1、第7章,110kV及以下電氣設(shè)備選擇 (高壓部分),1,本章考試大綱要求,掌握常用電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件和環(huán)境條件 熟悉高壓變配電設(shè)備及電氣元件的選擇,2,與本章相關(guān)的規(guī)程規(guī)范和手冊,10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范GB5005394 35110kV變電所設(shè)計規(guī)范GB5005992 導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定DL/T5222-2005 工業(yè)和民用配電設(shè)計手冊(第三版) 中國電力出版社，2005 鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計手冊，冶金出版社，1996 電力工程電氣設(shè)計手冊（電氣一次部分），中國電力出版社，1989,3,高壓電器的一般技術(shù)條件,選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓，過電流的情況下保持正

2、常運行 選擇電器的一般技術(shù)條件見指導(dǎo)書P231表711，表內(nèi)打鉤的項目是該電器的一般技術(shù)條件。,4,長期工作條件, 工作電壓 UmaxUz Umax電器允許最高工作電壓 Uz 所在回路最高運行電壓 高壓電器允許最高電壓高于其額定電壓1015%，一般最高運行電壓不會超過額定電壓的1015%，故按設(shè)備的額定電壓來選即可滿足要求,5,6,長期工作條件, 工作電流 InIz In電器的額定電流 Iz回路持續(xù)工作電流,高壓電器沒有明確的過載能力，因此一在選其額定電流時，應(yīng)滿足可能運行方式下回路持續(xù)工作電流，不同回路的持續(xù)工作電流見指導(dǎo)書P232表713。,短路穩(wěn)定條件,按最大可能通過的短路電流來校驗其動

3、、熱穩(wěn)性（一般為三相短路電流，不考慮僅在切換過程中可能并列運行的接線方式） 僅用熔斷器保護(hù)的電器可不校驗熱穩(wěn)定 熔斷器有限流作用時，可不校驗動穩(wěn)定 用熔斷器保護(hù)的電壓互感器，可不校驗動、熱穩(wěn)定,7,一般原則,短路穩(wěn)定條件,熱穩(wěn)定 It2tQdt或It2tIk2tjs Qdt計算時間tjs秒內(nèi)短路電流的熱效應(yīng)KA2S Itt秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 KA (制造廠提供) t 設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間，S(制造廠提供) IK計算的短路電流，KA 計算時間tjs tjs=tb+td tb繼電保護(hù)裝置后備保護(hù)動作時間，S tb斷路器全分閘時間，S 采用無延時保護(hù)時，tjs可按指導(dǎo)書P23

4、3表7-1-5取值，當(dāng)繼電保護(hù)裝置有延時整定時，則表上數(shù)據(jù)加上相應(yīng)的整定時間。,8,短路穩(wěn)定條件,動穩(wěn)定 ichidf IchIdf ich短路沖擊電流峰值，KA Ich短路全電流有效值，KA idf電器允許的極限通過電流峰值，KA Idf電器允許的極限通過電流有效值，KA (idf及Idf由制造廠提供),9,高壓電器的絕緣水平,10,高壓電器在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性 電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時，應(yīng)通過絕緣配合計算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備 電氣設(shè)備的耐受電壓、見電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

5、交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合DL/T620-1997,高壓電器的環(huán)境條件,11,溫度 環(huán)境溫度高于40但不高于60時，每增 高1，應(yīng)減少額定電流1.8%；當(dāng)環(huán)境溫度低于40，每降低1，相應(yīng)增加額定電流0.5%，但其最大過負(fù)荷不得超過額定電流的20%。 濕度 一般高壓電器可使用在+20，相對濕度為90%(電流互感器為85%)的環(huán)境中，當(dāng)超過此使用標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)選用濕熱帶型，型號后面標(biāo)有“TH”字樣 年最高溫度超過+40，而長期處于低濕 度的干熱地區(qū)，應(yīng)選用干熱帶型，型號后面標(biāo)有“TA”字樣。,12,高壓電器的環(huán)境條件,污穢 在空氣污穢地區(qū)，高壓電器應(yīng)根據(jù)污穢情況增大電瓷外絕緣的有效泄漏比距或采

