第6章 電氣設(shè)備選擇

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1、發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-1第六章第六章 電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備選擇第一節(jié)第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇的一般條件電氣設(shè)備選擇的一般條件 第二節(jié)第二節(jié) 導(dǎo)體與電纜的選擇導(dǎo)體與電纜的選擇 第三節(jié)第三節(jié) 支柱絕緣子與穿墻套管的選擇支柱絕緣子與穿墻套管的選擇 第四節(jié)第四節(jié) 高壓斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的選擇高壓斷路器與隔離開(kāi)關(guān)的選擇 第五節(jié)高壓熔斷器的選擇第五節(jié)高壓熔斷器的選擇 第六節(jié)限流電抗器的選擇第六節(jié)限流電抗器的選擇 第七節(jié)互感器的選擇第七節(jié)互感器的選擇 本章計(jì)劃學(xué)時(shí)：本章計(jì)劃學(xué)時(shí)：10 12學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-2第

2、一節(jié)第一節(jié) 電氣設(shè)備選擇的一般條件電氣設(shè)備選擇的一般條件 一般條件：一般條件：多數(shù)電氣設(shè)備共有的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目。多數(shù)電氣設(shè)備共有的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目。一、按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流一、按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流 1.額定電壓選擇額定電壓選擇 特殊條件：特殊條件：個(gè)別電氣設(shè)備具有的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目。個(gè)別電氣設(shè)備具有的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目。選擇條件有選擇條件有1)正常電壓要求是：正常電壓要求是：電氣設(shè)備所在回路的最高運(yùn)行電壓不得高電氣設(shè)備所在回路的最高運(yùn)行電壓不得高于電氣設(shè)備的允許最高工作電壓。于電氣設(shè)備的允許最高工作電壓。2)由于電氣設(shè)備的允許最高工作電壓為其額定電壓的由于電氣設(shè)備的允許最高工作

3、電壓為其額定電壓的UN的的1.11.15倍，而電網(wǎng)電壓正常波動(dòng)引起的最高運(yùn)行電壓不超過(guò)倍，而電網(wǎng)電壓正常波動(dòng)引起的最高運(yùn)行電壓不超過(guò)電網(wǎng)額定電壓電網(wǎng)額定電壓UNs的的1.1倍。倍。3)一般可以按電氣設(shè)備的額定電壓一般可以按電氣設(shè)備的額定電壓UN不得低于其所在電網(wǎng)的額不得低于其所在電網(wǎng)的額定電壓定電壓UNs的條件來(lái)選擇電氣設(shè)備，即的條件來(lái)選擇電氣設(shè)備，即 UN UNs 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-3注意：注意：1)海拔影響電氣設(shè)備的絕緣性能，隨裝設(shè)地點(diǎn)海拔的增加，空海拔影響電氣設(shè)備的絕緣性能，隨裝設(shè)地點(diǎn)海拔的增加，空氣密度和濕度相應(yīng)減小，使得電氣設(shè)備外部空

4、氣間隙和固體絕氣密度和濕度相應(yīng)減小，使得電氣設(shè)備外部空氣間隙和固體絕緣外表面的放電特性降低，電氣設(shè)備允許的最高工作電壓減小。緣外表面的放電特性降低，電氣設(shè)備允許的最高工作電壓減小。對(duì)海拔超過(guò)對(duì)海拔超過(guò)1000m的地區(qū)，一般應(yīng)選用高原型產(chǎn)品或外絕的地區(qū)，一般應(yīng)選用高原型產(chǎn)品或外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于現(xiàn)有對(duì)于現(xiàn)有110kV及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，可及以下大多數(shù)電器的外絕緣有一定裕度，可在海拔在海拔2000m以下地區(qū)使用。以下地區(qū)使用。2)在空氣污穢在空氣污穢(腐蝕減低絕緣強(qiáng)度腐蝕減低絕緣強(qiáng)度)或有冰雪的地區(qū)，某些電氣或有冰雪的地區(qū)，某些電氣設(shè)備應(yīng)選用絕緣加強(qiáng)型或高一

5、級(jí)電壓的產(chǎn)品。設(shè)備應(yīng)選用絕緣加強(qiáng)型或高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。2.額定電流選擇額定電流選擇 1)電氣設(shè)備的額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN（或載流量（或載流量Ial）：在額定環(huán)境溫度）：在額定環(huán)境溫度0下，長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流。下，長(zhǎng)期允許通過(guò)的電流。2)為了滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱條件，應(yīng)按額定電流為了滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱條件，應(yīng)按額定電流IN（或載流量（或載流量Ial）不）不得小于所在回路最大持續(xù)工作電流得小于所在回路最大持續(xù)工作電流Imax的條件進(jìn)行選擇，即的條件進(jìn)行選擇，即 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-4 IN（或（或Ial）Imax 3)當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度不同于導(dǎo)體

6、的額定環(huán)境溫度不同于導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度0時(shí)，其長(zhǎng)期允時(shí)，其長(zhǎng)期允許電流應(yīng)該用下式進(jìn)行修正。許電流應(yīng)該用下式進(jìn)行修正。不計(jì)日照時(shí)，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)不計(jì)日照時(shí)，裸導(dǎo)體和電纜的綜合修正系數(shù)K為為 al導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度，裸導(dǎo)體一般為導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許最高溫度，裸導(dǎo)體一般為70；0導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度，裸導(dǎo)體一般為25。我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度我國(guó)生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度0=40。在。在4060范圍范圍內(nèi)，當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度高于內(nèi)，當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度高于+40時(shí)，環(huán)境溫度每增高時(shí)，環(huán)境溫度每增高1，按減，按減少額定電流少額定電流1.8%進(jìn)行修正；當(dāng)實(shí)

7、際環(huán)境溫度低于進(jìn)行修正；當(dāng)實(shí)際環(huán)境溫度低于+40時(shí)，環(huán)時(shí)，環(huán)境溫度每降低境溫度每降低1，按增加額定電流，按增加額定電流0.5%進(jìn)行修正，但其最大過(guò)進(jìn)行修正，但其最大過(guò)負(fù)荷不得超過(guò)額定電流的負(fù)荷不得超過(guò)額定電流的20%，實(shí)際選擇時(shí)一般不修正。，實(shí)際選擇時(shí)一般不修正。Ial=KIal Imax 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-54)回路最大持續(xù)工作電流回路最大持續(xù)工作電流Imax 的計(jì)算的計(jì)算:回路名稱(chēng)回路名稱(chēng)最大持續(xù)工作電流最大持續(xù)工作電流 說(shuō)明說(shuō)明發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)回路發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)回路1.051.05倍發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)額定電流倍發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)額定電流發(fā)電機(jī)和變壓

8、器在電壓降低到發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低到0.95額額定電壓運(yùn)行時(shí)，出力可以保持不變，定電壓運(yùn)行時(shí)，出力可以保持不變，故電流可以增大故電流可以增大5%變壓器回路變壓器回路1.051.05倍變壓器額定電流倍變壓器額定電流1.31.32.02.0倍變壓器額定電流倍變壓器額定電流若要求承擔(dān)另一臺(tái)變壓器事故或檢修若要求承擔(dān)另一臺(tái)變壓器事故或檢修時(shí)轉(zhuǎn)移的負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)移的負(fù)荷出線(xiàn)回路出線(xiàn)回路1.051.05倍倍線(xiàn)路最大負(fù)荷電流線(xiàn)路最大負(fù)荷電流考慮考慮5%的線(xiàn)損，還應(yīng)考慮事故時(shí)轉(zhuǎn)的線(xiàn)損，還應(yīng)考慮事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷移過(guò)來(lái)的負(fù)荷母聯(lián)回路母聯(lián)回路母線(xiàn)上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變母線(xiàn)上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的最大持續(xù)工作電流壓

9、器的最大持續(xù)工作電流分段回路分段回路母線(xiàn)上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流母線(xiàn)上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流的的50%80%變電所應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)的一級(jí)負(fù)荷和變電所應(yīng)滿(mǎn)足用戶(hù)的一級(jí)負(fù)荷和大部分二級(jí)負(fù)荷大部分二級(jí)負(fù)荷 匯流母線(xiàn)匯流母線(xiàn)按實(shí)際潮流分布確定按實(shí)際潮流分布確定電容器回路電容器回路1.351.35倍電容器組額定電流倍電容器組額定電流考慮過(guò)電壓和諧波的共同作用考慮過(guò)電壓和諧波的共同作用發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-6二、按短路條件校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定二、按短路條件校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定 1.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：指電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)而不損壞的能力。

