10KV变电站供电系统设计_毕业设计论文.doc

《10KV变电站供电系统设计_毕业设计论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10KV变电站供电系统设计_毕业设计论文.doc（69页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、 目 录 摘 要 .I Abstract II 绪 论 .1 第一部分 设计说明书 3 第 1 章 主接线的设计 3 1.1 电气主接线系统的基本知识 3 1.2 电气主接线系统的基本要求 3 1.3 电气主接线系统 的设计 4 1.3.1 主接线的设计依据 4 1.3.2 几种主接线方式 5 1.3.3 主接线的确定 6 第 2 章 负荷计算 7 2.1 负荷计算的目 7 2.2 负荷计算的方法 7 第 3 章 短路电流计算 8 3.1 产生短路的原因 8 3.2 短路的危害 8 3.3 短路电流计算的目的和用途 8 3.4 短路电流的计算方法 9 第 4 章 主变的选择 .11 4.1 变

2、、配电站分类 .11 4.1.1 按变、配电站用途分类 11 4.1.2 按变、配电站设置地点分类 11 4.2 变电站站址的选择原则 .12 4.3 变电所形式的确定 .12 第 5 章 电气设备的选择与校验 .13 5.1 电气设备选择的一般要求 .13 5.2 一次侧电气设备的选择与校验原则 .14 5.2.1 开关电器的选择 14 5.2.2 互感器的选择 16 5.2.3 母线的选择与校验 17 第 6 章 变电站的防雷与接地设计 .18 6.1 变电站直击雷过电压保护 .18 6.2 雷电侵入波过电压保护 .19 6.3 接地装置中的一般规定 .19 第二部分 计算书 .20 第

3、1 章 负荷计 算 .20 1.1 1#、2 #、3 #教学楼，A、B、C 座实验楼负荷计算 .20 1.2 科技楼、图书馆、消防设施负荷计算 .20 1.3 男生宿舍负荷计算 .21 1.4 女生宿舍负荷计算 .21 1.5 教职工公寓负荷计算 .22 1.6 研究生公寓楼、服务楼、食堂、等负荷计算 .22 第 2 章 短路电流计算 .23 2.1 T1变压器短路电流计算 .23 2.2 T2、T3 变压器短路电流计算 .25 2.3 T4、T5 变压器短路电流计算 .26 2.4 T6 变压器短路电流计算 .27 2.5 T7 变压器短路电流计算 .28 第 3 章 一次侧设备的选择与校验

4、 .29 3.1 T1变压器一次侧的设备的选择和校验 .30 3.1.1 断路器的选择与校验 30 3.1.2 高压隔离开关的选择与校验 30 3.1.3 接地开关的选择与校验 31 3.1.4 电流互感器的选择与校验 32 3.1.5 电压互感器的选择与校验 32 3.1.6 熔断器的选择与校验 33 3.1.7 操动机构的选择 33 3.1.8 操作电源的选择 33 3.2 母线的选择与校验 .34 3.2.1 高压侧母线的选择与校验 34 3.2.2 低压侧母线选择与校验 35 第 4 章 防雷与接地接地设计 .36 4.1 变电站直击雷过电压保护 .36 4.1.1 防雷等级 36 4

5、.1.2 保护措施 37 4.2 变电站雷电侵入波过电压保护 38 4.2.1 电缆进线保护 38 4.2.2 所内过电压保护 38 结束语 39 附录 1：参考文献 .40 附录 2：负荷分布情况详表 .41 附录 3: 10kv 变电站设计一次部分主接线图 45 I 10kv 变电站的设计 摘 要 根据设计任务书的要求，本次设计为 10kV 变电站电气一次部分初步 设计，并绘制电气主接线图。该变电站设有七台主变压器，站内主接线分 为 10kV 和 0.4KV 两个电压等级。为一学校提供稳定的高质量的电能。 此次变电站的设计，其主要内容包括对电气主接线的确定，主要是电 气设备的选择，包括断路