6、用屋內(nèi)配電裝置等措施 污穢等級及和各等級下的爬電比距見指導(dǎo)書P235表7-1-7及表7-1-8 海拔標(biāo)高 高壓電器一般使用條件為海拔高度不超過1000m，超過者可選用高原型產(chǎn)品或選外絕緣提高一級的產(chǎn)品 由于現(xiàn)有110KV及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，故可用在海拔2000m以下的地區(qū),13,變壓器的選擇,10KV及以下變電所變壓器選擇要求 符合下列條件之一時，宜設(shè)兩臺及以上變壓器 1、有大量一，二級負(fù)荷。考慮有一臺變壓器故障檢修時，仍能保證其供電 2、季節(jié)性負(fù)荷變化很大。負(fù)荷輕時可少投入變壓器，以經(jīng)濟(jì)運行，節(jié)約電能。 單臺變壓器容量(低壓為0.4KV的)不宜超1250KVA。這是從滿足低壓

7、斷路器的斷流容量考慮的。實際上目前高斷流容量的斷路器已能生產(chǎn),單臺變壓器容量可以放大,14,變壓器的選擇,10KV及以下變電所變壓器選擇要求 下列情況下，動力與照明變壓器宜分開，設(shè)專用照明變壓器 1、照明負(fù)荷較大 2、沖擊性負(fù)荷較大，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時 3、低壓配電采用IT系統(tǒng)，因其帶電部分與大地不直接連接，必須設(shè)照明變壓器 多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，為防火災(zāi)，宜選用干式變壓器 在多塵或有腐蝕性氣體場所，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器,15,變壓器選擇 35110KV變電所主變壓器選擇要求,在有一、二級負(fù)荷的變電所中，宜裝設(shè)兩臺主變壓器，如中、低壓側(cè)可由電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時，也可設(shè)一臺

8、主變壓器 裝有兩臺及以上主變壓器時，當(dāng)斷開一臺后，其余主變的容量應(yīng)不小于60%的全部負(fù)荷，并應(yīng)保證用戶的一、二級負(fù)荷 具有三種電壓的變電所，如通過主變各側(cè)繞組的容量達(dá)到該主變?nèi)萘康?5%以上時，宜采用三繞組變壓器 電力潮流變化大和電壓偏差大的變電所，如經(jīng)計算普通變壓器不能滿足電力系統(tǒng)和用戶對電壓質(zhì)量要求時，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器 各變壓器聯(lián)結(jié)標(biāo)號，在配電側(cè)同級電壓相位角要一致,16,變壓器的選擇,變壓器的阻抗 電力變壓器的阻抗實質(zhì)就是繞組間的漏抗。從電力系統(tǒng)穩(wěn)定和供電質(zhì)量考慮，希望主變壓器的阻抗越小越好，但阻抗偏小又會使系統(tǒng)短路電流增加，使高、低壓電器設(shè)備選擇遇到困難或增大投資，另外阻抗的大小還

9、要考慮變壓器并聯(lián)運行的要求。雙繞組電力變壓器，一般按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值選擇。,17,變壓器的選擇,變壓器的阻抗 三繞組電力變壓器，其最大阻抗是在高、中繞組間還是在高、低繞組間，要按中、低壓側(cè)電壓波動要求及短路電流限制來確定。 目前國內(nèi)生產(chǎn)的變壓器有“升壓型”和“降壓型”兩種結(jié)構(gòu)。升壓型的繞組排列順序為自鐵芯向外依次為中、低、高,所以高、中壓繞組間阻抗最大，降壓型的繞組排列順序為自鐵芯向外依次為低、中、高,所以高、低壓繞組間阻抗最大。,變壓器的選擇變壓器的調(diào)壓方式,18,由于供電電網(wǎng)在運行時會有電壓偏移，因而變壓器的一個繞組或二個繞組需要設(shè)置分接頭，用切換分接頭的方法來進(jìn)行電壓調(diào)整。 有兩種分接開關(guān)，一

10、種是無勵磁調(diào)壓分接開關(guān)，它的作用是在一次側(cè)和二次側(cè)均與電網(wǎng)斷開的情況下，用以變換一次或二次側(cè)繞組的分接，進(jìn)行分級調(diào)壓。 另一種是有載調(diào)壓分接開關(guān)，它是在變壓器帶負(fù)載運行中，用以變換一次或二次繞組的分接，改變其有效匝數(shù)，進(jìn)行分級調(diào)壓。,19,三相變壓器的一組相繞組或連接成三相組的單相變壓器的相同電壓的繞組連接成星形、三角形、曲折形時，對高壓繞組分別用大寫拉丁字母Y、D、Z表示，對中壓或低壓繞組分別用小寫拉丁字母y、d、z表示。如星形聯(lián)結(jié)或曲折形聯(lián)結(jié)的中性點是引出的，則分別以YN或ZN及yn或zn表示。 繞組電壓間的相位移用鐘時序數(shù)來表示。取高壓繞組的電壓矢量作原始位置， 即時鐘的12點(或0點)

