【文章內(nèi)容簡介】 1250 A（）164=1024（） kA50 kA 電流互感器的選擇1. 型式的選擇根據(jù)安裝的場所和使用條件，選擇電流互感器的絕緣結(jié)構(gòu)（澆注式、瓷絕緣式、油侵式等）、安裝方式（戶內(nèi)、互外、裝入式、穿墻式等）、結(jié)構(gòu)型式（多匝式、單匝式、母線式等）、測量特性（測量用、保護(hù)用、具有測量暫態(tài)的特性等）。一般常用型式為：低壓配電屏和配電裝置中，采用LQ線圈式和LM母線式；6～20kV戶內(nèi)配電裝置和高壓開關(guān)柜中，常采用LD單匝貫穿式或復(fù)雜貫穿式；35kV及以上的電流互感器多采用油侵式結(jié)構(gòu)。在條件允許時，如回路中有變壓器套管、穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先選用套管電流互感器，以節(jié)省占地和減小投資。2. 按額定電壓選擇電流互感器的額定電壓不小于裝設(shè)電流互感器回路所在電網(wǎng)的額定電壓。3. 按額定電流選擇電流互感器的一次額定電流不小于裝設(shè)回路的最大持續(xù)電流。電流互感器的二次額定電流，可根據(jù)二次負(fù)荷的要求分別選擇5A或1A等。為了保證測量儀表的最佳工作狀態(tài)，并且在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?，?dāng)TA用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右。電流互感器的準(zhǔn)確度等級應(yīng)符合其二次測量儀表、繼電保護(hù)等的要求。用于電能計量的電流互感器。用于繼電保護(hù)的電流互感器，誤差應(yīng)在一定的限值內(nèi)，以保證過電流時的測量準(zhǔn)確度的要求。根據(jù)電力系統(tǒng)要求切除短路故障和繼電保護(hù)動作時間的快慢，對互感器保證誤差的條件提出了不同的要求。在大多數(shù)情況下，繼電保護(hù)動作時間相對來說比較長，對電流互感器規(guī)定穩(wěn)態(tài)下的誤差就能滿足使用要求，這種互感器稱為一般保護(hù)用電流互感器，適合與電壓等級較低的電力網(wǎng)。如果系統(tǒng)要求繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)快速動作時，應(yīng)選用鐵芯帶有小氣隙的暫態(tài)特性好的電流互感器，因?yàn)樗鼙ＷC其暫態(tài)誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。5. 校驗(yàn)二次負(fù)荷的容量為保證電流互感器工作時的準(zhǔn)確度符合要求，電流互感器的二次負(fù)荷不超過（某準(zhǔn)確度下）允許的最大負(fù)荷。電流互感器的二次總負(fù)荷包括二次測量儀表、繼電器電流線圈、二次電纜和接觸電阻的部分電阻。當(dāng)電流互感器的二次負(fù)荷不平衡時，應(yīng)按最大一相的二次負(fù)荷校驗(yàn)。電流互感器的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr表示，熱穩(wěn)定倍數(shù)Kr等于互感器1s熱穩(wěn)定電流與一次額定電流IN1之比，故熱穩(wěn)定條件為 (45) 式中 短路熱效應(yīng)。7. 校驗(yàn)動穩(wěn)定電流互感器的內(nèi)部動穩(wěn)定能力用動穩(wěn)定倍數(shù)Kd表示，動穩(wěn)定倍數(shù)Kd等于互感器內(nèi)部允許通過的極限電流（峰值）與一次額定電流IN1之比。故互感器內(nèi)部動穩(wěn)定條件為 (46)式中 通過電流互感器一次側(cè)繞組的最大沖擊電流。此外，還應(yīng)校驗(yàn)電流互感器的外部動穩(wěn)定（即一次側(cè)瓷絕緣端部受電動力的機(jī)械動穩(wěn)定）。電流互感器外部動穩(wěn)定條件為 (47)式中 電流互感器一次側(cè)端部允許作用力； 電流互感器一次側(cè)瓷絕緣端部所受最大電動力。