6、器，隔离开关，电流互感器，电压互感器，母线 等。首先，根据主接线的经济可靠性.运行灵活的要求选择各个电压等级 的接线方式，在技术方面和经济方面进行比较，选取最优接线方式；其次， 利用需要系数法进行负荷计算，根据计算的短路容量进行主变压器的选择； 再次，进行短路电流计算，利用等值网络，根据各短路点计算出各点各周 期的短路稳态电流和短路冲击电流值；最后，根据各电压等级的额定电压 和最大持续工作电流进行设备选择，然后根据热稳定和动稳定条件进行校 验。此外，从变电站直击雷过电压保护和雷电侵入波过电压保护两方面进 行防雷与接地保护的设计。 关键词 变电站/主接线/短路电流/电气设备 1 绪 论 随着国民

7、经济的发展，各类民用建筑以多层建筑为主，配电距离在变 长，配电功率在变大，负荷密度在增加，10kv配电网络承担着重大的供配 电任务。而变电所在供配电网络中起着接受、变换和分配电能的作用，所 以，变电所在供配电网络中处于举足轻重的地位 1。 在 10kv 变电所设计中，主要完成以下任务：主接线方案的设计与论 证；负荷计算；短路电流计算；高、低压侧配电系统设计；电气设备的选 择与校验；变电所形式的确定；防雷和接地等。 目前，在 10kv 变电所的设计中，普遍采用金属封闭铠装开关柜设备， 将变压器一、二次开关设备全部合为一体。而开关设备的发展是变电所、 电力系统发展的先驱。真空开关、SF 6断路器、

8、重合器、分段器、自动配 电开关、新型熔断器的出现，为变电所向小型化、智能化、免维护、易施 工方向发展创造了良好的条件。随着科学技术的发展，变电所综合自动化 系统运用的日益广泛，逐步融入了 IT 技术，借助计算机技术和网络通信 技术，对配电网进行在线和离线的智能化监控管理。做到保护、运行、管 理的自动化。随着微机监控系统和配电自动化技术的应用，变电所内逐步 实现了无人值守。这就大大减少了危险场所人为事故发生率，增强了供配 电系统的可靠性和稳定性。在先进技术不断发展的今天，变电所综合自动 化系统以其系统化、标准化和面向未来的概念正逐步取代繁琐而复杂的传 统控制保护系统。所以综合自动化是变电所发展的

9、总方向 2。 2 本次设计为一学校 10kv 变电站，其中有功功率 4170KW，无功功率 1739.45kvar，视在功率 4521.6KVA。根据分类，科技楼、图书馆和消防设 施作为二级负荷，其他均为三级负荷。根据设计要求，高压侧 8 回路出线， 初步设定六座变电所，两座独立变电所，五座箱式变电所。一号独立变电 所负荷为科技楼、图书馆和消防设施，由于是二级负荷，采用两台变压器， 一用一备；二号独立变电所负荷为教师公寓；一号箱式变电所负荷为实验 楼和教学楼；二号箱式变电站负荷为男生宿舍楼，三号箱式变电站负荷为 女生宿舍楼；四号箱式变电站负荷为活动中心、餐厅、服务楼及其他负荷。 通过本次设计，

10、要达到的目的有：巩固和提高对所学的专业理论知识 的认识，并在毕业设计的实践过程中得到灵活应用；学习和掌握变电所电 气部分设计的基本方法，树立正确的设计思想；培养独立分析和解决实际 问题的工作能力及实际工程设计的基本技能；培养查阅、使用国家规范、 设计手册及其他参考资料的能力；为今后从事电力工程设计、建设、运行 及管理工作打下必要的坚实基础。 第一部分 设计说明书 第 1 章 主接线的设计 1.1 电气主接线系统的基本知识 电气主接线是发电厂和变电所电气设计的首要部分，也是构成电力系 3 统的主要环节。 主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、 移相电容器、避雷器等电气设备依

11、一定的次序相连接的接受和分配电能的 电路。而用规定的电气设备图形符号和文字符号并按照工作顺序排列，详 细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图， 称为主接线电路图。 主接线可分为有母线接线和无母线接线两类。有母线接线分为单母线 接线和双母线接线；无母线接线分为单元式接线、桥式接线和多角形接线。 而在中、低压供配电系统中主要采用单母线接线、单元式接线和桥式接线 3。 1.2 电气主接线系统的基本要求 我国变电所设计的技术规程规定：变电所的主接线应根据变电所 在电力系统中的地位，回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，且应满 足运行可靠，简单灵活，操作方便和节省投资等要求 4。

