-高壓斷路器和隔離開關的選擇

1、第五節(jié)高壓斷路器和隔離開關的選擇一、高壓斷路器選擇1 .種類和型式高壓斷路器應根據斷路器安裝地點、環(huán)境和使用條件等要求選擇其種類和型式。真空斷路器在35kV及以下電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用，有取代油斷路器的趨勢。SF6斷路器也已在1035kV的城鄉(xiāng)電網建設和改造中得到應用。高壓斷路器的操動機構，大多數是由制造廠配套供應，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種型式的操動機構可供選擇。一般電磁式操動機構需配專用的直流合閘電源，但其結構簡單可靠；彈簧式結構比較復雜，調整要求較高；液壓操動機構加工精度要求較高。操動機構的型式，可根據安裝調試方便和運行可靠性進行選擇。2.額定開斷電流在額定電壓下，

2、斷路器能保證正常開斷的最大短路電流稱為額定開斷電流INbr。在高壓斷路器中其值不應小于實際開斷瞬間短路電流周期分量Ik，即INbrk我國生產的高壓斷路器在做型式試驗時，僅計入了20%勺非周期分量。一般中、慢速斷路器，由于開斷時間較長（0.1s）,短路電流非周期分量衰減較多，能滿足國家標準規(guī)定的非周期分量不超過周期分量幅值20%勺要求。使用快速保護和高速斷路器時，其開斷時間小于0.1s,當在電源附近短路時，短路電流的非周期分量可能超過周期分量的20%因此需要進行驗算。3 .短路關合電流在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，動、靜觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過（預

3、擊穿），更容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞。斷路器在關合短路電流時，不可避免地在接通后又自動跳閘，此時還要求能夠切斷短路電流，因此，額定關合電流是斷路器的重要參數之一。為了保證斷路器在關合短路時的安全，斷路器的額定關合電流iNcl不應小于短路電流最大沖擊值ich,即二、高壓隔離開關的選擇隔離開關選擇及校驗條件除額定電壓、電流、動熱穩(wěn)定校驗外，還應看其種類和形式的選擇，其型式應根據配電裝置特點和要求及技術經濟條件來確定。表7-2為隔離開關選型參考表。特點參考型號屋內屋內配電裝置成套高顯杉掂三線，1口四以下一GN3GMGNS,GN19發(fā)電機硝，大郵戢單極，大越5300CH3000以鄴1。三級.I

4、SkUJ200Mo0AGN11三敘10點，大電流2口孫配00&GUIS GN22.GM2單極， 插入播構， 錦封齷的的， 太電藐1000小13000AGN14厘外篁口加原以下客型配電裝置雙住式.切班服以下GW4高里，曬捌道V型，35*110kVGW5硬母線布置單柱式,22口*500kVGW520kg及以上中型配電招三柱式，22(K500kV(jVTJ例7-1如圖7-1所示降壓變電所中一臺變壓器，容量為7500kVA其短路電壓百分值為Ud%=7.5,二次母線電壓為10kV,變電所由無限大容量系統(tǒng)供電，二次母線上短路電流為I“=I=5.5kA。作用于高壓斷路器的定時限保護裝置的動作時限為I

5、s,瞬時動作的保護裝置的動作時限為0.05s,擬采用高速動作的高壓斷路器，具固有開斷時間為0.05s,滅弧時間為0.05s,斷路器全開斷時間則為tOF0.05+0.05=0.1s,試選擇高壓斷路器與隔離開關。短路電流沖擊值為ich=2.55I“=14(kA)短路電流熱效應的等值計算時間為tk=t=tpop+top=1+0.1=1.1s1s,可忽略tk，貝Utdz=tk=1.1s根據上述計算選擇戶內SN10-10I-600型的高壓斷路器和GN7-10-600型的隔離開關，經短路穩(wěn)定性校驗，均合格。并選取CD1山CS7-lT型操作機構。第六節(jié)高壓負荷開關和高壓熔斷器的選擇一、高壓負荷開關的選擇1.

