1、第六章第六章 導體和電器設備的原理與選擇導體和電器設備的原理與選擇主要內容主要內容 電器設備選擇的一般原則電器設備選擇的一般原則 高壓斷路器的原理與選擇高壓斷路器的原理與選擇 隔離開關的用途與選擇隔離開關的用途與選擇 互感器的作用互感器的作用 電流互感器的誤差與選擇電流互感器的誤差與選擇 電壓互感器的誤差與選擇電壓互感器的誤差與選擇 電抗器的選擇電抗器的選擇 導體、電纜的選擇導體、電纜的選擇一、導體和電器選擇的一般原則一、導體和電器選擇的一般原則各類電器設備選擇遵循的共同原則是：各類電器設備選擇遵循的共同原則是： 按正常工作條件進行選擇；按正常工作條件進行選擇； 按短路狀態校驗熱穩定和動穩定。

2、按短路狀態校驗熱穩定和動穩定。 1 1、按正常工作條件選擇電器設備、按正常工作條件選擇電器設備 （1 1）額定電壓）額定電壓 U UN N U UN NS S U UN N-電器設備額定電壓；電器設備額定電壓； U UN NS S - -電網額定電壓電網額定電壓（2 2）額定電流）額定電流 I IN N I Imaxmax I IN N -電器設備在額定環境溫度下的長期允許電流電器設備在額定環境溫度下的長期允許電流 I Imaxmax - -電器所在回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流電器所在回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流 （3 3）當地環境條件）當地環境條件 海拔修正海拔修

3、正U UN N 一般設備用于一般設備用于1000m 110kV1000m 110kV及以下及以下2000m2000m10003500m -1%/100m 10003500m -1%/100m 否則采用高原型設備或外絕緣高一級否則采用高原型設備或外絕緣高一級 溫度修正溫度修正I IN N 電氣設備額定環境溫度電氣設備額定環境溫度404040604060度，度，-1.8%/-1.8%/度；低于度；低于4040度，度，+0.5%/+0.5%/度，最大小于度，最大小于1.2I1.2IN N典型回路最大持續工作電流典型回路最大持續工作電流I Imaxmax的計算方法的計算方法 發電機、變壓器回路發電機、

4、變壓器回路-1.05-1.05倍發電機、變壓器的額定電流倍發電機、變壓器的額定電流若變壓器允許過負荷，按若變壓器允許過負荷，按1.32.01.32.0倍變壓器倍變壓器IN 電動機回路電動機回路 - -電動機額定電流電動機額定電流 出線回路出線回路-除了正常負荷電流，還考慮事故時由其它回路轉移除了正常負荷電流，還考慮事故時由其它回路轉移過來的負荷過來的負荷 主母線、母聯回路主母線、母聯回路 - -母線上最大一個母線上最大一個發電機或變壓器發電機或變壓器的的I Imaxmax 母線分段電抗器回路母線分段電抗器回路 - -母線上最大一臺發電機跳閘時，保證母線上最大一臺發電機跳閘時，保證該段母線負荷所

5、需的電流，或最大一臺發電機額定電流的該段母線負荷所需的電流，或最大一臺發電機額定電流的50508080 2 2、按短路情況校驗、按短路情況校驗 短路熱穩定校驗短路熱穩定校驗 I I t t2 2 t t Q Qk k Q Qk k ：短路電流產生的熱效應；短路電流產生的熱效應；I It t 、t t ：電器允許通過的熱穩定電流和時間電器允許通過的熱穩定電流和時間 電動力穩定校驗電動力穩定校驗 i ieses i ish sh 或或 I Ieses I Ishsh i ishsh 、I Ishsh - -短路沖擊電流幅值和有效值；短路沖擊電流幅值和有效值； i ieses 、I Ieses -

6、-電器允許通過的動穩定電流的幅值和有效值。電器允許通過的動穩定電流的幅值和有效值。 不需要校驗熱穩定或動穩定的情況不需要校驗熱穩定或動穩定的情況a. a. 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩定。用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩定。b. b. 采用有限流電阻的熔斷器保護的設備可不校驗動穩定。采用有限流電阻的熔斷器保護的設備可不校驗動穩定。c. c. 裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電器可不驗算熱穩定裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電器可不驗算熱穩定和動穩定。和動穩定。 3 3、短路電流計算條件、短路電流計算條件 1 1）容量和接線容量和接線 按本工程的最終容量計算，并考慮本工程建按本工程的最終容量計算

7、，并考慮本工程建成后成后5 51010年的電力系統遠景發展規劃，按可能發生最大短路年的電力系統遠景發展規劃，按可能發生最大短路電流的正常接線方式進行短路計算。電流的正常接線方式進行短路計算。2 2）短路種類短路種類 一般按三相短路進行驗算。一般按三相短路進行驗算。3 3）選擇短路計算點選擇短路計算點 在短路計算接線中，選擇通過電器的短在短路計算接線中，選擇通過電器的短路電流為最大的點為短路計算點。路電流為最大的點為短路計算點。 4 4）短路計算時間短路計算時間 驗算熱穩定的計算時間驗算熱穩定的計算時間 t tk k = t= tprpr + t + tbr br t tbrbr = t = t