12、 电气主接线的基本要求: 1) 可靠性： （1）研究可靠性应注意的问题： a、应重视网内外长期运行的实践经验及其可靠性的运行分析。 b、应包括一次部分和相应组成的二次部分在运行中可靠性的 综合。 4 c、在很大程度上取决于设备的可靠程度。 d、考虑待设计发电厂，变电所在电力系统中的地位和作用。 （2）具体要求： a、断路器检修时，不宜影响对系统的供电。 b、断路器或引线检修及引线故障时，尽量减少停远回路和停远 时间，并保证对一级负荷及全部及大部分二级负荷的供电。 c、尽量避免变电所全停的可能性。 d、大机组，超高压电气主接线应满足可靠性的特殊要求。 2) 灵活性：主接线应满足在调度、检修及扩建

13、时的灵活性。 （1）调度时，应可以灵活地投入和切除发电机，变压器和线路，调 配电源和负荷，满足系统在事故运行方式，检修运行方式及特 殊运行方式下的系统调度要求。 （2）检修时，可以方便地停运断路器，母线及其继电保护设备进行 安全检修而不致影响电力网和对用户的供电。 （3）扩建时，可以容易地从初期接线过渡到最终接线，并且对一次 和二次部分的改建工作量最少。 3) 经济性：主接线在满足可靠性，灵活性要求的前提下做到经济合理。 （1）投资省 a、主接线要求简单，以节省断路器、隔离开关、电流互感器和 电压互感器、避雷器等一次设备。 5 b、要使继电保护和二次回路不过于复杂，以节省二次设备和 控制电缆。

14、 c、要能限制短路电流，以便选择价廉的电器设备和轻型电器。 d、如能满足系统安全运行及继电保护要求，110KV及以下终端和 分支变电所可用简单接线方式。 （2）占地面积小，主接线设计要为配电装置创造条件，尽量使占 地面积减少。 （3）电能损失小，经济合理地选择各种电气，减少电能损失。 （4）具有未来发展和扩建的可能性。 1.3 电气主接线系统的设计 1.3.1 主接线的设计依据 主接线的设计依据 5: 1）发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用。 电力系统中的变电所有：系统枢纽变，地区重要变电所和一般变电所 三种类型，一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110KV及以下。 2）发电厂、变电所

15、的分期和最终建设规模。 变电所根据510年电力系统发展规划进行设计，一般装设两台主变 压器，终端或分支变电所如只有一个电源时，可只装设一台主变压器。 6 3）负荷大小和重要性 （1）对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失 去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。 （2）对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源 失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 （3）对于三级负荷，一般只需一个电源供电。 4）系统备用容量大小 装有两台及以上主变的变电所，当其中一台事故断开时，其余 主变的容量，应保证该变电所70%的全部负荷，在经过过负荷能力后 的允许时间内，应保证用户的一、

16、二级负荷供电，系统备用容量的 大小将会影响运行方式的变化。在主接线设计时应充分考虑这一因 素。 5）系统专业对电气主接线提供的具体资料 （1）出线的电压等级、回路数、每回路输送容量和导线截面。 （2）主变压器台数，容量和型号；变压器各侧的额定电压，阻抗等。 （3）系统的短路容量或归算电抗值。 （4）变压器中性点的接地方式及接地点的选择。 （5）初期和最终变电所与系统连接方式，变电所的地理位置等。 1.3.2 几种主接线方式 由原始资料可知，待设计的变电所为10KV开闭所，为一般变电 7 所，它的修建目的主要是提供可靠优质电能，根据电力工程设计 手册 6，我们可基本选定主接线方式为： 一）单母线

17、接线方式： 单母线接线具有简单清晰，设备小，投资小，运行操作方便， 且有利于扩建等优点，但可靠性和灵活性较差，当母线或母线隔离 开关故障或检修时，必须断开它所接的电源；与之相接的所有电力 装置，在整个检修期间均需停止工作。此外在出线断路器检修期间， 必须停止该回路的工作。因此，这种接线只适用于 6220KV 系统 中只有一台发电机或一台主变压器，且出线回路又不多的中、小型 发电厂和变电所，它不能满足、类用户的要求，但若采用成套 配电装置，由于可靠性高，也可用于较重要用户的供电。 二）单母线分段： 单母线分段接线具有简单清晰，设备较少，投资较小，运行操 作方便，且有利于扩建等优点，并可提高供电可

