高压电气设备的选择知识

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章,高压电气设备的选择,第一节,电气设备选择的一般原则,第二节,开关电弧,第三节,高压开关电器的选择,第四节,母线和绝缘子的选择,第五节,限流电抗器的选择,第六节,互感器的选择,电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之,一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的,规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先,进，经济合理。,为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选,择与校验的一般条件有：,按,正常工作条件,下,选择,额定电流、额定电压及型号等，按,短路情况,下,校验,开关的开断能力、短路热稳定和动稳定。,第一节,电气设备选择一般原则,一、 按正常工作条件选择电气设备,1选择电气设备时还应考虑设备的安装地点、环境,及工作条件，合理地选择设备的类型，如户内户,外、海拔高度、环境温度及防尘、防腐、防爆等。,2电气设备的额定电压不得低于所接电网的额定电,压。,3. 电气设备的额定电流不小于该回路的最大持续工,作电流或计算电流。,我国的电气设备,铭牌上的额定电流是以环境温度为40。的条件下，经过试验和理论计算而确定的，当周围环境温度在一定范围内偏离,40 时，所选电气设备的实际额定电流必有一定变化，实际值可按下式修正,式中,a,l,设备允许最高工作温度，；,0,实际环境年最高空气温度，；,0,额定环境空气温度，电器设备为40；导体为25；,K,环境温度修正系数,I,N,实际环境温度下电气设备允许通过的额定电流。,二、 按短路条件校验,1、,短路热稳定校验,短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发,热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为,式中,ts,电气设备的热稳定电流。,短路稳态电流值。,t,ts,设备的热稳定时间,t,i,假想时间,2、,电动力稳定校验,电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应,的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为,或,式中,i,sh,、,sh,短路冲击电流幅值及其有效值；,i,es,、,es,电气设备允许通过的动稳定电流,的幅值及其有效值。,3开关设备断流能力校验,对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、熔断器，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量，即：,或,式中： ， 三相最大短路电流与最大短路容量；,， 断路器的开断电流与开断容量。,三、校验的选用,凡有自动断电功能者，必须校验断流容量（或开断电流）如高压断路器、熔断器和高压开关柜等。,2.,凡可能通过短路电流者，必须校验动、热稳定,电压互感器？开关、电流互感器、母线等,3.,几个特例,（,1,）熔断器不作动、热稳定校验,（,2,）支柱绝缘子应作动稳定校验,（,3,）电缆只作热稳定校验,第二节 开关电弧,断路器切断通有电流的回路时，只要电源电压大于1020V，电流大于80100mA，在动、静触头分开瞬间，在电源电压的作用下，间隙中的空气介质被击穿导电，形成光亮很强、温度很高的气体电流这种电流就叫做电弧。此时，触头虽然已分开，但是电路中的电流还在继续流通，只有熄灭电弧，电路才真正断开。本节介绍开关电弧的基本知识与各种灭弧方法的原理。,一、电弧的形成,电弧的产生和维持是触头间隙的绝缘介质的中性质点(分子和原子)被游离的结果,电弧是一种游离气体的放电现象。