PAGE3435kV變電站高壓設(shè)備的選擇案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u440135kV變電站高壓設(shè)備的選擇案例概述 128721.1選擇規(guī)定 127201.1.1額定電壓選擇 119521.1.2額定電流選擇 150941.1.3短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 1180321.1.4短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2177091.2高壓斷路器的選擇 2288231.2.1主變35kV側(cè)斷路器選擇 2305721.2.2主變10kV側(cè)斷路器選擇 320211.3隔離開關(guān)的選擇 3263661.4互感器的選擇 5229961.4.1電壓互感器 5194201.4.2電流互感器 6259431.5導(dǎo)線選擇 6當(dāng)我們要形成各種接線或者是設(shè)計(jì)的時(shí)候這時(shí)就要考慮我們要用什么樣的元件所以對(duì)元件的選擇就要從某些方面出發(fā)，但不同的元件它們的選擇方法都不盡相同，而且一些元件在選擇之后還要進(jìn)行校驗(yàn)其意義在于當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不至于使其完全損壞要能承受住故障帶來的破壞。1.1選擇規(guī)定1.1.1額定電壓選擇可以按照此條件選擇 （5-1）元件的額定電壓；系統(tǒng)的額定電壓?；喓蟮玫谴藯l件不是固定不變的是受外界條件影響的當(dāng)所在地區(qū)的高度過高元件的絕緣性能會(huì)減低當(dāng)?shù)貐^(qū)的高度在一千至四千米每升高一百米元件的最高工作電壓就需要下降百分之一來計(jì)算。1.1.2額定電流選擇可以按照此條件選擇 · （5-2）在元件所處環(huán)境的溫度一定的情況下長時(shí)間內(nèi)允許通過的電流；電路的最大持續(xù)工作電流。1.1.3短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)當(dāng)元件發(fā)生短路時(shí)由于瞬時(shí)間會(huì)有巨大電流的產(chǎn)生要比比平時(shí)正常運(yùn)行大得多，所以會(huì)有大量的熱能生成且這些能量短時(shí)間內(nèi)無法擴(kuò)散出去此時(shí)就會(huì)有一個(gè)元件在較短的時(shí)間內(nèi)允許的溫度，在這個(gè)溫度下元件能夠繼續(xù)生存而不被破壞。由于電器使用的導(dǎo)體截面和材料為已知，它所能承受的最大短路電流熱效應(yīng)為已知，故電器的熱穩(wěn)定是由熱穩(wěn)定電流及其通過時(shí)間來決定的，滿足熱穩(wěn)定的條件為 （5-3）1.1.4短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)元件在發(fā)生短路時(shí)其中通過巨大電流的同時(shí)也有可能承受巨大的電動(dòng)力它產(chǎn)生的原因是電流產(chǎn)生磁場(chǎng)在磁場(chǎng)中又存在載流導(dǎo)體，此時(shí)比在沒有發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)力大得多如果元件承受不住那么它可能因此變形或者是被破壞。 或 （5-4）1.2高壓斷路器的選擇高壓斷路器是保證整個(gè)系統(tǒng)能夠安全持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不可或缺的一種開關(guān)電器在其內(nèi)部通常有熄滅電弧的裝置與介質(zhì)它可以開斷正常運(yùn)行時(shí)電流也可以切除短路時(shí)的電流在進(jìn)行選擇的時(shí)候要多方面考量。1.2.1主變35kV側(cè)斷路器選擇（1）額定電壓選擇按斷路器的額定電壓不得低于其所在電網(wǎng)額定電壓的條件來選擇，即 （5-5）（2）額定電流選擇按斷路器的額定電流不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流的條件來選擇，即 （5-6）（3）按額定開斷電流選擇斷路器除滿足正常工作條件外，還要求它能可靠地切斷最大短路電流。