发电厂电气部分第六讲

1、第六章第六章 导体和电器设备的原理与选择导体和电器设备的原理与选择主要内容主要内容 电器设备选择的一般原则电器设备选择的一般原则 高压断路器的原理与选择高压断路器的原理与选择 隔离开关的用途与选择隔离开关的用途与选择 互感器的作用互感器的作用 电流互感器的误差与选择电流互感器的误差与选择 电压互感器的误差与选择电压互感器的误差与选择 电抗器的选择电抗器的选择 导体、电缆的选择导体、电缆的选择一、导体和电器选择的一般原则一、导体和电器选择的一般原则各类电器设备选择遵循的共同原则是：各类电器设备选择遵循的共同原则是： 按正常工作条件进行选择；按正常工作条件进行选择； 按短路状态校验热稳定和动稳定。

2、按短路状态校验热稳定和动稳定。 1 1、按正常工作条件选择电器设备、按正常工作条件选择电器设备 （1 1）额定电压）额定电压 U UN N U UN NS S U UN N-电器设备额定电压；电器设备额定电压； U UN NS S - -电网额定电压电网额定电压（2 2）额定电流）额定电流 I IN N I Imaxmax I IN N -电器设备在额定环境温度下的长期允许电流电器设备在额定环境温度下的长期允许电流 I Imaxmax - -电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 （3 3）当地环境条件）当地环境条件 海拔修正海拔修

3、正U UN N 一般设备用于一般设备用于1000m 110kV1000m 110kV及以下及以下2000m2000m10003500m -1%/100m 10003500m -1%/100m 否则采用高原型设备或外绝缘高一级否则采用高原型设备或外绝缘高一级 温度修正温度修正I IN N 电气设备额定环境温度电气设备额定环境温度404040604060度，度，-1.8%/-1.8%/度；低于度；低于4040度，度，+0.5%/+0.5%/度，最大小于度，最大小于1.2I1.2IN N典型回路最大持续工作电流典型回路最大持续工作电流I Imaxmax的计算方法的计算方法 发电机、变压器回路发电机、

4、变压器回路-1.05-1.05倍发电机、变压器的额定电流倍发电机、变压器的额定电流若变压器允许过负荷，按若变压器允许过负荷，按1.32.01.32.0倍变压器倍变压器IN 电动机回路电动机回路 - -电动机额定电流电动机额定电流 出线回路出线回路-除了正常负荷电流，还考虑事故时由其它回路转移除了正常负荷电流，还考虑事故时由其它回路转移过来的负荷过来的负荷 主母线、母联回路主母线、母联回路 - -母线上最大一个母线上最大一个发电机或变压器发电机或变压器的的I Imaxmax 母线分段电抗器回路母线分段电抗器回路 - -母线上最大一台发电机跳闸时，保证母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所

5、需的电流，或最大一台发电机额定电流的该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50508080 2 2、按短路情况校验、按短路情况校验 短路热稳定校验短路热稳定校验 I I t t2 2 t t Q Qk k Q Qk k ：短路电流产生的热效应；短路电流产生的热效应；I It t 、t t ：电器允许通过的热稳定电流和时间电器允许通过的热稳定电流和时间 电动力稳定校验电动力稳定校验 i ieses i ish sh 或或 I Ieses I Ishsh i ishsh 、I Ishsh - -短路冲击电流幅值和有效值；短路冲击电流幅值和有效值； i ieses 、I Ieses -

6、-电器允许通过的动稳定电流的幅值和有效值。电器允许通过的动稳定电流的幅值和有效值。 不需要校验热稳定或动稳定的情况不需要校验热稳定或动稳定的情况a. a. 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。用熔断器保护的电器可不验算热稳定。b. b. 采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验动稳定。采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验动稳定。c. c. 装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算热稳定装设在电压互感器回路中的裸导体和电器可不验算热稳定和动稳定。和动稳定。 3 3、短路电流计算条件、短路电流计算条件 1 1）容量和接线容量和接线 按本工程的最终容量计算，并考虑本工程建按本工程的最终容量计算

7、，并考虑本工程建成后成后5 51010年的电力系统远景发展规划，按可能发生最大短路年的电力系统远景发展规划，按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行短路计算。电流的正常接线方式进行短路计算。2 2）短路种类短路种类 一般按三相短路进行验算。一般按三相短路进行验算。3 3）选择短路计算点选择短路计算点 在短路计算接线中，选择通过电器的短在短路计算接线中，选择通过电器的短路电流为最大的点为短路计算点。路电流为最大的点为短路计算点。 4 4）短路计算时间短路计算时间 验算热稳定的计算时间验算热稳定的计算时间 t tk k = t= tprpr + t + tbr br t tbrbr = t = t