根據(jù)上述技術(shù)要求及結(jié)合本次設(shè)計的現(xiàn)有條件和要求，選取LCWB7220W1和LCWB563型兩種型號，其技術(shù)參數(shù)如下：表4—9 220kV側(cè)電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)表安裝地點(diǎn)220KV側(cè)額定變流比 (A)2X600/5型 號LCWB7—220W1二次組合B1/B2/B1 /B1/額定電壓 (kV)220動穩(wěn)定倍數(shù)2X55最高工作電壓 (kV)2521S熱穩(wěn)定倍數(shù)2X21表4—10 60kV側(cè)電流互感器技術(shù)數(shù)據(jù)表安 裝 地 點(diǎn)60kV側(cè)額定變流比(A)2X600/5型 號LCWB5—63二次組合額定電壓 (kV)63動穩(wěn)定倍數(shù)80最高工作電壓 (kV)691S熱穩(wěn)定倍數(shù)通過相關(guān)的校驗(yàn)得出所選擇的電流互感器符合其運(yùn)行時的技術(shù)條件要求，其數(shù)據(jù)對比如下：表4—11 220kV電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)比較表計 算 數(shù) 據(jù)LCWB7220W1的技術(shù)數(shù)據(jù)電網(wǎng)電壓Ue=220 kV額定電壓Ue=220 kV長期最大工作電流Imax= A一次額定電流I1e=2*600A準(zhǔn)確度級：準(zhǔn)確度：B1/ B1 /B2 /B1 /短路沖擊電流i⑶ch = kA動穩(wěn)定電流倍數(shù)55 kA熱效應(yīng)QK= 熱穩(wěn)定：Qz= 表4—12 60kV電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)與計算數(shù)據(jù)比較表計 算 數(shù) 據(jù)LCWB5—63的技術(shù)數(shù)據(jù)電網(wǎng)電壓Uew=60 kV額定電壓Ue=60 kV長期最大工作電流Igmax= A額定電流Ie=2X600 A (400)準(zhǔn)確度級： ， 1準(zhǔn)確度：短路沖擊電流i⑶ch = kA動穩(wěn)定電流80熱效應(yīng)Qd = 電壓互感器的選擇1. 型式的選擇根據(jù)電壓互感器安裝的場所和使用條件，選擇電壓互感器的絕緣結(jié)構(gòu)和安裝方式。一般6～20kV戶內(nèi)配電裝置中多采用油侵或樹脂澆注絕緣的電磁式電壓互感器；35kV配電裝置中宜選用電磁式電壓互感器；110kV及其以上的配電裝置中盡可能選用電容式電壓互感器。在型式選擇時，還應(yīng)根據(jù)接線和用途的不同，確定單相式、三相式、三相五柱式、一個或多個副繞組的不同型式的電壓互感器。接在110kV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當(dāng)線路上裝有載波通信時，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合，統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。2. 按額定電壓選擇為保證測量準(zhǔn)確性，電壓互感器一次額定電壓應(yīng)在所安裝電網(wǎng)額定電壓的90%～110%之間。電壓互感器二次額定電壓應(yīng)滿足測量、繼電保護(hù)和自動裝置的要求。通常，一次繞組接于電網(wǎng)線電壓時，二次繞組額定電壓選為100V；一次繞組接于電網(wǎng)相電壓時，二次繞組額定電壓選為V。當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時，互感器輔助副繞組額定電壓選為100/；當(dāng)電網(wǎng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)時，互感器輔助繞組額定電壓選為100/3V。3. 按容量和準(zhǔn)確度級選擇電壓互感器按容量和準(zhǔn)確度級的原則與電流互感器的選擇相似，要求互感器二次最大一相的負(fù)荷，不超過設(shè)計要求準(zhǔn)確度級的額定二次負(fù)荷，而且應(yīng)該盡量接近，因過小也會使誤差增大。統(tǒng)計電壓互感器二次負(fù)荷時，首先應(yīng)根據(jù)儀表和繼電器電壓線圈的要求，確定電壓互感器的接線，并盡可能將負(fù)荷分配均勻。然后計算各相負(fù)荷，取其最大一相負(fù)荷與互感器的額定容量比較。在計算各項(xiàng)負(fù)荷時，要注意互感器與負(fù)荷的接線方式。電壓互感器不校驗(yàn)動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。為滿足上述要求，對于60kV配電裝置采用JCC1—60W2型電壓互感器；220kV采用JCC1—220型串級磁絕緣式電壓互感器。為檢查和監(jiān)視一次回路單相接地，所有電壓互感器選用具有第三繞組的單相電壓互感器組。