,触头分离,E电场发射碰撞游离发弧温度热游离电弧维持,热游离维持电弧的燃烧,二、电弧的熄灭,在中性质点发生游离的同时，还存在着使带电质,点不断减少的去游离。去游离的主要形式是复合与扩,散。,1复合,复合是异性带电质点彼此的中和。复合速率与下,列因素有关：,1) 带电质点浓度越大，复合机率越高。,2) 电弧温度越低，带电质点运动速度越慢，复合就,容易。,3）弧隙电场强度小，带电质点运动速度慢，复合的,可能性就增大。,2扩散,扩散是指带电质点从弧隙逸出进入周围介,质中的现象。扩散速度与下列因素有关：,l) 弧隙与其周围介质的温差越大，扩散越强。,2) 电弧与周围介质离子的浓度相差越大，扩散就越强烈。,三、交流电弧的开断,交流电弧电流每周自然过零两次。在电流过零时，电弧暂时熄灭。因此熄灭交流电弧，就是让交流电弧过零后电弧不重燃。,交流电弧的熄灭条件是，交流电弧过后，弧隙介质强度恢复过程永远大于弧隙电压恢复过程。,四、灭弧的基本方法,1利用介质灭弧,2利用气体或油吹动电弧,3采用特殊的金属材料作灭弧触头,4电磁吹弧,5使电弧在固体介质的狭缝中运动,6将长弧分隔成短弧,7采用多断口灭弧,8提高断路器触头的分离速度,第三节,高压开关电器的选择,高压断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器的选择条件基本相同，除了按电压、电流、装置类型选择，校验热、动稳定性外，对高压断路器、负荷开关和熔断器还应校验其开断能力。,一、高压断路器的选择,具有完善的灭弧能力,功能,通断正常负荷电流,接通和承受一定的短路电流,在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。,绝缘子支持型结构示意图,SW2-63型少油断路器,开断元件,支持瓷瓶,操动机构,原理,类型,油断路器,多油断路器：,开关触头在绝缘油中闭合和断开。油兼有灭弧和绝缘功能，油量多，有易燃易爆危险。体积大，维护麻烦。可频繁通断负荷。趋于淘汰。,少油断路器：,开关触头在绝缘油中闭合和断开。油只作灭弧功能，油量少，易燃易爆危险性较小。体积小，价廉，维护方便。不能频繁操作。,6,10kv,多用。,六氟化硫断路器,开关触头在,SF6,气体中闭合和断开。,SF6,气体兼有灭弧和绝缘功能。灭弧能力强，属高速断路器。断流容量大，电绝缘性能好，检修周期长。可频繁操作。无燃烧爆炸危险，体积小，维护要求严格，价贵。在全封闭组合电器中多采用。不适于高寒地区。,本身无毒，但电弧在高温作用下会生成氟化氢等强烈腐蚀性的剧毒物，检修时，应注意防毒。,LW8-40.5型户外交流高压六氟化硫断路器,空气断路器,利用压缩空气吹动电弧，并使电弧熄灭。灭弧能力强，分断时间短，断流容量大。结构复杂，价贵，维护要求高。多用于,110kv,及以上大型电站或变电所及不适应采用六氟化硫断路器的高寒地区。,真空断路器,开关触头在真空的容器内 闭合和断开。灭弧能力强燃弧时间短，属高速断路器。开断能力强。结构简单，重量轻，体积小。寿命长，易维修。可频繁操作。无易燃易爆危险。,由于开断速度高,易产生截流过电压,对变压器等感性负载易造成危害,应配置过电压吸收装置。,ZN63A-12(VS1)户内交流高压真空断路器,ZN28A-12系列户内交流高压真空断路器,高压断路器选择,按工作环境选型,按所在的电网电压选择,按所在回路最大长时负荷电流选择额定电流,校验断路器的热稳定,校验断路器的动稳定,校验高压断路器的开断能力,校验断路器的额定关合电流（,i,Nc,l,）,高压断路器选择,额定开断电流,在额定电压下，断路器能保证正常开断的最大短路电流,称为额定开断电流,Nbr,。在高压断路器中其值不应小于实际,开断瞬间短路电流周期分量,k,，即,高压断路器选择,短路关合电流,在断路器合闸之前，若线路上已存在短路故障，则在断,路器合闸过程中，动、静触头间在未接触时即有巨大的短路,电流通过（预击穿），更容易发生触头熔焊和遭受电动力的损坏。,断路器在关合短路电流时，不可避免地在接通后又自动,跳闸，此时还要求能够切断短路电流，因此，额定关合电流,是断路器的重要参数之一。