8、inin + t + ta at tprpr: :后備保護動作時間；后備保護動作時間；t tbrbr: :斷路器全開斷時間；斷路器全開斷時間；t tinin: :斷路器固有分閘時間；斷路器固有分閘時間；t ta a : :斷路器開斷時斷路器開斷時, ,電弧持續時間電弧持續時間, ,對對SF6SF6和壓縮空氣斷路器約為和壓縮空氣斷路器約為0.020.020.040.04s s。 開關電器的開斷時間開關電器的開斷時間t tk k = t = t p r1p r1 + t + tinin t t p r1p r1: :主保護動作時間主保護動作時間,0.050.06s,0.050.06s；t tini

9、n: :斷路器固有分閘時間斷路器固有分閘時間 發電機出口斷路器：比較發電機出口斷路器：比較K1K1和和K2K2點短路時，哪種情況通過點短路時，哪種情況通過QF1QF1的短路電流大。的短路電流大。母聯母聯QF5QF5：考慮母聯斷路器考慮母聯斷路器QF5QF5向備用母線充電時，備向備用母線充電時，備用母線故障，即用母線故障，即K4K4點短路時，點短路時，流過母聯斷路器的短路電流流過母聯斷路器的短路電流最大。最大。帶電抗器的帶電抗器的6 61010KVKV出線回路：由于出線回路：由于干式電抗器可靠干式電抗器可靠性高，且斷路器性高，且斷路器QF4QF4與電抗器間的與電抗器間的連線很短，故障連線很短，故

10、障幾率小，一般不幾率小，一般不選選K7K7，而應選而應選K8K8。主變低壓側QF3：可能出現的短路點和運行方式很多，當變壓器高壓側QF6斷開而K3點短路時最嚴重。類似的，選擇QF6，應為QF3斷開，K5點短路。分段斷路器分段斷路器QF7QF7：當主當主變變T1T1退出運行而相應母退出運行而相應母線段線段K1K1點發生短路時最點發生短路時最嚴重。嚴重。母線至母線隔離開母線至母線隔離開關前的引線和套管：關前的引線和套管：應選擇母線段應選擇母線段K7K7點。點。二、高壓斷路器和隔離開關的原理與選擇二、高壓斷路器和隔離開關的原理與選擇1 1、斷路器和隔離開關功能、斷路器和隔離開關功能（1 1）斷路器作

11、用：）斷路器作用：在正常運行時倒換運行方式，將設備或線路接入電網或在正常運行時倒換運行方式，將設備或線路接入電網或退出，起控制作用。退出，起控制作用。在設備或線路故障時，迅速切除故障回路，保證無故障在設備或線路故障時，迅速切除故障回路，保證無故障部分正常運行，起保護作用。部分正常運行，起保護作用。特點：能斷開電路中負荷電流和短路電流特點：能斷開電路中負荷電流和短路電流（2 2）隔離開關作用：保證高壓電器和裝置在檢修工作時的安）隔離開關作用：保證高壓電器和裝置在檢修工作時的安全，不能閉合或開斷負荷電流和短路電流。全，不能閉合或開斷負荷電流和短路電流。2 2、高壓斷路器的基本結構、高壓斷路器的基本

12、結構 電路通斷元件電路通斷元件 接線端子、導電桿、觸頭、滅弧室接線端子、導電桿、觸頭、滅弧室 絕緣支撐元件絕緣支撐元件 固定通斷元件并使其帶電部分與地固定通斷元件并使其帶電部分與地絕緣絕緣 操動機構操動機構控制通斷元件，接到合閘或分閘命控制通斷元件，接到合閘或分閘命令后，經中間傳動機構驅動動觸頭令后，經中間傳動機構驅動動觸頭實現斷路器的開合。實現斷路器的開合。 基座基座一）、電弧的形成與熄滅一）、電弧的形成與熄滅（1 1）電弧產生的條件：電源電壓大于）電弧產生的條件：電源電壓大于1020V1020V，電流大于，電流大于80100mA80100mA，動靜觸頭分離瞬間，觸頭間產生電弧。，動靜觸頭分