10、指電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)而不損壞的能力。熱穩(wěn)定校驗(yàn)的實(shí)質(zhì)：熱穩(wěn)定校驗(yàn)的實(shí)質(zhì)：使電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)時(shí)的短時(shí)使電氣設(shè)備承受短路電流熱效應(yīng)時(shí)的短時(shí)發(fā)熱最高溫度不超過(guò)短時(shí)最高允許溫度。發(fā)熱最高溫度不超過(guò)短時(shí)最高允許溫度。導(dǎo)體通常按最小截面法校驗(yàn)熱穩(wěn)定。導(dǎo)體通常按最小截面法校驗(yàn)熱穩(wěn)定。電器的熱穩(wěn)定是由熱穩(wěn)定電流及其通過(guò)時(shí)間來(lái)決定的，滿(mǎn)足熱電器的熱穩(wěn)定是由熱穩(wěn)定電流及其通過(guò)時(shí)間來(lái)決定的，滿(mǎn)足熱穩(wěn)定的條件為穩(wěn)定的條件為 Qk短路電流熱效應(yīng)；短路電流熱效應(yīng)；It所選用電器所選用電器t（單位為（單位為s）內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流。）內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流。2.短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定：動(dòng)穩(wěn)

11、定：指電氣設(shè)備承受短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)而不損壞指電氣設(shè)備承受短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力效應(yīng)而不損壞的能力。的能力。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-7部分電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定按應(yīng)力和電動(dòng)力校驗(yàn)。部分電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定按應(yīng)力和電動(dòng)力校驗(yàn)。電器滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的條件為電器滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 iesishish短路沖擊電流的幅值，短路沖擊電流的幅值，ish為：為：I”為為0s鐘短路電流周期分量有效值；鐘短路電流周期分量有效值；Kes為沖擊系數(shù)，發(fā)電機(jī)機(jī)為沖擊系數(shù)，發(fā)電機(jī)機(jī)端取端取1.9，發(fā)電廠高壓母線(xiàn)及發(fā)電機(jī)電壓電抗器后取，發(fā)電廠高壓母線(xiàn)及發(fā)電機(jī)電壓電抗器后取1.85，遠(yuǎn)離，遠(yuǎn)離發(fā)電

12、機(jī)時(shí)取發(fā)電機(jī)時(shí)取1.8。ies電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值，生產(chǎn)廠家用此電流表電器允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流幅值，生產(chǎn)廠家用此電流表示電器的動(dòng)穩(wěn)定特性，在此電流作用下電器能繼續(xù)正常工作而示電器的動(dòng)穩(wěn)定特性，在此電流作用下電器能繼續(xù)正常工作而不發(fā)生機(jī)械損壞。不發(fā)生機(jī)械損壞。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-83短路計(jì)算時(shí)間短路計(jì)算時(shí)間 計(jì)算短路電流熱效應(yīng)時(shí)所用的短路切除時(shí)間計(jì)算短路電流熱效應(yīng)時(shí)所用的短路切除時(shí)間tk等于繼電保護(hù)動(dòng)等于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間作時(shí)間tpr與相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間與相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間tab之和，即之和，即 斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間斷路器的全開(kāi)斷時(shí)間t

13、ab等于斷路器的固有分閘時(shí)間等于斷路器的固有分閘時(shí)間tin與燃弧時(shí)與燃弧時(shí)間間ta之和，即之和，即 驗(yàn)算裸導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定時(shí)，驗(yàn)算裸導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定時(shí)，tpr宜采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，如主宜采用主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，如主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則采用能對(duì)該死區(qū)起保護(hù)作用的后備保護(hù)動(dòng)作保護(hù)有死區(qū)時(shí)，則采用能對(duì)該死區(qū)起保護(hù)作用的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；時(shí)間；驗(yàn)算電器的短路熱穩(wěn)定時(shí)，驗(yàn)算電器的短路熱穩(wěn)定時(shí)，tpr宜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。宜采用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間。少油斷路器的燃弧時(shí)間少油斷路器的燃弧時(shí)間ta為為0.040.06s，SF6斷路器的燃弧時(shí)間斷路器的燃弧時(shí)間ta為為0.020.04s。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)

14、電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-94短路電流計(jì)算條件短路電流計(jì)算條件（1）短路計(jì)算容量和接線(xiàn)：應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量）短路計(jì)算容量和接線(xiàn)：應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量及可能及可能發(fā)生最大短路電流的正常接線(xiàn)方式計(jì)算發(fā)生最大短路電流的正常接線(xiàn)方式計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后510年）。年）。（2）短路種類(lèi)：）短路種類(lèi)：電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定以及電器的開(kāi)斷電以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性流，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、

15、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路點(diǎn)直接接地系統(tǒng)、自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況驗(yàn)算。較三相短路嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況驗(yàn)算。（3）短路計(jì)算點(diǎn)：在正常接線(xiàn)方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路）短路計(jì)算點(diǎn)：在正常接線(xiàn)方式時(shí)，通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流為最大的短路點(diǎn)，稱(chēng)為短路計(jì)算點(diǎn)。電流為最大的短路點(diǎn)，稱(chēng)為短路計(jì)算點(diǎn)。1）對(duì)兩側(cè)均有電源的電氣設(shè)備，應(yīng)比較電氣設(shè)備前、后短路時(shí)）對(duì)兩側(cè)均有電源的電氣設(shè)備，應(yīng)比較電氣設(shè)備前、后短路時(shí)的短路電流，選通過(guò)電氣設(shè)備短路電流較大的地點(diǎn)作為短路計(jì)的短路電流，選通過(guò)電氣設(shè)備短路電流較大的地點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。例如，校驗(yàn)圖算點(diǎn)。例如，校驗(yàn)圖6

16、1中的發(fā)電機(jī)中的發(fā)電機(jī)出口斷路器出口斷路器QF1時(shí)，應(yīng)比較時(shí)，應(yīng)比較k1和和k2短路時(shí)流過(guò)短路時(shí)流過(guò)QF1的電流，選較大的點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。的電流，選較大的點(diǎn)作為短路計(jì)算點(diǎn)。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-102）短路計(jì)算點(diǎn)選在并聯(lián)支路時(shí)，應(yīng)斷開(kāi)一條支路。因?yàn)閿嚅_(kāi)一）短路計(jì)算點(diǎn)選在并聯(lián)支路時(shí)，應(yīng)斷開(kāi)一條支路。因?yàn)閿嚅_(kāi)一條支路時(shí)的短路電流大于并聯(lián)短路時(shí)流過(guò)任一支路的短路電流。條支路時(shí)的短路電流大于并聯(lián)短路時(shí)流過(guò)任一支路的短路電流。例如，校驗(yàn)圖例如，校驗(yàn)圖61中分段回路的斷路器中分段回路的斷路器QF5或主變低壓側(cè)斷路器或主變低壓側(cè)斷路器QF2時(shí)，應(yīng)選時(shí)，應(yīng)選k2

17、和和k3點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，并斷開(kāi)變壓器點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)，并斷開(kāi)變壓器T2。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-113）在同一電壓等級(jí)中，匯流母線(xiàn)或無(wú)電源支路短路時(shí)，短路電）在同一電壓等級(jí)中，匯流母線(xiàn)或無(wú)電源支路短路時(shí)，短路電流最大。校驗(yàn)匯流母線(xiàn)、廠用電分支電器（無(wú)電源支路）和母流最大。校驗(yàn)匯流母線(xiàn)、廠用電分支電器（無(wú)電源支路）和母聯(lián)回路的電器時(shí)，聯(lián)回路的電器時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選在母線(xiàn)上。例如，校驗(yàn)圖短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選在母線(xiàn)上。例如，校驗(yàn)圖61中中10kV母線(xiàn)時(shí)，選母線(xiàn)時(shí)，選k2點(diǎn)。點(diǎn)。4）帶限流電抗器的出線(xiàn)回路，）帶限流電抗器的出線(xiàn)回路，由于干式電抗器工作可靠，故由于干式