11、，低壓繞組電壓矢量所指向的鐘點數(shù)，就是鐘時序數(shù)。 對于多繞組變壓器，高壓繞組的電壓矢量仍作為參考矢量，按各繞組額定電壓的遞減次序如高一中、高一低排列接線組別代號和鐘時序數(shù)。,變壓器的選擇繞組的聯(lián)結(jié)方式及其標(biāo)號,20,舉例1：一臺雙繞組變壓器，高壓為中性點引出的星形聯(lián)結(jié)繞組，額定電壓為110kV,.低壓為三角形聯(lián)結(jié)繞組，額定電壓為10.5KV，三角形聯(lián)結(jié)繞組上的電壓超前于星形聯(lián)結(jié)繞組上的電壓30(鐘時序數(shù)11)。 其聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為YN，d11。 舉例2：一臺三繞組變壓器，高壓為中性點，引出的星形聯(lián)結(jié)繞組，額定電壓為110kV，中壓為中性點引出的星形聯(lián)結(jié)繞組，額定電壓為38.5kV，低壓為三角形聯(lián)結(jié)

12、繞組，額定電壓為10.5kV。兩個星形聯(lián)結(jié)繞組的電壓是同相位(鐘時序數(shù)為0)，而三角形聯(lián)結(jié)繞組上的電壓超前于其它電壓30(鐘時序數(shù)為11)。 因此，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為YN,yno,dll。,變壓器的選擇繞組的聯(lián)結(jié)方式及其標(biāo)號,高壓電器的選擇四項基本性能,高壓電器的下列四項基本性能，可用于串聯(lián)在電路上的所有電器 1 額定與最高工作電壓 2 額定電流 3 熱穩(wěn)定電流 4 通過的極限短路電流,21,高壓電器的選擇 斷路器,22,斷路器是電路中最復(fù)雜和最重要的電器，它能在帶負(fù)載的情況下閉合或切斷電路，并在短路時能以最快的速度切斷故障電路，以保持系統(tǒng)工作的穩(wěn)定。 斷路器除須按上述四項性能選擇外，還有以下一些性

13、能要求。,高壓電器的選擇 斷路器,23,額定短路開斷電流 當(dāng)斷路器安裝地點的短路電流直流分量不超過斷路器額定短路開斷電流幅值的20%時，額定短路開斷電流僅由交流分量來表征，不必校驗斷路器的直流分?jǐn)嗄芰Α?對于遠(yuǎn)離發(fā)電廠的變電所二次電壓主母線、配電網(wǎng)中變電所主母線、使用低速斷路器的12000kW以下發(fā)電機(jī)出口和非周期分量衰減時間小于0.1S之處，可直接用短路電流的周期分量來選擇。 當(dāng)采用快速斷路器的地點和靠近電源處的短路點，計算的非周期分量往往大于周期分量幅值的20%時，要考慮非周期分量的影響。 斷路器開斷電流計算時間宜采用主保護(hù)動作時間加斷路器開斷時間。,高壓電器的選擇 斷路器,24,額定短路

14、關(guān)合電流 在關(guān)合短路電流時，斷路器的穩(wěn)定用額定關(guān)合電流來表示，此電流即連接在傳動機(jī)構(gòu)上的斷路器，在電壓等于其額定值時能關(guān)合而不致使觸頭焊接或發(fā)生其它損傷的最大電流。此參數(shù)對用于自動重合閘的斷路器尤為重要。 斷路器的額定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。,高壓電器的選擇 斷路器,25,額定操作順序 裝有自動重合閘的斷路器，應(yīng)考慮重合閘對額定短路開斷電流的影響。 我國近期生產(chǎn)的產(chǎn)品，均已按斷路器標(biāo)準(zhǔn)通過額定操作順序（操作循環(huán)）的開斷電流。對于按一次自動重合閘操作順序“分-合分-t-合分”（為無電流間隔時間，110kV及以上為0.3s，110kV以下為0.30.5s，t為180s）完成試驗的斷路器

