械穩定性校驗的目標。 對于跨距數大于2（對母線的支持點多于3），母線的最大彎距為： N.M（牛米） 如果跨距數等于2，則母線的最大彎距為： 對于截面積為W的母線，最大計算應力為：10FlM 8FlM （Pa） 對于水平放置的母線，有 ，對于垂直放置的母

20、線，有 計算出導線的最大應力后，根據材料不同，查得導線的允許應力，應該有： 如果不滿足要求，可以有兩個調整方法：一是重新選擇能滿足要求的導線截面積、形狀和導線放置方式；或者是改變支持絕緣子的位置。不過一般盡量不要采用增大導線截面的方法。 以上介紹的是矩形母線的應力計算，對于如槽型母線，應力的計算要復雜一些，這方面內容，大家可以在課后自學。82)3(1073. 1aWlich2)6/1 (bhW hbW2)6/1 (xu2 2屋外安裝的母線屋外安裝的母線 屋外安裝的母線和屋內安裝的母線，在動穩定校驗上存在一定的差別，前者一般使用軟母線（多股導線，如鋼芯鋁絞線），而后者則一般使用硬母線，在安裝方式

21、上也存在著差別，同時，自然環境的差別也是原因之一。 其余略。 通過上面討論的母線選擇、校驗計算方法，可以總結出來在一次設備的選擇校驗設計中需要關注的問題：該設備需要進行哪些選擇項目的計算？進行哪些校驗項目的計算？如果直接選擇不到設備該如何處理？如果校驗通不過該如何處理？存在多個選擇依據時，如何給這些依據排個先后順序？某些校驗項目通不過時，該采取何種技術手段解決？等。 下面，我們通過計算例子來演示前面討論的內容。例：某變電站，電源進線的最大電流為1100A，最大負荷利用小時為3200小時/年，繼電保護動作時間為0.1秒，斷路器動作時間為0.2秒，環境溫度35，母線水平放置， ，選擇母線并校驗其熱

22、穩定。（要求選擇鋁母線） 解：1）選擇)( ,20,28)2()3()3( IIkAIkAI計算出溫度修正系數為：把長期最大工作電流修正為： 查表，選擇的導線為LMY型單條硬母線，母線截面積為 ，允許載流量為1361A。 根據最大負荷利用小時數3200小時/年和選擇鋁母線的要求，查表得到：則母線計算截面積為 :882. 02570357035KA1247882. 011002/15. 1mmAjn25 .95615. 11100mmjISng1080 因此，選用LMY型單條硬鋁母線，母線截面積為 。 因為環境溫度不等于25，因此計算修正系數為： 查表得到所選擇的母線長期允許載流量為1674A，

23、但該數據是環境溫度為25的數值，因此修正為： 經過修正后的長期允許載流量依然大于1100A，說明選擇LMY- 母線正確。 實際工程設計中，選擇的母線應該為LMY- 單條硬鋁母線。10100882. 02570357035KA5 .1476882. 01674108010100 通過上面計算我們也可以看出，一般情況下，采用經濟電流密度選擇出來的母線截面積要大一些。 實際上，本計算例題已經考慮到同學們在進行導線（如電纜或輸電線路）截面選擇方面的計算。2）熱穩定校驗短路存在時間為0.3秒，應考慮非周期分量的影響。查圖6.8得， 秒。按起始溫度為40取C值有：4 . 12028 II4 . 0zt22

24、2min4 .14371. 09920000)4 . 105. 04 . 0(200009911mmQQCSfiz 小于母線截面積。因此選擇合格。由該熱穩定校驗計算結果也可以看出，上面兩種導線截面積計算出來的結果都能滿足要求。例：同上例，三相母線的中心距離為40cm，支持絕緣子間距為100cm，跨數大于2，進行動穩定校驗。解：取沖擊電流為： 因此三相短路時的相間電動力為： N前例選擇的導線截面為，母線水平放置，因此抗彎摸量為：kAIich4 .712855. 255. 2 95.88110104 .7173. 11073. 17627aiiFch352210067. 108. 001. 061