8、inin + t + ta at tprpr: :后备保护动作时间；后备保护动作时间；t tbrbr: :断路器全开断时间；断路器全开断时间；t tinin: :断路器固有分闸时间；断路器固有分闸时间；t ta a : :断路器开断时断路器开断时, ,电弧持续时间电弧持续时间, ,对对SF6SF6和压缩空气断路器约为和压缩空气断路器约为0.020.020.040.04s s。 开关电器的开断时间开关电器的开断时间t tk k = t = t p r1p r1 + t + tinin t t p r1p r1: :主保护动作时间主保护动作时间,0.050.06s,0.050.06s；t tini

9、n: :断路器固有分闸时间断路器固有分闸时间 发电机出口断路器：比较发电机出口断路器：比较K1K1和和K2K2点短路时，哪种情况通过点短路时，哪种情况通过QF1QF1的短路电流大。的短路电流大。母联母联QF5QF5：考虑母联断路器考虑母联断路器QF5QF5向备用母线充电时，备向备用母线充电时，备用母线故障，即用母线故障，即K4K4点短路时，点短路时，流过母联断路器的短路电流流过母联断路器的短路电流最大。最大。带电抗器的带电抗器的6 61010KVKV出线回路：由于出线回路：由于干式电抗器可靠干式电抗器可靠性高，且断路器性高，且断路器QF4QF4与电抗器间的与电抗器间的连线很短，故障连线很短，故

10、障几率小，一般不几率小，一般不选选K7K7，而应选而应选K8K8。主变低压侧QF3：可能出现的短路点和运行方式很多，当变压器高压侧QF6断开而K3点短路时最严重。类似的，选择QF6，应为QF3断开，K5点短路。分段断路器分段断路器QF7QF7：当主当主变变T1T1退出运行而相应母退出运行而相应母线段线段K1K1点发生短路时最点发生短路时最严重。严重。母线至母线隔离开母线至母线隔离开关前的引线和套管：关前的引线和套管：应选择母线段应选择母线段K7K7点。点。二、高压断路器和隔离开关的原理与选择二、高压断路器和隔离开关的原理与选择1 1、断路器和隔离开关功能、断路器和隔离开关功能（1 1）断路器作

11、用：）断路器作用：在正常运行时倒换运行方式，将设备或线路接入电网或在正常运行时倒换运行方式，将设备或线路接入电网或退出，起控制作用。退出，起控制作用。在设备或线路故障时，迅速切除故障回路，保证无故障在设备或线路故障时，迅速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。部分正常运行，起保护作用。特点：能断开电路中负荷电流和短路电流特点：能断开电路中负荷电流和短路电流（2 2）隔离开关作用：保证高压电器和装置在检修工作时的安）隔离开关作用：保证高压电器和装置在检修工作时的安全，不能闭合或开断负荷电流和短路电流。全，不能闭合或开断负荷电流和短路电流。2 2、高压断路器的基本结构、高压断路器的基本

12、结构 电路通断元件电路通断元件 接线端子、导电杆、触头、灭弧室接线端子、导电杆、触头、灭弧室 绝缘支撑元件绝缘支撑元件 固定通断元件并使其带电部分与地固定通断元件并使其带电部分与地绝缘绝缘 操动机构操动机构控制通断元件，接到合闸或分闸命控制通断元件，接到合闸或分闸命令后，经中间传动机构驱动动触头令后，经中间传动机构驱动动触头实现断路器的开合。实现断路器的开合。 基座基座一）、电弧的形成与熄灭一）、电弧的形成与熄灭（1 1）电弧产生的条件：电源电压大于）电弧产生的条件：电源电压大于1020V1020V，电流大于，电流大于80100mA80100mA，动静触头分离瞬间，触头间产生电弧。，动静触头分

13、离瞬间，触头间产生电弧。触头分开后，电路中有电流，电弧导电，电弧中有大量自由触头分开后，电路中有电流，电弧导电，电弧中有大量自由电子。电子。（2 2）电弧的危害）电弧的危害 电弧的温度很高，可达电弧的温度很高，可达5000500070007000度以上，常超过金属的汽度以上，常超过金属的汽化点，可能烧坏开关电器的金属触头。化点，可能烧坏开关电器的金属触头。 烧坏开关电器的绝缘。如，烧坏瓷绝缘的表面，或者使有机烧坏开关电器的绝缘。如，烧坏瓷绝缘的表面，或者使有机绝缘材料炭化，以致失去绝缘性能。绝缘材料炭化，以致失去绝缘性能。 若电弧长时间不熄灭，不仅烧坏开关电器，而且造成系统事若电弧长时间不熄灭