按額定開斷電流選擇斷路器時(shí)，必須滿足這樣的條件，就是在給定的電網(wǎng)電壓下，高壓斷路器的開斷電流不應(yīng)小于高壓斷路器的滅弧觸頭開始分離電路內(nèi)的短路電流有效值，即 （5-7）斷路器的額定開斷電流斷路器滅弧觸頭開始分開瞬間的短路電流有效值對(duì)于非快速動(dòng)作斷路器（t≥0.1s），計(jì)算開斷短路電流時(shí)可略去短路電流非周期分量的影響，簡化用短路電流周期分量0s有效值校驗(yàn)斷路器的開斷能力，即 （5-8）（4）額定關(guān)合電流選擇如果在斷路器關(guān)合前已存在短路故障，則斷路器合閘時(shí)也會(huì)產(chǎn)生電弧，為了保證斷路器關(guān)合時(shí)不發(fā)生觸頭熔焊及合閘后能在繼電保護(hù)控制下自動(dòng)分閘切除故障，斷路器額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值，即 （5-9）通過以上數(shù)據(jù)分析選擇型號(hào)如表5-1所示表5-1斷路器型號(hào)表型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A額定開斷電流（峰值）/kA動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）/kA熱穩(wěn)定電流（4s）/kASW2-35356006.6176.6動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)： （5-10） （5-11）短路發(fā)熱等值時(shí)間單位s；短路電流周期分量等值時(shí)間單位s；短路電流非周期分量等值時(shí)間單位s，當(dāng)t>1s時(shí)可不計(jì)。，t=4由周期分量等值時(shí)間曲線查得所以滿足要求1.2.2主變10kV側(cè)斷路器選擇（1）額定電壓選擇≥（2）額定電流選擇≥（3）按額定開斷電流選擇（4）額定關(guān)合電流選擇通過以上數(shù)據(jù)分析選擇斷路器型號(hào)如表5-2所示：表5-2斷路器型號(hào)表型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A額定開斷電流（峰值）/kA動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）/k熱穩(wěn)定電流（3s）/kALN-101020004011043.5動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，t=4由周期分量等值時(shí)間曲線查得所以滿足要求1.3隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇大體上與斷路器相同唯一的區(qū)別就是由于它沒有滅弧系統(tǒng)所以這就注定了它不能切除短路電流與開斷正常運(yùn)行時(shí)的電流導(dǎo)致它不需要進(jìn)行開斷和關(guān)合點(diǎn)的選擇，如果強(qiáng)行用它開斷前面所說幾種電流那么就會(huì)生成無法熄滅的電弧造成極大的危險(xiǎn)事故，所以對(duì)于此種用法它一般是與斷路器一起使用的先讓斷路器將線路斷開在對(duì)其進(jìn)行操作。具體有以下幾種功能：（1）在其斷開后相當(dāng)于存在一個(gè)穩(wěn)定的絕緣間隔它是屬于將通電部分與未通電部分明顯的隔絕開來當(dāng)元件需要維護(hù)時(shí)極大的保證了工作人員的生命安全同時(shí)給維護(hù)很大的便利。（2）在雙母線接線倒換母線或接通旁路母線時(shí)，某些隔離開關(guān)可以在“等電位”的情況下進(jìn)行分、合閘，配合斷路器完成改變運(yùn)行方式的倒閘操作，在某線路需要接通電源時(shí)要先閉合靠近母線側(cè)的隔離開關(guān)后閉合線路側(cè)的最后合斷路器，在某線路需要隔絕電源時(shí)要先斷開斷路器在斷開線路側(cè)的隔離開關(guān)最后斷開母線側(cè)的按照這樣的方法進(jìn)行可以使事故影響的區(qū)域明顯減小。（3）如之前所述它不能分合大電流但是可以對(duì)小電流進(jìn)行分合如接通或斷開電壓互感器、避雷器和空載母線等。