25、61mbhW母線的計算應力為： Pa 查表知，鋁母線的允許應力為 Pa，因此母線的計算應力小于允許應力。校驗合格。 電力電纜的構造及其選擇電力電纜的構造及其選擇 電力電纜的構造 電力電纜一般由導電芯線、絕緣層和防護層構成。導電芯線可以是單股導線，也可以是多股導線，導電材料多是銅或鋁，其截面以圓形和扇形居多。絕緣層用于導體之間的絕緣保護，以絕緣紙居多。防護層分內防護層和外防護層，內防護層的作 65102657. 810067. 11095.88110WFWM61069用在于防止絕緣受潮和有害物質的侵害（如酸性物質、堿性物質等），外防護層主要作用是防止電纜的機械損傷，內防護層主要由橡膠等材料做成，

26、外防護層主要由金屬材料做成（又稱鎧裝）。 大家可以通過書上的示意圖了解電力電纜的構造。 電力電纜的選擇 選擇電力電纜時，首先要根據用途、電纜埋設環境、電壓等級等初步選定電纜類型。 在選定電纜類型后，進行電纜纜芯截面的選擇，電力電纜的纜芯截面根據最大容許電流或經濟電流密度選定。 電纜截面的選擇、電纜動穩定校驗及熱穩定校驗與母線有關的計算相同，注意查表的差別。 支持絕緣子及穿墻套管的選擇支持絕緣子及穿墻套管的選擇 母線架設需要支持絕緣子，導線從屋外引進或引出到屋內需要穿墻套管，對于穿墻套管，由于導線穿過其中，故其導體必須按照長期最大工作電流選擇，同樣，其校驗方法與母線的校驗方法相同。而支持絕緣子則

27、需校驗動穩定。 按電壓選擇按電壓選擇 要求絕緣子和穿墻套管的工作電壓小于其允許最大電壓。戶外安裝的絕緣子需要進行爬距校驗。 按最大長期工作電流選擇絕緣套管按最大長期工作電流選擇絕緣套管 對于穿墻套管，其額定電流必須大于其長期工作電流。當環境溫度超過40時，必須進行修正。 按短路時熱穩定性校驗穿墻套管按短路時熱穩定性校驗穿墻套管 對于穿墻套管，有： 按短路時機械穩定性校驗機械強度 穿墻套管在受力情況方面與支持絕緣子相似，其受力計算公式為： N 式中：a為絕緣子的中心距， 和 分別為計算絕緣子與其兩側絕緣子之間的距離，對于穿墻套管，取 。RtfiZdtIQQQ27212)3()3(max10)(7

28、3. 121lliaFch1l2l21ll 考慮一定的裕度，則：例：某變電站屋內配電裝置，母線水平置， ,選擇母線支持絕緣子。絕緣子之間距離相等，絕緣子之間距離1.2米，相間距離0.7米，沖擊系數取1.8。解：沖擊電流為： 支持絕緣子上母線的電動力為： N取安全系數為1.67。則： xuFF6 . 0maxkAI28 kAIkichch12.712854. 22 1500107 . 02 . 17112073. 11073. 17272aLiFch2505150067. 167. 1F因此選擇支持絕緣子為：ZA-10Yl 母線水平放置，無需對力臂的不同進行歸算，選母線水平放置，無需對力臂的不同

29、進行歸算，選擇擇ZA-10T的同學也算對。的同學也算對。某變電站屋內配電裝置，母線水平放置， ，已經選擇穿墻套管CLB-10/600。絕緣子之間距離相等，絕緣子之間距離1.2米，相間距離0.7米，沖擊系數取1.8。對該選擇的穿墻套管進行動穩定校驗。解：沖擊電流為： 支持絕緣子上母線的電動力為： NkAI28 kAIkichch12.712854. 22 1500107 . 02 . 17112073. 11073. 17272aLiFch穿墻套管承受的電動力為： N查CLB-10/600的破壞荷重為7500N。因此有： 滿足要求。75015005 . 05 . 0F750450075006 .

