高壓電氣設(shè)備選擇原則.doc

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1、高壓電氣設(shè)備選擇第一節(jié)高壓電氣設(shè)備選擇的一般條件和原則為了保障高壓電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗的一般條件有：按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件包括動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點，選擇與校驗條件不盡相同，高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗項目見表7-1。表7-1高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗項目設(shè)備名稱額定電壓額定電流開斷能力短路電流校驗環(huán)境條件其它動穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器√√√○○○操作性能負(fù)荷開關(guān)√√√○○○操作性

2、能隔離開關(guān)√√○○○操作性能熔斷器√√√○上、下級間配合電流互感器√√○○○電壓互感器√○二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級支柱絕緣字√○○二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級穿墻套管√√○○○母線√○○○電纜√√○○注：表中“√”為選擇項目，“○”為校驗項目。一、按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備（一）額定電壓和最高工作電壓高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓Ualm不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá)1.1~1.15UN，而實際電網(wǎng)的最高運(yùn)行

3、電壓Usm一般不超過1.1UNs，因此在選擇電氣設(shè)備時，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓UN不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓UNs的條件選擇，即UN≥UNs（7-1）（二）額定電流電氣設(shè)備的額定電流IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許通過電流。IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax，即IN≥Imax（7-2）計算時有以下幾個應(yīng)注意的問題：（1）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.5倍；（2）若變壓

4、器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定（1.3~2倍變壓器額定電流）；（3）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；（4）出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。（三）按環(huán)境工作條件校驗在選擇電氣設(shè)備時，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點的環(huán)境(尤須注意小環(huán)境)條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣設(shè)備使用條件時，應(yīng)采取措施。例如:當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過制造部門的規(guī)定值時，由于大氣壓力、空氣

5、密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當(dāng)海拔在1000~3500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高l00m，則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。對于110kV及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當(dāng)污穢等級超過使用規(guī)定時，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時可采用屋內(nèi)配電裝置。當(dāng)周圍環(huán)境溫度θ0和電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度不等時，其長期允許工作電流應(yīng)乘以修正系數(shù)K，即（7-3）

6、我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度θN=40℃。如周圍環(huán)境溫度θ0高于40℃(但低于60℃)時，其允許電流一般可按每增高1℃，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于40℃時，環(huán)境溫度每降低1℃，額定電流可增加0.5%，但其最大電流不得超過額定電流的20%。二、按短路條件校驗（一）短路熱穩(wěn)定校驗短路電流通過電氣設(shè)備時，電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為（7-4）式中It—由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。I∞—短路穩(wěn)態(tài)電流值。t—與It相對應(yīng)的時間

7、。tdz—短路電流熱效應(yīng)等值計算時間。（二）電動力穩(wěn)定校驗電動力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為(7-5)或（7-6）式中ich、Ich—短路沖擊電流幅值及其有效值；ies、Ies——電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故可不校驗熱穩(wěn)定。（2）采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗動穩(wěn)定。（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗動、熱穩(wěn)定。（三）短路電流計算條

8、件為使所選電氣設(shè)備具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性，并在一定時期內(nèi)適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，作校驗用的短路電流應(yīng)按下列條件確定。（1）容量和接線按本工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(一般為本工程建成后5~10年)；其接線應(yīng)采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時并列的接線方式(如切換廠用變壓器時的并列)。（2）短路種類一般按三相短路驗算，若其它種類短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗算。（3）