额定电流。
④保护电压互感器的熔断器,只需按额定电流和断流容量选择,不必校验额定电流。(具体选择计算见毕业设计计算书)。 4.2.4 互感器的选择
互感器包括电压互感器和电流互感器,是一次系统和二次系统间的联络元件,用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电,正确反映电气设备的正常运行和故障情况。
互感器的作用:
(1) 一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流,使测量仪表
和保护装置标准化,小型化,并使其结构轻巧,价格便宜,并便于屏内安装。
(2) 使二次设备与高电压部分隔离,且互感器二次侧均接地,从而保证了设备和人
身的安全。
(具体选择计算见毕业设计计算书)。 (1)电流互感器的选择
电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6--20KV屋内配电装置,可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器,对于35KV及以上配电装置,一般用油浸箱式绝缘结构的独立式电流互感器,有条件时,应尽量釆用套管式电流互感器。
电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种,一般弱电系统用1A,强电系统用5A,当配电装置距离控制室较远时,亦可考虑用1A。
①一次额定电流的选择:
当电流互感器用于测量时,其一次额定电流应尽量选择的比回路中正常工作电流大1/3左右,以保证测量仪表有最佳工作,并在过负荷时,使仪表有适当的指示。
电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择,一般情况下,可按变压器额定电流的1/3进行选择。
电缆式零序电流互感器窗中应能通过一次回路的所有电缆。
当保护和测量仪表共用一组电流互感器时,只能选用相同的一次电流。 ②准确级的选择:
与仪表连接接分流器、变送器、互感器、中间互感器不低于以下要求: 用于电能测量的互感器准确级:
0.5功电度表应配用0.2级互感器;1.0级有功电度表应配用0.5级互感级;2.0级无功电度表也应配用0.5级互感器;2.0级有功电度表及3.0级无功电度表,可配用1.0级级互感器;一般保护用的电流互感器可选用3级,差动距离及高频保护用的电流互感器宜选用D级,零序接地保护可釆用专用的电流互感器,保护用电流互感器一般按10%倍数曲线进行校验计
- 21 -
算。
③一次侧额定电压: Un≥Ug
Ug为电流互感器安装处一次回路的工作电压,Un为电流互感器额定电压。 ④ 热稳定校验:
电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流I1n来校验 : (I1n×Kt)2≥I∞2tdz,Kt为CT的1s热稳定倍数; ⑤ 动稳定校验:
内部动稳定可用下式校验:
2I1nKdw≥ich
I1n---电流互感器的一次绕组额定电流(A) Ich---短路冲击电流的瞬时值(KA) Kdw---CT的1s动稳定倍数
(2) 电压互感器的选择
电压互感器的型式应根据使用条件选择:6-20KV屋内配电装置,一般釆用油浸绝缘结构,也可釆用树脂绕注绝缘结构的电压互感器。
35-110KV的配电装置,一般釆用油浸绝缘结构的电压互感器,220KV以上,一般釆用电容式电压互感器。
当需要和监视一次回路单相接地时,应选用三相五柱式电压互感器,或有第三绕组的单相电压互感器组。电压互感器三个单相电压互感器接线,主二次绕级连接成星形,以供电给测量表计,继电器以及绝缘电压表,对于要求相电压的测量表计,只有在系统中性点直接接地时才能接入,附加的二次绕组接成开口三角形,构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号(绝缘检查)继电器。
① 一次电压U1:1.1Un>U1>0.9Un,Un为电压互感器额定一次线电压,1.1和0.9是允许的一次电压波动范围,即±10% Un。
② 二次电压:电压互感器二次电压,应根据使用情况,按下表选用所需的二次额定电压。
表4.3 绕组 高压侧接入方式 主二次绕组 接于线电接于相电压上 压上 附加二次绕组 用于中性点直接接地系统中 - 22 -
用于中性点不接地或经消弧线圈接地系统中 二次额定电压(V)
③准确等级
100 100/3 100 100/3 电压互感器的准确度是在二次负荷下的准确级。
用于电度表准确度不低于0.5级,用于电压测量,不应低于1级,用于继电保护不应低于3级。
④二次负荷
Sn是对应于在测量仪表所要求的最高准确级下,电压互感器的额定容量。 S2是二次负荷,它与测量仪表的类型,数量和接入电压互感器的接线方式有关,电压互感器的三相负荷经常是不平衡的,所以通常用最大一相的负荷和电压互感器一相的额定容量相比较。 (具体选择计算见毕业设计计算书)。 4.2.5 避雷器的选择