30、 0第第6 6節節 開關設備的選擇開關設備的選擇 通過前面內容的學習，我們可以初步地了解了變電所高壓設備的設計流程、步驟和方法。1 1、高壓斷路器的選擇、高壓斷路器的選擇 斷路器種類、形式的選擇斷路器種類、形式的選擇 目前一般使用的斷路器類型有：少油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器，要根據使用場合和用途選擇斷路器類型，少油斷路器屬于通用產品，如果沒有特殊要求，一般選少油斷路器；真空斷路器分合閘時間短、允許動作次數多，一般頻繁操作和對動作時間有特殊要求的場合使用；SF6斷路器絕緣性能好，一般用于高壓系統中。 聲明：低壓系統、中壓系統和高壓系統的區分。 斷路器額定電壓、額定電流選擇斷路器額定電壓、

31、額定電流選擇 斷路器的額定電壓應按照斷路器安裝地點的工作電壓考慮，額定電流要大于斷路器長期流過的最大電流（短路電流除外）。應滿足以下條件： 且 按開斷電流或斷路器斷流容量選擇按開斷電流或斷路器斷流容量選擇 斷路器的額定開斷電流要求大于短路電流，取何時間短路電流則要看保護的動作時間。geUU geII 對于快速分閘開關（如真空開關），可以取短路的次暫態電流為選擇用短路電流。 對于其它開關，則根據保護的最短動作時間加上開關的固有分閘時間作為計算短路電流的時間。 如果沒有保護動作時間的資料，一般可按照0.030.05秒計；如果沒有斷路器的固有分閘時間參數，一般可按照真空短路器，取0.05秒，其它斷路

32、器取0.10.15秒。 高壓開關的額定開斷電流或額定斷流容量應滿足： 或 dtekIIekeedIUS32 2、高壓斷路器的校驗、高壓斷路器的校驗 開斷電流開斷電流 要求： 為斷路器額定開斷電流。 為第t秒短路電流，這個時間由兩部分組成：開關固有分閘時間+繼電保護動作時間。 當短路發生后約0.1秒，一般來說，短路電流的非周期分量就已經衰減完畢，可直接取短路電流的周期分量計算。熱穩定校驗熱穩定校驗dtekIIekIdtI 要求： 是開關廠家給出t秒的熱穩定電流， 為短路穩態電流， 為短路電流等值時間。 對應著短路電流周期分量發熱的等值時間， 對應著短路電流非周期分量發熱的等值時間。 可以通過查表

33、獲得， 也可以根據以下公式進行熱穩定校驗： 短路電流周期分量和非周期分量的發熱計算，參見書上P233處。eqttItI22tIIeqteaepeqtttepteatept2 22 05. 005. 0IIteafiZtQQtI2 為故障切除時間。 工程應用中，一般使用前一種方法。 動穩定校驗動穩定校驗 動穩定校驗要求： 值有開關參數查得。如SN10-10I的 ，SN10-10II的 。 dtdtdzZtIIIQ12)()(10222/2 )(2sA dt22 203. 0ItIQfzfichpii pikAip52kAip743 3、高壓熔斷器的選擇、高壓熔斷器的選擇 按額定電壓選擇按額定電壓

34、選擇 同斷路器。 按熔管和熔體額定電流選擇按熔管和熔體額定電流選擇 要求熔管的額定電流熔件的額定電流 電路的最大長期工作電流。 一般取：熔件額定電流=可靠系數負荷最大工作電流。4 4、高壓熔斷器校驗、高壓熔斷器校驗 開斷電流校驗開斷電流校驗 分兩種情況處理 對于無限流作用的熔斷器，可按其額定開斷電流大于等于最大沖擊電流有效值校驗； 否則按照額定開斷電流大于等于短路起始周期分量來校驗，一般產品目錄中給出熔斷器在其額定電壓下的極限開斷電流，可換算成在電網電壓下的極限開斷電流=額定電壓下極限開斷電流額定電壓與電網電壓的比值。 熔斷器選擇性配合的校驗熔斷器選擇性配合的校驗 熔斷器熔斷時間與流過的電流之

35、間的關系為熔體的安-秒特性，如果存在多級熔斷器，就必須校驗熔斷器之間的熔斷選擇性。 如果存在線路保護，也要與保護進行配合（選擇性）。5、負荷開關與隔離開關的選擇及校驗負荷開關與隔離開關的選擇及校驗 與高壓斷路器計算相似，無需校驗斷流容量或開斷短路電流。例：10千伏饋線短路器，線路工作電流350安，線路上過電流保護動作時間2秒，饋線出口三相短路電流值為： 。開關工作地點：戶內配電裝置。 1)選擇該斷路器型號； 2)對斷路器進行熱穩定校驗； 3)對斷路器進行動穩定校驗。kAikAIkAIch5 .50;20;5 . 8 解： 1)根據斷路器的工作環境、電網電壓等級、線路工作電流和 ，初步選擇斷路器