18、靠性和灵活性。对 重要用户可以从不同段引出两回馈电线路。由两个电源供电。当一 段母线发生故障，分段断路器自动将故障段隔离，保证正常段母线 不间断供电，不致使重要用户停电，两段母线同时故障的可能甚小， 可以不予考虑。分段的数目，取决于电源数量和容量。段数分得越 多，故障时停电范围越小，但使用断路器数量也越多，且配电装配 和运行也越复杂，通常以 23 段为宜，这种接线广泛用于中、小 容量发电厂的 610KV 接线和 6220KV 变电所中。 8 1.3.3 主接线的确定 表 1-1 单母线接线与单母线相比较 单母线 单母线分段 断路器台 数 12台 11台 隔离开关 台数 16 台 14 台 占地

19、面积 占地面积较大 占地面积较小些 优点 接线简单、清晰、设备小、操 作方便、便于扩建、投资较小 接线简单、操作方便、便于 扩建供电可靠性，灵活性较 好 缺点 供电的可靠性，灵活性较差， 不能满足、类用户需要 投资较大些，占地面积较大 适用范围 用于6220KV系统中仅一台发 电机或一台主变，且出线不多 的中、小型变电所 适用于610KV电压等级引 出线在6回以上的中、小型 变电所 根据提供的原始资料，电力系统的发展，和用户的需求等几方面考 虑，从近期及远景的发展规划，经过比较确定采用两路10kv电源一用一备 供电。两路10kv电源有两路独立电源供给，高压侧为单母线分段联络接线， 10kv电源

20、进线经一号独立变电所采用放射式引线出至本所400v段和二号独 9 立变电所及1-5号箱式变电所。各变电所低压侧采用单母线接线。进出线 均采用高压铠装电力电缆。 该设计整个主接线网络采用双电源放射式结构，符合供电标准，满足 对负荷密度大，供电要求较高的基本要求。 10 第 2 章 负荷计算 2.1 负荷计算的目的 计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和 仪表量程的依据，也是整定继电器保护的重要数据。计算负荷确定得是否 合理，直接影响到电器和导线的选择是否合理。如计算负荷确定过大，将 使电器和导线截面选择过大，造成投资和有色金属的浪费；如果计算负荷 过小，又将使电器和导线运行

21、时增加电能消耗，并产生过热，引起绝缘过 早老化，甚至烧毁，一致发生事故，同样给国家造成损失。为此，正确进 行负荷计算是供配电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必 要手段。 2.2 负荷计算的方法 负荷计算成用的方法有需要系数法、二项式法和利用系数法 7。目前 前两种方法在国内使用比较普遍。由于需要系数法比较简便，广泛使用。 但是当用电设备台数较少功率相差悬殊时，需要系数法的计算结果往往偏 小，但使用于计算变、配电所的负荷。本次设计采用的就是需要系数法。 11 第 3 章 短路电流计算 3.1 产生短路的原因 短路发生的主要原因是系统中某一部位的绝缘遭到破坏。绝缘遭到破 坏的原因主要有

22、以下方面： 1、雷击或高电位侵入； 2、绝缘老化或外界机械损伤； 3、误操作； 4、动、植物造成的短路。 3.2 短路的危害 短路的危害 8有： 1、短路电流I K远大于正常工作电流，短路电流产生的力效应和热效应 足以使设备受到破坏。 2、短路点附近母线电压严重下降，使接在母线上的其他回路电压严重 低于正常电压,会影响电气设备的正常工作，甚至可能造成电机烧 毁等事故。 3、短路点处可能产生电弧，电弧高温对人身安全及环境安全带来危害。 如误操作隔离开关产生的电弧常会使操作者严重灼伤，低压配电系 统的不稳定电弧短路可能引起火灾等 4、不对称短路可能在系统中产生复杂的电磁过程，从而产生过电压 等新的

