第五章 电气设备的选择
5.1 高压断路器的选择
断路器及其操动机构应按下表所列的技术条件选择。
断路器参数选择 表5.1 项目 正常工作条件 短路稳定性 承受过电压能力 技术条件 参数 电压、电流、频率、机械负荷 动稳定电流、热稳定电流和持续时间 对地和断口间的绝缘水平、泄露比距 开端电流、短路关合电流、操作循环、操作次数、操作性能 操作相数、分合闸时间及同期性、对过电压的限制、某些特需的开断电流、操动机构 环境温度、日温差、最大环境 环境保护 风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度 噪音、电磁干扰 环境条件
对于断路器型式的选择，除应满足各项技术要求和环境条件外，还应考虑便于施工调试和运行维护，并经经济比较后确定。该变电所所选的是六氟化硫断路器，其综合条件满足要求，而且六氟化硫断路器是目前的主流产品。
校验开断能力的量，在校验断路器的断流能力时，应用开断电流代替断流容量。一般取断路器实际开断时间（继电保护动作时间与断路器固有分闸时间之和）的短路电流作为校验条件。
设备的选择应该以最大运行方式下得最大短路电流作为依据，为了计算方便
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本设计在设备选择中把系统容量视为无穷大电源，这样假设对于设备选择校验是偏于保守得。无穷大电源的特点视短路电流周期分量不衰减，即 It″=I0″=I，其短路电流周期分量衰减系数β″=1
5.1.1 60KV侧高压断路器得选择
60KV侧高压断路器得最大长期工作电流计算如下： 控制20MVA变压器得断路器， Igmax=1.05·
S3Ve
根据最大长期工作电流和网络额定电压，七台均断路器选用OFI-63 其断路器的参数如表5-2所示。
60KV高压断路器技术参数表 表5.2
定短路开断电定电型号 压（KV） 高工作电压（KV） 流定电流(额定稳定50 5 定短路关合电流(额定动稳定电3 10V 路电流 有分闸时间闸时间不大于 定开断时间 Hz） 3 （KA） （KA） 制回（A） 3s热（ms） （ms） 电流） 流） OFPI-63
校验：根据系统设计要求60KV侧继电保护动作时间为0.5s，燃弧时间为0.05s。 t?tg?tb?th 式中：tg—断路器固有分闸时间；
tb—断路器继电保护时间（取后备保护第二段保护时间）； th—断路器触头开断燃弧时间；
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3 25 30 20
由于β″=1
则tfz=taβ″2查tz=f（t，β″）曲线得 tz 故短路电流发热等值时间为： tdz?tfz?tz
260KV侧短路发热量为： I??tdz
式中： tfz—短路电流非周期分量发热等值时间；
tz—短路电流周期分量发热等值时间； tdz—短路电流全电流发热等值时间； 断路器触头开断计算时间为：tk?tg?tb
因为t＞0.1s，断路器触头开断的瞬间短路电流为：I=I″
60KV侧得计算数据列于计算书表2中。
OPFI-63 概述：该产品为瓷瓶式，由三个相同得单级和操作机构组成。没级由底座、下瓷瓶和上瓷瓶组成。传动机构室置于底座下部，下瓷瓶作对地绝缘用，中间由操作杆通过。上瓷瓶内装由灭弧室，合闸时触头向上运动，灭弧室垂直安装。其技术数据见表5-2。
5.1.2 10KV侧高压断路器的选择
看断路器的规定可知，35KV及以下的场所可以选用真空断路器，因为35KV及以下的线路开断次数比较多，从真空断路器的技术参数表中看出可以满足要求，而且真空断路器也是主流产品。低压母线上有电容补偿装置，电容器可以通过真空断路器投切更安全、跟稳定。
10KV侧的变压器二次侧总受断路器的最大长期工作电流计算如下： Igmax=1.05
Se3Ve
根据最大长期工作电流和网络的电压断路器选为ZN4-10C型真空断路器。 校验：ZN4-10型真空断路器的固有合闸时间为0.05s，取继电保护整定时间为
0.05s，则短路电流持续时间：
t?tg?tb?th
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tfz=taβ″
查tg=f(t,β″)曲线得tz， tdz?tfz?tz 断路器触头开断计算时间为： tk?tg?tb
因为tk＞0.1s，断路器触头开断瞬间的短路电流为：Ikb=I″
10KV其他馈出线断路器得选择，除了最大长期工作电流按每个回路得最大负荷电流计算外，其余参数均相同，且每个回路得最大负荷电流均小于变压器回路得电流，故变压器二次侧出口的断路器选ZN12-10Ⅰ型，各负荷支路选ZN4-10C型真空断路器，它的计算数据合参数比较列于计算书表3中。
ZN12-10Ⅰ型真空断路器概述：ZN12-10Ⅰ型真空断路器概述；ZN12-10型交流高压真空断路器为额定电压10KV、三相交流50Hz的户内高压开关设备，示引进德国西门子公司技术制造的产品。本断路器的操动机构为弹簧储能式，可以用交流或支流操作，亦可手动操作。本断路器结构简单，开断能力强，寿命长，操作功能齐全，无爆炸危险，维修简便，适用于发电厂、变电所等输配电系统的控制或保护开关，尤其适用于开断重要负荷及频繁操作的场所。其技术参数如表3所示。
ZN4-10C型真空断路器概述；ZN4-10C型交流真空断路器系三相交流50Hz的配电装置，用于10KV及以下配电网络或电缆线路中，作为高压线路的频繁操作和短路快速开断之用。本真空断路器配有专用的直流电磁操动机构，适用于配电网络或电缆线路中的配电开关、电厂厂用电开关、电炉及其他负荷开关。本真空断路器配用于开关柜中，ZN4-10C型为手推车式，可以装在固定开关柜内。其技术参数如表5-3所示。
真空断路器技术参数表 表5.3
额定电压（KV） 最大工作电压（KV） 额定电流（A） 额定开断电流（KA） 极限通过电流 峰值（KA）
ZN12-10Ⅰ 10 11.5 1250 31.5 80 14
ZN4-10C 10 11.5 600 17.3 44
最大关合电流 峰值（KA） 3s、4s热稳定电流（KA） 固分时间（s） 固合时间（s） 机械寿命（次） 额定短路电流开断次数（次）
80 31.5 ≤0.065（0.045） ≤0.075 10000 10000 44 17.3 ＜0.05 （配CT8为：＜0.06） ＜0.2 10000 16 5.2 隔离开关的选择
断路器及其操动机构应按下表所列的技术条件选择。
隔离开关参数选择 表5.4 项目 正常工作条件 短路稳定电压 技术条件 承受过电压 操作性能 参数 电压、电流、频率、机械荷载 动稳定电流、热稳定电流和持续时间 对地和断口之间的绝缘水平、泄露比距 分合小电流、旁路电流和母线环流，操作机构 环境温度、最大风速、覆冰厚度、相对温度、污秽、相对湿度、海拔高度、地震烈度 环境保护 电磁干扰 环境条件 环境
隔离开关的选择除了不校验开断电流以外，其余与断路器的选择相同。因为隔离开关与断路器串联在回路中，网络出现短路故障时，对隔离开关的影响完全
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