为了保证断路器在关合短路时的,安全，断路器的额定关合电流i,Ncl,不应小于短路电流最大冲,击值i,ch,， 即,二、高压负荷开关的选择,具有简单的灭弧装置。,（一）功能,1. 能通断一定的负荷电流和过负荷电流，不能切断短路电流故障。,2. 必须与高压熔断器串联，借助于熔断器切除短路电流。,3. 与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。,（二）类型,1.户内型( FN ),2.户外型( FW ),固定产气式（ FN1、FW5 等,压气式 （ FN2、FN3 ,压缩空气式,六氟化硫,油浸式,真空式,户内交流高压真空负荷开关熔断器组合电器,（三）选择,负荷开关按额定电压、额定电流选择，按动、热稳定性进行校验。当配有熔断器时，应校验熔断器的断流容量，其动、热稳定性可不作校验。,三、高压隔离开关（QS）的选择,（一）特点：没有灭弧装置，不能接通和切断负荷电流。,（二）,功能：,1. 隔离高压电源,2. 倒闸操作,利用,等电位间没有电流通过,的原理，用隔离开关将电气设,备或线路从一组母线切换到另一组母线上。,3. 接通和断开较小电流（,如励磁电流不超过2A的空载变压,器、电容电流不超过5A的空载线路及电压互感器和避雷,器电路）,（三）类型：,1.户内型（ GN 三相刀闸同一底座。,2.户外型（ GW单柱式、双柱式、三柱式。,（四）选择,隔离开关按电网电压、额定电流及环境条件选择，并按短路电流校验其动、热稳定性。不需要校验断流容量。,GN19-12(C)系列高压隔离开关,典型结构,支柱绝缘子,静触头,操作绝缘子,转轴,GW5A-35、66、110系列隔离开关,户外型,V,形,隔离开关类型-二柱型隔离开关,GW4系列隔离开关是双柱水平回转式结构，每极两个绝缘支柱带着导电闸刀反向回转90，形成一个水平断口。按接地方式可分为：不接地、单接地、双接地。隔离开关与接地开关之间设有机械联锁。,隔离开关类型-三柱型隔离开关,GW7系列户外交流高压隔离开关是三柱水平转动式三相交流50Hz户外高压电器，用于额定电压126-550KV的电力系统中，供有电压无负荷时分合电路之用。GW7系列隔离开关为单极三柱式结构。它由底座、支柱绝缘子、导电部分、操动机构等组成；每极由三个支柱绝缘子构成（550KV每极由四个支柱绝缘子构成）。两边的支柱是固定的，中间支柱是转动的；动闸刀装在中间支柱绝缘子上部，静触头分别装在两边支柱绝缘子上部，由操动机构带动中间支柱绝缘子转动进行分合闸操作。,隔离开关类型-剪刀型隔离开关,GW6系列户外隔离开关为剪刀式结构。静触头悬挂在母线上，产品分闸后形成垂直的绝缘断口。在变电站中作母线隔离开关，具有占地面积小的优点，而且断口清晰可见，便于运行监视。本产品触头钳夹范围大，适用于软母线和硬母线。,四 高压熔断器选择,高压熔断器是一种简单的保护电器，由熔体和熔管组成。,功能,主要对电流和电路中的设备进行短路保护,有时也有过负荷保护,类型及特点,户内型 （,RN ,固定式,户外型 （,RW ,跌落式,RN1和RN2型户内高压管式熔断器（限流式）,RN1型：主要用于,高压电路和设备,的短路保护（,额定电流可达100A,）,RN2型：高压,电压互感器,一次侧短路保护 （,额定电流一般为0.5A,）,RN1、RN2型高压熔断器安装图,l瓷熔管，2金属管帽 3弹性触座，4熔断指示器，5接线端子，6支柱瓷瓶，7底座,RN1、RN2型熔断器的熔管剖面示意图,1管帽，2瓷管，3工作熔体，4指示熔体，5锡球，6石英砂填料，7熔断指示器(虚线表示熔断指示器在熔体熔断时弹出),RN1、RN2和RN3型熔断器,RW310户外高压跌落式熔断器,对于一般的高压熔断器，其额定电压U,N,必须大于或等于电网的额定电压U,Ns,。但是对于充填石英砂有限流作用的熔断器，则不宜使用在低于熔断器额定电压的电网中，这是因为限流式熔断器灭弧能力很强，在短路电流达到最大值之前就将电流截断，致使熔体熔断时因截流而产生过电压。,3. 额定电压选择,熔断器的额定电流选择，包括熔管的额定电流和熔体,的额定电流的选择。