13、離瞬間，觸頭間產生電弧。觸頭分開后，電路中有電流，電弧導電，電弧中有大量自由觸頭分開后，電路中有電流，電弧導電，電弧中有大量自由電子。電子。（2 2）電弧的危害）電弧的危害 電弧的溫度很高，可達電弧的溫度很高，可達5000500070007000度以上，常超過金屬的汽度以上，常超過金屬的汽化點，可能燒壞開關電器的金屬觸頭。化點，可能燒壞開關電器的金屬觸頭。 燒壞開關電器的絕緣。如，燒壞瓷絕緣的表面，或者使有機燒壞開關電器的絕緣。如，燒壞瓷絕緣的表面，或者使有機絕緣材料炭化，以致失去絕緣性能。絕緣材料炭化，以致失去絕緣性能。 若電弧長時間不熄滅，不僅燒壞開關電器，而且造成系統事若電弧長時間不熄滅

14、，不僅燒壞開關電器，而且造成系統事故，威脅電力系統安全運行。故，威脅電力系統安全運行。（3 3）電弧產生的物理過程）電弧產生的物理過程 電弧的產生和維持是觸頭間中性質點（分子和原子）被游離的電弧的產生和維持是觸頭間中性質點（分子和原子）被游離的結果。游離就是中性質點轉化為帶電質點。結果。游離就是中性質點轉化為帶電質點。游離的過程有四種形式：游離的過程有四種形式： 熱電子發射熱電子發射 熱運動熱運動 觸頭分離最初瞬間，陰極表面發射電子觸頭分離最初瞬間，陰極表面發射電子 強電場發射強電場發射 電場力電場力 弧隙間最初產生電子的主要原因弧隙間最初產生電子的主要原因 碰撞游離碰撞游離 電場力電場力 帶

15、電粒子撞中性粒子帶電粒子撞中性粒子 電弧的形成電弧的形成 熱游離熱游離 熱運動熱運動 中性粒子撞中性粒子中性粒子撞中性粒子 維持電弧燃燒維持電弧燃燒（4 4）去游離的形式）去游離的形式 復合去游離復合去游離 正負粒子中和正負粒子中和降低電子速度措施：降低電子速度措施： 拉長電弧（降低電場力）；拉長電弧（降低電場力）；加快電弧的冷卻（降低熱運動）；加快電弧的冷卻（降低熱運動）；加大氣體介質的壓力（碰撞阻止電子運動）加大氣體介質的壓力（碰撞阻止電子運動）氣體介質吸附電子能力強（增大電子質量）氣體介質吸附電子能力強（增大電子質量） 擴散去游離擴散去游離 帶電粒子從電弧內部逸出帶電粒子從電弧內部逸出

16、濃度擴散濃度擴散 ；溫度擴散溫度擴散 ；措施：用高速冷氣吹弧措施：用高速冷氣吹弧 交流電弧的特點交流電弧的特點 過零自然熄滅過零自然熄滅 動態伏安特性動態伏安特性 電弧的熱慣性電弧的熱慣性 - -交流電弧溫度的變化滯后于電流的變化。交流電弧溫度的變化滯后于電流的變化。燃弧電壓燃弧電壓熄弧電壓熄弧電壓交流電弧的熄滅條件及滅弧方法交流電弧的熄滅條件及滅弧方法n弧隙介質強度弧隙介質強度U Ud d(t) (t) - - 電弧電流過零電弧熄滅時，弧隙絕緣能電弧電流過零電弧熄滅時，弧隙絕緣能力的恢復過程，用耐受電壓表示。力的恢復過程，用耐受電壓表示。-由滅弧裝置的結構和滅弧介質的性質決定由滅弧裝置的結構

17、和滅弧介質的性質決定 n弧隙電源電壓弧隙電源電壓U Ur r(t) (t) - - 電弧電流自然過零后，電源施加于弧隙電弧電流自然過零后，電源施加于弧隙的電壓的恢復過程，用恢復電壓表示。的電壓的恢復過程，用恢復電壓表示。 -與線路參數、負荷性質等有關與線路參數、負荷性質等有關Ur1Ur2Ud)()(tUtUrd熄弧條件熄弧條件 介質強度的恢復介質強度的恢復U Ud d(t)(t)近陰極效應近陰極效應: :在電流過零在電流過零瞬間，介質強度突然升高瞬間，介質強度突然升高高壓斷路器熄滅交流電弧的基本方法高壓斷路器熄滅交流電弧的基本方法(1)(1)利用滅弧介質：介質特性決定去游離程度，傳熱能力、介電

18、利用滅弧介質：介質特性決定去游離程度，傳熱能力、介電強度、熱游溫度和熱容量。強度、熱游溫度和熱容量。空氣空氣1 1油（氫）油（氫）7.57.5SF6SF6100100真空真空1515(2)(2)采用特殊金屬材料作滅弧觸頭：銅鎢和銀鎢合金采用特殊金屬材料作滅弧觸頭：銅鎢和銀鎢合金熔點高、導熱系數和熱容量大的金屬，減少熱電子發射。熔點高、導熱系數和熱容量大的金屬，減少熱電子發射。(3)(3)利用氣體或油吹動電弧利用氣體或油吹動電弧 ：擴散和冷卻：擴散和冷卻空氣：空氣：2.3MPa SF6: 0.30.6MPa2.3MPa SF6: 0.30.6MPa縱吹、橫吹、環吹縱吹、橫吹、環吹(4)(4)采用

