高压电气设备选 .docx

精品名师归纳总结高压电气设备的挑选一、高压电气设备挑选一般条件和原就二、高压开关电器的挑选三、互感器的挑选四、高压熔断器的挑选一、高压电气设备挑选一般条件和原就（一）、高压电气设备挑选与校验的一般条件（二）、高压电气设备的挑选与校验工程（三）、按正常工作条件挑选高压电气设备额定电压和最高工作电压额定电流按环境工作条件校验（四）、短路条件校验短路热稳固校验电动力稳固校验短路电流运算条件短路运算时间高压电气设备挑选与校验的一般条件电气设备挑选是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在挑选时应依据实际工作特点，依据有关设计规范的规定，在保证供配电安全牢靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。为了保证高压电气设备的牢靠运行，高压电气设备挑选与校验的一般条件有：（ 1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等挑选。（ 2）按短路条件包括动稳固、热稳固校验。（ 3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等挑选。高压电气设备的挑选与校验工程高压电气设备的挑选与校验工程见表7-1。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结额定电压和最高工作电压高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备答应最高工作电压 Ualm 不得低于所接电网的最高运行电压。一般电气设备答应的最高工作电压可达1.1 1.15UN ， 而实际电网的最高运行电压Usm 一般不超过 1.1UNs，因此在挑选电气设备时，一般可依据电气设备的额定电压UN 不低于装置的点电网额定电压UNs 的条件挑选，即UN UNs额定电流电气设备的额定电流N 是指在额定环境温度下，电气设备的长期答应通过电流。 N 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大连续工作电流max，即 N max 。（）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5% 时，出力保持不变，故其相应回路的max 为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5 倍。（）如变压器有过负荷运行可能时， max 应按过负荷确定（ 1.32 倍变压器额定电流）。（）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的max 。（）出线回路的 max 除考虑正常负荷电流（包括线路损耗）外，仍应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。按环境工作条件校验在挑选电气设备时，仍应考虑电气设备安装的点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应实行措施。当四周环境温度 0 和电气设备额定环境温度不等时，其长期答应工作电流应乘以修正系数K ，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IalKINmax0INmaxN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结我国的电气设备使用的额定环境温度 N=40 。如四周环境温度 0 高于 40小于60时，其答应电流一般可按每增高1，额定电流削减1.8% 进行修正，当环境温度低于40时，环境温度每降低1 ，额定电流可增加0.5% ，但其 max 不得超过的20% 。该式对求导体的在实际环境温度下的长期答应工作电流，此时公式中的 N 一般为25。短路条件校验 短路热稳固校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度或发热效应 应不超过答应值。满意热稳固的条件为22It tItkz式中 t 厂家给的电气设备在时间t 秒内的热稳固电流。 短路稳态电流值。t 与 t 相对应的时间。tdz 短路电流热效应等值运算时间。短路条件校验 电动力稳固校验电动力稳固是电气设备承担短路电流机械效应的才能， 也称动稳固。满意动稳固的条件为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结或iesichI esI ch可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中ich、 ch短路冲击电流幅值及其有效值。ies 、 es 电气设备答应通过的动稳固电流的幅值及其有效值。以下几种情形可不校验热稳固或动稳固：（ 1）用熔断器爱护的电器，热稳固由熔断时间保证。（ 2）采纳限流熔断器爱护的设备，可不校验动稳固。（ 3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳固。短路条件校验 短路电流运算条件为使所选电气设备具有足够的牢靠性、经济性和合理性，并在肯定时期内适应电力系统进展的需要，作校验用的短路电流应按以下条件确定。（ 1）容量和接线按本工程设计最终容量运算，并考虑电力系统远景进展规划。其接线应采纳可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式 如切换厂用变压器时的并列。（ 2）短路种类一般按三相短路验算，如其它种类短路较三相短路严峻时，就应按最严峻的情形验算。（ 3）运算短路点 挑选通过电器的短路电流为最大的那些点为短路运算点。短路条件校验 短路运算时间校验热稳固的等值运算时间tdz 为周期重量等值时间tz 及非周期重量等值时间tfz 之和，对无穷大容量系统，明显tz 按和短路电流连续时间相等,按继电爱护动作时间 tpr 和相应断路器的全开断时间 tab 之和，即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tkdtd式中tkd 断路器全开断时间。 