【文章內容簡介】 38(a)、表38(b)和表39所示。 表38(a) 三相對稱短路電流計算結果表38(b) 三相對稱短路電流計算結果表39 不對稱短路電流計算結果第四章 導體和主要電氣設備選擇4 電氣設備選擇的一般要求 應滿足各種運行、檢修、短路和過電壓情況的運行要求，并考慮遠景發(fā)展。 應按當地環(huán)境條件校核。 應力求技術先進和經濟合理。 與整個工程的建設標準應相一致。 選用的新產品均應有可靠地試驗數據，并經正式鑒定合格。 按正常工作條件選擇電氣設備 電壓條件在選擇電氣設備時，一般可按照電氣設備的額定電壓不低于裝置地點電網額定電壓的條件選擇，即 電流條件電氣設備的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設備的長期允許電流。應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流，即 環(huán)境條件對設備選擇的影響①溫度和濕度一般高壓電氣設備可在溫度為＋20，相對濕度為90％的環(huán)境下長期正常運行。當環(huán)境的相對濕度超過標準時，應選用型號后帶有“TH”字樣的濕熱帶型產品。②污染情況安裝在污染嚴重，有腐蝕性物質﹑煙氣﹑粉塵等惡劣環(huán)境中的電氣設備，應選用防污型產品或設備布置在室內。③海拔高度一般電氣設備的使用條件為不超過1000m。當用在高原地區(qū)時，由于氣壓較低，設備的外絕緣水平將相應降低。因此，設備應選用高原型產品或用外絕緣提高一級的產品。現行電壓等級為110kV及以下的設備，其外絕緣都有一定的裕度，實際上均可使用在海拔不超過2000m的地區(qū)。④安裝地點配電裝置為室內布置時，設備應選戶內式；配電裝置為室外布置時，設備應選戶外式。此外，還應考慮地形、地質條件以及地震影響等。 按短路狀態(tài)校驗設備 熱穩(wěn)定校驗校驗電氣設備的熱穩(wěn)定性，就是校驗設備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導電部分的溫度不應超過最高允許值。如果滿足這一條件，則選出的電氣設備符合熱穩(wěn)定的要求。作熱穩(wěn)定校驗時，已通過電氣設備的三項短路電流為依據，工程計算中常用下式校驗所選的電氣設備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即：It2t≥Qk式中，Qk——短路電流熱效應： It——制造廠規(guī)定的在ts內電器的熱穩(wěn)定電流（KA）； 校驗短路熱穩(wěn)定的短路計算時間應為繼電保護動作時間top和斷路器全開斷時間toc之和，即式中，—— 保護動作時間，主要有主保護動作時間和后備保護動作時間，本次設計中當為主保護動作時間時取top1=；當為后備保護時間時取top2=；—— 斷路器全開斷時間（包括固有分閘時間和燃弧時間）。本次設計中取toc=。繼電保護動作時間top按照我國電氣設計有關規(guī)定：驗算電氣設備時采用后備保護動作時間；驗算裸導體時宜采用主保護動作時間，如主保護有死區(qū)時，則采用能對該死區(qū)起作用的后備保護動作時間，并采用相應處的短路電流值；驗算電纜時，對電動機等直饋線應采取主保護動作時間，其余宜按后備保護的動作時間。 動穩(wěn)定校驗當電氣設備中有短路電流通過時，將產生很大的電動力，可能對電氣設備產生嚴重的破壞作用。因此，各制造廠所生產的電器，都用最大允許的電流的幅值imax或最大有效值Imax 表示其電動力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時，不至因電動力的作用而損害。滿足動態(tài)穩(wěn)定的條件為ish≤ imax式中ish及Ish——三相短路時的沖擊電流及最大有效值電流。 按環(huán)境條件校核選擇電氣設備和載流導體時，應按當地環(huán)境條件校驗。 高壓斷路器的選擇斷路器的選擇需要根據環(huán)境條件，使用技術條件及各種斷路器的不同特點進行選擇。由于真空斷路器、SF6斷路器在技術性能和運行維護方面有明顯優(yōu)勢，目前在系統(tǒng)中應用十分廣泛，10kV及以下一般選用真空斷路器，35kV及以上多選用SF6斷路器。同時需根據安裝地點選擇屋外或屋內式。