19、多斷口熄弧采用多斷口熄弧 ：在相等的觸頭行程下，拉長電弧：在相等的觸頭行程下，拉長電弧 各斷口電壓分布基本相等的措施：斷路器加并聯電容各斷口電壓分布基本相等的措施：斷路器加并聯電容(5)(5)采用強有力的分閘機構，提高觸頭分離速度，拉長電弧采用強有力的分閘機構，提高觸頭分離速度，拉長電弧二、開斷短路電流時的工作狀況分析二、開斷短路電流時的工作狀況分析作用： 并聯電阻起分流作用； 改變恢復電壓的恢復特性：當并聯電阻rrcr時，電壓恢復過程為周期性。問題：電弧熄滅后還有短路電流流通。措施：加輔助觸頭。1Q2Q1Q2Qr1Q主觸頭2Q輔助觸頭 斷路器加裝并聯電阻斷路器加裝并聯電阻r二、開斷短路電流時

20、的工作狀況分析二、開斷短路電流時的工作狀況分析 問題：對多斷口斷路器，每一個斷口在開斷位置的電壓分配和開斷過程中的恢復電壓分配將出現不均勻現象，影響到斷路器的滅弧能力。UU1U2UQCQC0CCC0Q0Q12CCCCUU0QQ22CCCUU并聯電容C后：0Q0Q1)(2)(CCCCCCUU0QQ2)(2)(CCCCCUU)(2)(QQCCCCU)(2)(QQCCCCUU21U21U32U31 斷路器加裝并聯電容斷路器加裝并聯電容三、高壓斷路器選擇三、高壓斷路器選擇（1 1）斷路器的種類和形式的選擇）斷路器的種類和形式的選擇 按滅弧介質和滅弧方式分為：多油、少油、壓縮空氣、按滅弧介質和滅弧方式分

21、為：多油、少油、壓縮空氣、SF6SF6、真空真空 操動機構：斷路器進行合閘、分閘操作，并保持在合閘狀態，操動機構：斷路器進行合閘、分閘操作，并保持在合閘狀態，這些任務全靠操動機構完成。這些任務全靠操動機構完成。包括：手動機構、電磁機構、氣動機構、彈簧機構、液壓機構包括：手動機構、電磁機構、氣動機構、彈簧機構、液壓機構 （2 2）額定電壓選擇額定電壓選擇 U UN N U UNSNS （3 3）額定電流選擇額定電流選擇 I IN N I Imaxmax （4 4）開斷電流選擇開斷電流選擇 -斷路器滅弧能力的參數，指在額定電壓下斷路器滅弧能力的參數，指在額定電壓下可能開斷的最大電流，不應小于實際開

22、斷瞬間的短路電流周可能開斷的最大電流，不應小于實際開斷瞬間的短路電流周期分量期分量I Iptpt I INbrNbr I Iptpt 當當I INbrNbr 比系統短路電流大很多時，比系統短路電流大很多時， I INbrNbr I I”（5）短路關合電流的選擇短路關合電流的選擇 斷路器合閘前，線路有短路故障，斷路器在斷路器合閘前，線路有短路故障，斷路器在合閘合閘過程中，動、過程中，動、靜觸頭在未接觸時，產生電弧，有短路電流流過，容易使觸靜觸頭在未接觸時，產生電弧，有短路電流流過，容易使觸頭熔焊和受到電動力破壞。斷路器在接通后又頭熔焊和受到電動力破壞。斷路器在接通后又跳閘跳閘，此時還，此時還要能

23、夠切除短路電流。為保證斷路器在關合短路時的安全，要能夠切除短路電流。為保證斷路器在關合短路時的安全，其額定關合電流其額定關合電流I INclNcl 不應小于短路電流最大沖擊值不應小于短路電流最大沖擊值i ishsh ， INcl = ish （6）熱穩定校驗熱穩定校驗（7）動穩定校驗動穩定校驗ktQtI2shesii斷路器的型號額定開斷電流（額定開斷電流（KA）額定電流（額定電流（KA）其他標志其他標志額定電壓（額定電壓（KV）設計序號設計序號安裝場所安裝場所產品名稱產品名稱產品名稱：產品名稱：S少油斷路器，少油斷路器，Z真空斷路器，真空斷路器，D多油斷路器，多油斷路器，LSF6斷路器斷路器安