18、電抗器工作可靠，故校驗(yàn)回路中各電氣設(shè)備時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)一般選在電抗器后。例校驗(yàn)回路中各電氣設(shè)備時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)一般選在電抗器后。例如，校驗(yàn)圖如，校驗(yàn)圖61中出線(xiàn)回路的斷路器中出線(xiàn)回路的斷路器QF3時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)選在出時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)選在出線(xiàn)電抗器后的線(xiàn)電抗器后的k5點(diǎn)。點(diǎn)。5）110kV及以上電壓等級(jí)，因其電氣及以上電壓等級(jí)，因其電氣設(shè)備的裕度較大，短路計(jì)設(shè)備的裕度較大，短路計(jì)算點(diǎn)可以只選一個(gè)，選在母線(xiàn)上。例如，校驗(yàn)圖算點(diǎn)可以只選一個(gè)，選在母線(xiàn)上。例如，校驗(yàn)圖61中中110kV的的電氣設(shè)備時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)可選在電氣設(shè)備時(shí)，短路計(jì)算點(diǎn)可選在110kV母線(xiàn)上，即母線(xiàn)上，即k6點(diǎn)。點(diǎn)。（4）短路電流的實(shí)用計(jì)

19、算方法：在進(jìn)行電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定驗(yàn)算）短路電流的實(shí)用計(jì)算方法：在進(jìn)行電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定驗(yàn)算時(shí)，需要用短路后不同時(shí)刻的短路電流，即計(jì)及暫態(tài)過(guò)程，通時(shí)，需要用短路后不同時(shí)刻的短路電流，即計(jì)及暫態(tài)過(guò)程，通常采用短路電流實(shí)用計(jì)算方法，即運(yùn)算曲線(xiàn)法。該內(nèi)容可在今常采用短路電流實(shí)用計(jì)算方法，即運(yùn)算曲線(xiàn)法。該內(nèi)容可在今后的有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)。后的有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí)。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-12第二節(jié)第二節(jié) 導(dǎo)體與電纜的選擇導(dǎo)體與電纜的選擇 一、導(dǎo)體的選擇一、導(dǎo)體的選擇（一）導(dǎo)體材料、類(lèi)型與布置方式選擇（一）導(dǎo)體材料、類(lèi)型與布置方式選擇 1導(dǎo)體的材料導(dǎo)體的材料 銅：電阻

20、率低，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕性比鋁強(qiáng)，但儲(chǔ)量少，價(jià)銅：電阻率低，機(jī)械強(qiáng)度高，耐腐蝕性比鋁強(qiáng)，但儲(chǔ)量少，價(jià)格高。格高。鋁：電阻率比銅高，機(jī)械強(qiáng)度低，耐腐蝕性較銅差，但儲(chǔ)量高，鋁：電阻率比銅高，機(jī)械強(qiáng)度低，耐腐蝕性較銅差，但儲(chǔ)量高，價(jià)格低。價(jià)格低。一般優(yōu)先采用鋁導(dǎo)體，在工作電流大，地方狹窄的場(chǎng)所和對(duì)鋁一般優(yōu)先采用鋁導(dǎo)體，在工作電流大，地方狹窄的場(chǎng)所和對(duì)鋁有嚴(yán)重腐蝕的地方可采用銅導(dǎo)體。有嚴(yán)重腐蝕的地方可采用銅導(dǎo)體。2導(dǎo)體的選型導(dǎo)體的選型(1)常用硬導(dǎo)體的截面形狀有矩形、槽形和管形。導(dǎo)體截面形常用硬導(dǎo)體的截面形狀有矩形、槽形和管形。導(dǎo)體截面形狀影響硬導(dǎo)體的散熱、集膚效應(yīng)系數(shù)和機(jī)械強(qiáng)度。狀影響硬導(dǎo)體的散熱、

21、集膚效應(yīng)系數(shù)和機(jī)械強(qiáng)度。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-131)矩形導(dǎo)體廣泛用于矩形導(dǎo)體廣泛用于35kV及以下，工作電流不超過(guò)及以下，工作電流不超過(guò)4000A的屋的屋內(nèi)配電裝置中，例如，主母線(xiàn)，連接導(dǎo)體和變壓器及小容量發(fā)內(nèi)配電裝置中，例如，主母線(xiàn)，連接導(dǎo)體和變壓器及小容量發(fā)電機(jī)的引出線(xiàn)母線(xiàn)。當(dāng)單條導(dǎo)體的載流量不能滿(mǎn)足要求時(shí)，每電機(jī)的引出線(xiàn)母線(xiàn)。當(dāng)單條導(dǎo)體的載流量不能滿(mǎn)足要求時(shí)，每相可采用相可采用24條并列使用；條并列使用；2)槽形導(dǎo)體適用于槽形導(dǎo)體適用于35kV及以下，工作電流為及以下，工作電流為40008000A的配的配電裝置中，例如，電裝置中，例如，10

22、0MW發(fā)電機(jī)的引出線(xiàn)母線(xiàn)；發(fā)電機(jī)的引出線(xiàn)母線(xiàn)；3)管形導(dǎo)體適用于管形導(dǎo)體適用于8000A以上的大電流母線(xiàn)，例如，容量為以上的大電流母線(xiàn)，例如，容量為200MW及以上的發(fā)電機(jī)引出線(xiàn)。對(duì)及以上的發(fā)電機(jī)引出線(xiàn)。對(duì)110kV及以上屋內(nèi)外配電裝及以上屋內(nèi)外配電裝置，采用硬母線(xiàn)時(shí)，應(yīng)選用管形導(dǎo)體（防止電暈）。置，采用硬母線(xiàn)時(shí)，應(yīng)選用管形導(dǎo)體（防止電暈）。(2)常用的軟導(dǎo)線(xiàn)有鋼心鋁絞線(xiàn)、組合導(dǎo)線(xiàn)、空心導(dǎo)線(xiàn)、擴(kuò)徑常用的軟導(dǎo)線(xiàn)有鋼心鋁絞線(xiàn)、組合導(dǎo)線(xiàn)、空心導(dǎo)線(xiàn)、擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)和分裂導(dǎo)線(xiàn)。導(dǎo)線(xiàn)和分裂導(dǎo)線(xiàn)。1)鋼心鋁絞線(xiàn)適用于鋼心鋁絞線(xiàn)適用于35kV及以上的屋外軟母線(xiàn)；及以上的屋外軟母線(xiàn)；2)組合導(dǎo)線(xiàn)用于中小容量發(fā)電機(jī)和變

23、壓器的引出線(xiàn)；組合導(dǎo)線(xiàn)用于中小容量發(fā)電機(jī)和變壓器的引出線(xiàn)；3)空心導(dǎo)線(xiàn)、擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)和分裂導(dǎo)線(xiàn)直徑大，可以減小線(xiàn)路電抗、空心導(dǎo)線(xiàn)、擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)和分裂導(dǎo)線(xiàn)直徑大，可以減小線(xiàn)路電抗、減小電暈損耗和對(duì)通訊的干擾，用于超高壓母線(xiàn)和輸電線(xiàn)路。減小電暈損耗和對(duì)通訊的干擾，用于超高壓母線(xiàn)和輸電線(xiàn)路。220kV輸電線(xiàn)路常采用兩分裂導(dǎo)線(xiàn)。輸電線(xiàn)路常采用兩分裂導(dǎo)線(xiàn)。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-14220kV220kV管形母線(xiàn)、支柱絕緣子管形母線(xiàn)、支柱絕緣子發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-153導(dǎo)體的布置方式導(dǎo)體的布置方式 導(dǎo)體的布置方式常采用三相

24、水平布導(dǎo)體的布置方式常采用三相水平布置和三相垂直布置。置和三相垂直布置。對(duì)于矩形導(dǎo)體，對(duì)于矩形導(dǎo)體，圖圖62a中導(dǎo)體豎放，散熱條件好，中導(dǎo)體豎放，散熱條件好，載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較差；圖載流量大，但機(jī)械強(qiáng)度較差；圖62b中導(dǎo)體平放，機(jī)械強(qiáng)度較高，但中導(dǎo)體平放，機(jī)械強(qiáng)度較高，但散熱條件較差；圖散熱條件較差；圖62c為矩形導(dǎo)體為矩形導(dǎo)體三相垂直布置，它綜合了圖三相垂直布置，它綜合了圖62a、b的優(yōu)點(diǎn)。的優(yōu)點(diǎn)。（二）導(dǎo)體截面的選擇（二）導(dǎo)體截面的選擇 1按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇按導(dǎo)體的長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇 匯流母線(xiàn)及長(zhǎng)度在匯流母線(xiàn)及長(zhǎng)度在20m以下的導(dǎo)體等，一般應(yīng)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許以下的導(dǎo)體等，一般