按照斷路器的技術條件選擇簡述如下： 斷路器的額定電壓不小于裝設電路所在電網的額定電壓 斷路器經校正后的額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)工作電流 校驗斷路器的斷流能力。一般可按斷路器的額定開斷電流INbr，大于或等于短路電流周期分量有效值I進行選擇,即應滿足條件INbr≥I 動穩(wěn)定校驗：應滿足的條件是短路沖擊電流 Ish應不大于斷路器的極限通過電流ies,即 熱穩(wěn)定校驗：應滿足的條件是短路熱效應QK應不大于斷路器在t時間內的允許熱效應，即It2≥QK 根據對斷路器操作控制的要求，選擇與短路器配用的操動機構。斷路器選擇結果如下表41所示：表41型號安裝位置額定電壓額定電流額定開斷電流極限通過電流熱穩(wěn)定電流固有分閘時間合閘時間LW1220220KV出線回路220kV2000A40 kA100kA40KA(3S)LW1220220KV母聯(lián)220kV2000A40 kA100kA40KA(3S)LW1220T4變220KV側 220kV2000A40 kA100kA40KA(3S)LW2220T3變220KV側 220kV2500A40 kA100kA40KA(3S)LW6B110TT2變110kV側110kV3150A40 kA100kA40KA(3S)LW110Ⅰ110kV出線回路110kV2500A kA125kA50KA(3S)LW110110kV母聯(lián)110kV2500A kA125kA50KA(3S)LW6B110T3變110KV側110kV3150A40 kA100kA40KA(3S)6000A105 kA300kA120KA(5S)12000A87 kA300kA120KA(5S) 高壓隔離開關的選擇隔離開關的型式應根據配電裝置的布置特點和使用要求等因素，進行綜合的技術經濟比較后確定。其選擇的具體項目方法與斷路器的基本相同，不再重復。根據對隔離開關操作控制的要求，還應選擇其配用的操動機構。屋內式8000A以下隔離開關一般采用手動操作機構；220KV及以上高位布置的隔離開關，宜采用電動機構和液壓機構。隔離開關選擇結果如下表42所示：表42型號安裝位置額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流GW4220(D)T4變220kV側220kV1000A80kA (3S)GW4220(D) 220kV出線回路220kV1000A80kA (3S)GW4220 220kV母聯(lián)220kV2000A80kA (3S)GW4220(D)T3變220kV側220kV1000A80kA (3S)GW5110Ⅱ(D)TT2變110kV側110kV1600A100kA (4S)GW5110Ⅱ(D)110kV出線回路110kV1600A100kA (4S)GW5110 (D)110kV母聯(lián)110kV2000A100kA (4S)GW5110Ⅱ(D)T3變110kV側110kV1600A100kA (4S)2500A250kA100KA (3S)G1出線側10000A400kA149KA (2S)G2出線側10000A400kA149KA (2S)G4出線側10000A400kA149KA (2S) 母線的選擇電力線路的正確、合理的選擇直接關系到供電系統(tǒng)的安全、可靠、優(yōu)質、經濟的運行。電力線路包括電力電纜、架空線路、母線等類型。電力線路的選擇包括類型的選擇和截面的選擇兩部分。為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經濟的運行，選擇導線和電纜截面時必須滿足下列條件。 導體的材料和型式。載流導體一般使用鋁或鋁合金材料，鋁合金導體有鋁錳合金和鋁鎂合金兩種，我國常用的硬導體型式有矩形、槽型和管型。(1) 矩形導體。矩形導體散熱條件好，有一定的機械強度，便于固定和連接，但集膚效應較大，為了避免集膚效應過大，單條矩形的截面不超過1250mm2。矩形導體一般用于35KV及以下、電流為4000A及以下的配電裝置中。(2) 槽型導體。槽型導體的電流分布比較均勻，與同截面的矩形導體相比，其優(yōu)點是散熱條件好、機械強度高、允許載流量大、安裝也比較方便。因此槽型導體一般用在電流在4000～8000A的配電裝置中。(3) 管型導體。管型導體是空心導體，集膚效應小，機械強度高，管內可水或風冷卻，因此可用于8000A以上的大電流母線。 