15、，不必再因重合閘而降低其開斷能力,有二次重合要求時要與制造廠協(xié)商。,高壓電器的選擇 斷路器,26,對于一些特殊用途的斷路器，例如電弧爐或鋼包爐用的斷路器，因工藝生產(chǎn)需要頻繁切合，在電氣和機(jī)械壽命上，都要滿足頻繁操作的要求。又如諧波濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置斷路器也要滿足能切合容性電流的要求。,27,高壓電器的選擇 負(fù)荷開關(guān),負(fù)荷開關(guān)主要用以開斷和關(guān)合負(fù)荷電流。與高壓熔斷器聯(lián)合使用可代替斷路器作短路保護(hù)，帶有熱脫扣器的負(fù)荷開關(guān)還具有過載保護(hù)性能。 選用的負(fù)荷開關(guān)應(yīng)具有切合電感、電容性小電流的能力。應(yīng)能開斷不超過10A（335kv）、25A（63kv)的電纜電容電流或限定長度的架空線充電電流，以及開

16、斷1250kVA（3 35kv）、5600kVA(63kv)配電變壓器的空載電流。 負(fù)荷開關(guān)按前述的四項基本性能來選擇外，還要校驗額定短路關(guān)合電流。由于極限通過電流甚小，往往滿足不了大型企業(yè)配電系統(tǒng)的要求。,28,高壓電器的選擇 隔離開關(guān),隔離開關(guān)的主要功用為 (1)將電路的一部分電壓隔離 (2)造成良好的看得見的空氣絕緣間隔，即有一個明顯的斷開點。 因此，為便于電器設(shè)備的檢修或改變供配電系統(tǒng)在運行中的接線(例如雙母線系統(tǒng)將負(fù)荷從一段母線倒換到另一段母線)時，裝設(shè)了隔離開關(guān)。要特別注意在任何情況下不能用隔離開關(guān)來切斷負(fù)荷電流，以防止相間飛弧而引起事故，必須與相應(yīng)的斷路器作機(jī)械和電氣聯(lián)鎖。 選用

17、的隔離開關(guān)應(yīng)具有切合電感、電容性小電流的能力。應(yīng)使電壓互感器、避雷器、空載母線、勵磁電流不超過2A的空載變壓器及電容電流不超過5A的空載線路等。 隔離開關(guān)按前述的四項基本性能來選已足夠。,29,高壓電器的選擇 高壓熔斷器,高壓熔斷器除了要按額定電壓、額定電流和極限短路電流選擇外，還要校驗額定開斷電流。額定開斷電流應(yīng)大于回路中可能出現(xiàn)的最大預(yù)期短路周期分量有效值。 熔斷器的熔絲在穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)熱時，所有其吸收的能量完全散發(fā)到周圍空間。相當(dāng)于熔絲此種發(fā)熱狀態(tài)的最大電流叫最小熔化電流，樣本上叫最小開斷電流(以額定電流倍數(shù)來表示)，在該電流時，理論上的熔化時間為無窮大，當(dāng)電流增加時，熔化時間減少，為反比延

18、時特性，其安一秒特性曲線見下圖。具體型號熔斷器的安-秒特性曲線列在樣本上。,高壓電器的選擇 高壓熔斷器,熔斷器有限流的與非限流的兩大類。在熔絲熔化后，使電流在未達(dá)到其最大值之前，立刻減小到零的熔斷器叫限流斷路器，下圖示出該熔斷器工作時，電路中電流的示波圖。 限流熔斷器示波圖 當(dāng)電流為i時，熔絲即蒸發(fā)，間隙被打穿，電弧開始燃燒，在限流熔斷器中，電流沒有達(dá)到最大值Im，而相反的卻從i開始下降，迫使電流在自然到零值前下降到零，充有石英砂的熔斷器即屬于限流熔斷器。,30,高壓電器的選擇高壓熔斷器,31,非限流的熔斷器在熔絲蒸發(fā)后，電弧中電流達(dá)到其最大值，最好的情形是第一次過零時電弧熄滅，也可能在經(jīng)過幾

19、個半周后熄滅。 限流式高壓熔斷器不宜使用在工作電壓低于其額定電壓的電網(wǎng)中，以免過電壓而使電網(wǎng)中的電器損壞。因熔斷器在限制和截斷短路電流的動作過程中會產(chǎn)生過電壓，其幅值與開斷電流和熔體結(jié)構(gòu)有關(guān)。制造廠設(shè)計時將此過電壓倍數(shù)限制在2.5倍相電壓以內(nèi)，如使用在低于額定電壓時，過電壓就有可能大大超過電器的絕緣耐受水平。 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下式選擇 I rr = K I g max 式中 I rr 熔體的額定電流， A K 系數(shù)，當(dāng)不考慮電動機(jī)自啟動時，取 1.11.3，考慮電動機(jī)自啟動時，取1.52.0 I g max 電力變壓器回路最大工作電流，A,高壓電器