6、種類和型式的選擇根據用途、安裝地點、安裝方式、結構類型和價格因素等綜合條件進行合理選擇2 .額定電壓選擇：UnUns3 .額定電流選擇：InImax4.斷路器的開斷電流選擇：INbrIap,INbrI5 .動穩(wěn)定校驗:IesIk6 .熱穩(wěn)定校驗：1t2tQK二、高壓熔斷器選擇1 .額定電壓選擇解：所選斷路器工作電流為1max75007500,3UN310433(A)對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓Un必須大于或等于電網的額定電壓Unso但是對于充填石英砂有限流作用的熔斷器，則不宜使用在低于熔斷器額定電壓的電網中，這是因為限流式熔斷器滅弧能力很強，在短路電流達到最大值之前就將電流截斷，致使熔體熔

7、斷時因截流而產生過電壓，具過電壓倍數與電路參數及熔體長度有關，一般在Uns=Un的電網中，過電壓倍數約22.5倍，不會超過電網中電氣設備的絕緣水平，但如在UnsUn的電網中，因熔體較長，過電壓值可達3.54倍相電壓，可能損害電網中的電氣設備。2 .額定電流選擇熔斷器的額定電流選擇，包括熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。(1)熔管額定電流的選擇為了保證熔斷器載流及接觸部分不致過熱和損壞，高壓熔斷器的熔管額定電流應滿足下式的要求，即1Nft1Nfs式中INft一熔管的額定電流INfs一熔體的額定電流（2）熔體額定電流選擇為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護范圍以外的短路及電動機自啟動等沖擊電

8、流時誤動作，保護35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可下式選擇，即/I1NfsKImax式中K可靠系數（不計電動機自啟動時K=1.11.3,考慮電動機自啟動時K=1.52.0）;Ima電力變壓器回路最大工作電流。用于保護電力電容器的高壓熔斷器的熔體，當系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大或運行過程中產生涌流時不應誤熔斷，具熔體下式選擇，即INfsKINC式中K可靠系數（對限流式高壓熔斷器，當一臺電力電容器時K=1.52.0,當一組電力電容器時K=1.31.8）;INL電力電容器回路的額定電流。3.熔斷器開斷電流校驗INbrICh（或1）式中INbr一熔斷器的額定開斷電流對于

9、沒有限流作用的熔斷器，選擇時用沖擊電流的有效值Ich進行校驗；對于有限流作用的熔斷器，在電流達最大值之前已截斷，故可不計非周期分量影響，而采用I“進行校驗。4.熔斷器選擇性校驗為使前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源保護裝置之間動作的選擇性，應進行熔體選擇性校驗。如圖7-4為兩個不同熔體安秒特性曲線（INfs1S2=IN22Z21或ZN2Z21=R/vi+Rou+Rm+Rr式中Rm,Rr電流互感器二次回路中所接儀表內阻的總和與所接繼電器內阻的總和，可由產品樣本或附錄9中查得。Rwi電流互感器二次聯(lián)接導線的電阻。Rtou電流互感器二次連線的接觸電阻，一般取為0.1Qo6 .熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗(1)電

10、流互感器的熱穩(wěn)定校驗只對本身帶有一次回路導體的電流互感器進行。電流互感器熱穩(wěn)定能力常以1s允許通過的一次額定電流IN1的倍數Kh來表示,故熱穩(wěn)定應下式校驗(KhIN1)2I2tke式中Kh,IN1一由生產廠給出的電流互感器的熱穩(wěn)定倍數及一次側額定電流。loo,tdz一短路穩(wěn)態(tài)電流值及熱效應等值計算時間。(2)電流互感器內部動穩(wěn)定能力，常以允許通過的一次額定電流最大值的倍數kmo一動穩(wěn)定電流倍數表示，故內部動穩(wěn)定可用下式校驗、2KmoIN1，ch式中KmqIN1一由生產廠給出的電流互感器的動穩(wěn)定倍數及一次側額定電流。ich一故障時可能通過電流互感器的最大三相短路電流沖擊值。由于鄰相之間電流的相互