,（1）熔管额定电流的选择,为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高,压熔断器的熔管额定电流应满足下式的要求，即,式中 I,Nft,熔管的额定电流,I,Nfs,熔体的额定电流,4. 额定电流选择,高压熔断器选择,熔体额定电流选择,（2）熔体额定电流选择,为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外,的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作，保护35kV及,以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下,式选择，即,式中 K可靠系数（不计电动机自启动时K=1.11.3，,考虑电动机自启动时K=1.52.0）；,I,max,通过熔体的最大长时工作电流。,高压熔断器选择,熔断器开断电流校验,3. 熔断器开断电流校验,式中,Nbr,熔断器的额定开断电流,对于没有限流作用的熔断器，选择时用冲击电流的有,效值,ch,进行校验；对于有限流作用的熔断器，在电流达,最大值之前已截断，故可不计非周期分量影响，而采用,熔,断器安装处三相短路次暂态有效值I“,进行校验。,五 高压开关柜,按一定线路方案将有关一、二次设备组装,而成的一种高压成套配电装置。,（一）用途,作为电能接受、分配的通断和监视保护之用。,（二）类型：固定式、手车式,(1) 固定式,制造工艺简单，节省钢材，价格便宜，但体积较大防护等级较低。,断路器安装位置固定，各功能区相通而且敞开，采用母线和线路的隔离开关作为断路器检修的隔离措施。,GG1A(F)07S型高压开关柜(断路器柜),1母线，2母线侧隔离开关，3少油断路器(QF)，4电流互感器(TA)，5线路侧隔离开关(QS)，6电缆头， 7下检修门，8端子箱门，9操作板，10断路器的手动操动机构，11隔离开关的操动机构手柄，12仪表继电器屏，13上检修门，14、15观察窗口,GG-1A(F)型固定式高压开关设备,(2),手车式,维护方便，安全可靠，更换断路器容易占用建筑体积少。高压断路器安装于可移动手车上，便于检修，其各个功能区是采用金属封闭或者采用绝缘板的方式封闭，有一定的限制故障扩大的能力,（通过产品型号格式来了解）,XGN2-12(Z)箱型固定式交流金属封闭开关设备,KYN28A-12(Z)B型铠装移开式交流金属开关设备,开关柜按供电装设了防止电气误操作的闭锁装置，即“五防”。,防止误跳、误合断路器。,防止带负荷分、合隔离开关。,防止带电挂地线。,防止带地线合闸。,防止误入带电间隙。,(三）高压开关柜的选择,A.选择开关的型号,主要根据负荷等级选择开关柜型号，一般一、二级负荷选择移开式开关柜，如KYN2 -10、JYN2-10、JYN1-35型开关柜，三级负荷选固定式开关柜，如KGN-10型开关柜。,B.选择开关柜回路方案号,每种型号的开关柜主要有,电缆进出线柜、架空线进出线柜、联络柜、避雷器及电压互感器柜、所用变柜等,，但各型号开关柜的方案号可能不同。,1.GIS的主要特点,2.GIS的种类,六氟化硫组合电器：又称为气体绝缘全封闭组合电器（GasInsulator Switchgear），简称GIS,。它将断路器、隔离开关、母线、接地开关、互感器、出线套管或电缆终端头等分别装在各自密封间中，集中组成一个整体外壳，充以（3.0395.065）105Pa（35大气压）的六氟化硫气体作为绝缘介质。,优点：可靠性高，安全性高，占地面积小，最小安全净距小，安装、维护方便。,缺点：密封性能要求高，金属耗费量大，价格较昂贵，故障后危害较大，检修时有毒气体（SF6气体与水发生化学反应后产生）,会对检修人员造成伤害。,按充气外壳结构形状分：圆筒形和柜形两大类。,ZF7A-126GIS组合电器,ZF9-252GIS组合电器,第四节 母线及绝缘子选择,一、母线的选择与校验,母线材料、类型和布置方式,母线截面的选择,母线热稳定校验,母线动稳定校验,1 母线的材料和类型,配电装置的母线常用导体材料有铜、铝和钢。铜的电阻率低，机械强度大，抗腐蚀性能好，是首选的母线材料。