23、危害。 5、不对称短路使磁场不平衡，会影响通信系统和电子设备的正常工 12 作，造成空间电磁污染。 3.3 短路电流计算的目的和用途 短路是电力系统常见的故障之一，短路电流是系统重要的技术参数 8， 主要有以下用途： 1、校验系统设备能否承受可能发生的最严重短路； 2、作为设置短路保护的依据； 3、可通过短路电流判断系统电气联系的紧密程度，作为评价各种接线 方案的依据之一。 3.4 短路电流的计算方法 短路电流的计算步骤 9： 1）确定计算条件，画计算电路图 （1）计算条件：系统运行方式，短路点、短路类型和短路后采取 的措施。 （2）运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多 少及它

24、们之间的连接情况。 （3）根据计算目的确定系统运行方式，画相应的计算电路图。 （4）选电气设备：选择正常运行方式画计算图： （5）短路点选取使被选设备通过的短路电流最大的点。 2）画等值电路，计算参数： 分别画各短路点对应的等值电路 3）简化网络，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。 13 （1）星角变换公式 角星变换公式 12312132132nnXXX 121223331112nnnnXXX （2）等值电源规算 a、同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并； b、至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并； c、直接连于短路点上的同类型发电机可归并； 表 3-1 电抗标幺值

25、和有名值的变换公式 序号 元件名称 标幺值 有名值 1 发电机（或电 动机） “*()BGNSx2“*()NGUxS 2 变压器 * (%)10kBTNUxS2()10kNTx 3 电抗器 *23 RBI*()3RNUI 4 线路 *2WLB SxUWLx 表 3-2 各个变压器高、低压侧短路电流值、短路容量值汇总表 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 14 (KA)(3)1KI 15.2 8 (KA)(3)shi 38.9 6 (KA)(3)shI23.0 7 (KA)“1KI15.2 8 (KA)(3)I15.2 8 高 压 侧 (MVA(3)1KS ) 277. 8 同 T1 各

26、值 同 T1 各 值 同 T1 各 值 同 T1 各 值 同 T1 各 值 同 T1 各 值 (KA)(3)2KI21.9 37.7 0 37.7 0 18.2 6 18.2 6 29.5 19.6 6 (KA)(3)shi44.9 85.8 3 85.8 3 36.4 1 36.4 1 66.1 4 40.3 1 (KA)(3)shI26.0 49.7 9 49.7 9 21.1 1 21.1 1 38.4 2 23.3 0 (KA)“2KI21.9 37.7 0 37.7 0 18.2 6 18.2 6 29.5 19.6 6 低 压 侧 (KA)(3)I21.9 37.7 37.7 18

27、.2 18.2 29.5 19.6 15 0 0 6 6 6 (KA)(3)2KS15.2 26.1 2 26.1 2 12.6 5 12.6 5 20.4 4 13.6 2 16 第 4 章主变的选择 4.1 变、配电站分类 4.1.1 按变、配电站用途分类 按变、配电站用途的分类有 10： 1、在供配电系统中，一般将110/10（6）kv或35/10（6）kv 的变电 站称为区域变电站或总降压变电站，这是因为10（6）kv只能供少 数用电设备使用，大多数用电设备都需再次降压后才能使用。 2、10(6)/0.4kv的变、配电称为用户变电站，在工业企业中称为车 间变电站。 3、10kv配电站又

28、称为开闭所，在城市电网中使用较为广泛。 4.1.2 按变、配电站设置地点分类 按变、配电站设置地点的分类有 10： 1）110kv以上的变电站通常为室外变电站。 2）35/6kv变电站一般为室内变电站。这种形式的变电站运行维护方 便，占地面积少。 3）配电站（开闭所）可为独立建筑物，也可附设于大型工业或民用 建筑物中。 4）10(6)/0.4kv变电站的型式由用户负荷状况和周围环境情况综合 考虑确定。 （1）负荷较大的车间和站房，一般设附设变电站或半露天变电站 （2）负荷较大的多跨厂房，负荷中心在厂房中部且环境许可时，宜 17 设车间内变电站或组合式成套变电站 （3）高层或大型民用建筑物内，一