td 爱护动作时间。tgfth可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tgf 断路器固有分闸时间，可查附录1。th 断路器开断时电弧连续时间，对少油断路器为0.040.06s，对 SF6 和压缩空气断路器约为0.020.04s。开断电器应能在最严峻的情形下开断短路电流，考虑到主爱护拒动等缘由，按最不利情况，取后备爱护的动作时间。二、高压开关电器的挑选（一）、高压断路器的挑选高压断路器种类和型式的挑选高压断路器额定开断电流和短路关合电流的挑选（二）、高压隔离开关的挑选高压隔离开关挑选高压隔离开关挑选例题（三）、高压重合器的挑选额定电压、额定电流、安装饰最大故障电流爱护区末端最小故障电流、与其他设备协作（四）、高压分段器的挑选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结起动电流记录次数记录时间高压断路器挑选 种类和型式高压断路器应依据断路器安装的点、环境和使用条件等要求挑选其种类和型式。真空断路器在35kV 及以下电力系统中得到了广泛应用，有取代油断路器的趋势。SF6 断路器也已在 1035kV 的城乡电网建设和改造中得到应用。高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应， 仅部分少油断路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供挑选。一般电磁式操动机构需配专用的直流合闸电源，但其结构简洁牢靠。弹簧式结构比较复杂，调整要求较高。液压操动机构加工精度要求较高。操动机构的型 式，可依据安装调试便利和运行牢靠性进行挑选。高压断路器挑选 额定开断电流在额定电压下，断路器能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流 Nbr 。在高压断路器中其值不应小于实际开断瞬时短路电流周期重量，即我国生产的高压断路器在做型式试验时，仅计入了20%的非周期重量。一般中、慢速断路器，由于开断时间较长>0.1s，短路电流非周期重量衰减较多，能满意国家标准规定的非周期重量不超过周期重量幅值20% 的要求。使用快速爱护和高速断路器时，其开断时间小于0.1s，当在电源邻近 短路时，短路电流的非周期重量可能超过周期重量的20% ， 因此需要进行验算。高压断路器挑选 动稳固校验在断路器合闸之前，如线路上已存在短路故障，就在断路器合闸过程中，动、静触头间在未接触时即有庞大的短路电流通过（预击穿），更简洁发生触头熔焊和遭受电动力的损坏。断路器在关合短路电流时，不行防止的在接通后又自动跳闸，此时仍要求能够切断短路电流，因此，额定关合电流是断路器的重要参数之一。为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流iNcl 不应小于短路电流最大冲击值 ich ， 即高压断路器挑选 热稳固校验当线路发生短路时，短路电流将使导体温度快速上升。但短路后线路的爱护装置很快动作，切除短路故障，因此短路电流通过导体的时间很短，通常不会超过2-3s。所以在短路过程中，可不考虑导体四周介质的散热，也就是可近似的认为在短路时间内导体与四周介质 是 绝 热 的 , 短 路 电 流 在 导 体 中 产 生 的 热 量 ， 完 成 全 用 来 使 导 体 温 度 升 高 。由于短路电流是一个变动的电流,而且含有非周期重量，因此要运算其短路在导体内产生的热量Q1, 和达到的最高温度是相当困难的。为此，引出一个“短路发热假象时间 ”tmax,假设在此时间内以恒定的短路稳固电流通过导体产生的热量，恰好与实际短路电流IK 在实际短路时间内通过导体所产生的热量相等。短路发热假想时间可用下式近似的运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在无限大容量系统中发生短路,由于,因此tmax=tk+0.05s短路时间 tk 为短路爱护装置最长的时间top 与断路器的断路时间toc 之和 ,即tk=top+toc热稳固度效验条件为： 高压隔离开关的挑选隔离开关挑选及校验条件除额定电压、电流、动热稳固校验外，仍应看其种类和形式的选择，其型式应依据配电装置特点和要求及技术经济条件来确定。下表为隔离开关选型参考表三、互感器的挑选（一）、电流互感器的挑选一次回路额定电压和一、二次额定电流挑选电流互感器种类和型式以及精确级的挑选 二次容量或二次负载的校验电流互感器热稳固和动稳固校验（二）、电压互感器的挑选电压互感器一次回路额定电压挑选可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二次侧额定电压、种类和型式按精确级挑选和按额定二次容量挑选电流互感器一次侧额定电压和额定电流挑选1. 电流互感器一次侧额定电压和电流挑选 电流互感器一次回路额定电压和电流挑选应满意：式中U N1、 N1 电流互感器一次额定电压和电流。为了确保所供外表的精确度，互感器的一次侧额定电流应尽可能与最大工作电流接近。2. 二次额定电流的挑选电流互感器的二次额定电流有5A 和 1A 两种。一般强电系统用5A ， 弱电系统用 1A 。电流互感器种类和型式及精确级的挑选3. 电流互感器种类和型式的挑选挑选互感器，应依据安装的点和安装方式挑选相适应的类别和型式。选用母线型电流互感器时，留意校核窗口尺寸。4. 精确级的挑选为保证测量外表的精确度，互感器的精确级不得低于所供测量外表的精确级。如:装于重要回路 如发电机、调相机、变压器、厂用馈线、出线等中的电能表和计费的电能表一般 采纳 0.51 级表，相应的互感器的精确级不应低于0.5 级。对测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和500kV 级宜用 0.2 级。供运行监视、估算电能的电能表和掌握盘上外表一般皆用11.5 级的，相应的电流互感器应为0.51 级。供只需估量电参数外表的互感器可用 3 级的。