24、裝場所：安裝場所：N戶內型，戶內型，W戶外型戶外型其他標志：其他標志：G改進型；改進型；I、II、III 斷流能力代號；斷流能力代號；Q防震型；防震型；C手車式手車式SN10-10I 、SW2-110I、ZN10/1250、LW2-2208 8、隔離開關的選擇、隔離開關的選擇（1 1）隔離開關的主要用途）隔離開關的主要用途 隔離電壓隔離電壓 倒閘操作倒閘操作 分合小電流：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線分合小電流：分、合避雷器、電壓互感器和空載母線 分、合勵磁電流不超過分、合勵磁電流不超過2 2A A的空載變壓器的空載變壓器 關、合電容電流不超過關、合電容電流不超過5 5A A的空載線路的空

25、載線路 （2 2）隔離開關的選擇）隔離開關的選擇種類和形式的選擇種類和形式的選擇 安裝地點：屋內式和屋外式安裝地點：屋內式和屋外式絕緣支柱數目：單柱、雙柱、三柱絕緣支柱數目：單柱、雙柱、三柱額定電壓選擇額定電壓選擇 U UN N = U= UNSNS額定電流選擇額定電流選擇 I IN N = I= Imaxmax熱穩定校驗熱穩定校驗動穩定校驗動穩定校驗ktQtI2shesii三、互感器的原理及選擇三、互感器的原理及選擇互感器包括電流互感器（互感器包括電流互感器（TA TA 或或CTCT）和電壓互感器（和電壓互感器（TVTV或或 PTPT）1 1、互感器的作用、互感器的作用（1 1）將一次回路的

26、高電壓和大電流變為二次回路標準的低電壓）將一次回路的高電壓和大電流變為二次回路標準的低電壓（100100V V）和小電流（和小電流（5 5A 1AA 1A），），使測量儀表和保護裝置標準化、使測量儀表和保護裝置標準化、小型化，并使其結構輕巧、價格便宜和便于屏內安裝。小型化，并使其結構輕巧、價格便宜和便于屏內安裝。（2 2）使二次設備與高壓部分隔離，且互感器二次側均接地，從）使二次設備與高壓部分隔離，且互感器二次側均接地，從而保證了設備和人身安全。而保證了設備和人身安全。2 2、電磁式電流互感器、電磁式電流互感器（1 1）特點）特點 一次繞組串聯在電路中，匝數很少。故一次繞組中的電流完一次繞組串

27、聯在電路中，匝數很少。故一次繞組中的電流完全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關。全取決于被測電路的負荷電流，而與二次電流大小無關。 二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，正常情況下，在接二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，正常情況下，在接近于短路狀態下運行。近于短路狀態下運行。 額定電流比額定電流比: :1221/NNIIKNNi0201221102211IIINNIINININI,（2 2）電流互感器的等值電路和相量圖）電流互感器的等值電路和相量圖(3)(3)電流互感器的誤差電流互感器的誤差定義定義電流誤差： 定義定義相位差 ： 與 之間的夾角， 超前 時為正。(%)100112I

28、IIKfii2I2I1I1I)(3440)cos(222)(%100)sin(222)(22222222SNlZZSNlZZfavliavli(4)電流互感器的運行參數對誤差的影響電流互感器的運行參數對誤差的影響 S 、lav 為鐵芯截面和磁路平均長度 鐵芯磁導率 N2 二次繞組匝數Z2 Z2L 二次繞組的內阻抗和負荷阻抗/)(44. 410222222BLNIZZIEBSfNEavl磁動勢方程：二次側回路方程：電磁感應定律：鐵芯及二次繞組的結構；鐵芯及二次繞組的結構；二次負荷；二次負荷；鐵芯磁導率鐵芯磁導率I1 一次電流一次電流I I1 1的影響的影響. . I I1 1在額定值在額定值I

29、IN N時，磁導率時，磁導率接近最大，電流誤接近最大，電流誤差差 和相角差和相角差 最小。最小。 二次負載阻抗及功率因數對誤差的影響二次負載阻抗及功率因數對誤差的影響二次負載阻抗二次負載阻抗Z Z2l2l與誤差成正比。與誤差成正比。功率因數功率因數coscos增大時，電流誤差增大時，電流誤差fifi增大，相角差增大，相角差ii減小。減小。 CTCT長期運行后，誤差可能會加大，加接額外的儀表或繼電器時，也會使長期運行后，誤差可能會加大，加接額外的儀表或繼電器時，也會使誤差增大到不允許的程度，此時應校驗，必要時應換用大截面的連接導誤差增大到不允許的程度，此時應校驗，必要時應換用大截面的連接導線或更

30、換新的電流互感器。線或更換新的電流互感器。 一次繞組有電流時，二次繞組不一次繞組有電流時，二次繞組不允許開路允許開路I2=0I2=0，I I0 0N N1 1= =I I1 1N N1 1 磁通磁通飽和，接近矩形波。飽和，接近矩形波。E E2 2與與d/dtd/dt成正比，二次繞組將在磁通過成正比，二次繞組將在磁通過零時，感應很高的尖頂波電勢，其值可零時，感應很高的尖頂波電勢，其值可達數千甚至上萬伏，危及人身安全和儀達數千甚至上萬伏，危及人身安全和儀表、繼電器的絕緣。表、繼電器的絕緣。磁感應強度驟增，會引起鐵芯和繞組過熱磁感應強度驟增，會引起鐵芯和繞組過熱在鐵芯和繞組中產生剩磁，使互感器特性在