29、般设室内变电站或组合式成套 变电站。 （4）负荷小而分散的工业企业和大中城市的居民区一般设独立变电 站，也可设附设式变电站或户外箱式变电站。 （5）环境允许的中小城市居民区和工厂的生活区，当变压器容量在 315KVA以下时，可设杆上或高台式变电站 4.2 变电站站址的选择原则 变电站站址选择的原则有 11： 1、接近负荷中心处。主要从节约一次投资和减少运行时电能损耗的 角度出发。 2、进出线方便。要求有足够的进出线走廊，提供给架空线、电缆或 电缆隧道。 3、靠近电源侧。变电站应靠近电源进线侧布置，以免过大的功率倒送， 产生不必要的电能损耗和电压损失。 4、满足供电半径的要求。由于电压等级决定线

30、路最大的输送功率和输 送距离，供电半径过大的会导致线路上电压损失过大，使末端用电 设备处的电压不能满足要求，因此变电站的位置应保证所有用电负 荷均处于该站的有效供电半径内。 5、运输设备方便。因为变配电设备通常体积较大，不易拆卸，应考 虑运输通道。 18 6、避免有剧烈震动和高温的场所。剧烈震动会使变配电设备导电部分 的连接螺栓变松，使得连接部位接触电阻变大，发热加剧；高温的 场所会使电气设备正常运行时超过起允许温度或不能达到额定功率， 影响电气设备使用且依造成设备损坏。 7、避免多尘或有腐蚀性气体的场所。电气元件在多尘或有腐蚀性的 场所易受损坏。如无法远离，应避免在污染源的主导风向的下风 侧

31、。 8、避免设在潮湿或易积水场所。因为潮湿易导致设备绝缘损坏。 9、避免设在有爆炸危险的区域内或设在有火灾危险区域的正上面或 正下面。 4.3 变电所形式的确定 本次设计为一学校 10kv 变电站，其中有功功率 4170KW，无功功率 1739.45kvar，视在功率 4521.6KVA。根据分类，科技楼、图书馆和消防设 施作为二级负荷，其他均为三级负荷。根据设计要求，高压侧 8 回路出线， 初步设定六座变电所，两座独立变电所，五座箱式变电所。一号独立变电 所负荷为科技楼、图书馆和消防设施，由于是二级负荷，采用两台变压器， 一用一备；二号独立变电所负荷为教师公寓；一号箱式变电所负荷为实验 楼和

32、教学楼；二号箱式变电站负荷为男生宿舍楼，三号箱式变电站负荷为 女生宿舍楼；四号箱式变电站负荷为活动中心、餐厅、服务楼及其他负荷。 根据变电站的用途、负荷状况，并结合供配电理论知识，变电站形式 19 确定如下：表 1-4-1 变电站形式确定表 变压器序号 变电所形式 变压器型号 箱式柜壳规格 T1 箱式变电所 SCB8-630/10 ZBW1-10/630 T2 独立变电所 SCB8-1600/10 T3 独立变电所 SCB8-1600/10 T4 箱式变电所 S9-400/10 ZBW1-10/630 T5 箱式变电所 S9-400/10 ZBW1-10/630 T6 独立变电所 SCB8-1

33、250/10 T7 箱式变电所 S9-630/10 ZBW1-10/630 20 第 5 章 电气设备的选择与校验 5.1 电气设备选择的一般要求 电气设备选择的一般要求有 12： 1）满足正常情况下短路、过电压、检修。 2）按当地环境条件校核。 3）力求技术先进和经济合理。 4）与整个工程建设标准协调一致。 5）同类设备尽量减少品种。 6）选用新产品应具有可靠试验数据，并经正式鉴定合格 为了保证高压电器的可靠运行，高压电器应满足下列条件： 1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择； 2）按短路条件包括动稳定、热稳定和持续时间校验； 3）按环境条件如温度、湿度、海拔、环境、介质状