电流互感器二次容量或负载的校验5. 电流互感器二次容量或二次负载的校验为了保证互感器的精确级，互感器二次侧所接实际负载Z2l 或所消耗的实际容量荷S2 应不大于该精确级所规定的额定负载 Z N2 或额定容量 SN2，即SN2 S2= I N22 Z 2l或Z N2 Z 2l Rwi+R tou + R m + Rr式中 Rm ， Rr 电流互感器二次回路中所接外表内阻的总和与所接继电器内阻的总和，可由产品样本或附录9 中查得。Rwi 电流互感器二次联接导线的电阻。Rtou 电流互感器二次连线的接触电阻，一般取为0.1 。电流互感器热稳固和动稳固校验6. 热稳固和动稳固校验（ 1）电流互感器的热稳固校验只对本身带有一次回路导体的电流互感器进行。电流互感器热稳固才能常以1s 答应通过的一次额定电流N1 的倍数 K h 来表示，故热稳固应按下式校验：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ K I）22t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IhN 1kd式中 K h， N1 由生产厂给出的电流互感器的热稳固倍数及一次侧额定电流。 ， tdz 短路稳态电流值及热效应等值运算时间。（ 2）电流互感器内部动稳固才能，常以答应通过的一次额定电流最大值的倍数k mo 一动稳固电流倍数表示，故内部可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结动稳固可用下式校验式中 K mo， I N1 由生产厂给出的电流互感器的动稳固倍数及一次侧额定电流。i ch故障时可能通过电流互感器的最大三相短路电流冲击值。由于邻相之间电流的相互作用，使电流互感器绝缘瓷帽上受到外力的作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验瓷套管的机械强度。瓷套上的作用力可由一般电动力公式运算，故外部动稳固应满意可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fal0.51.7310 7ichl2（N）a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中 Fal 作用于电流互感器瓷帽端部的答应力。 l 电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子之间的跨距。系数 0.5 表示互感器瓷套端部承担该跨上电动力的一半。电压互感器一次回路额定电压挑选为了确保电压互感器安全和在规定的精确级下运行，电压互感器一次绕组所接电力网电压应在（1.10.9 ） UN1范畴内变动，即满意以下条件：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1UNUNs0.9UN1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中 U N1 电压互感器一次侧额定电压。挑选时，满意UN1 = UNs 即可。高压熔断器挑选 额定电压挑选1. 额定电压挑选对于一般的高压熔断器，其额定电压U N 必需大于或等于电网的额定电压 UNs。但是对于充填石英砂有限流作用的熔断器，就不宜使用在低于熔断器额定电压的电网中，这是因为限流式熔断器灭弧才能很强，在短路电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时因截流而产生过电压，其过电压倍数与电路参数及熔体长度有关，一般在UNs=U N 的电网中，过电压倍数约22.5 倍，不会超过电网中电气设备的绝缘水平，但如在 UNs<U N 的电网中，因熔体较长，过电压值可达 3.54 倍相电压，可能损害电网中的电气设备。2. 额定电流挑选熔断器的额定电流挑选，包括熔管的额定电流和熔体的额定电流的挑选。（ 1）熔管额定电流的挑选为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高压熔断器的熔管额定电流应满意下式的要求，即式中INft 熔管的额定电流INfs 熔体的额定电流可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）熔体额定电流挑选为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和爱护范畴以外的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作，爱护35kV 及以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下式挑选，即式中K 牢靠系数（不计电动机自启动时K=1.11.3 ， 考虑电动机自启动时K=1.52.0 ）。I max 电力变压器回路最大工作电流。高压熔断器挑选 熔体额定电流挑选用于爱护电力电容器的高压熔断器的熔体，当系统电压上升或波形畸变引起回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误熔断，其熔体按下式挑选，即I NfsKINc式中 K 牢靠系数 对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时 K=1.52.0 ，当一组电力电容器时K=1.31.8 。Nc 电力电容器回路的额定电流。高压熔断器挑选 熔断器开断电流校验3. 熔断器开断电流校验可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I NbrI c（h或 I ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结式中 Nbr 熔断器的额定开断电流对于没有限流作用的熔断器，挑选时用冲击电流的有效值 ch 进行校验。对于有限流作用的熔断器，在电流达最大值之前已截断，故可不计非周期重量影响，而采纳I“ 进行校验。可编辑资料 - - - 欢迎下载