隔離開關(guān)的形式較多，按裝設(shè)地點(diǎn)可分為屋內(nèi)式（GN型）和屋外式（GW型）;按絕緣支柱的數(shù)目可分為單柱式、雙柱式和三柱式;按極數(shù)，屋內(nèi)式又可分為單極式和三極式。常用的屋內(nèi)式隔離開關(guān)有GN19型隔離開關(guān)（額定電流400~1250A，相應(yīng)老產(chǎn)品為GN6和GN8型），為屋內(nèi)閘刀式三極隔離開關(guān)。GN22型隔離開關(guān)是一種屋內(nèi)大電流（額定電流1600~150A）閘刀式三極隔離開關(guān)。常用的戶外式隔離開關(guān)有GW4系列隔離開關(guān)，為戶外雙柱水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)。GW5系列隔離開關(guān)的棒型瓷柱作V形布置，是雙柱式隔離開關(guān)的改進(jìn)型，它的重量輕，占用空間位置小。GW4和GW5系列隔離開關(guān)多用在35~10kV電壓等級(jí)配電裝置中。用于220kV及以上電壓等級(jí)的GW7系列隔離開關(guān)為戶外三柱雙斷口水平轉(zhuǎn)動(dòng)式隔離開關(guān)。用于管形母線的隔離開關(guān)有單柱單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)GW16系列和雙柱水平伸縮式隔離開關(guān)GW17系列。（1）額定電壓選擇≥（2）額定電流選擇≥（3）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)（4）短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)表5-3隔離開關(guān)型號(hào)表安裝位置型號(hào)額定電壓/kV額定電流/A動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）/kA熱穩(wěn)定電流/kA（4s）35kV側(cè)GW5-35356301002010kV側(cè)GN19-101012501004035kV側(cè)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，t=4由周期分量等值時(shí)間曲線查得所以滿足要求10kV側(cè)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)：，t=4由周期分量等值時(shí)間曲線查得所以滿足要求1.4互感器的選擇1.4.1電壓互感器電壓互感器的作用:（1）為了使二次部分的保護(hù)設(shè)備和測(cè)量設(shè)備更加標(biāo)準(zhǔn)、占地面積更加小、內(nèi)部布局更加簡潔、生產(chǎn)成本更低和容易布置在屏內(nèi)，此時(shí)就需要用電壓互感器將高電壓變?yōu)榈碗妷骸＃?）由于一次部分的電壓過于高不能直接進(jìn)行測(cè)量所以要通過互感器將電壓降下來又由于繞組與鐵芯之間存在電氣絕緣所以它還能對(duì)高壓起到隔離作用，在使用的時(shí)候還要注意要使低壓的一端接地這是為了防止兩側(cè)繞組的絕緣發(fā)生破壞時(shí)失去降壓功能低壓也出現(xiàn)高壓對(duì)人們的生命安全造成嚴(yán)重威脅。電壓互感器的分類（1）按安裝地點(diǎn)分類可分為屋內(nèi)式和屋外式。（2）按相數(shù)分類可分為單相式（任何電壓級(jí)）和三相式（20kV及以下）。（3）按繞組數(shù)分類可分為雙繞組、三繞組、四繞組和五繞組。（4）按絕緣分類可分為干式（用絕緣膠浸漬，多用于屋內(nèi)低壓）、澆注式（用于3~35kV及以下的屋內(nèi)式）、油浸式（多用于10kV及以上的屋外式）和六氟化硫氣體絕緣式（110kV及以上）。電壓互感器的結(jié)構(gòu)（1）三相式此類儀器可以分為兩種三相三柱式和三相五柱式前者一般一次繞組只能進(jìn)行星形連接中性點(diǎn)不能與大地相連不能作為絕緣監(jiān)視，后者中性點(diǎn)可以與大地相連這是由于兩個(gè)邊柱為零序磁通提供接通的道路它可以用來測(cè)量相電壓和線電壓并且可以用作絕緣監(jiān)視。（2）單相式結(jié)構(gòu)的電壓互感器適用于任何電壓等級(jí)，可分為普通式和串級(jí)式。35kV及以下電壓互感器采用普通式結(jié)構(gòu)，它與普通小容量變壓器相似。