,但是铜在工业和国防上的用途广泛，还因储量不多，价格较贵，所以一般情况下，尽可能以铝代铜。,软母线,多股绞线,硬母线,矩形、槽形和管形。,2 母线的布置方式,图a散热较好，载流量大，但机械强度较低；,图b相反；,图c兼顾二者优点,图,三相母线有水平布置和,垂直布置两种布置方式，,有立放和平放放置方式。,3,母线截面选择,汇流母线的截面积，一般按长时最大负荷电流选择，按短路条件校验其动、热稳定性。当母线较长或传输容量较大时，按经济电流密度选择。,按最大长时负荷电流选择母线截面积,式中,I,a,l,额定环境温度时的长时允许电流，A。,K,环境温度修正系数,按经济电流密度选择母线截面,按经济电流密度选择母线截面可使年综合费用最低，年综合费用包括电流通过导体所产生的年电能损耗费、导体投资和折旧费、利息等。综合这些因素，使年综合费用最小时所对应的母线截面称为母线的,经济截面,，对应的电流密度称为,经济电流密度,。,按经济电流密度选择母线截面应满足下式，即,式中,S,ec,母线经济截面，mm,2,；,J,ec,经济电流密度，A/ mm,2,；,4、 母线热稳定性校验,所选母线的截面,S,应不小于最小热稳定截面,S,min,，即,6母线动稳定性校验,母线在短路冲击电流电动力作用下应保证不会产生永久性变形或断裂，即母线材料允许应力,al,应不小于短路电流作用母线上的电动应力,max,，即,max,母线短路时冲击电流,i,sh,(3),产生的最大,计算应力。,根据材料力学的原理，母线在弯曲时最大相间计算应力为,式中： W母线的抗弯矩(m,3,)。与母线截面形,状，布置方式有关。,M最大弯矩（Nm）。,当母线只有两段跨距时，最大弯矩M为,当母线跨距数目在两个以上时,最大弯矩M为,式中：F 一跨距长度母线所受电动力(N)；,l 母线跨距长度(m)。,校验时，如果不满足要求，则必须采取措施以减小母线计算应力，具体方法有：, 降低短路电流，但需增加电抗器；, 增大母线相间距离，但需增加配电装置尺寸；, 增大母线截面，但需增加投资；, 减小母线跨距尺寸，但需增加绝缘子；, 将立放的母线改为平放，但散热效果变差。,二 支柱绝缘子和穿墙套管的选择,（一）,绝缘子简介,支柱绝缘子,户内支柱绝缘子,户外支柱绝缘子, 套管绝缘子,户内套管绝缘子,户外套管绝缘子,（二）,支柱绝缘子和穿墙套管的选择,支柱绝缘子和穿墙套管的,动稳定性,支柱绝缘子或穿墙套管上的,最大电动力,（一）绝缘子简介,绝缘子俗称为绝缘瓷瓶,它广泛地应用在发电厂和变电所的配电装置、变压器、各种电器以及输电线之中。用来支持和固定裸载流导体，并使裸导体与地绝缘,或者用于使装置和电气设备中处在不同电位的载流导体间相互绝缘。因此,要求绝缘子必须具有足够的电气绝缘强度、机械强度、耐热性和防潮性等等。,绝缘子按安装地点,可分为户内(屋内)式和户外(屋外)式两种。按结构用途可分为支持绝缘子和套管绝缘子,支柱绝缘子,户内式支柱绝缘子,支柱绝缘子又分为户内,式和户外式两种。户内式支,柱绝缘子广泛应用在,3110kV各种电压等级的电,网中。,户内式支柱绝缘子,户内式支柱绝缘子可分,为外胶装式、内胶装式及联,合胶装式等三种,支柱绝缘子,户外式支柱绝缘子,户外式支柱绝缘子,户外支柱绝缘子,有针式和实心棒式两,种。图7-6所示为户,外支柱绝缘子结构,图。主要由绝缘瓷体,2、4,铸铁帽5和具有,法兰盘的装脚1组成,。,套管绝缘子,户内式套管绝缘子,套管绝缘子,户外式套管绝缘子,用于将配电装置中的户内载流导体与户外载流导体之间的,连接处，其两端的绝缘按户内外两种要求设计，图,7-8,中右端,为户内部分，表面结构平滑，无伞裙，为户内式套管绝缘子结构；左端为户外部分，瓷体表面有伞裙，为户外式套管绝缘子结构。,（二）支柱绝缘子的选择,1额定电压选择,支柱绝缘子额定电压不小于所在电网的电压，即,2支柱绝缘子动稳定性校验,按最大允许力,F,a,l,进行校验，即,F,al,= 0.6,F,de,KF,max,F,de绝缘子允许的抗弯强度(N);,F,max短路冲击电流的作用力，N；,K,换算系数；,（三）套管绝缘子的选择,允许电流值修正公式,动稳定校验,热稳定校验,式中热稳定电流时间,t,ts,，对铜导体取10s，铝导体为5s。