14、，不仅烧坏开关电器，而且造成系统事故，威胁电力系统安全运行。故，威胁电力系统安全运行。（3 3）电弧产生的物理过程）电弧产生的物理过程 电弧的产生和维持是触头间中性质点（分子和原子）被游离的电弧的产生和维持是触头间中性质点（分子和原子）被游离的结果。游离就是中性质点转化为带电质点。结果。游离就是中性质点转化为带电质点。游离的过程有四种形式：游离的过程有四种形式： 热电子发射热电子发射 热运动热运动 触头分离最初瞬间，阴极表面发射电子触头分离最初瞬间，阴极表面发射电子 强电场发射强电场发射 电场力电场力 弧隙间最初产生电子的主要原因弧隙间最初产生电子的主要原因 碰撞游离碰撞游离 电场力电场力 带

15、电粒子撞中性粒子带电粒子撞中性粒子 电弧的形成电弧的形成 热游离热游离 热运动热运动 中性粒子撞中性粒子中性粒子撞中性粒子 维持电弧燃烧维持电弧燃烧（4 4）去游离的形式）去游离的形式 复合去游离复合去游离 正负粒子中和正负粒子中和降低电子速度措施：降低电子速度措施： 拉长电弧（降低电场力）；拉长电弧（降低电场力）；加快电弧的冷却（降低热运动）；加快电弧的冷却（降低热运动）；加大气体介质的压力（碰撞阻止电子运动）加大气体介质的压力（碰撞阻止电子运动）气体介质吸附电子能力强（增大电子质量）气体介质吸附电子能力强（增大电子质量） 扩散去游离扩散去游离 带电粒子从电弧内部逸出带电粒子从电弧内部逸出

16、浓度扩散浓度扩散 ；温度扩散温度扩散 ；措施：用高速冷气吹弧措施：用高速冷气吹弧 交流电弧的特点交流电弧的特点 过零自然熄灭过零自然熄灭 动态伏安特性动态伏安特性 电弧的热惯性电弧的热惯性 - -交流电弧温度的变化滞后于电流的变化。交流电弧温度的变化滞后于电流的变化。燃弧电压燃弧电压熄弧电压熄弧电压交流电弧的熄灭条件及灭弧方法交流电弧的熄灭条件及灭弧方法n弧隙介质强度弧隙介质强度U Ud d(t) (t) - - 电弧电流过零电弧熄灭时，弧隙绝缘能电弧电流过零电弧熄灭时，弧隙绝缘能力的恢复过程，用耐受电压表示。力的恢复过程，用耐受电压表示。-由灭弧装置的结构和灭弧介质的性质决定由灭弧装置的结构

17、和灭弧介质的性质决定 n弧隙电源电压弧隙电源电压U Ur r(t) (t) - - 电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压的恢复过程，用恢复电压表示。的电压的恢复过程，用恢复电压表示。 -与线路参数、负荷性质等有关与线路参数、负荷性质等有关Ur1Ur2Ud)()(tUtUrd熄弧条件熄弧条件 介质强度的恢复介质强度的恢复U Ud d(t)(t)近阴极效应近阴极效应: :在电流过零在电流过零瞬间，介质强度突然升高瞬间，介质强度突然升高高压断路器熄灭交流电弧的基本方法高压断路器熄灭交流电弧的基本方法(1)(1)利用灭弧介质：介质特性决定去游离程度，传热能力、介电

18、利用灭弧介质：介质特性决定去游离程度，传热能力、介电强度、热游温度和热容量。强度、热游温度和热容量。空气空气1 1油（氢）油（氢）7.57.5SF6SF6100100真空真空1515(2)(2)采用特殊金属材料作灭弧触头：铜钨和银钨合金采用特殊金属材料作灭弧触头：铜钨和银钨合金熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。熔点高、导热系数和热容量大的金属，减少热电子发射。(3)(3)利用气体或油吹动电弧利用气体或油吹动电弧 ：扩散和冷却：扩散和冷却空气：空气：2.3MPa SF6: 0.30.6MPa2.3MPa SF6: 0.30.6MPa纵吹、横吹、环吹纵吹、横吹、环吹(4)(4)采用