110kV及以上的電磁式電壓互感器普遍制成串級(jí)式繞組結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是:鐵心與繞組采用分級(jí)絕緣，節(jié)省了絕緣材料，減小了重量和體積，降低了成本。接線方式：（1）一臺(tái)單相式它可以有兩種接線方法一種為將線路的一相和大地相接此時(shí)測(cè)量的是相對(duì)地的電壓此時(shí)，，另一種方法為接在兩個(gè)母線之間一般用來測(cè)量相與相之間的電壓此時(shí)，。（2）兩臺(tái)單相式分別接在不同相之間用來測(cè)量相與相之間的電壓此種接法為不完全星形此時(shí)，。（3）三臺(tái)單項(xiàng)式連接成星形、星形、開口三角形的方法此種方法既可以測(cè)相與相之間的電壓也可以測(cè)相對(duì)的電壓此時(shí)，,它還有輔助部分在小電流接地時(shí)，在大電流接地時(shí)為，三相五柱式與其極為相似共用的鐵芯是為整體此時(shí)，，。（4）電容式類似于電容分壓器此時(shí)，，。表5-4電壓互感器器型號(hào)表型號(hào)原繞組副繞組輔助繞組JDJJ2-35JDZJ-101.4.2電流互感器電流互感器的作用:為了使二次部分的保護(hù)設(shè)備和測(cè)量設(shè)備更加標(biāo)準(zhǔn)、占地面積更加小、內(nèi)部布局更加簡潔、生產(chǎn)成本更低和容易布置在屏內(nèi)，此時(shí)就需要用電流互感器將大電流變?yōu)樾‰娏鳌Ｓ捎谝淮尾糠值碾娏鬟^于高不能直接進(jìn)行測(cè)量所以要通過互感器將電流降下來又由于繞組與鐵芯之間存在電氣絕緣所以它還能對(duì)高壓起到隔離作用，在使用的時(shí)候還要注意要使低電流的一端接地這是為了防止兩側(cè)繞組的絕緣發(fā)生破壞對(duì)人們的生命安全造成嚴(yán)重威脅。電流互感器的分類:（1）按安裝地點(diǎn)分類可分為屋內(nèi)式和屋外式。（2）按安裝方式分類可分為支持式（安裝在平面或支柱上）、穿墻式（安裝在墻壁、樓板或金屬結(jié)構(gòu)的孔中）和裝入式（套裝在變壓器或高壓斷路器的引出套管中）。（3）按-次繞組匝數(shù)分類可分為單匝式（一次繞組為一匝，又可分為貫穿式與母線式）和復(fù)匝式（又稱多匝式，一次線圈為多匝，一次線圈的型式可做成8字形、u字形等）。（4）按絕緣分類可分為干式（用絕緣膠浸漬，用于屋內(nèi)低壓）、澆注式（用環(huán)氧樹脂澆注成形，用于35kV及以下的屋內(nèi)式）、油浸式（鐵心和繞組放于鐵箱或磁箱內(nèi)，用油浸泡，多用于屋外式）和氣體式（用六氟化硫氣體絕緣，多用于10kV及以上的屋外式）。電流互感器的結(jié)構(gòu):電流互感器的型式較多，不論哪種型式，其結(jié)構(gòu)均主要包括一次繞組、二次繞組、鐵心和絕緣等幾部分。在同一回路中，往往需要多只電流互感器，用以供給各種測(cè)量與各種保護(hù)。為了節(jié)約材料和降低投資，高壓電流互感器常由多個(gè)沒有磁聯(lián)系的獨(dú)立鐵心和二次繞組與共用的一次繞組構(gòu)成具有同電流比、多個(gè)二次繞組的電流互感器。（1）額定電壓選擇電流互感器的額定電壓不得低于其安裝回路電網(wǎng)額定電壓的條件來選擇，即（2）額定電流選擇電流互感的一次額定電流不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流的條件來選擇，即表5-1電流互感器型號(hào)表型號(hào)額定電流比級(jí)次組合準(zhǔn)確級(jí)次LAJ-101000/50.5/D0.5，1，DLCWB-35300/50.5/B0.51.5導(dǎo)線選擇（1）按導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許電流選擇

匯流母線及長度在20m以下的導(dǎo)體等，般應(yīng)按長期發(fā)熱允許電流選擇其截面， （5-12）（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面 （5-13）導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流；對(duì)應(yīng)于所選導(dǎo)體的長期發(fā)熱允許最高溫度和額定環(huán)境溫度的長期允許電流；

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