【正文】 感器是將一次高電壓按比例變成二次低電壓的裝 置，雖然電壓互感器一次額定電壓不同，但二次額定電壓一般為 100V。 (3)擴大二次設備的使用范圍 采用互感器后，就相當于擴大了儀表和繼電器的使用范圍。例如：用一只量程為 5A 的電流表與不同變流比的電流互感器配套使用， 就可測量不同范圍的電流。同樣，用一只量程為 100V 的電壓表與不同變壓比的電壓互感器配套使用，就可測量不同范圍的電壓。此外，使用互感器后，可使二次儀表和繼電器等的電流或電壓規(guī)格統(tǒng)一，有利于這些產(chǎn)品的標準化、小型化和大規(guī)模生產(chǎn)。 1．工作原理 電流互感器的基本結(jié)構(gòu)與變壓器相似，原理接線如圖 741 所示．其一次繞組的匝數(shù)很少 (有的利用一次導體穿過其鐵芯，只有一匝 )，導體較粗，串接在被測電路中，因此一次電流完全取決于被測電路的負載電流；其二次繞組的匝數(shù)很多，且與低阻抗的儀表或繼 電器的電流線圈相連，因而二次阻抗很小，所以它實際上就相當于一個短路運行的變壓器。 電流互感器一、二次額定電流之比叫變流比，用 iK 表示，由變壓器的基本知識可知： 09 自動化 李紹平 36 211221 IINNIIKNNi ??? （ 71） 式中 1N 、 2N —— 電流互感器一、二次繞組的匝數(shù)； NI1 、 NI2 —— 電流互感器一、二次額定電流； 1I 、 2I —— 電流互感器一、二次實際電流； 由式 71可知 ，若已知電流互感器的變流比 (或一、二次繞組的匝數(shù) )和二次實際電流，便可計算出一次實際電流的近似值。 圖 741 電流互感器原理接線圖 1— 鐵芯； 2— 一次繞組； 3— 二次繞組 2．結(jié)構(gòu) 電流互感器的結(jié)構(gòu)如圖 751 所示，它主要由鐵芯、一次繞組、二次繞組和絕緣構(gòu)成。按照一次繞組匝數(shù)的多少， 電流互感器又可分為單匝式和多匝式，多匝式電流互感器又分為只有一個鐵芯和具有兩個鐵芯的兩種類型。 09 自動化 李紹平 37 電流互感器校驗 對于大多數(shù)電流互感器，給出了相對于額定一次電流的動穩(wěn)定倍數(shù) esK 和熱穩(wěn)定倍數(shù) tK ，因此其動、熱穩(wěn)定度應按下式校驗。動穩(wěn)定倍數(shù)： )2/( 1 Nmases IiK ? 則動穩(wěn)定校驗的條件為： 32 30 0es shKi? ? ? 擬定型號為： LZZBJ910型電流互感器，查表得 220?esK ， 5/150?iK 12 2 2 0 2 1 5 0 4 6 6 6 9 2 7 1 3 0e s N s hK I A i? ? ? ? ? ? ?A 熱穩(wěn)定倍數(shù)： Ntt IIK 1/? ，則熱穩(wěn)定度校驗條件為： imaNt tItIK 2)3(21 )( ???? ，一般 tK 為 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù)，即電流互感器試驗時間 t=1s，因此上式可改寫為： imaNt tIIK )3(1 ?? (3) imaIt? ? 27130A 27 13 0 27 13 0AA? 通過計算結(jié)果可知滿足熱穩(wěn)定校驗 。 電壓互感器 如圖 右圖 751 為電壓互感器原理 接線圖，其基本結(jié) 構(gòu)與變壓器相同， 電壓互感器一、二 次側(cè)額定電壓之比 稱為變壓比，用 uK 表示。 09 自動化 李紹平 38 1— 鐵芯； 2— 一次繞組； 3— 二次繞組 212121 UUNNUUKNNu ??? 式中 1N 、 2N —— 電壓互感器一、二次繞組的匝數(shù)； NU1 、 NU2 —— 電壓互感器一、二次額定電壓； 1U 、 2U —— 電壓互感器一、二次實際電壓； 由式可知電壓互感器變壓比和二次實際電壓 2U ，可計算出一次實際電壓的近似值。 