25、應(yīng)按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即電流選擇其截面，即 Imax KIal發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-162按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可以使年計(jì)算費(fèi)用最小。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可以使年計(jì)算費(fèi)用最小。除匯流母線(xiàn)、廠用電動(dòng)機(jī)的電纜等外，年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)較除匯流母線(xiàn)、廠用電動(dòng)機(jī)的電纜等外，年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)較大，長(zhǎng)度在大，長(zhǎng)度在20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)和變壓器引出線(xiàn)，其截以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)和變壓器引出線(xiàn)，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。經(jīng)濟(jì)截面用下式計(jì)算：面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。經(jīng)濟(jì)截面用下式計(jì)算：Imax正常運(yùn)

26、行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算時(shí)不正常運(yùn)行方式下導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算時(shí)不考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷；考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷；J經(jīng)濟(jì)電流密度，常用導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度，常用導(dǎo)體的J值，可根據(jù)最大負(fù)荷利用時(shí)值，可根據(jù)最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)數(shù)Tmax由圖由圖63查得。查得。Imax導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算時(shí)一般需考慮過(guò)負(fù)荷導(dǎo)體的最大持續(xù)工作電流，計(jì)算時(shí)一般需考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-17 圖圖6-3 6-3 經(jīng)濟(jì)電流密度經(jīng)濟(jì)電流密度11變變電電所所所所用用、工工礦礦和和電電纜

27、纜線(xiàn)線(xiàn)路路的的鋁鋁紙紙絕絕緣緣鉛鉛包包、鋁鋁包包、塑塑料料護(hù)護(hù)套套及及各各種種鎧鎧裝裝電電纜纜 22鋁鋁矩矩形形、槽槽形形及及組組合合導(dǎo)導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn) 33火火電電廠廠廠廠用用的的鋁鋁紙紙絕絕緣緣鉛鉛包包、鋁鋁包包、塑塑料料護(hù)護(hù)套套及及各各種種鎧鎧裝裝電電纜纜 435435220kV220kV線(xiàn)線(xiàn)路路的的LGJLGJ、LGJQLGJQ型鋼心鋁絞線(xiàn)型鋼心鋁絞線(xiàn)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-181)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近計(jì)算的經(jīng)濟(jì)截面，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近計(jì)算的經(jīng)濟(jì)截面，當(dāng)無(wú)合適規(guī)格的導(dǎo)體時(shí)，允許選用小于但接近經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)體。當(dāng)無(wú)合適

28、規(guī)格的導(dǎo)體時(shí)，允許選用小于但接近經(jīng)濟(jì)截面的導(dǎo)體。2)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面還需要進(jìn)行長(zhǎng)期發(fā)熱條件校按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)體截面還需要進(jìn)行長(zhǎng)期發(fā)熱條件校驗(yàn)，此時(shí)計(jì)算驗(yàn)，此時(shí)計(jì)算Imax需考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。需考慮過(guò)負(fù)荷和事故時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷。3)由于匯流母線(xiàn)各段的工作電流大小不相同，且差別較大，故由于匯流母線(xiàn)各段的工作電流大小不相同，且差別較大，故匯流母線(xiàn)不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面。匯流母線(xiàn)不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-19（三）電暈電壓校驗(yàn)（三）電暈電壓校驗(yàn) 1.導(dǎo)體的電暈放電會(huì)產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無(wú)線(xiàn)電干擾和金

29、屬導(dǎo)體的電暈放電會(huì)產(chǎn)生電能損耗、噪聲、無(wú)線(xiàn)電干擾和金屬腐蝕等不良影響。腐蝕等不良影響。2.為了防止發(fā)生全面電暈，要求為了防止發(fā)生全面電暈，要求110kV及以上裸導(dǎo)體的電暈臨及以上裸導(dǎo)體的電暈臨界電壓界電壓Ucr應(yīng)大于其最高工作電壓應(yīng)大于其最高工作電壓Umax，即，即 在海拔不超過(guò)在海拔不超過(guò)1000m的地區(qū)：下列情況可不進(jìn)行電暈電壓的地區(qū)：下列情況可不進(jìn)行電暈電壓校驗(yàn)。校驗(yàn)。1)110kV采用了不小于采用了不小于LGJ70型鋼心鋁絞線(xiàn)和外徑不小于型鋼心鋁絞線(xiàn)和外徑不小于20型管形導(dǎo)體時(shí)；型管形導(dǎo)體時(shí)；2)220kV采用了不小于采用了不小于LGJ300型鋼心鋁絞線(xiàn)和外徑不小于型鋼心鋁絞線(xiàn)和外徑不

30、小于30型的管形導(dǎo)體時(shí)。型的管形導(dǎo)體時(shí)。（四）熱穩(wěn)定校驗(yàn)（四）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-20對(duì)于特定網(wǎng)絡(luò)和短路切除時(shí)間，短路電流熱效應(yīng)對(duì)于特定網(wǎng)絡(luò)和短路切除時(shí)間，短路電流熱效應(yīng)Qk 保持不變，保持不變，利用上式，取短時(shí)最高允許溫度利用上式，取短時(shí)最高允許溫度al計(jì)算短路終了時(shí)的計(jì)算短路終了時(shí)的A值得值得Ah，取短路前導(dǎo)體的工作溫度，取短路前導(dǎo)體的工作溫度w計(jì)算短路開(kāi)始時(shí)的計(jì)算短路開(kāi)始時(shí)的A值得值得Aw，定，定義熱穩(wěn)定系數(shù)為義熱穩(wěn)定系數(shù)為C達(dá)到上限值，若計(jì)及集膚效應(yīng)系數(shù)達(dá)到上限值，若計(jì)及集膚效應(yīng)系數(shù)KS影響，可得到滿(mǎn)足熱穩(wěn)定影響，可得到滿(mǎn)足熱

31、穩(wěn)定的導(dǎo)體最小截面為的導(dǎo)體最小截面為 顯然，當(dāng)所選導(dǎo)體截面顯然，當(dāng)所選導(dǎo)體截面SSmin時(shí)時(shí)，由于短路電流熱效應(yīng)，由于短路電流熱效應(yīng)Qk保持保持不變，短路終了時(shí)的不變，短路終了時(shí)的A值值A(chǔ)f減小，減小，Af Smin=153.388mm2，能滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。，能滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。（3）共振校驗(yàn)）共振校驗(yàn) 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-32取取=1=1，即不考慮共振影響。，即不考慮共振影響。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 相間電動(dòng)力相間電動(dòng)力 相間應(yīng)力相間應(yīng)力 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-33根據(jù)根據(jù)，可以查得形狀系數(shù)可以

32、查得形狀系數(shù)，條間電動(dòng)力為，條間電動(dòng)力為 最大允許襯墊跨距最大允許襯墊跨距 襯墊臨界跨距襯墊臨界跨距 每跨選取每跨選取2個(gè)襯墊時(shí)個(gè)襯墊時(shí)可以滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求?？梢詽M(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-34二、電力電纜的選擇二、電力電纜的選擇 1電纜型號(hào)的選擇電纜型號(hào)的選擇 基本結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)：由導(dǎo)電線(xiàn)芯、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。由導(dǎo)電線(xiàn)芯、絕緣層和保護(hù)層三部分組成。線(xiàn)芯材料：線(xiàn)芯材料：銅芯和鋁芯兩種。銅芯和鋁芯兩種。常用的線(xiàn)芯數(shù)目：常用的線(xiàn)芯數(shù)目：?jiǎn)涡境溆碗娎|（用于單芯充油電纜（用于110kV及以上）及以上）三芯電纜（用于三芯電纜（用于35kV及以