31、鐵芯和繞組中產生剩磁，使互感器特性變壞。變壞。3 3、電流互感器的準確級和額定容量、電流互感器的準確級和額定容量1 1）CTCT的準確級。的準確級。 CT CT根據測量時誤差的大小而劃分為不同的準確級。準確級根據測量時誤差的大小而劃分為不同的準確級。準確級是指在規定的二次負荷范圍內，一次電流為額定值時的最是指在規定的二次負荷范圍內，一次電流為額定值時的最大大電流電流誤差。誤差。準確級準確級一次電流為額定一次電流為額定電流的百分值電流的百分值誤差限值誤差限值二次負荷變化范圍二次負荷變化范圍電流誤差（電流誤差（%）相位差（相位差（）0.210201001200.50.350.2201510（0.2

32、51）S2N0.5102010012010.750.56045301102010012021.5112090603501203不規定不規定（0.51）S2N（2 2）保護型準確級）保護型準確級保護用保護用CTCT按用途分為穩態保護用（按用途分為穩態保護用（5 5P P和和1010P P）和暫態保護用和暫態保護用（TPXTPX、TPYTPY、TPZTPZ）。）。保護級的準確級以額定準確限值一次電流（額定一次電流倍保護級的準確級以額定準確限值一次電流（額定一次電流倍數，數，I I1 1/I/IN N ，也稱額定準確限值系數）下的最大復合誤差也稱額定準確限值系數）下的最大復合誤差 來標稱。來標稱。對

33、保護級對保護級CTCT，主要在系統短路時工作，因此在額定一次電流主要在系統短路時工作，因此在額定一次電流范圍內的準確度要求不如測量級高，只相當于范圍內的準確度要求不如測量級高，只相當于3 31010級，但對級，但對可能出現的短路電流范圍內，則要求可能出現的短路電流范圍內，則要求CTCT的最大誤差不超過的最大誤差不超過 10%10%。準確準確級級電流誤差（電流誤差（%）相位差（相位差（）復合誤差（復合誤差（%）在額定準確限值一次電流下在額定準確限值一次電流下在額定一次電流下在額定一次電流下5P10P1.03.060-5.010.0%3 3）額定容量）額定容量定義定義: : 指指CTCT在額定二次

34、電流（在額定二次電流（5 5A 1AA 1A）I IN2N2和額定二次阻抗和額定二次阻抗Z ZN2N2下運下運行時，二次繞組輸出容量，也可用二次阻抗表示。行時，二次繞組輸出容量，也可用二次阻抗表示。 由于由于CTCT的誤差和二次負荷有關的誤差和二次負荷有關, ,同一個同一個CTCT在不同的二次負荷下，在不同的二次負荷下，準確級不同，額定容量也不同準確級不同，額定容量也不同。如如: : S SN2N2=10VA(Z=10VA(ZN2N2=0.4=0.4歐歐) ) 當當Z Z2l2l0.40.40.4時，準確級降為時，準確級降為1 1級，對應的額定容量為級，對應的額定容量為1515VAVA（Z Z

35、N2N2=0.6=0.6）。）。 2222NNNZIS4 4、電流互感器的選擇、電流互感器的選擇（1 1）一次回路的額定電壓和電流的選擇）一次回路的額定電壓和電流的選擇 U UN1N1 U UNS NS I IN1N1 I Imaxmax（2 2）二次額定電流的選擇）二次額定電流的選擇 1 1A A，弱電系統或配電裝置距離控制室較遠，為減小電纜截面、提，弱電系統或配電裝置距離控制室較遠，為減小電纜截面、提高二次負荷能力和準確級高二次負荷能力和準確級 5 5A A，強電系統，強電系統（3 3）種類和形式的選擇。）種類和形式的選擇。 根據安裝地點（屋內、屋外）和安裝方根據安裝地點（屋內、屋外）和安

36、裝方式（如穿墻式、支持式、裝入式）選擇其形式。式（如穿墻式、支持式、裝入式）選擇其形式。（4 4）準確級和額定容量的選擇）準確級和額定容量的選擇 CTCT的準確級不得低于所供測量儀表的準確級的準確級不得低于所供測量儀表的準確級。 裝于重要回路（如發電機、調速器、變壓器、廠用饋線、出線等）中的電能表和裝于重要回路（如發電機、調速器、變壓器、廠用饋線、出線等）中的電能表和計費的電能表一般采用計費的電能表一般采用0.50.51 1級表，相應的互感器的準確級不應低于級表，相應的互感器的準確級不應低于0.50.5級；級； 對測量精度要求較高的大容量發電機、變壓器、系統干線和對測量精度要求較高的大容量發電