20、的選擇限流電抗器,32,限流電抗器是用來限制短路電流的，它尚能在配電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時，維持母線上的電壓（剩余電壓）不致太低而影響其它用戶，但正常工作時要求在電抗器上的電壓降不要過大。 下圖示出正常工作時與在電抗器后短路時電壓降的分配情況。因電壓降主要產(chǎn)生在電抗器上，故母線上能維持足夠高的電壓。 電壓分配圖,高壓電器的選擇限流電抗器,33,根據(jù)上述要求，選擇限流電抗器時，第一步根據(jù)需要的限流值來選出電抗器的參數(shù)，再來驗算其剩余電壓和壓降是否滿足要求。其計算系統(tǒng)見下圖。 選擇限流電抗器系統(tǒng)圖,高壓電器的選擇限流電抗器,34,限流電抗器電抗百分?jǐn)?shù)xk%的選擇 或 以上 是Uj、Ij為基準(zhǔn)的，將它換算

21、到以電抗器額定參數(shù)為基準(zhǔn)時為 將上述 式代入上式得 式中 電抗器在額定參數(shù)下的電抗百分?jǐn)?shù) 電抗器前的系統(tǒng)以Uj、Ij為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值； Uj基準(zhǔn)電壓，連接電抗器回路的平均電壓，kV； Ij基準(zhǔn)電流，kA； Uek電抗器的額定電壓，kV Iek電抗器額定電流，kA I”電抗器后短路時超瞬態(tài)短路電流有效值，kA,高壓電器的選擇限流電抗器,35,剩余電壓百分?jǐn)?shù)uk%的校驗，在出線電抗器未裝設(shè)無時限繼電保護(hù)時，母線剩余電壓要求不低于額定電壓的6070% 而 故 正常工作時電抗器上壓降百分?jǐn)?shù)U%的校驗，一般要求不大于額定電壓的5% 式中Ig正常通過的負(fù)載電流，kA 負(fù)載功率因數(shù)角，一般取cos =0.

22、8, sin =0.6,36,高壓電器的選擇限流電抗器,例某變電所10kV母線上的短路容量為500MVA，I“=38.5kA,設(shè)計要求在饋電線后的短路容量降低至200MVA,I”=11kA,請計算限流電抗器的參數(shù)，饋電線上正常的負(fù)載電流為800A,cos =0.8,請校驗短路后10kV母線的剩余電壓值和正常工作時電抗上的電壓降。 解：取Sj=100MVA,Uj=10.5kV,Ij=5.5kA 電抗器前系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值為 取Ied=1kA,Ued=10kV，按公式得 故選6%標(biāo)準(zhǔn)電抗器,37,高壓電器的選擇限流電抗器,驗算10kV母線剩余電壓 6電抗器的電抗幺值為 電抗器后短路時的超瞬態(tài)短路電流

23、為 按公式得 滿足60以上的要求 驗算正常工作時電抗器上的壓降 按公式得 電壓降小于5%滿足要求,38,高壓電器的選擇電壓互感器,型式 電壓互感器常用的有油浸絕緣電磁式、樹脂澆注絕緣干式以及電容式三種結(jié)構(gòu)型式，110kV以下的，通常都采用前兩種型式。安裝在35kV及以下成套高壓柜內(nèi)的電壓互感器，為節(jié)約占用空間，一般為樹脂澆注結(jié)構(gòu)，35kv屋外 配電裝置，宜采用油浸式結(jié)構(gòu)，110kv及以上的配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時，宜采用電容式電壓互感器。 電壓互感器又有單相雙繞組、單相三繞組、三相三柱式雙繞組、三相五柱式三繞組等，按不同的需要來選用。,39,高壓電器的選擇電壓互感器,接線方式 常

24、用的接線方式有以下幾種 1)一個單相雙繞組電壓互感器 供儀表和繼電器接于一個線電壓，用于備用電源進(jìn)線側(cè)的電壓監(jiān)視，或備用電源自投后自動復(fù)歸的場合。 電壓互感器的二次繞組一端接地。,40,高壓電器的選擇電壓互感器,2)兩個單相雙繞組電壓互感器接成V-V型 供儀表和繼電器接于a-b，b-c兩個線電壓，用于主接線較為簡單的變電所。這種接線不能接絕緣檢查電壓表。電壓互感器二次側(cè)b相接地。,41,高壓電器的選擇電壓互感器,3)三個單相雙繞組電壓互感器接成星-星形，高壓側(cè)中性點接地 供儀表和繼電器接于三個線電壓，也可接絕緣檢查電壓表。如高壓側(cè)系統(tǒng)中性點直接接地，則可測系統(tǒng)的相電壓，如高壓側(cè)系統(tǒng)中性點不接地