33、下三相系統(tǒng)）及以下三相系統(tǒng)）雙芯電纜（用于單相系統(tǒng)）雙芯電纜（用于單相系統(tǒng)）四芯、五芯電纜（用于四芯、五芯電纜（用于380/220V三相四線(xiàn)系統(tǒng)或有一線(xiàn)芯用于三相四線(xiàn)系統(tǒng)或有一線(xiàn)芯用于安全接地）。安全接地）。線(xiàn)芯絕緣：線(xiàn)芯絕緣：有油浸紙絕緣，塑料絕緣和橡皮（膠）絕緣三類(lèi)。有油浸紙絕緣，塑料絕緣和橡皮（膠）絕緣三類(lèi)。保護(hù)層：保護(hù)層：塑料電纜的保護(hù)層由聚乙烯做成。塑料電纜的保護(hù)層由聚乙烯做成。油浸紙絕緣電力電纜保護(hù)層由內(nèi)保護(hù)層和外保護(hù)層構(gòu)成，內(nèi)保油浸紙絕緣電力電纜保護(hù)層由內(nèi)保護(hù)層和外保護(hù)層構(gòu)成，內(nèi)保護(hù)層目的是防潮和防漏油，有金屬鋁包和鉛包兩種；外保護(hù)層護(hù)層目的是防潮和防漏油，有金屬鋁包和鉛包兩種；

34、外保護(hù)層防機(jī)械損傷和防腐蝕，有鋼帶鎧裝（抗壓）、鋼絲鎧裝（抗拉）防機(jī)械損傷和防腐蝕，有鋼帶鎧裝（抗壓）、鋼絲鎧裝（抗拉）等種類(lèi)，鎧裝層外還有防腐蝕外被層。等種類(lèi)，鎧裝層外還有防腐蝕外被層。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-35選擇電纜時(shí)，應(yīng)根據(jù)其用途、敷設(shè)方式和場(chǎng)所、工作條件及負(fù)選擇電纜時(shí)，應(yīng)根據(jù)其用途、敷設(shè)方式和場(chǎng)所、工作條件及負(fù)荷大小，選擇線(xiàn)芯材料、線(xiàn)芯數(shù)目、線(xiàn)芯絕緣材料和保護(hù)層等，荷大小，選擇線(xiàn)芯材料、線(xiàn)芯數(shù)目、線(xiàn)芯絕緣材料和保護(hù)層等，進(jìn)而確定電纜的型號(hào)。進(jìn)而確定電纜的型號(hào)。2額定電壓選擇：額定電壓選擇：UN UNs 3截面選擇截面選擇 1)長(zhǎng)度在長(zhǎng)度在

35、20m以下的電纜，一般按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇其截以下的電纜，一般按長(zhǎng)期發(fā)熱允許電流選擇其截面，即面，即 Imax K Ial 綜合修正系數(shù)綜合修正系數(shù)K的計(jì)算的計(jì)算 在空氣中敷設(shè)時(shí)在空氣中敷設(shè)時(shí) 在空氣中穿管敷設(shè)時(shí)在空氣中穿管敷設(shè)時(shí) 土壤中直埋或穿管直埋時(shí)土壤中直埋或穿管直埋時(shí) 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-36以上三式中：以上三式中：Kt為溫度修正系數(shù)，按式（為溫度修正系數(shù)，按式（64）計(jì)算；計(jì)算；K1為電纜在空氣中多根并列敷設(shè)和穿管敷設(shè)時(shí)的修正系數(shù)；為電纜在空氣中多根并列敷設(shè)和穿管敷設(shè)時(shí)的修正系數(shù)；K2為空氣中穿管敷設(shè)時(shí)的修正系數(shù)，當(dāng)電壓在為空氣中穿管

36、敷設(shè)時(shí)的修正系數(shù)，當(dāng)電壓在10kV及以下時(shí)，及以下時(shí)，截面截面S95mm2時(shí)，時(shí)，K2=1，當(dāng)截面，當(dāng)截面S=120185mm2時(shí)，時(shí)，K2=0.85；K3為直埋因土壤熱阻不同的修正系數(shù)；為直埋因土壤熱阻不同的修正系數(shù)；K4為土壤中多根并列敷設(shè)的修正系數(shù)。為土壤中多根并列敷設(shè)的修正系數(shù)。2)年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù) 5000h，長(zhǎng)度在，長(zhǎng)度在20m以上的電纜，按經(jīng)以上的電纜，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面：濟(jì)電流密度選擇電纜截面：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的電纜還應(yīng)滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱要求：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的電纜還應(yīng)滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱要求：Imax K Ial 為了便于敷設(shè)，一般盡量選用線(xiàn)芯截面不大于為了

37、便于敷設(shè)，一般盡量選用線(xiàn)芯截面不大于185mm2的電纜。的電纜。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-374熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)仍采用最小截面法，即所選截面電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)仍采用最小截面法，即所選截面S（單位為（單位為mm2）應(yīng)滿(mǎn)足）應(yīng)滿(mǎn)足 Qk短路電流熱效應(yīng)短路電流熱效應(yīng)(A2s)。熱穩(wěn)定系數(shù)熱穩(wěn)定系數(shù)C用下式計(jì)算用下式計(jì)算計(jì)及電纜芯線(xiàn)充填物熱容量隨溫度變化以及絕緣散熱影響計(jì)及電纜芯線(xiàn)充填物熱容量隨溫度變化以及絕緣散熱影響的校正系數(shù)，對(duì)于的校正系數(shù)，對(duì)于36kV廠用回路，取廠用回路，取0.93；對(duì)于；對(duì)于10kV及以上及以上回路取回路取1.0；

38、Q電纜芯單位體積的熱容量，鋁心取電纜芯單位體積的熱容量，鋁心取0.59 J/(cm3)，銅，銅心取心取0.81 J/(cm3)；發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-38電纜芯在電纜芯在20時(shí)的電阻溫度系數(shù)時(shí)的電阻溫度系數(shù),鋁心取鋁心取0.00403/，銅，銅心取心取0.00393/；Ks電纜芯在電纜芯在20時(shí)的集膚效應(yīng)系數(shù)，時(shí)的集膚效應(yīng)系數(shù)，S150mm2的三芯電纜的三芯電纜Ks=1，S=150240mm2的三芯電纜的三芯電纜Ks=1.011.035；20電纜芯在電纜芯在20時(shí)的電阻溫度系數(shù)，鋁心取時(shí)的電阻溫度系數(shù)，鋁心取3.1106cm2/cm，銅心取，銅心取

39、1.84106cm2/cm；h短路時(shí)電纜的最高允許溫度（短路時(shí)電纜的最高允許溫度（）；）；w短路前電纜的工作溫度（短路前電纜的工作溫度（）。）。5允許電壓降校驗(yàn)允許電壓降校驗(yàn) 對(duì)供電距離較遠(yuǎn)的電纜線(xiàn)路應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失對(duì)供電距離較遠(yuǎn)的電纜線(xiàn)路應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失:UN、cos分別為線(xiàn)路額定電壓（分別為線(xiàn)路額定電壓（線(xiàn)電壓線(xiàn)電壓）和功率因數(shù)；）和功率因數(shù)；發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-39L電纜線(xiàn)路長(zhǎng)度（電纜線(xiàn)路長(zhǎng)度（km）；）；r=/S、x單位長(zhǎng)度電纜的電阻和電抗（單位長(zhǎng)度電纜的電阻和電抗（/km）。）。610kV三芯電纜電抗約為三芯電纜電抗約為0.08/km，

40、35kV三芯電纜約為三芯電纜約為0.12/km?！纠?2】某變電所】某變電所10kV電壓母線(xiàn)用雙回電纜線(xiàn)路向一重要用戶(hù)電壓母線(xiàn)用雙回電纜線(xiàn)路向一重要用戶(hù)供電，用戶(hù)最大負(fù)荷供電，用戶(hù)最大負(fù)荷5400kW，功率因數(shù)，功率因數(shù)cos=0.9，最大負(fù)荷利，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為用小時(shí)數(shù)為5200h/年，當(dāng)一回電纜線(xiàn)路故障時(shí)，要求另一回仍年，當(dāng)一回電纜線(xiàn)路故障時(shí)，要求另一回仍能供給能供給80%的最大負(fù)荷。線(xiàn)路直埋地下，長(zhǎng)度為的最大負(fù)荷。線(xiàn)路直埋地下，長(zhǎng)度為1200m，電纜，電纜凈距為凈距為200mm，土壤溫度，土壤溫度10，熱阻系數(shù)，熱阻系數(shù)80cm/W，短路電，短路電流流I”=8.7kA，I1=7.2