34、态等选择； 4）按各类高压电器的不同特点，如断路器的操作性能、互感器的二 次侧负荷和准确等级、熔断器的上下级选择性配合等进行选择。 表 5-1 选择高压电器时应校验的项目 短路电流校 验电气名 称 额 定 电 压 额 定 电 流 额定 开断 电流 动稳 定 热稳 定 环境条 件 其他 断路器 操作性能 21 负荷开 关 操作性能 隔离开 关 操作性能 熔断器 上下级配合 限流电 抗器 电流互 感器 二次负荷准确 等级 电压互 感器 二次负荷准确 等级 支柱绝 缘子 穿墙套 管 母线 电缆 注：1、表中“”为选择电器进行的项目。 2、此表是按电气设备用于 50HZ 的情况，用于其他频率时对频率也

35、 要校验。 22 5.2 一次侧电气设备的选择与校验原则 5.2.1 开关电器的选择 开关电器的选择原则具有互通性，即不仅要保证开关电器正常时的 可靠工作，还应保证系统故障时，能承受短路时的故障电流的作用， 同时尚应满足不同的开关电器对电流分断能力的要求，因此，开关电 器的选择应符合下列条件： 1）满足正常工作条件 12 （1）满足工作电压要求 即： rNU （5-1）mW （5-2） 式中 U m 开关电器最高工作电压； Uw开关电器装设处的最高工作电压； Ur 开关电器额定电压； UN系统的额定电压。 （2）满足工作电流要求 即 rcI 式中 I r开关电器额定电流 Ic开关电器装设处的计

36、算电流 （3）满足工作环境要求 选择电气设备时，应考虑其适合运行环境 条件要求，如：温度、风速、污秽、海拔、地震、烈度等。 2）满足短路故障时的动、热稳定条件 23 （1）满足动稳定要求 maxshi （5-3） 或 sI （5-4） 式中 i max开关电器的极限通过电流峰值 Imax开关电器的极限通过电流有效值； ish开关电器安装处的三相短路冲击电流； Ish开关电器安装处的三相短路冲击电流 有效值 （2）满足热稳定要求 2tmIt 式中 I t开关电器的t秒热稳定电流有效值； I 开关电器安装处的三相短路电流有效 值； tim假想时间。 3）满足开关电器分断能力的要求 （1）断路器 断

37、路器应能分断最大短路电流: (3)brKI （5-5） 式中 I br 断路器的额定分断电流； I(3)K断路器安装处的三相短路电流有效值。 24 （2）负荷开关 负荷开关应满足最大负荷电流: brcI （5- 6） 式中 I br 负荷开关的额定分断电流； Ic 负荷开关安装处的最大负荷电流。 5.2.2 互感器的选择 互感器的选择应满足以下条件 7： 1） 满足工作电压要求 即： rNU （5-7） mW （5-8） 式中 U m 互感器最高工作电压； Uw互感器装设处的最高工作电压； Ur 互感器额定电压； UN系统的额定电压。 2）满足工作电流要求 应该一次、二次侧分别考虑 （1）一次

38、侧额定电流I r1：1rcI （5-9）(.25)rcI （5-10） 式中 I r1互感器一次额定电流 Ic互感器装设处的计算电流 （2）二次侧额定电流I r2 ： 25rIA 25 3）准确度等级：已知电流互感器的准确度与一次侧电流大小和二 次侧负荷大小有关。通常测量仪表用的互感器（含电压互感器 和电流互感器），应具有0.5或1级的准确度；电费计量用的互 感器应具有0.5级的准确度；监视用的互感器应具有1级的准确 度；继电保护用的互感器应具有B级或D级的准确度。准确级反 映了互感器转变一次侧电气量的准确程度。 4）由于短路时，短路电流会流过电流互感器的一次绕组，所以应 该做动、热稳定变化；而电压互感器是并联接入电路的，不会 承受一次回路上通过的短路电流，因此无须做短路动、热稳定 校验。 （1）满足短路故障时的动稳定条件 ：只须满足 (3)maxshi即可 （2）满足短路故障时的热稳定条件： 只须满足 2tmIt即可。 5.2.3 母线的选择与校验 5.2.3.1 母线选择条件 母线的选择应符合如下条件 13： 1、满足正常负荷下的长期运行条件； 2、能承受故障时故障电流，尤其是短路电流的短时的作用； 3、为保证电源质量，必须限制线路上的压损，以满足线路末端的 电压偏差要求，即应满足线路压损的要求； 4、应满足机械强度的要求；