按回路最大持續(xù)工作電流選擇導體截面Ial≥Imax式中 Ial——對應于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為25℃時的導體長期允許載流量； Imax——回路中最大持續(xù)工作電流。 按經濟電流密度J選擇截面S，即 S=ImaxJ 動穩(wěn)定校驗校驗母線動穩(wěn)定性是校驗母線在短路沖擊電流電動力作用下是否會產生永久性形變或斷裂，即是否超過母線材料應力的允許范圍。 熱穩(wěn)定校驗對于電纜，不必校驗其機械強度和短路動穩(wěn)定度，但需校驗短路時熱穩(wěn)定度，且電纜額定電壓不應小于使用地點的額定電壓。對于母線，短路時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度都需考慮。母線的選擇結果如下表4445所示：表43 220KV母線的參數截面尺寸（mm）雙槽導體截面S(mm2)慣性矩Iy(mm4)截面系數Wy(mm2)集膚效應系數Kf載流量 (A)共振允許最大距離(cm)hbcr75354610402280178表44 110KV母線的參數截面尺寸（mm）雙槽導體截面S(mm2)慣性矩Iy(mm4)截面系數Wy(mm2)集膚效應系數Kf載流量 (A)共振允許最大距離(cm)hbcr7535613902620205表45 截面尺寸（mm）雙槽導體截面S(mm2)慣性矩Iy(mm4)截面系數Wy(mm2)集膚效應系數Kf載流量 (A)共振允許最大距離 (cm)hbcr22510516976049010150299 互感器的選擇互感器是變換電壓、電流的電氣設備，它的主要功能是向二次系統(tǒng)提供電壓、電流信號也反映一次系統(tǒng)地工作狀況，前者稱為電壓互感器，后者稱為電流互感器。 在高壓配電裝置中，廣泛采用互感器給測量儀表、繼電保護和其他二次設備供電?；ジ衅靼娏骰ジ衅骱碗妷夯ジ衅鲀深?。前者將大電流變成規(guī)定的小電流（5A或1A）；后者將高電壓變成規(guī)定的低電壓（100V）。測量儀表和繼電器的線圈與互感器的二次線圈相連，互感器的二次線圈應有可靠的接地。采用互感器的目的，除了將二次回路與一次回路隔離，以保證運行人員和設備的安全外，還使由它供電的二次設備標準化、小型化，從而給運行維護提供方便。 電壓互感器的配置 電壓互感器的數量和配置與主接線方式有關，并應滿足測量、保護同期和自動裝置的要求。電壓互感器的配置應能保證在運行方式改變時，保護裝置不得失壓，同期點的兩側都能提取到電壓。 6～220KV電壓等級的每組主母線的三相上應裝設電壓互感器。旁路母線上是否需要裝設電壓互感器，應視各回出線外側裝設電壓互感順的情況和需要確定。 當需要監(jiān)視和檢測線路側有無電壓時，出線側的一相上應裝設電壓互感器。 發(fā)電機出口一般裝設兩組電壓互感器，供測量、保護和自動電壓調整裝置需要。當發(fā)電機配有雙套自動電壓調整裝置，且采用零序電壓式匝間保護時，可再增設一組電壓互感器。電壓互感器的選擇結果如下表46所示：表46 電壓互感器選擇結果型號相數安裝位置額定變比二次額定容量（VA）最大容量（VA）3級JSJW—三相發(fā)電機回路15750/100/—120200480960YDR—220單相220KV母線及出線回路2200003/1003/1001502204401200YDR—110單相110KV母線及出線回路1100003/1003/1001502204401200 電流互感器的配置 凡裝有斷路器的回路均應裝設電流互感器，其數量應滿足測量儀表、保護和自動裝置要求。 在未設斷路器的下列地點也應裝設電流互感器；發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等。 對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配置。對非直接接地系統(tǒng)，依具體要求按兩相或三相配置。電流互感器的選擇結果如下表47所示：表47 電流互感器選擇結果型號安裝位置準確級額定電流比（A）1s熱穩(wěn)定倍數動穩(wěn)定倍數LCW220T4變220KV側5P252600/56078LB9220220KV出線回路5P25/4300/54278LCW220T3變220KV側