37、機、變壓器、系統干線和500500KVKV宜用宜用0.20.2級；級； 供運行監視、估算電能的電能表和控制盤上儀表，一般皆用供運行監視、估算電能的電能表和控制盤上儀表，一般皆用1 11.51.5級的，相應的級的，相應的電流互感器應為電流互感器應為0.50.51 1級級 供只需估計電參數儀表的互感器可用供只需估計電參數儀表的互感器可用3 3級。級。 額定容量及二次導線允許的最小截面額定容量及二次導線允許的最小截面 CTCT二次側所接負荷二次側所接負荷S S2 2應不大于該準確級所規定的額定容量應不大于該準確級所規定的額定容量S S2N2N連接導線電阻接觸電阻，一般取繼電器電流線圈電阻儀表電流線圈

38、電阻Lcrear0.1rrrcLrea2L2L22N2NrrrrZZISm/mm101.73mLmmS22C2導線電阻率，銅為連接導線計算長度，連接導線截面，（)rrrZL)rrrISLIScrea2NCcrea22N2NC22N銅芯控制電纜截面銅芯控制電纜截面不小于不小于1.5mm2，表計中有計費電能表計中有計費電能表時導線截面不小表時導線截面不小于于2.5mm2（5 5）熱穩定和動穩定校驗）熱穩定和動穩定校驗對外部動穩定：對外部動穩定： kQI2kNtQIK21)(shesiishesNiKI12aliFshal/1073. 15 . 0276 6、電壓互感器的原理與選擇、電壓互感器的原理

39、與選擇（1 1）分類：電磁式）分類：電磁式 PT PT 、電容分壓式電容分壓式PTPT電磁式電磁式PTPT：容量小，類似一臺小容量的變壓器：容量小，類似一臺小容量的變壓器, ,但結構上要求有但結構上要求有較高的安全系數；正常運行時接近于空載狀態較高的安全系數；正常運行時接近于空載狀態 電容式電容式PTPT：實質是一個電容分壓器，為減少負荷電流的影響，：實質是一個電容分壓器，為減少負荷電流的影響，可在回路中加入補償電抗，并將測量儀表經中間變壓器升壓可在回路中加入補償電抗，并將測量儀表經中間變壓器升壓后與分壓器相連后與分壓器相連（2 2）電壓互感器的選擇）電壓互感器的選擇 PT PT為與電網并聯的

40、電壓變換設備，不須選擇額定電流，為與電網并聯的電壓變換設備，不須選擇額定電流，PTPT不不會受到外部電網短路電流的侵襲，不須進行短路動穩定、熱會受到外部電網短路電流的侵襲，不須進行短路動穩定、熱穩定校驗。穩定校驗。PTPT的內部故障，由專用的熔斷器快速切除。的內部故障，由專用的熔斷器快速切除。a a、一次回路電壓的選擇一次回路電壓的選擇 0.8 0.8U UN1N1UUNsNs1.2U50005000h h，傳傳輸容量大，長度在輸容量大，長度在2020米以上的導體。母線不用這種方式選）米以上的導體。母線不用這種方式選）經濟電流密度經濟電流密度J J-對應不同類型的導體和不同的最大負荷利用小時數

41、對應不同類型的導體和不同的最大負荷利用小時數T Tmaxmax ，有一個年計算費用最低的電流密度。按經濟電流密度選擇導體截面可使有一個年計算費用最低的電流密度。按經濟電流密度選擇導體截面可使年計算費用最低。導體的經濟截面：年計算費用最低。導體的經濟截面：S S = = I Imax max / J/ J 注意：盡量選擇接近的截面，若無合適規格的導體，選小于經濟截面的注意：盡量選擇接近的截面，若無合適規格的導體，選小于經濟截面的導體。按經濟電流密度選擇的導體截面，其允許電流必須大于導體的最導體。按經濟電流密度選擇的導體截面，其允許電流必須大于導體的最大持續工作電流。大持續工作電流。0alalK裝

42、地點實際溫度。導體額定環境溫度和安、溫度；導體長期發熱允許最高其中0al（3 3）電暈電壓校驗）電暈電壓校驗 對對110110KVKV以上的裸導體，按晴天不發生全面電暈條件校驗：以上的裸導體，按晴天不發生全面電暈條件校驗： U Ucrcr U Umaxmax U Ucrcr - -裸導體的臨界電壓裸導體的臨界電壓 U Umaxmax - -最高工作電壓最高工作電壓 （4 4）熱穩定校驗）熱穩定校驗 S S S Sminmin （5 5）硬導體的動穩定校驗）硬導體的動穩定校驗 alal -導體應力（導體應力（PaPa） alal - -導體材料允許應力（導體材料允許應力（PaPa）。）。硬鋁硬鋁