41、kA，I2=6.6kA，短路切除時(shí)間為，短路切除時(shí)間為2s，試選擇，試選擇該電纜。該電纜。解解 正常情況下每回路的最大持續(xù)工作電流為正常情況下每回路的最大持續(xù)工作電流為 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-40根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)查圖根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)查圖63 曲線(xiàn)曲線(xiàn)1，得，得 J=0.72 直埋敷設(shè)一般選用鋼帶鎧裝電纜，每回路選用兩根三芯油浸紙直埋敷設(shè)一般選用鋼帶鎧裝電纜，每回路選用兩根三芯油浸紙絕緣鋁心鋁包鎧裝防腐電纜，每根絕緣鋁心鋁包鎧裝防腐電纜，每根S=120 mm2，熱阻系數(shù)，熱阻系數(shù)80cm/W時(shí)的允許載流量為時(shí)的允許載流量為Ial=215A

42、，最高允許溫度為，最高允許溫度為60，額定環(huán)境溫度為，額定環(huán)境溫度為25。長(zhǎng)期發(fā)熱按一回電纜線(xiàn)路故障時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷校驗(yàn)，即長(zhǎng)期發(fā)熱按一回電纜線(xiàn)路故障時(shí)轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的負(fù)荷校驗(yàn)，即 滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱要求。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-41短路熱效應(yīng)短路熱效應(yīng) 短路前電纜的工作溫度短路前電纜的工作溫度 熱穩(wěn)定系數(shù)熱穩(wěn)定系數(shù)C為為 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-42滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。電壓損失校驗(yàn)電壓損失校驗(yàn) 根據(jù)以上計(jì)算可以看出，所選電纜滿(mǎn)足要求。根據(jù)以上計(jì)算可以看出，所選電纜滿(mǎn)足要求。發(fā)電廠電氣主系

43、統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-43第三節(jié)第三節(jié) 支柱絕緣子與穿墻套管的選擇支柱絕緣子與穿墻套管的選擇 支柱絕緣子與穿墻套管用作裸導(dǎo)體的對(duì)地絕緣和支撐固定。支柱絕緣子與穿墻套管用作裸導(dǎo)體的對(duì)地絕緣和支撐固定。一、支柱絕緣子的選擇一、支柱絕緣子的選擇 支柱絕緣子只承受導(dǎo)體的電壓、電動(dòng)力和正常機(jī)械荷載，不載支柱絕緣子只承受導(dǎo)體的電壓、電動(dòng)力和正常機(jī)械荷載，不載流，沒(méi)有發(fā)熱問(wèn)題。流，沒(méi)有發(fā)熱問(wèn)題。1 1種類(lèi)和型式選擇種類(lèi)和型式選擇 屋內(nèi)型支柱絕緣子：由瓷件及用水泥膠合劑膠裝于瓷件兩端的屋內(nèi)型支柱絕緣子：由瓷件及用水泥膠合劑膠裝于瓷件兩端的鐵底座和鐵帽組成。鐵底座和鐵帽組成。膠裝

44、方式：鐵底座和鐵帽膠裝在瓷件外表面的稱(chēng)為外膠裝（膠裝方式：鐵底座和鐵帽膠裝在瓷件外表面的稱(chēng)為外膠裝（Z型），膠裝入瓷件孔內(nèi)的稱(chēng)為內(nèi)膠裝（型），膠裝入瓷件孔內(nèi)的稱(chēng)為內(nèi)膠裝（ZN型）。型）。性能：外膠裝機(jī)械強(qiáng)度高，內(nèi)膠裝增大了電氣距離，電氣性能性能：外膠裝機(jī)械強(qiáng)度高，內(nèi)膠裝增大了電氣距離，電氣性能好，但不能承受扭矩，對(duì)機(jī)械強(qiáng)度要求較高時(shí)，應(yīng)采用外膠裝好，但不能承受扭矩，對(duì)機(jī)械強(qiáng)度要求較高時(shí)，應(yīng)采用外膠裝或聯(lián)合膠裝絕緣子（或聯(lián)合膠裝絕緣子（ZL型，鐵底座外膠裝，鐵帽內(nèi)膠裝）。型，鐵底座外膠裝，鐵帽內(nèi)膠裝）。屋外型支柱絕緣子采用棒式絕緣子。屋外型支柱絕緣子采用棒式絕緣子。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系

45、統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-44外膠裝支柱絕緣子外膠裝支柱絕緣子內(nèi)膠裝支柱絕緣子內(nèi)膠裝支柱絕緣子發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-45610kV610kV棒式絕緣子棒式絕緣子 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-46高壓高壓110220kV110220kV戶(hù)外棒式絕緣子戶(hù)外棒式絕緣子 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-472額定電壓選擇：額定電壓選擇：UN UNs 在屋外有空氣污穢或冰雪的地區(qū)，應(yīng)選用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。在屋外有空氣污穢或冰雪的地區(qū)，應(yīng)選用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。3動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)

46、穩(wěn)定校驗(yàn) 當(dāng)三相導(dǎo)體水平布置時(shí)，如圖當(dāng)三相導(dǎo)體水平布置時(shí)，如圖66所示，支柱絕緣子所受電動(dòng)力所示，支柱絕緣子所受電動(dòng)力應(yīng)為兩側(cè)相鄰跨導(dǎo)體受力總和的一半，應(yīng)為兩側(cè)相鄰跨導(dǎo)體受力總和的一半，即即式中式中 L1、L2與絕緣子相鄰的跨距（與絕緣子相鄰的跨距（m）。）。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-48由于制造廠家給出的是絕緣子頂部的抗彎破壞負(fù)荷由于制造廠家給出的是絕緣子頂部的抗彎破壞負(fù)荷Fde，因此必，因此必須將須將Fmax換算為絕緣子頂部所受的電動(dòng)力換算為絕緣子頂部所受的電動(dòng)力Fc（單位為（單位為N）（如）（如圖圖67所示），根據(jù)力矩平衡關(guān)系得所示），根據(jù)力矩平

47、衡關(guān)系得 式中式中 H絕緣子高度（絕緣子高度（mm）；）；H1絕緣子底部到導(dǎo)體水平中心線(xiàn)的高度（絕緣子底部到導(dǎo)體水平中心線(xiàn)的高度（mm），），h為導(dǎo)體放置高度；為導(dǎo)體放置高度；b為導(dǎo)體支持器下片厚度，一般豎放矩形導(dǎo)為導(dǎo)體支持器下片厚度，一般豎放矩形導(dǎo)體為體為18 mm，平放矩形導(dǎo)體及槽形導(dǎo)體為，平放矩形導(dǎo)體及槽形導(dǎo)體為12 mm。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件為動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件為 Fc0.6Fde 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-49式中式中 Fde抗彎破壞負(fù)荷（抗彎破壞負(fù)荷（N），），0.6為安全系數(shù)。為安全系數(shù)。二、穿墻套管的選擇二、穿墻套管的選擇 1種類(lèi)和型式選擇種類(lèi)和

48、型式選擇 根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)：可選屋內(nèi)型和屋外型。根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)：可選屋內(nèi)型和屋外型。根據(jù)用途：可選擇帶導(dǎo)體的穿墻套管和不帶導(dǎo)體的母線(xiàn)型穿墻根據(jù)用途：可選擇帶導(dǎo)體的穿墻套管和不帶導(dǎo)體的母線(xiàn)型穿墻套管。屋內(nèi)配電裝置一般選用鋁導(dǎo)體穿墻套管。套管。屋內(nèi)配電裝置一般選用鋁導(dǎo)體穿墻套管。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-501035kV1035kV穿墻套管穿墻套管發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-512額定電壓選擇：額定電壓選擇：UN UNs 當(dāng)有冰雪時(shí)，應(yīng)選用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。當(dāng)有冰雪時(shí)，應(yīng)選用高一級(jí)電壓的產(chǎn)品。3.額定電流選擇額定電流選擇