25、或經(jīng)阻抗接地，則測得的是相對地電壓而不是相電壓。電壓互感器二次繞組中性點接地。,高壓電器的選擇電壓互感器,42,4)一個三相三柱式電壓互感器 供儀表和繼電器接入線電壓和相電壓。這種電壓互感器在電網(wǎng)中性點不接地的情況下，不能測量相對地電壓，因為電壓互感器一次側(cè)的中性點不能接地，如接地的話，則在回路發(fā)生單相接地時，零序磁通相位重合，只能經(jīng)過空氣與鐵殼形成通路，磁阻很大，故零序電流也較大，這種不正常情況長期使用，會由于繞組的過熱，將損壞互感器。因此，為避免接線不當(dāng)，接成星-星的三相三柱式電壓互感器的一次繞組無引出的中性點。,高壓電器的選擇電壓互感器,43,5)一個三相五柱式電壓互感器 主二次繞組接成

26、星形，供儀表和繼電器接入線電壓和相電壓。如高壓側(cè)系統(tǒng)中性點直接接地，則可測系統(tǒng)的相電壓。如高壓側(cè)系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)阻抗接地時，則測得的是相對地電壓而不是相電壓。剩余電壓繞組接成開口三角形，構(gòu)成零序電壓濾過器，供接入保護(hù)繼電器和接地信號（絕緣檢查）繼電器。 在中性點非直接接地時，為了防止鐵磁諧振過電壓，應(yīng)采取消諧措施，并應(yīng)選用全絕緣。,高壓電器的選擇電壓互感器,44,6)三個單相三繞組電壓互感器 一次繞組接成星形，主二次繞組也接成星形，剩余電壓繞組接成開口三角形，使用范圍與上述五柱式電壓互感器相同。,高壓電器的選擇電壓互感器,45,電壓 電壓互感器的一次側(cè)電壓應(yīng)等于電網(wǎng)的額定電壓,當(dāng)采用三個單

27、相互感器接成星形連接時,每一單相互感器的一次側(cè)電壓應(yīng)為電網(wǎng)的額定相電壓,即額定電壓的 。 電壓互感器的二次側(cè)電壓,當(dāng)采用單相互感器接于一個線電壓或VV接法時為lOOV,接成星一星接法時為 V。當(dāng)采用三相互感器時為lOOV。對于有剩余電壓繞組的電壓互感器,其第三繞組的電壓,當(dāng)采用單相互感器而電網(wǎng)中性點不接地或經(jīng)小電阻接地時為100/3V。電網(wǎng)中性點接地時為lOOV,當(dāng)采用三相互感器時均為100/3V。,高壓電器的選擇電壓互感器,46,額定容量 電壓互感器的額定容量與其準(zhǔn)確度等級有關(guān)。樣本上列出在不同準(zhǔn)確度下的額定容量，并列出其最大容量。最大容量是按允許發(fā)熱條件而確定的，當(dāng)電壓互感器以最大容量工作

28、時，就沒有準(zhǔn)確度可言了。 準(zhǔn)確度 電壓互感器的準(zhǔn)確度是根據(jù)其所按表計的要求來選擇。電力裝置的電氣測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范GB50063規(guī)定了各類表計的精確度要求。當(dāng)電壓互感器所接負(fù)荷及其最高精確度儀表確定后，即可計算電壓互感器的相負(fù)荷，作為選擇其容量的依據(jù)。,高壓電器的選擇電流互感器,47,型式 電流互感器有瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu),35kV及以下成套高壓柜內(nèi)的電流互感器,大都采用樹脂澆注絕緣，而35kV及以上非成套供應(yīng)的配電裝置,宜采用油浸磁箱式絕緣、樹脂澆注式或SF6氣體絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。有條件時,應(yīng)盡量采用組裝在變壓器套管內(nèi)或穿墻套管內(nèi)的電流互感器。 參數(shù)選擇 電流互感器除按其一次繞