43、707010106 6Pa,Pa,硬銅硬6PaPaCKQSskminS S - -所選導體截面；所選導體截面；S Sminmin - -由熱穩定決定的導體最小截面；由熱穩定決定的導體最小截面；Q QK K - -短路電流熱效應；短路電流熱效應；K Ks s- -導體的集膚系數；導體的集膚系數；C -C -熱穩定系數，與導體材料和工作溫度相關。熱穩定系數，與導體材料和工作溫度相關。 單條矩形導體應力的計算單條矩形導體應力的計算 假定導體為自由支撐在絕緣子上的多跨距、勻載荷梁，在電動假定導體為自由支撐在絕緣子上的多跨距、勻載荷梁，在電動力的作用下，力的作用下，導體所受的最

44、大彎矩導體所受的最大彎矩M M為：為：102lfMphWlfWMphph102絕緣子間的最大允許跨距絕緣子間的最大允許跨距： phalfWl/10max所選跨距一般不超過所選跨距一般不超過1.5-21.5-2m mW W-導體對垂直于作用導體對垂直于作用力方向軸的截面系數力方向軸的截面系數f fphph - - 單位長度導體上所受相間電動力（單位長度導體上所受相間電動力（N/mN/m）；）；l l - - 導體支柱絕緣子間的跨距（導體支柱絕緣子間的跨距（m m）導體最大相間計算應力導體最大相間計算應力 多條矩形導體應力的計算多條矩形導體應力的計算 hbLfWLfWMbbbbbb222212al

45、bphM Mb b 邊條導體所受彎矩邊條導體所受彎矩W W 導體對垂直于條間作用力的截面系數導體對垂直于條間作用力的截面系數f fphph - - 單位長度導體上所受條間電動力單位長度導體上所受條間電動力 L Lb b 條間襯墊跨距（條間襯墊跨距（m m）條間應力條間應力條間電動力的計算條間電動力的計算（1 1）雙條導體：相電流平均分配）雙條導體：相電流平均分配821272121015 . 21021)5 . 0(2biKbiKfshshb（2 2）三條導體：中間條流過）三條導體：中間條流過2020相電流，兩側條各流過相電流，兩側條各流過40409213121312101)8biKKfffsh

46、bbb（襯墊間允許的最大跨距襯墊間允許的最大跨距 bphalbfhbL)(2maxbfhcrbL4滿足動穩定的最大允許襯墊跨距滿足動穩定的最大允許襯墊跨距所選襯墊跨距所選襯墊跨距 L Lb b 應滿足應滿足 ：銅雙條：銅雙條17741774，三條，三條13551355 鋁雙條鋁雙條10031003，三條，三條11971197crbLL 及及maxbbLL 6 6）共振頻率校驗）共振頻率校驗 對于發電機、變壓器及匯流母線等重要回路的導體應進行共對于發電機、變壓器及匯流母線等重要回路的導體應進行共振校驗。已知導體材料、形狀、布置方式和應避開的自振頻振校驗。已知導體材料、形狀、布置方式和應避開的自振

47、頻率（一般為率（一般為30-16030-160HZHZ），），導體不發生共振的最大絕緣子跨距導體不發生共振的最大絕緣子跨距為：為：mEIfNLf1max例題例題 6 65 52 2、電力電纜的選擇、電力電纜的選擇（1 1）電纜芯線材料及型號的選擇）電纜芯線材料及型號的選擇 （2 2）電壓選擇）電壓選擇 （3 3）截面選擇）截面選擇 電力電纜截面一般按長期發熱允許電流選擇，當電纜的最大電力電纜截面一般按長期發熱允許電流選擇，當電纜的最大負荷利用小時數超過負荷利用小時數超過50005000小時，且長度超過小時，且長度超過2020米時，應按經米時，應按經濟電流密度選擇。與裸導體不同之處在于修正系數與

48、敷設方濟電流密度選擇。與裸導體不同之處在于修正系數與敷設方式和環境溫度有關。敷設時電纜應保持一定的彎曲半徑。式和環境溫度有關。敷設時電纜應保持一定的彎曲半徑。（4 4）允許電壓降校驗）允許電壓降校驗 對供電距離較遠、容量較大的電纜線路，應校驗其電壓損失，對供電距離較遠、容量較大的電纜線路，應校驗其電壓損失，一般應滿足電壓降不超過一般應滿足電壓降不超過5%5%。U-U-線路工作電壓；線路工作電壓； L-L-線路長度；線路長度；cos-cos-功率因數；功率因數； r r、x -x -電纜單位長度的電阻和電抗電纜單位長度的電阻和電抗NSNUUUxrLIU/ )sincos(173%max（5 5）熱穩定校驗）熱穩定校驗 由于電纜芯線一般是由多股