49、帶導(dǎo)體的穿墻套管，其額定電流：帶導(dǎo)體的穿墻套管，其額定電流：IN Imax 母線(xiàn)型穿墻套管本身不帶導(dǎo)體，沒(méi)有額定電流選擇問(wèn)題，但應(yīng)母線(xiàn)型穿墻套管本身不帶導(dǎo)體，沒(méi)有額定電流選擇問(wèn)題，但應(yīng)校核窗口允許穿過(guò)的母線(xiàn)尺寸。校核窗口允許穿過(guò)的母線(xiàn)尺寸。4熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn) Qk為短路電流熱效應(yīng)為短路電流熱效應(yīng)(kA)2s；It制造廠家給出的制造廠家給出的t秒內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流（秒內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流（kA）。）。母線(xiàn)型穿墻套管無(wú)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。母線(xiàn)型穿墻套管無(wú)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。5動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-52穿墻套管端部所受電動(dòng)力穿墻套管端部所

50、受電動(dòng)力Fmax（單位為（單位為N）為）為 式中式中 L1套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子間的距離（套管端部至最近一個(gè)支柱絕緣子間的距離（m），），如圖如圖66所示；所示；L2套管本身長(zhǎng)度套管本身長(zhǎng)度Lca（m）。）。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件為動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件為 Fmax0.6Fde 式中式中 Fde抗彎破壞負(fù)荷（抗彎破壞負(fù)荷（N），），0.6為安全系數(shù)。為安全系數(shù)。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-53【例例63】選擇例選擇例61中變壓器低壓側(cè)引出線(xiàn)中的支柱絕緣子和中變壓器低壓側(cè)引出線(xiàn)中的支柱絕緣子和穿墻套管。已知穿墻套管。已知I1.3=19.7kA，I2.6=16.2kA

51、。解解 （1）支柱絕緣子的選擇支柱絕緣子的選擇 根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)及工作電壓，位根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)及工作電壓，位于屋內(nèi)部分選擇于屋內(nèi)部分選擇ZB10Y型戶(hù)內(nèi)支柱絕緣子，其高度型戶(hù)內(nèi)支柱絕緣子，其高度H=215mm，抗彎破壞負(fù)荷，抗彎破壞負(fù)荷Fde=7350N?？梢詽M(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。戶(hù)外部分選高一級(jí)電壓的可以滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。戶(hù)外部分選高一級(jí)電壓的ZS20/8型支型支柱絕緣子。柱絕緣子。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-54（2）穿墻套管的選擇）穿墻套管的選擇 根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、工作電壓及最大長(zhǎng)期工根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、工作電壓及最大長(zhǎng)期工作電流，選擇作電流，選擇CWLC210/2000型

52、戶(hù)外鋁導(dǎo)體穿墻套管，其型戶(hù)外鋁導(dǎo)體穿墻套管，其UN=10kV，IN=2000A，F(xiàn)de=12250N，套管長(zhǎng)度，套管長(zhǎng)度Lca=0.435m，5 s熱穩(wěn)定電流為熱穩(wěn)定電流為40kA。滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-55第四節(jié)第四節(jié) 高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的選擇 一、高壓斷路器的選擇一、高壓斷路器的選擇 1種類(lèi)和型式的選擇種類(lèi)和型式的選擇 種類(lèi)：種類(lèi)：610kV電網(wǎng)一般選擇少油、真空和六氟化硫斷路器。電網(wǎng)一般選擇少油、真空和六氟化硫斷路器。35kV電網(wǎng)一般選擇少油、真空和六

53、氟化硫斷路器，某些電網(wǎng)一般選擇少油、真空和六氟化硫斷路器，某些35kV屋外配電裝置也可用多油斷路器。屋外配電裝置也可用多油斷路器。110330kV電網(wǎng)一般選擇少油和六氟化硫斷路器。電網(wǎng)一般選擇少油和六氟化硫斷路器。500kV電網(wǎng)一般選擇六氟化硫斷路器。電網(wǎng)一般選擇六氟化硫斷路器。2額定電壓選擇：額定電壓選擇：UN UNs 安裝地點(diǎn)：屋內(nèi)和屋外。安裝地點(diǎn)：屋內(nèi)和屋外。3額定電流選擇：額定電流選擇：IN Imax 4額定開(kāi)斷電流選擇額定開(kāi)斷電流選擇 斷路器的額定開(kāi)斷電流斷路器的額定開(kāi)斷電流INbr應(yīng)不小于其觸頭剛剛分開(kāi)時(shí)的短路應(yīng)不小于其觸頭剛剛分開(kāi)時(shí)的短路電流有效值電流有效值Ik，即，即 發(fā)電廠電

54、氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-56INbr Ik開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間tbr：從發(fā)生短路到斷路器的觸頭剛剛分開(kāi)所經(jīng)歷：從發(fā)生短路到斷路器的觸頭剛剛分開(kāi)所經(jīng)歷的時(shí)間。的時(shí)間。為保證斷路器能開(kāi)斷最嚴(yán)重情況下的短路電流，開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間為保證斷路器能開(kāi)斷最嚴(yán)重情況下的短路電流，開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間等于主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間等于主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間tpr1與斷路器固有分閘時(shí)間與斷路器固有分閘時(shí)間tin之和，即之和，即 tbr=tpr1+tin 1)對(duì)于非快速動(dòng)作斷路器（其對(duì)于非快速動(dòng)作斷路器（其tbr0.1s），可略去短路電流非周），可略去短路電流非周期分量的影響，簡(jiǎn)化用短路電流周期分量期分量的

55、影響，簡(jiǎn)化用短路電流周期分量0s有效值有效值I”校驗(yàn)斷路校驗(yàn)斷路器的開(kāi)斷能力，即器的開(kāi)斷能力，即 INbrI”2)對(duì)于快速動(dòng)作斷路器（其對(duì)于快速動(dòng)作斷路器（其tbr0.1s），開(kāi)斷短路電流中非周期），開(kāi)斷短路電流中非周期分量可能超過(guò)周期分量的分量可能超過(guò)周期分量的20%，需要用，需要用tbr時(shí)刻的短路全電流有時(shí)刻的短路全電流有效值校驗(yàn)斷路器的開(kāi)斷能力，即效值校驗(yàn)斷路器的開(kāi)斷能力，即 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-57Ipt為觸頭剛剛分開(kāi)為觸頭剛剛分開(kāi)tbr時(shí)的短路電流周期分量有效值，在此可取時(shí)的短路電流周期分量有效值，在此可取Ipt=I”；為短路電流非周期

56、分量衰減時(shí)間常數(shù)，其中，為短路電流非周期分量衰減時(shí)間常數(shù)，其中，X、R分別為電源至短路點(diǎn)的等效電抗和等效電阻。分別為電源至短路點(diǎn)的等效電抗和等效電阻。5額定關(guān)合電流選擇額定關(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)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iNcl不不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值，即應(yīng)小于短路電流最大沖擊值，即 iNclish 發(fā)電廠電氣主

57、系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-586熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn) Qk為短路電流熱效應(yīng)為短路電流熱效應(yīng)(kA)2s；It為制造廠家給出的為制造廠家給出的t秒內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流（秒內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流（kA）。）。7動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) iesish 二、隔離開(kāi)關(guān)的選擇二、隔離開(kāi)關(guān)的選擇 1.隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)應(yīng)根據(jù)其安裝地點(diǎn)，配電裝置的布置特點(diǎn)等隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)應(yīng)根據(jù)其安裝地點(diǎn)，配電裝置的布置特點(diǎn)等選擇。選擇。2.由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，故沒(méi)有開(kāi)斷電流和關(guān)合電流的由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，故沒(méi)有開(kāi)斷電流和關(guān)合電流的校驗(yàn)，隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，

58、隔離開(kāi)關(guān)的額定電壓、額定電流選擇和熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。校驗(yàn)項(xiàng)目與斷路器相同。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-59【例【例64】選擇例】選擇例61中變壓器低壓側(cè)的高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。中變壓器低壓側(cè)的高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)。解解 根據(jù)安裝地點(diǎn)在屋內(nèi)和例根據(jù)安裝地點(diǎn)在屋內(nèi)和例61、例、例63的有關(guān)計(jì)算結(jié)果，高壓的有關(guān)計(jì)算結(jié)果，高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)和參數(shù)及與計(jì)算數(shù)據(jù)的比較見(jiàn)表斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的型號(hào)和參數(shù)及與計(jì)算數(shù)據(jù)的比較見(jiàn)表64。表表64 斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇比較結(jié)果斷路器和隔離開(kāi)關(guān)選擇比較結(jié)果選校項(xiàng)目選校項(xiàng)目 計(jì)算數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)SN1010II