避雷器是一种保护电器,用来保护配电变压器,电站和变电所等电器设备的绝缘免受大气过电压或某些操作过电压的危害。大气过电压由雷击或静电感应产生;操作过电压一般是由于电力系统的运行情况发生突变而产生电磁振荡所致。
避雷器有两种:
1、阀型避雷器 按其结构的不同,又分为普通阀型避雷器和磁吹阀型避雷器; 2、管型避雷器,利用绝缘管内间隙中的电弧所产生的气体把电弧吹灭。用于线路作为防雷保护。
(1)阀型避雷器应按下列条件选择:
①额定电压:避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。
②灭弧电压:按照使用情况,校验避雷器安装地点可能出现的最大的导线对地压,是否等于或小于避雷器的最大容许电压(灭弧电压);在中性点非直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压。在中性点直接接地的电网中应取设备最高运行线电压的80%。
(具体选择计算见毕业设计计算书)。
③工频放电电压:Ugf > Umi(Ugf为工频放电电压,Umi为灭弧电压)
在中性点绝缘或经阻抗接地的电网中,工频放电电压一般应大于最大运行相电压的3.5倍。在中性点直接接地的电网,工频放电电压应大于最大运行相电压的3倍。工频放电电压应大于灭弧电压的1.8倍。
④冲击放电电压和残压:一般国产阀型避雷器的保护特性与各种电器的绝缘均可配合,故此 项校验从略。
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4.2.6 母线的选择 (1) 选型:
载流导体一般都采用铝质材料。对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部,或采用硬铝导体穿墙套管有困难时,以及对铝有严重腐蚀场所,可选用铜质材料的硬导体。
回路正常工作电流在4000A及以下时, 一般选用矩形导体,矩形母线散热好,有一定的机械强度,便于固定连接,但集肤效应系数大,一般只用于35kv及以下。在4000---8000A时,一般选用槽形导体,槽形母线机械强度较好,载流量大,集肤效应系数小。
110kv及以上高压配电装置,一般采用软导线。当采用硬导体时,宜用铝锰合金管形导体.
(2) 截面选择: ①
软母线的截面选择:
按照经济电流密度选择的母线都能满足导体长期发热条件,故按经济电流密度选择: S=Imax/J
Imax---正常工作时的最大持续工作电流
J----经济电流密度。对应不同种类的导体和不同的最大负荷利用小时数 Tmax,将有不同取值。
② 硬母线的截面选择:
硬母线一般用于电压较低的配电装置中,所以,可以按最大持续工作电流选择导线截面积:
Igmax≤KθIy
Iy---相应于某一母线布置方式和环境温度为+25oC时的导体长期允许载流量。 Kθ---温度修正系数。 ③ 热稳定校验
1) 软母线不需热稳定的校验 2) 硬母线的热稳定校验:
Smin= I∞/C*√Tdz
C---热稳定系数。与导体材料及温度有关。
④ 动稳定校验
1)软母线无需动稳定校验。 2)硬母线的动稳定校验:
各种形状的硬母线通常都安装在支柱绝缘子上短路冲击电流产生的电动力将使导体发生弯曲,因此,导体应按弯曲情况进行应力计算。110及以上单根圆管母线上产生的应力不
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能忽略不计。
槽形母线的动稳定校验: σmax≤σy
式中:σy—母线材料的允许应力.硬铝σy为69X106Pa
σmax—作用在母线上的最大计算应力。
σmax值与母线的截面形状有关,对于重要的回路硬导体的应力计算,还考虑共振的影响。
σmax=σφ+σs
σφ=1.73ichβL2/αw*10 σs=4.16ich2L2/hWy×10
-9
2
-1
式中:W-- 母线截面系数,与母线布置方式有关,查表5-15,当双槽Y轴弯曲时,W=2Wx。 β—— 振动系数
振动系数的确定:对于三相母线布置在同一平面时,母线自振频率fm按下式计算 fm=112ri/L2ε (HZ) 式中 ri——母线惯性半径(CM)
ε——材料系数
为避免导线发生共振的危险,fm不应在下列范围内运行,则可使β=1。即: 槽形:fm≠30—60(HZ)
4.2.7 电缆的选择:
应按下列条件进行选择及校验
(1) 型式:应根据敷设环境及使用条件选择电缆型式。 (2) 按额定电压选择:Ug.max≤Un (3) 按最大持续工作电流选择电缆截面S: Igmax≤Kiy
K= [(Tm-T2)/(Tm-T1)]
K----温度修正系数。 Tm----电缆芯最高工作温度。
T1----对应额定载流量的基准环境温度。 T2----实际环境温度。
Iy----对应于所选用电缆截面环境温度为+25oC时,电缆长期允许载流量(A) (4) 按经济电流密度选择导体截面及允许电压降的校验,与裸导体计算相同。 (5) 热稳定校验:
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