表313 電壓互感器有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)表型式額定變比額定容量（VA）最大容量（VA）1級3級JCC1220220/ 3 /50010002000JCC5—60W260/3/2502000 避雷器的選擇（一）避雷器的參數(shù)及配置電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備所承受的雷電過電壓和操作過電壓均由避雷器來限制，即選用設(shè)備的絕緣水平取決于避雷器的保護(hù)性能。1. 避雷器的參數(shù)普通閥型避雷器有FS型和FZ型兩種。FS型主要使用于配電系統(tǒng)，F(xiàn)Z型使用于發(fā)電廠和變電所。FZ型避雷器均由結(jié)構(gòu)和性能標(biāo)準(zhǔn)化的單件組成，其單件的額定電壓分別為120kV和30kV。因此，可由不同單件組成各種電壓等級的避雷器，如FZ—35型避雷器是由兩個FZ—15型避雷器串聯(lián)而成。避雷器的主要技術(shù)參數(shù)如下：⑴ 額定電壓。避雷器的額定電壓必須與安裝避雷器的電力系統(tǒng)的電壓等級相同。⑵ 滅弧電壓。滅弧電壓是保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時，根據(jù)滅弧條件所允許加至避雷器的最高工頻電壓。對35kV及以下的避雷器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作線電壓的100%～110%；對110kV及以上中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的避雷器，其滅弧電壓規(guī)定為系統(tǒng)最大工作線電壓的80%。⑶ 工頻放電電壓。對工頻放電電壓要規(guī)定其上、下限。工頻放電電壓太高則意味著沖擊放電電壓也高，將使其保護(hù)特性變壞；工頻放電電壓太低，意味著滅弧電壓太低，將會造成不能可靠地切斷工頻續(xù)流。⑷ 沖擊放電電壓?！?0s的沖擊放電電壓，與5kA（對330kV為10kA）下的殘壓基本相同。⑸ 殘壓。在防雷計算中以5kA下的殘壓作為避雷器的最大殘壓⑹ 保護(hù)比。保護(hù)比等于殘壓與滅弧電壓之比。保護(hù)比越小說明殘壓越低或滅弧電壓越高，其保護(hù)特性越好?！?，～。⑺ 直流電壓下的電導(dǎo)電流。運(yùn)行中的避雷器，通常用測量直流電壓下的電導(dǎo)電流的方法來判斷間隙分路電阻的性能。若電導(dǎo)電流太大，則意味著避雷器受潮；電導(dǎo)電流太大的避雷器投入運(yùn)行，可能會造成炸毀事故，所以要求其電導(dǎo)電流必須在規(guī)定的范圍內(nèi)。2. 避雷器的配置閥型避雷器的安裝位置和組數(shù)，應(yīng)根據(jù)電氣設(shè)備的雷電沖擊絕緣水平和避雷器特性以及侵入波陡度，并結(jié)合配電裝置的接線方式確定。避雷器至電氣設(shè)備的允許距離還與雷雨季節(jié)經(jīng)常運(yùn)行的進(jìn)線路數(shù)有關(guān)。進(jìn)線數(shù)越多則允許距離可相應(yīng)增大。斷路器、隔離開關(guān)、耦合電容器的絕緣水平比變壓器為高。因此，避雷器至這些設(shè)備的最大允許距離可增大。避雷器的配置原則如下：⑴ 配電裝置的每組母線上，一般應(yīng)裝設(shè)避雷器。⑵ 旁路母線上是否需要裝設(shè)避雷器，應(yīng)視在旁路母線投入運(yùn)行時，避雷器到被保護(hù)設(shè)備的電氣距離是否滿足要求而定。⑶ 330kV及以上變壓器和并聯(lián)電抗器處必須裝置避雷器，并應(yīng)盡可能靠近設(shè)備本體。⑷ 220kV及以下變壓器到避雷器的電氣距離超過允許值時，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。⑸ 三繞組變壓器低壓側(cè)的一相上宜設(shè)置一臺避雷器。⑹ 自耦變壓器必須在其兩個自耦繞組出線上設(shè)置避雷器，并應(yīng)接在變壓器與斷路器之間。⑺ 下列情況的變壓器中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)避雷器：1）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為分級絕緣切且裝有隔離開關(guān)時。2）直接接地系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)為全絕緣，但變電所為單進(jìn)線且為單臺變壓器運(yùn)行時。