,第五节 限流电抗器的选择,一、短路电流的限制措施,限制短路电流的措施就是增加短路回路的总电抗。,1改变供电系统的运行方式,应优先采用将并联运行改为分列运行，此外还有,环形供电系统使环路断开等其他方法。,2在回路中串入限流电抗器来增加短路回路总阻抗,限制短路电流，提高母线残压，但正常时电压损,失大。,二、普通电抗器的选择,（一）电抗器的选择,1额定电压选择,2额定电流选择,3电抗百分值的选择,式中,I,d基准电流，A；,I,装电抗器后系统次暂态短路电流，A；,X,s*未装电抗器时系统原有电抗标幺值；,X,L,*,电抗器电抗标幺值。,根据电抗器的额定电压、额定电流可计算出电抗器在额定参数下电抗值的百分值，,（二）电抗器校验,1正常运行时电压损失校验,2母线残余电压校验,3动、热稳定校验,第六节互感器的选择,互感器将一次电路的大电流、高电压变成小电流(5A或1A)和低电压，以便使二次侧测量仪表和继电保护隔离高压电路以及小型化、标准化等。,互感器主要是电磁式的。电磁式互感器实质上是一种特殊的变压器，其基本结构和工作原理与变压器基本相同，其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表和继电保护等。,一、电磁式电流互感器, 一次绕组匝数少且粗，有的型号还没有一次绕组，利用穿过其铁心的一次电路作为一次绕组(相当于1 匝)； 而二次绕组匝数很多，导体较细；, 一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表、继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电流线圈阻抗很小，所以电流互感器二次回路接近短路状态；, 互感器等值总阻抗在一次回路中所占比重极小，其一次回路电流大小取决于其负荷电流的大小，而与互感器二次负荷无关，因此电流互感器可看作一恒流源。,(一)电流互惑器误差和准确级,1电流互感器误差,大小误差称为电流误差（,f,i），方向误差称为角误差（ i）。,2电流互感器的准确级,根据电流互感器测量的误差大小可划分为不同的准确级。准确级是指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值的最大电流误差。,（二）类型,1.按一次绕组分,单匝式、多匝式。,2.按用途分,测量用：准确度0.1, 0.2, 0.5, 1, 3, 5。,保护用：3P，5P，10P。,（三）,电流互感器选择,1.电流互感器一次侧额定电压和电流选择,2. 二次额定电流的选择,电流互感器的二次额定电流有5A和1A两种。一般强电系统用5A， 弱电系统用1A。,3. 电流互感器种类和型式的选择,选择互感器，应根据安装地点和安装方式选择相适应的类别和型式。选用母线型电流互感器时，注意校核窗口尺寸。,4. 准确级的选择,为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。,5. 电流互感器二次容量或二次负载的校验,为了保证互感器的准确级，互感器二次侧所,接实际负载Z,2,或所消耗的实际容量S,2,应不大于,该准确级所规定的额定负载Z,N2,或额定容量S,N2,。,电流互感器,热稳定,和动稳定校验,6. 热稳定和动稳定校验,（1）电流互感器的热稳定校验只对本身带有一次回路,导体的电流互感器进行。电流互感器热稳定能力常以1s允,许通过的一次额定电流,N1,的倍数K,ts,来表示，故热稳定应按,下式校验,式中 K,ts,，,N1, 由生产厂给出的电流互感器的热稳定倍数,及一次侧额定电流。,，t,i,短路稳态电流值及热效应等值计算时间。,电流互感器热稳定和,动稳定,校验,（1）,（2）电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的一次,额定电流最大值的倍数k,es,一动稳定电流倍数表示，故内部,动稳定可用下式校验,式中 K,es,，I,N1,由生产厂给出的电流互感器的动稳定倍,数及一次侧额定电流。,i,sh,故障时可能通过电流互感器的最大三相,短路电流冲击值。