19、多断口熄弧采用多断口熄弧 ：在相等的触头行程下，拉长电弧：在相等的触头行程下，拉长电弧 各断口电压分布基本相等的措施：断路器加并联电容各断口电压分布基本相等的措施：断路器加并联电容(5)(5)采用强有力的分闸机构，提高触头分离速度，拉长电弧采用强有力的分闸机构，提高触头分离速度，拉长电弧二、开断短路电流时的工作状况分析二、开断短路电流时的工作状况分析作用： 并联电阻起分流作用； 改变恢复电压的恢复特性：当并联电阻rrcr时，电压恢复过程为周期性。问题：电弧熄灭后还有短路电流流通。措施：加辅助触头。1Q2Q1Q2Qr1Q主触头2Q辅助触头 断路器加装并联电阻断路器加装并联电阻r二、开断短路电流时

20、的工作状况分析二、开断短路电流时的工作状况分析 问题：对多断口断路器，每一个断口在开断位置的电压分配和开断过程中的恢复电压分配将出现不均匀现象，影响到断路器的灭弧能力。UU1U2UQCQC0CCC0Q0Q12CCCCUU0QQ22CCCUU并联电容C后：0Q0Q1)(2)(CCCCCCUU0QQ2)(2)(CCCCCUU)(2)(QQCCCCU)(2)(QQCCCCUU21U21U32U31 断路器加装并联电容断路器加装并联电容三、高压断路器选择三、高压断路器选择（1 1）断路器的种类和形式的选择）断路器的种类和形式的选择 按灭弧介质和灭弧方式分为：多油、少油、压缩空气、按灭弧介质和灭弧方式分

21、为：多油、少油、压缩空气、SF6SF6、真空真空 操动机构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，操动机构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，这些任务全靠操动机构完成。这些任务全靠操动机构完成。包括：手动机构、电磁机构、气动机构、弹簧机构、液压机构包括：手动机构、电磁机构、气动机构、弹簧机构、液压机构 （2 2）额定电压选择额定电压选择 U UN N U UNSNS （3 3）额定电流选择额定电流选择 I IN N I Imaxmax （4 4）开断电流选择开断电流选择 -断路器灭弧能力的参数，指在额定电压下断路器灭弧能力的参数，指在额定电压下可能开断的最大电流，不应小于实际开

22、断瞬间的短路电流周可能开断的最大电流，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量期分量I Iptpt I INbrNbr I Iptpt 当当I INbrNbr 比系统短路电流大很多时，比系统短路电流大很多时， I INbrNbr I I”（5）短路关合电流的选择短路关合电流的选择 断路器合闸前，线路有短路故障，断路器在断路器合闸前，线路有短路故障，断路器在合闸合闸过程中，动、过程中，动、静触头在未接触时，产生电弧，有短路电流流过，容易使触静触头在未接触时，产生电弧，有短路电流流过，容易使触头熔焊和受到电动力破坏。断路器在接通后又头熔焊和受到电动力破坏。断路器在接通后又跳闸跳闸，此时还，此时还要能

23、够切除短路电流。为保证断路器在关合短路时的安全，要能够切除短路电流。为保证断路器在关合短路时的安全，其额定关合电流其额定关合电流I INclNcl 不应小于短路电流最大冲击值不应小于短路电流最大冲击值i ishsh ， INcl = ish （6）热稳定校验热稳定校验（7）动稳定校验动稳定校验ktQtI2shesii断路器的型号额定开断电流（额定开断电流（KA）额定电流（额定电流（KA）其他标志其他标志额定电压（额定电压（KV）设计序号设计序号安装场所安装场所产品名称产品名称产品名称：产品名称：S少油断路器，少油断路器，Z真空断路器，真空断路器，D多油断路器，多油断路器，LSF6断路器断路器安

24、装场所：安装场所：N户内型，户内型，W户外型户外型其他标志：其他标志：G改进型；改进型；I、II、III 断流能力代号；断流能力代号；Q防震型；防震型；C手车式手车式SN10-10I 、SW2-110I、ZN10/1250、LW2-2208 8、隔离开关的选择、隔离开关的选择（1 1）隔离开关的主要用途）隔离开关的主要用途 隔离电压隔离电压 倒闸操作倒闸操作 分合小电流：分、合避雷器、电压互感器和空载母线分合小电流：分、合避雷器、电压互感器和空载母线 分、合励磁电流不超过分、合励磁电流不超过2 2A A的空载变压器的空载变压器 关、合电容电流不超过关、合电容电流不超过5 5A A的空载线路的空