2．電壓互感器的結(jié)構(gòu) 一次繞組被分為匝數(shù)相等的兩部分，分別繞在上下鐵芯柱上并且并聯(lián)起來，其連接點于鐵芯相連，二次繞組繞在鐵芯上，此外還有一個平衡線圈，也有匝數(shù)相等的兩部分組成，分別 繞在上下兩個鐵芯上，并且串起來，連接點與鐵芯相連。 3．電壓互感器校驗 為了保證電壓互感器的安全運行和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電網(wǎng)電壓互感器應滿足下列條件： 1 1 U U?? 其中式中 1U 為電網(wǎng)電壓； 1eU 為電壓互感器一次繞組額定電壓； 其電壓互感器參數(shù)如下表所示 表 752 電壓互感器參數(shù) 型號 額定電壓（ K V） 一次繞組額定容量（ V A） 二次繞組額定 容量（ V A） 最大容量（ V A） JDZ1810 一次 二次 1 3 3P 6P 400 10 50 80 200 綜合公式 ： 2 2 2 22 ( c o s ) ( s in ) ( ) ( )S p Q??? ? ? ?? ? ? ?? 09 自動化 李紹平 39 校驗后滿足要求。 如表 752 所示，可知所選一次設備均滿足要求。 10 KV 一次側(cè)設備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 斷流容量 動態(tài)定度 熱穩(wěn)定 電流 裝置地點 條件 參數(shù) NU NI )3(kI ??3shi imatI ?? 2)3((KA) 數(shù)據(jù) 10KV A A ?? 一次設備型號規(guī)格 額定參數(shù) NU KV 30/NII A OCI kA SOC MVA maxi kA 2Itt? KA 高壓少油斷路器 SN1010II 10 630 16 300 40 216 4 1024?? 高壓隔離開關(guān)GN3010D/630 10 630 14 214 5 980?? 高壓熔斷器RN210 10 50 電壓互感器JDZ1810 10/ 電壓互感器JDZJ10 10 電流互感器LZZBJ910 10 150/5 220 2 150? ?= 避雷針 FS410 10 戶外隔離開關(guān)GW412/400 12 400 25 5005102 ?? 09 自動化 李紹平 40 380V 一次側(cè)設備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流 能力 動態(tài) 定度 熱穩(wěn)定度 裝置地 點條件 參數(shù) NU V NI A )3(kI KA )3(shI KA imatI ?? 2)3( KA 數(shù)據(jù) 380 ? = 二次設備型號規(guī)格 額定參數(shù) eNU? eNU? ocI maxi tIt ?2 低壓斷路器DW151500/3D 380V 1500A 40KA 低壓斷路器DW20630 380V 630A （大于 30I ） 30KA (一般 ) 低壓斷路器DW20200 380V 200A （大于 30I ） 25KA 電流互感器 500V 1500/5A 電流互感器 500V 100/5A 160/5A 09 自動化 李紹平 41 第 八 章 變電所進出線的選擇與校驗 變電所進出線的選擇是電器一次設備選擇的重點之一，根據(jù)電壓等級不同，在導線截面的選擇上 35kV及其以上的線路可以先按經(jīng)濟電流密度確定； 10kV 及其以下的線路則可以先按發(fā)熱條件來選擇。由于該變電所高壓側(cè)進線已定，故此僅只對高、低壓母線及從低壓母線到各 用電區(qū) 干線的出線做選擇與校驗。 