29、組額定電壓和額定電流選擇，并滿足動熱穩(wěn)定要求外,還要正確選擇以下附加特性。 1)二次額定電流 二次額定電流有5A和1A兩種,強(qiáng)電回路一般常用5A。,高壓電器的選擇電流互感器,48,2)準(zhǔn)確度 準(zhǔn)確度是根據(jù)它的用途選擇的,規(guī)范中規(guī)定了各類表計和繼電保護(hù)對準(zhǔn)確度的要求。 220kv及以下系統(tǒng)的電流互感器，一般保護(hù)用可不考慮暫態(tài)影響，可采用P類電流互感器。要求在較大工作電流范圍內(nèi)作準(zhǔn)確測量時，可選用S類電流互感器。 電流互感器準(zhǔn)確度的表示方式為:當(dāng)用于測量表計時,例如0.5FS5,則表示在額定負(fù)載、額定電流時誤差為0.5%,FS為飽和倍數(shù),Fs后的數(shù)字5,意即鐵芯在5倍額定電流時飽和,以防止大倍數(shù)的

30、短路電流流過時將表計的指針打彎。當(dāng)用于繼電保護(hù)時,例如10P10,則表示在額定負(fù)載下、10倍額定電流時誤差為10%,P為保護(hù)的意思,意即10倍額定電流時鐵芯仍有較好的線性,可充分提供繼電保護(hù)的電流,因此字母P或FS前的數(shù)字越小準(zhǔn)確度越高,后的數(shù)字越大則鐵芯線性范圍越大。 3)額定二次容量 額定二次容量相當(dāng)于誤差不超過準(zhǔn)確度所限制的負(fù)荷伏安數(shù),例如某電流互感器0.5準(zhǔn)確度額定容量為20VA,則在該電路內(nèi)所接表計和連接導(dǎo)線等的負(fù)荷總和不能超過20VA。,高壓電器的選擇電流互感器,49,動穩(wěn)定校驗 內(nèi)部動穩(wěn)定 Kd (7-2-7) 式中 Kd動穩(wěn)定倍數(shù)，由制造廠提供； ip短路沖擊電流峰值，kA；

31、IIn電流互感器一次額定電流，A； 外部動穩(wěn)定 (7-2-8) （7-2-9） 式中 a回路相間距離,cm； lm計算長度,cm； l1電流互感器出線端部至最近一個母線支柱絕緣子的距離,cm； l2電流互感器兩端瓷帽的距離,cm； 當(dāng)電流互感器為非母線式瓷絕緣時時,l2=0。,高壓電器的選擇電流互感器,50,熱穩(wěn)定校驗 Kr (7-2-10) Kr熱穩(wěn)定電流倍數(shù)，由制造廠提供； Qit短路電流引起的熱效應(yīng)，KA2S； t制造廠提供的熱穩(wěn)定計算采用時間，S；,高壓電器的選擇中性點設(shè)備 接地方式,51,中性點接地方式 1)經(jīng)消弧線圈接地 感性電流與容性電流向量相反，為180,高壓電器的選擇中性點設(shè)

32、備 接地方式,52,2)經(jīng)電阻接地 阻性電流與容性電流向量差90,高壓電器的選擇中性點設(shè)備 消弧線圈接地,53,消弧線圈 1)補(bǔ)償容量 Q=KIC (7-2-15) 式中 Q補(bǔ)償容量KVA K系數(shù),過補(bǔ)償取1.35 Un電網(wǎng)的額定線電壓kV Ic電網(wǎng)的電容電流A 2)電容電流IC的估算 架空線路IC=(2.73.3)L10-3 (7-2-16) 式中 L架空線路長度 2.7系數(shù)，用于無架空地線 3.3系數(shù)，用于有架空地線 同桿雙回線的電容電流為單回路的1.31.6倍，上式可簡化為 IC= 電纜線路IC=0.1UnL 即IC= 3)變電所增加的接地電容電流見指導(dǎo)書P249 表7-2-13,高壓電

33、器的選擇中性點設(shè)備 消弧線圈接地,54,4)中性點位移電壓 (7-2-18) 式中： 消弧線圈投入前,中性點的不對稱電壓,取0.8%相電壓 阻尼率， ,IR為漏泄電流 一般取 63110kV架空線 3%； 35kV及以下架空線 5%； 電纜線路 24%； 脫諧度， ,一般不大于10%。 為了維持三相對地電壓的對稱平衡，對Uo應(yīng)加以控制，即中性點長時間位移電壓不能超過相電壓的15%。,高壓電器的選擇中性點設(shè)備 消弧線圈接地,55,5)接入方式 a)直接接在變電站變壓器的中性點上 變壓器為 接線 變壓器為 接線 以上兩種接法，消弧線圈的容量不應(yīng)超過變壓器三相總?cè)萘康?0%,且不得大于三繞組變壓器的