,电流互感器热稳定和动稳定校验,（2）,由于邻相之间电流的相互作用，使电流互感器绝缘瓷帽,上受到外力的作用，因此，对于瓷绝缘型电流互感器应校验,瓷套管的机械强度。瓷套上的作用力可由一般电动力公式计,算，故外部动稳定应满足,式中 F,al,作用于电流互感器瓷帽端部的允许力；,l,电流互感器出线端至最近一个母线支柱绝缘子,之间的跨距。,系数0.5表示互感器瓷套端部承受该跨上电动力的一半,。,（四） 使用注意事项,电流互感器在工作时，其二次侧不得开路或接熔断器。,电流互感器的二次绕组及外壳均应接地。,电流互感器在连接时，注意其端子的极性。,二、电磁式电压互感器,电压互感器一次线圈是并联接在高压电路上，二次线圈与仪表和继电器的电压线圈相并联，工作原理与变压器相似。其特点是：, 一次线圈并联接在电路中，其匝数很多，阻抗很大，因而它的接入对被测电路没有影响；, 二次侧并接的仪表和继电器的电压线圈具有很大阻抗，在正常运行时，电压互感器接近于空载运行；, 其一次回路电压大小与互感器二次负荷无关，因此电压互感器对二次系统相当于一个恒压源。,（一）电压互感器的误差和准确级,电压误差,角误差,互感器的一定准确级对应一定的二次容量，如二次容量超过其额定值，准确级将相应下降。,（二）电压互感器的类型及接线,电压互感器按相数分单相、三相三芯柱和三相五芯柱式；按线圈数分双线圈和三线圈；按绝缘方式分干式、油浸式和充气(SF6)式；按安装地点分户内和户外等多种型式。,2. 电压互感器二次侧额定电压的选择,电压互感器二次侧额定线间电压为100V。,3. 电压互感器种类和型式的选择,电压互感器的种类和型式应根据装设地点和使用条件进,行选择，例如:在635kV屋内配电装置中，一般采用油浸式,或浇注式； 110220kV配电装置通常采用串级式电磁式电,压互感器；220kV及其以上配电装置，当容量和准确级满足,要求时，也可采用电容式电压互感器。,1. 电压互感器一次回路额定电压选择,一次额定电压不小于电网的额定电压,。,（三）,电压互感器选择,4. 准确级选择,首先根据仪表和继电器接线要求选择电压互感器接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小，按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级额定容量。有关电压互感器准确级的选择原则，可参照电流互感器准确级选择。一般供功率测量、电能测量以及功率方向保护用的电压互感器应选择0.5级或1级的，只供估计被测值的仪表和一般电压继电器的选用3级电压互感器为宜。,准确级,选择, 按额定二次容量选择,（1）,5. 按额定二次容量选择,电压互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级）,S,N2,，应不小于电压互感器的二次负荷S,2,，即,式中 S,0,、P,0,、Q,0,各仪表的视在功率、有功功率和无功,功率。,cos各仪表的功率因数。,（四）电压互感器运行中应注意事项,l）电压互感器在接线时，应注意接线端子的极性同名端。,2）电压互感器在运行时，二次侧不能短路。,3）电压互感器二次绕圈的一端及外壳应接地。,三、 互感器在主接线中的配置原则,1电流互感器的配置原则：,(1)凡装有断路器的回路均装设电流互感器，其数,量应满足仪表、保护和自动装置的要求。,(2)发电机和变压器的中性点侧、发电机和变压器,的出口端和桥式接线的跨接桥上等均应装设电,流互感器。,(3)对大接地电流系统线路，一般按三相配置；对,小接地电流系统线路，依具体要求按两相或三,相配置。,2电压互感器的配置原则,(1)电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并,应能满足测量、保护、同期和自动装置的要求.,(2) 6220kV电压等级的每组主母线的三相均应装,设电压互感器。,(3)当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的,一相上应装设电压互感器。,