3）不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中，多雷區(qū)的單進(jìn)線變壓器中性點(diǎn)上。⑻ 連接在變壓器低壓側(cè)的調(diào)相機(jī)出線處宜裝設(shè)一組避雷器。⑼ 發(fā)電廠變電所35kV及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器。⑽ 直配線發(fā)電機(jī)和變電所10kV及以下，進(jìn)線段避雷器的配置應(yīng)遵照《電力設(shè)備過電壓保護(hù)設(shè)計技術(shù)規(guī)程》執(zhí)行。⑾ 110kV、220kV線路側(cè)一般不裝設(shè)避雷器。⑿ SF6全封閉電器的架空線路側(cè)必須裝設(shè)避雷器。如上所述本次設(shè)計選用FCZ2220JN和 FCZ466兩種型號的避雷器，分別安裝在220kV和60kV側(cè)，其技術(shù)參數(shù)如下：表414 避雷器型號及技術(shù)數(shù) 型號額定電壓（kV）滅弧電壓有效值（kV）工頻電壓（kV）沖擊電流殘壓（kV）不大于不小于不大于5KA10KAFCZ2220JN220200340390520570FCZ4666669117133178205 220kV側(cè)進(jìn)線及60kV側(cè)母線的選擇一般來說，母線系統(tǒng)包括載流導(dǎo)體和支撐絕緣兩部分。載流導(dǎo)體可構(gòu)成硬母線和軟母線。軟母線是鋼芯鋁絞線（有單根、雙分裂和組合導(dǎo)線等方式），因其機(jī)械強(qiáng)度決定于支撐懸掛的絕緣子，所以不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。對于本次設(shè)計220kV側(cè)主接線為線路——變壓器單元接線，60kV采用雙母線接線。故220kV側(cè)沒有母線，但其距電源為50km，可選擇變電所的架空進(jìn)線，60kV側(cè)為軟母線。其全部為裸導(dǎo)體。軟導(dǎo)線常用的有鋼芯鋁絞線、組合導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線和擴(kuò)徑導(dǎo)線，后者多用于330kV及以上的配電裝置。1. 下面以軟母線為例，說明選擇和校驗(yàn)的過程和方法。對年負(fù)荷利用小時數(shù)大（通常指），傳輸容量大，長度在20m以上的導(dǎo)體，如發(fā)電機(jī)、變壓器的連接導(dǎo)體，其截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。而配電裝置的匯流母線通常在正常運(yùn)行方式下，傳輸容量不大，可按長期允許電流來選擇。⑴ 按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇計算式為： （48）式中 ——導(dǎo)體所在回路中最大持續(xù)工作電流，A 。 ——在額定環(huán)境溫度時導(dǎo)體允許電流，A 。K ——與實(shí)際環(huán)境溫度和海拔有關(guān)的綜合校正系數(shù)，可查表得。⑵ 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費(fèi)用最低。不同種類的導(dǎo)體和不同種類的最大負(fù)荷利用小時數(shù)，將有一個年計算費(fèi)用最低的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度J。各種鋁導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)電流密度可查《發(fā)電廠電氣部分（第三版）》第201頁圖617獲得。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面即（） （49）式中 J經(jīng)濟(jì)電流密度。 ⑶熱穩(wěn)定校驗(yàn)應(yīng)滿足條件 （410）式中 C母線的熱穩(wěn)定系數(shù)，可由相應(yīng)表查出；短路電流的熱效應(yīng)，；滿足熱穩(wěn)定的最小截面。2. 經(jīng)過選擇和校驗(yàn)，本設(shè)計選用母線的結(jié)果如下：表415 進(jìn)線及母線的選定安裝地點(diǎn)額定電壓進(jìn)線(母線)型號截面面積載流量220 kV側(cè)220 kVLGJ300300 mm2690 A60 kV側(cè)60 kVLGJQ500500 mm2932 A第5章 配電裝置設(shè)計