【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1kd≥ icj 短路電流不僅在電流互感器內(nèi)部產(chǎn)生作用力，而且由于其鄰相之間電 流的相互作用使絕緣帽上受到外力的作用。因此需要外部動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，即： Fy≥ Lα 107N 對(duì)于瓷絕緣的母線型電流互感器（如 LMC 型）可按下式校驗(yàn) Fy≥ iy2 Ljsα 10 7N 在滿足額定容量的條件下，選擇二次連接導(dǎo)線的允許最小截面為： S≥ PLjsZe2(Vy+Vj+Vc) m2 四、電壓互感器的選擇： 1. 互感器包括電壓互感器和電流互感器，是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表 、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電，正確反映電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況，其作用有： 1）將一次回路的高電壓和電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流，使測(cè)量 儀表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化，并使其結(jié)構(gòu)輕巧、價(jià)格便宜，便于屏內(nèi)安裝。 2）使二次設(shè)備與高電壓部分隔離，且互感器二次側(cè)均接地，從而保證了設(shè)備和人身的安全。 電流互感器的特點(diǎn)： 1）一次繞組串聯(lián)在電路中，并且匝數(shù)很少，故一次繞組中的電流完全取決于被測(cè)量電路的負(fù)荷，而與二次電流大小無關(guān)； 2）電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小，所以正常情況下，電流互 感器在近于短路狀態(tài)下運(yùn)行。 電壓互感器的特點(diǎn)： 1）容量很小，類似于一臺(tái)小容量變壓器，但結(jié)構(gòu)上需要有較高的安全系數(shù)； 2）二次側(cè)所接測(cè)量?jī)x表和繼電器電壓線圈阻抗很大，互感器近似于空載狀態(tài)運(yùn)行，即開路狀態(tài)。 互感器的配置： 1）為滿足測(cè)量和保護(hù)裝置的需要，在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中均裝設(shè)電流互感器； 2）在未設(shè)斷路器的下列地點(diǎn)也應(yīng)裝設(shè)電流互感器，如：發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)； 3）對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制。對(duì)三相直接接地系統(tǒng)，依其要求按兩相或三相配制； 4） 6~220KV 電壓等級(jí)的每組主母 線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器； 5）當(dāng)需要監(jiān)視和檢測(cè)線路有關(guān)電壓時(shí)，出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器。 電壓互感器的選擇 電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)和容量 電壓互感器的準(zhǔn)確級(jí)是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為額定值時(shí)，電壓誤差最大值。 由于電壓互感器本身有勵(lì)磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺(tái)電壓互感器對(duì)于不同的準(zhǔn)確級(jí)有不同的容量，通常額定容量是指對(duì)應(yīng)于最高準(zhǔn)確級(jí)的容量。 按一次回路電壓選擇 為了保證電壓互感器安全和在規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)下運(yùn)行， 電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓應(yīng)在（ ~） Ve 范圍內(nèi)變動(dòng)，即應(yīng)滿足： V1 按二次回路電壓選擇 電壓互感器的二次側(cè)額定電壓應(yīng)滿足保護(hù)和測(cè)量使用標(biāo)準(zhǔn)儀表的要求，電壓互感器二次側(cè)額定電壓可按下表選擇 接 線 型 式 電網(wǎng)電壓 （ KV） 型 式 二次繞組電壓（ V） 接成開口三角形輔助繞組電壓 IV 一臺(tái) PT不完全符形接線方式 3~35 單相式 100 無此繞組 Yo/ Yo/□ 110J~500J 單相式 100/ 3 100 3~60 單相式 100/ 3 100/3 3~15 三相五柱式 100 100/3（相） 電壓互感器及型式的選擇 電壓互感器的種類和型式應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，在 6～ 35KV 屋內(nèi)配電裝置中一般采用油浸式或澆注式電壓互感器。 110～ 220KV 配電裝置中一般采用半級(jí)式電磁式電壓互感器。 220KV 及以上配電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，一般采用電容式電壓互感器。 按容量的選擇 互感器的額定二次容量（對(duì)應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級(jí)）， Se2 應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷 S2，即： Se2≥ S2 S2 = (∑p o)2+ (∑Q o)2 Po、 Qo — 儀表的有功功率和無功功率 各電壓互感器除供給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)外，另有輔助繞組，供給保護(hù)及絕緣監(jiān)察裝置用。 電壓互感器的配置原則如下： I、 II 段母線 都裝有一組電壓互感器，用于同步、測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置。 變壓器 變壓器低壓側(cè)有時(shí)為了滿足同步或繼電保護(hù)的要求，設(shè)有一組電壓互感器。 根據(jù)以上配置原則和電壓互感器選擇和校驗(yàn)條件選出電壓互感器如下： 安 裝 地 點(diǎn) 型 號(hào) 數(shù) 量 額 定 變 比 最 大 容 量(VA) 110KV 母線 TYD110/ － 6 1200 10KV 母線 JSJW10 2 10000/100/100/3 960 五、 熔斷器選擇： 熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。屋內(nèi)型高壓熔斷器在變電所中常用于保護(hù)電力電容器配電線路和配電變壓器，也可常用于保護(hù)電壓互感器。 按額定電壓選擇 對(duì)一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)額定電壓。另外對(duì)于充填石英砂有限流作用的熔斷器，只能用于等于其額定電壓電網(wǎng)中。 