11、作用，使電流互感器絕緣瓷帽上受到外力的作用，因此,對于瓷絕緣型電流互感器應校驗瓷套管的機械強度。瓷套上的作用力可由一般電動力公式計算，故外部動穩(wěn)定應滿足_72lFal0.51.73107ich(N)a式中Fal作用于電流互感器瓷帽端部的允許力；l電流互感器出線端至最近一個母線支柱絕緣子之間的跨距。系數0.5表示互感器瓷套端部承受該跨上電動力的一半。二、電壓互感器1 .電壓互感器一次回路額定電壓選擇為了確保電壓互感器安全和在規(guī)定的準確級下運行，電壓互感器一次繞組所接電力網電壓應在（1.10.9）UN1范圍內變動，即滿足下列條件1.1 UNUNS0.9UN1式中UN1電壓互感器一次側額定電壓。選擇

12、時，滿足UN1=UNS即可。2 .電壓互感器二次側額定電壓的選擇電壓互感器二次側額定線間電壓為100V。3 .電壓互感器種類和型式的選擇電壓互感器的種類和型式應根據裝設地點和使用條件進行選擇， 例如： 在635kV屋內配電裝置中，一般采用油浸式或澆注式；110220kV配電裝置通常采用用級式電磁式電壓互感器；220kV及其以上配電裝置,當容量和準確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互感器。4 .準確級選擇首先根據儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器接線方式，并盡可能將負荷均勻分布在各相上，然后計算各相負荷大小，照所接儀表的準確級和容量選擇互感器的準確級額定容量。有關電壓互感器準確級的選擇原則，可參

13、照電流互感器準確級選擇。一般供功率測量、電能測量以及功率方向保護用的電壓互感器應選才?0.5級或1級的，只供估計被測值的儀表和一般電壓繼電器的選用3級電壓互感器為宜。5 .額定二次容量選擇電壓互感器的額定二次容量（對應于所要求的準確級）SN2,應不小于電壓互感器的二次負荷S2,即S2V1（S0COS）2（asin）2弋（P。）2（Q。）2SN2S2式中S0、P0、8各儀表的視在功率、有功功率和無功功率。cos小一各儀表的功率因數。由于電壓互感器三相負荷常不相等，為了滿足準確級要求，通常以最大相負荷進行比較。計算電壓互感器各相的負荷時，必須注意互感器和負荷的接線方式。表7-4列出電壓互感器和負荷

14、接線方式不一致時每相負荷的計算公式。第八節(jié)短路電流的限制及電抗器的應用、電抗器的分類（1）相數分：單相三相(2)冷卻裝置種類分：干式油浸(3)結構特征分：空心式鐵心式安裝地點分：戶內型用途分戶外型1）并聯(lián)：無功補償作用2）限流：限制短路電流的數值3）濾波：限制高次諧波4）消?。合^電壓5）通信：阻擋載波信號，完成通信6）電爐：限制變壓器的短路電流7）起動：限制電動機的起動電流二、限流電抗器的作用限制短路電流(1)線路電抗器用接在線路或電纜饋線上，使出線能選用輕型斷路器以及減小饋線電纜的截面。(2)母線電抗器用接在發(fā)電機電壓母線的分段處或主變壓器的低壓側， 用來限制廠內、 外短路時的短路電流，也稱為母線分段電抗器。當線路上或一段母線上發(fā)生短路時，它能限制另一段母線提供的短路電流。(3)變壓器回路電抗器安裝在變壓器回路中，用于限制短路電流，以便變壓器回路能選用輕型斷路器。三、限流電抗器的結構類型(1)混凝土柱式限流電抗器構成：繞組、水泥支柱及支持絕緣子。(2)分裂電抗器分裂電抗器每相線圈有中間抽頭，一般中間抽頭接電源側，兩端頭接