34、任一繞組容量。 如接在 變壓器的中性點上，則消弧線圈的容量不應(yīng)超過三相繞組總?cè)萘康?0%。 消弧線圈不應(yīng)接與零序磁通經(jīng)鐵心閉路的YNyn接線變壓器的中性點上（例如單相變壓器組或外鐵型變壓器）。 b)如變壓器中性點沒有引出，由應(yīng)裝設(shè)容量相當(dāng)?shù)慕拥刈儔浩鳌?高壓電器的選擇中性點設(shè)備 電阻接地,56,高電阻接地 a)經(jīng)高電阻直接接地 電阻額定電壓UR 1.05 (7-2-19) 電阻值 (7-2-20) 電阻消耗功率 (7-2-21) 式中： R中性點接地電阻值 歐姆 UN系統(tǒng)額定線電壓 kV UR電阻額定電壓 kV IR電阻電流 A IC單相對地短路時電容電流 A K單相短路時電阻電流與電容電流之

35、比，一般取1.1,高壓電器的選擇中性點設(shè)備 電阻接地,57,b)接地電阻經(jīng)單相配電變壓器接入 發(fā)電機(jī)中性點 電阻的額定電壓應(yīng)不低于變壓器二次側(cè)電壓UN2,一般選用110V或220V。 電阻值 (7-2-22) 式中 配電變壓器變比 電消耗功率 (7-2-23),高壓電器的選擇中性點設(shè)備 電阻接地,58,低電阻接地 電阻參數(shù) 電阻額定電壓 (7-2-24) 電阻值 (7-2-25) 電阻消耗功率 PR=IdUR (7-2-26) 式中 RN中性點接地電阻 歐姆 Id選定的單相接地電流 A 電阻短時耐受電流按10S時間考慮,高壓電器的選擇中性點設(shè)備 接地變壓器,59,接地變壓器 1)系統(tǒng)有中性點引

36、出時用單相接地變的參數(shù) 接地變額定電壓 UNb=UN (7-2-27) 式中 UN發(fā)電機(jī)或變壓器額定一次線電壓 kV 接地變壓器容量 (7-2-28) 式中 U2接地變二次側(cè)電壓 kV I2二次電阻電流 A K變壓器過載倍數(shù) (由制造廠提供),高壓電器的選擇中性點設(shè)備 接地變壓器,60,2)用三相接地變壓器 當(dāng)系統(tǒng)中性點未引出或沒有中性點，如變壓器為YNd時，則可接入一臺三相接地變壓器人為地制造一個中性點。其額定容量應(yīng)與消弧線圈或接地電阻相匹配。若帶有二次繞組還要考慮二次負(fù)荷的容量。 a)用Z型或YNd接線 Z型 Ynd Znyn(二次繞組帶負(fù)荷) 接地變?nèi)萘?接消弧線圈 SNQX (7-2-

37、29) 接電阻 SNPr (7-2-29),高壓電器的選擇中性點設(shè)備 接地變壓器,61,b)用Y/開口d接線 接地變?nèi)萘?接消弧線圈 SN QX/3 (7-2-30) 接電阻 SNPr (7-2-30) 式中 QX消弧線圈額定容量 Pr接地電阻額定容量,高壓電器的選擇中性點設(shè)備 中性點避雷器,62,保護(hù)變壓器用的中性點避雷器的選型與系統(tǒng)中性點的接地方式有關(guān)，對額定電壓為110KV及以上電壓等級的變壓器還與其繞組的絕緣水平有關(guān)，分為全絕緣和分級絕緣兩類。 對于中性點不接地系統(tǒng)35KV及63KV的中性點避雷器，按指導(dǎo)書P253表7-2-18來選，對于110KV中性點直接接地系統(tǒng)的中性點避雷器，則按P254表7-2-19來選，選擇時還要根據(jù)變壓器是全絕緣還是分級絕緣，因為他們的型號是不同的。,高壓電器的選擇避雷器,63,采用閥式避雷器進(jìn)行雷電過電壓保護(hù)時，除旋轉(zhuǎn)電機(jī)外，對不同電壓范圍，不同系統(tǒng)接地方式的避雷器選型如下: 110kv有效接地系統(tǒng)宜采用金屬氧化物避雷器 氣體絕緣全封閉組合電器和低電阻接地系統(tǒng)應(yīng)選用金屬氧化物避雷器 不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)中諧振過電