按額定電流選擇 （ 1）熔管額定電流選擇：為了保證熔斷器殼不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管額定電流 Ierg應(yīng)大于熔化的額定電流 Iert 即： Ierg≥ Iert （ 2）熔體額定電流選擇：為了防止熔體在通過變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路可按下式選擇 即： Iert = kIgmax 用于保護(hù)電力電容的高壓熔斷器熔體： 即： Iert = kIec k— 可靠系數(shù) (一臺(tái)電力電容時(shí) k =~，一組電力電容器時(shí) k =~)。 Iec— 電力電容器回路的額定電流。 熔斷器開斷電流校驗(yàn)： Iekd≥ Icj（或 Iz?） 對(duì)于保護(hù) 電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流量來選擇。 選擇的高壓斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器校驗(yàn)項(xiàng)目 項(xiàng) 目 額定電壓 額定電流 開斷電流 關(guān)合電流 熱 穩(wěn) 定 動(dòng)穩(wěn)定 高壓熔斷器 Ve≥ Vew Ie≥ Imax Iekd≥ Iij — — — 高壓斷路器 Ve≥ Vew Ie≥ Igmax Iekd≥ Ig igh≥icj igh ≥ I8 tdzt idw≥ icj 隔離開關(guān) — — 由于 110KV 側(cè)電壓互感器的電壓等級(jí)很高，不宜裝設(shè)熔斷器，下面對(duì) 10KV 側(cè)熔斷器進(jìn)行選擇。由于 PT一次繞組電流很小，故熔斷器只需按額定電壓和開斷電流進(jìn)行選擇。即： 選擇結(jié)果如下表： 安 裝 地 點(diǎn) 型 號(hào) 額定電壓（ KV） 額定電流（ A） 最大開斷電流（ KA） 斷流容量（ MVA） 10KV 電壓互感器 RN2— 10/ 10 85 1000 六、 無功補(bǔ)償裝置 無功電源和有功電源一樣是保證系統(tǒng)電能質(zhì)量和安全供電不可缺少的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)用戶所消耗的無功功率大約是它們所消耗的有功功率的 50~100%。另外電力系統(tǒng)中的 無功功率損耗也很大，在變壓器內(nèi)和輸電線路上所消耗掉的總無功功率可達(dá)用戶消耗的總無功功率的75%和 25%。因此，需要由系統(tǒng)中各類無功電源供給的無功功率為總有功功率的 1~2 倍。 由無功功率的靜態(tài)特性可知，無功功率與電壓的關(guān)系較有功功率與電壓的關(guān)系更為密切，從根本上來說，要維持整個(gè)系統(tǒng)的電壓水平就必須有足夠的無功電源。無功電源不足會(huì)使系統(tǒng)電壓降低發(fā)送變電設(shè)備達(dá)不到正常出力，電網(wǎng)電能損失增大，故需要無功補(bǔ)償。 有功功率必須由發(fā)電廠送至負(fù)荷點(diǎn)，而無功功率則不宜由輸電線路遠(yuǎn)距離輸送，這有以下原因： 1）電壓降增加，使電 壓控制復(fù)雜化； 2）由于加大電流而增加損失，使輸電費(fèi)用增加； 3）由于加大電流，使變壓器、架空線路和電纜等電氣設(shè)備和導(dǎo)體的熱容量不能充分利用。 所以，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的無功電源和無功負(fù)荷都在各級(jí)電壓電網(wǎng)中的變電所和用戶處逐級(jí)補(bǔ)償，就地平衡，我國(guó)現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定，以 35千伏及以上電壓等級(jí)直接供電的工業(yè)負(fù)荷，功率因數(shù)不得低于 。 一、補(bǔ)償裝置的確定： 1）同步調(diào)相機(jī)：同步調(diào)相機(jī)在額定電壓177。 5%的范圍內(nèi)，可發(fā)額定容量，在過勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它向系統(tǒng)供給感性的無功功率起無功電源作用，能提高系統(tǒng)電壓，在欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)，它從系 統(tǒng)吸收感性的無功功率起無功負(fù)荷作用，可降低系統(tǒng)電壓。 裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)，能根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)電壓的數(shù)值平滑改變輸出（或吸收）無功功率，進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)，但是調(diào)相機(jī)的造價(jià)高，損耗大，維修麻煩，施工期長(zhǎng)。 2）串聯(lián)電容補(bǔ)償裝置：在長(zhǎng)距離超高壓輸電線路中，電容器組串入輸電線路，利用電容器的容抗抵消輸電線的一部分感抗，可以縮短輸電線的電氣距離，提高靜穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定度。但對(duì)負(fù)荷功率因數(shù)高（ oy＞ ）或?qū)Ь€截面小的線路，由于 PR/V 分量的比重大，串聯(lián)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓效果就很小。故串聯(lián)電容器調(diào)壓一般用在供電電壓為 35KV 或 10KV，負(fù)荷波動(dòng)大而頻繁，功率因數(shù)又很低的配電線路上。 3）靜電補(bǔ)償器補(bǔ)償裝置：它由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）無功功率的靜止補(bǔ)償器，與同步調(diào)機(jī)相相比較，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功率 損耗小，但相對(duì)串聯(lián)電容及并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置，其造價(jià)高維護(hù)較復(fù)雜，一般適用以較高的電壓等級(jí) 500KV 變電所中。 4）并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置：并聯(lián)電容器是無功負(fù)荷的主要電源之一。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠 等優(yōu)點(diǎn)，故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)也較方便，為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷的變化，分組投入或切除。 由于本次設(shè)計(jì)的變電站為 110KV 降壓變電站，以補(bǔ)償?shù)慕嵌葋磉x擇，以上四種均能滿足要求，但是在經(jīng)濟(jì)和檢修方面來考慮，首先選擇并聯(lián)和串聯(lián)補(bǔ)償裝置。而原始資料可知，補(bǔ)償裝置主要補(bǔ)償負(fù)荷的無功容量及平衡主變損耗。所以選擇并聯(lián)補(bǔ)償裝置。 二、補(bǔ)償裝置容