59、I/2000型型 GN2210/2000型型額定電壓額定電壓/kV 10 1010額定電流額定電流/A 1818.6520002000額定開(kāi)斷電流額定開(kāi)斷電流/kA 25.340額定關(guān)合電流額定關(guān)合電流/kA 64.5130熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn)/(kA)2s 637.840244022動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)/kA 64.5130100由選擇比較結(jié)果可知，所選高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)滿(mǎn)足要求。由選擇比較結(jié)果可知，所選高壓斷路器和隔離開(kāi)關(guān)滿(mǎn)足要求。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-60SF6SF6斷路器斷路器(單斷口單斷口)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系

60、統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-61LW15363GCBP(雙斷口雙斷口)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-62第六節(jié)第六節(jié) 限流電抗器的選擇限流電抗器的選擇 限流電抗器分限流電抗器分 普通電抗器普通電抗器分裂電抗器分裂電抗器一、普通電抗器的選擇一、普通電抗器的選擇 1額定電壓選擇：額定電壓選擇：UN UNs 2額定電流選擇：額定電流選擇：IN Imax 3電抗百分值的選擇電抗百分值的選擇 1)電抗器的百分值：電抗器的百分值：是以其本身額定電壓和額定電流為基準(zhǔn)的是以其本身額定電壓和額定電流為基準(zhǔn)的 2)在所選基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流下的電抗器的標(biāo)幺值：在所選基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流

61、下的電抗器的標(biāo)幺值：發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-633)電抗器的百分值與標(biāo)幺值的關(guān)系為電抗器的百分值與標(biāo)幺值的關(guān)系為 選擇出線(xiàn)電抗器電抗百分值的條件是：經(jīng)過(guò)電抗器限流后的次選擇出線(xiàn)電抗器電抗百分值的條件是：經(jīng)過(guò)電抗器限流后的次暫態(tài)短路電流暫態(tài)短路電流I”不大于輕型斷路器的額定開(kāi)斷電流不大于輕型斷路器的額定開(kāi)斷電流INbr。如果系統(tǒng)至電抗器前的等效電抗為如果系統(tǒng)至電抗器前的等效電抗為x*，線(xiàn)路電抗器的選擇條，線(xiàn)路電抗器的選擇條件為件為 4)電抗百分值的選擇電抗百分值的選擇 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-64電抗器電抗標(biāo)

62、幺值應(yīng)滿(mǎn)足電抗器電抗標(biāo)幺值應(yīng)滿(mǎn)足 由電抗標(biāo)幺值與百分值的關(guān)系可得由電抗標(biāo)幺值與百分值的關(guān)系可得 出線(xiàn)電抗器電抗百分值一般選出線(xiàn)電抗器電抗百分值一般選3%6%，母線(xiàn)電抗器電抗百分，母線(xiàn)電抗器電抗百分值一般選值一般選8%12%。4電壓損失校驗(yàn)電壓損失校驗(yàn) 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-65負(fù)荷功率因數(shù)角，一般取負(fù)荷功率因數(shù)角，一般取sin=0.6。電壓損失主要是由回路電流的無(wú)功分量在電抗上產(chǎn)生的。電壓損失主要是由回路電流的無(wú)功分量在電抗上產(chǎn)生的。5母線(xiàn)殘壓校驗(yàn)?zāi)妇€(xiàn)殘壓校驗(yàn) 6熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) iesish 熱穩(wěn)定：熱穩(wěn)定：動(dòng)穩(wěn)定：動(dòng)穩(wěn)定：二

63、、分裂電抗器的選擇二、分裂電抗器的選擇(少學(xué)時(shí)為自學(xué)內(nèi)容少學(xué)時(shí)為自學(xué)內(nèi)容)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-66【例例65】試選擇某發(fā)電機(jī)】試選擇某發(fā)電機(jī)10kV機(jī)壓母線(xiàn)上的出線(xiàn)電抗器，要求機(jī)壓母線(xiàn)上的出線(xiàn)電抗器，要求裝設(shè)出線(xiàn)電抗器后可以采用裝設(shè)出線(xiàn)電抗器后可以采用SN1010I型斷路器，額定開(kāi)斷電流型斷路器，額定開(kāi)斷電流為為INbr=16kA。已知線(xiàn)路最大持續(xù)工作電流為。已知線(xiàn)路最大持續(xù)工作電流為350A，功率因數(shù)為，功率因數(shù)為0.8，系統(tǒng)火電廠總?cè)萘?，系統(tǒng)火電廠總?cè)萘?00MVA，歸算到電抗器前的系統(tǒng)總電，歸算到電抗器前的系統(tǒng)總電抗為抗為0.378，出線(xiàn)繼

64、電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為，出線(xiàn)繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為2s，斷路器全開(kāi)斷時(shí)間為，斷路器全開(kāi)斷時(shí)間為0.1s。解解 基準(zhǔn)選取：基準(zhǔn)選?。篠d=100MVA，Ud=10.5kV，Id=5.5kA。根據(jù)安裝地點(diǎn)電網(wǎng)電壓和持續(xù)工作電流初選根據(jù)安裝地點(diǎn)電網(wǎng)電壓和持續(xù)工作電流初選NKL10400型電型電抗器。抗器。歸算到基準(zhǔn)容量下電抗器前的系統(tǒng)總電抗為歸算到基準(zhǔn)容量下電抗器前的系統(tǒng)總電抗為 選擇電抗百分值選擇電抗百分值 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-67曾選用電抗百分值為曾選用電抗百分值為3%的電抗器，動(dòng)穩(wěn)定不能滿(mǎn)足要求，改選的電抗器，動(dòng)穩(wěn)定不能滿(mǎn)足要求，改選電抗百分值為電抗百分值

65、為4%的電抗器。的電抗器。重新計(jì)算電抗器后短路電流重新計(jì)算電抗器后短路電流 求計(jì)算電抗求計(jì)算電抗 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-68查汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線(xiàn)，求出短路電流為查汽輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線(xiàn)，求出短路電流為 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-69電壓損失校驗(yàn)電壓損失校驗(yàn) 殘壓校驗(yàn)殘壓校驗(yàn) 可以看出，選用可以看出，選用NKL104004型電抗器滿(mǎn)足要求。型電抗器滿(mǎn)足要求。發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)6-70第七節(jié)第七節(jié) 互感器的選擇互感器的選擇 1

66、 1種類(lèi)和型式選擇種類(lèi)和型式選擇 一、電流互感器的選擇一、電流互感器的選擇 根據(jù)安裝地點(diǎn)可選擇：根據(jù)安裝地點(diǎn)可選擇：屋內(nèi)或屋外式。屋內(nèi)或屋外式。根據(jù)安裝方式可選擇：根據(jù)安裝方式可選擇：支持式、裝入式（裝在變壓器套管或多支持式、裝入式（裝在變壓器套管或多油斷路器套管中）和穿墻式（兼作穿墻套管）。油斷路器套管中）和穿墻式（兼作穿墻套管）。根據(jù)一次繞組匝數(shù)可選擇：根據(jù)一次繞組匝數(shù)可選擇：?jiǎn)卧褑卧袻DLD（用于大電流）、多匝（用于大電流）、多匝LFLF（用于小電流）和母線(xiàn)式（用于小電流）和母線(xiàn)式LMLM（用于大電流）。（用于大電流）。620kV屋內(nèi)配電裝置的電流互感器有：屋內(nèi)配電裝置的電流互感器有：瓷絕緣（如瓷絕緣（如LDC、LFC和和LMC系列）結(jié)構(gòu)；系列）結(jié)構(gòu)；樹(shù)脂澆注絕緣（小電流回路采用樹(shù)脂澆注絕緣（小電流回路采用LA和和LFZ系列，大電流回路采系列，大電流回路采用用LDZ、LMZ、LAJ和和LBJ系列）結(jié)構(gòu)。系列）結(jié)構(gòu)。一般多采用澆注絕緣型。一般多采用澆注絕緣型。35kV及以上配電裝置的電流互感器采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的及以上配電裝置的電流互感器采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器