1 高壓側(cè)聯(lián)絡線的選擇與校驗 經(jīng)濟電流密度 J 值（ 2/Amm ） 導線材料 年最大負荷利用小時數(shù)（ h） 3000以下 3000— 5000 5000以上 銅裸導線和母線 鋁裸導線和母線、 鋼芯鋁線 銅芯電纜 鋁芯電纜 3030 1 4 1 2 .3 4 7 7 .6 63 3 1 0 .5NSIAU? ? ??考慮到要去 5%故取 按發(fā)熱條件選擇導線截面，由 30alK I I? ? 確定。 由于高壓側(cè)聯(lián)絡線選用 LGJ 導線，根據(jù) 附錄表 5 及設計任務書所給的信息，可得 39。0 18? ? ， 70al? ? ， 0 35? ? ，所以 09 自動化 李紹平 42 39。007 0 1 8 1 . 2 27 0 3 5alalK ? ????? ?? ? ??? 301 .2 2 9 2 1 1 2 .2 4 8 1 .5 4alK I A A I A? ? ? ? ? ? 所以該變電所的高壓母線型號為 LGJ16 2 高壓母線的選擇與校驗 3030 1 4 1 2 .3 4 7 7 .6 63 3 1 0 .5NSIAU? ? ??考慮到要去 5%，故取 按發(fā)熱條件選擇導線 截面 301 .2 2 4 8 0 5 8 5 .6 8 1 .5 4alK I A A I A? ? ? ? ? ? 故初選 LMY— 40 4 的硬鋁母線單條平放，檔距 900l mm? ，相鄰兩母線軸間距為 160mm，忽略反饋沖擊電流。 （附錄表 7） 母線在三相短路時所受的最大電動力為 : ( 3 ) 2( 3 ) 7 2 3 2 7 20 . 93 1 0 3 ( 1 0 . 6 4 1 0 ) 1 0 1 1 0 . 30 . 1 6sh lF i N A N A Na ??? ? ? ? ? ? ? ? ?母線短路時的動穩(wěn)定度 母線在 (3)F 作用時的彎曲力矩為： ( 3 ) 1 1 0 .3 0 .9 9 .9 31 0 1 0FlM N m?? ? ? ? 母線的截面系數(shù)為： 22 530 . 0 8 0 . 0 1 1 . 0 6 7 1 066b h mWm ??? ? ? ? 故母線在三項短路時所受到的計算應力為： 09 自動化 李紹平 43 6539 . 9 3 0 . 9 3 1 0 0 . 9 31 . 0 6 7 1 0c M N m P a M P aWm ??? ? ? ? ? ??而 硬鋁母線（ LMY）的允許應力為： 70 3al M P a M P a? ? ? 綜上所述， LMY— 40 4 的硬鋁母線滿足動穩(wěn)定度及熱穩(wěn)定度的要求。 3 低壓母線的選擇與校驗 3030 1 4 1 2 .3 4 2 0 3 8 .5 43 3 0 .4NSIAU? ? ?? ，考慮 5%的過載。所以 I30 = 按發(fā)熱條件選擇導線截面 301 .2 2 1 9 6 4 2 3 9 6 .0 8 2 1 4 0 .4 7alK I A A I A? ? ? ? ? ? 故 初選 LMY— 80 8 的硬鋁母線 雙條平放 ，檔距 900l mm? ，相鄰兩母線軸間距為 160mm，忽略反饋沖擊電流。 （附錄表 7） 母線在三相短路時所受的最大電動力為 : ( 3 ) 2( 3 ) 7 2 3 2 7 20 . 93 1 0 3 ( 4 7 . 8 1 1 0 ) 1 0 2 2 2 70 . 1 6sh lF i N A N A Na ??? ? ? ? ? ? ? ? ?母線短路時的動穩(wěn)定度 母線在 (3)F 作用時的彎曲力矩為： ( 3 ) 2 2 2 7 0 . 9 2 0 0 . 4 3 .1 0 1 0FlM N m?? ? ?