36、型號為：SN10-10I。該斷路器參數如下： ，斷路器固有分閘時間0.05秒。 2)熱穩定校驗 短路電流持續時間：2+0.05=2.05秒 因此由教科書圖6.8查得： 秒所以： I42 .20,52,2 .20,600,1022tIkAikAIAIkVUtpeknn35. 25 . 820 II9 . 2zt合格。 3)由： 可知：合格。例：10千伏饋線隔離開關，線路工作電流350安，線路上過電流保護動作時間2秒，饋線出口三相短路電流為： 。開關工作地點：戶內配電裝置。 1)選擇該隔離開關型號； 2)對隔離開關進行熱穩定校驗； 3)對隔離開關進行熱穩定校驗。42 .208176. 3)35.

37、205. 09 . 2(8)05. 0(22222 2zdtIQkAikAichp5 .50,52chpiikAikAIkAIch5 .50;20;5 . 8 解： 1）根據隔離開關的工作環境、電網電壓等級、線路工作電流，初步選擇隔離開關型號為：GN6-10T/600。該斷路器參數如下：注：如果第一步選擇注：如果第一步選擇GN6-10T/400GN6-10T/400，只要在進行動，只要在進行動穩定校驗后修正為穩定校驗后修正為GN6-10T/600GN6-10T/600也可以。也可以。 2)熱穩定校驗 短路電流持續時間：2+0.05=2.05秒因此由教科書圖6.8查得： 秒514,52,600,

38、1022tIkAiAIkVUtpnn35. 25 . 820 II9 . 2zt所以：合格。 4)由：可知：合格。 5148176. 3)35. 205. 09 . 2(8)05. 0(22222 2zdtIQkAikAichp5 .50,52chpii第第7 7節節 儀用互感器的選擇儀用互感器的選擇1 1、電壓互感器的選擇、電壓互感器的選擇電壓互感器的選擇包含以下內容：額定電壓選擇額定電壓選擇一般來說要根據測量監視點的電壓等級來確定，要求互感器原邊電壓滿足：副邊電壓選擇與原邊接線有關： eeUUU9 . 01 . 11中性點不接地或經消弧線圈接地 中性點接地 相電壓 線電壓 高壓側接法 開口

39、三角線圈 副線圈線圈 按工作場所選擇按工作場所選擇戶內、戶外。按構造選擇按構造選擇 ，采用油浸式普通結構或環氧樹脂澆注干式結構； ，采用串級式電壓互感器。精確度等級選擇精確度等級選擇 有測量儀表或繼電器的形式和用途，確定電壓互感器的精確度等級，查表，獲得互感器在該精確度下的額定容量（校驗用）。一般來說，可以根據以下原則確定精確度等級：100/3 100 100 副邊電壓（V） 3/100kV35kV110 計量用（接電度表），0.5級； 供給監視用電度表、功率表或發電廠的電壓繼電器，1級； 供給監視用電壓表、電壓繼電器，3級。按副邊負荷選擇按副邊負荷選擇要求：即副邊負荷的總和小于相應精確度等級

40、對應的額定容量。2 2、電流互感器的選擇、電流互感器的選擇按額定電壓選擇按額定電壓選擇nSS 2pwUU即電流互感器安裝位置的工作電壓小于該電流互感器允許的最大工作電壓。按額定電流選擇按額定電流選擇 即電流互感器安裝位置的原邊最大長期工作電流小于該電流互感器原邊額定電流。 以40為界，環境溫度每降低1，I1n 可增加0.5%，直至0.2In，當環境溫度高于40時，則有 。按裝置種類和互感器的型式選擇按裝置種類和互感器的型式選擇 電壓等級610kV的電流互感器，多選擇澆注絕nwII1max.4075741nnII絕緣式，而電壓等級為35kV及以上的電流互感器，多選擇戶外型或安裝在變壓器、斷路器套管中的。按精確度等級和副邊負荷選擇按精確度等級和副邊負荷選擇與電壓互感器相似：計量用（接電度表）：0.5級；監視用電度表、功率表、發電廠電流表：1級；監視用其它表計：3級；只用于觀測有無的表計：10級。要求：其中： 可以