25、载线路 （2 2）隔离开关的选择）隔离开关的选择种类和形式的选择种类和形式的选择 安装地点：屋内式和屋外式安装地点：屋内式和屋外式绝缘支柱数目：单柱、双柱、三柱绝缘支柱数目：单柱、双柱、三柱额定电压选择额定电压选择 U UN N = U= UNSNS额定电流选择额定电流选择 I IN N = I= Imaxmax热稳定校验热稳定校验动稳定校验动稳定校验ktQtI2shesii三、互感器的原理及选择三、互感器的原理及选择互感器包括电流互感器（互感器包括电流互感器（TA TA 或或CTCT）和电压互感器（和电压互感器（TVTV或或 PTPT）1 1、互感器的作用、互感器的作用（1 1）将一次回路的

26、高电压和大电流变为二次回路标准的低电压）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压（100100V V）和小电流（和小电流（5 5A 1AA 1A），），使测量仪表和保护装置标准化、使测量仪表和保护装置标准化、小型化，并使其结构轻巧、价格便宜和便于屏内安装。小型化，并使其结构轻巧、价格便宜和便于屏内安装。（2 2）使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从）使二次设备与高压部分隔离，且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身安全。而保证了设备和人身安全。2 2、电磁式电流互感器、电磁式电流互感器（1 1）特点）特点 一次绕组串联在电路中，匝数很少。故一次绕组中的电流完一次绕组串

27、联在电路中，匝数很少。故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。全取决于被测电路的负荷电流，而与二次电流大小无关。 二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，正常情况下，在接二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小，正常情况下，在接近于短路状态下运行。近于短路状态下运行。 额定电流比额定电流比: :1221/NNIIKNNi0201221102211IIINNIINININI,（2 2）电流互感器的等值电路和相量图）电流互感器的等值电路和相量图(3)(3)电流互感器的误差电流互感器的误差定义定义电流误差： 定义定义相位差 ： 与 之间的夹角， 超前 时为正。(%)100112I

28、IIKfii2I2I1I1I)(3440)cos(222)(%100)sin(222)(22222222SNlZZSNlZZfavliavli(4)电流互感器的运行参数对误差的影响电流互感器的运行参数对误差的影响 S 、lav 为铁芯截面和磁路平均长度 铁芯磁导率 N2 二次绕组匝数Z2 Z2L 二次绕组的内阻抗和负荷阻抗/)(44. 410222222BLNIZZIEBSfNEavl磁动势方程：二次侧回路方程：电磁感应定律：铁芯及二次绕组的结构；铁芯及二次绕组的结构；二次负荷；二次负荷；铁芯磁导率铁芯磁导率I1 一次电流一次电流I I1 1的影响的影响. . I I1 1在额定值在额定值I

29、IN N时，磁导率时，磁导率接近最大，电流误接近最大，电流误差差 和相角差和相角差 最小。最小。 二次负载阻抗及功率因数对误差的影响二次负载阻抗及功率因数对误差的影响二次负载阻抗二次负载阻抗Z Z2l2l与误差成正比。与误差成正比。功率因数功率因数coscos增大时，电流误差增大时，电流误差fifi增大，相角差增大，相角差ii减小。减小。 CTCT长期运行后，误差可能会加大，加接额外的仪表或继电器时，也会使长期运行后，误差可能会加大，加接额外的仪表或继电器时，也会使误差增大到不允许的程度，此时应校验，必要时应换用大截面的连接导误差增大到不允许的程度，此时应校验，必要时应换用大截面的连接导线或更

30、换新的电流互感器。线或更换新的电流互感器。 一次绕组有电流时，二次绕组不一次绕组有电流时，二次绕组不允许开路允许开路I2=0I2=0，I I0 0N N1 1= =I I1 1N N1 1 磁通磁通饱和，接近矩形波。饱和，接近矩形波。E E2 2与与d/dtd/dt成正比，二次绕组将在磁通过成正比，二次绕组将在磁通过零时，感应很高的尖顶波电势，其值可零时，感应很高的尖顶波电势，其值可达数千甚至上万伏，危及人身安全和仪达数千甚至上万伏，危及人身安全和仪表、继电器的绝缘。表、继电器的绝缘。磁感应强度骤增，会引起铁芯和绕组过热磁感应强度骤增，会引起铁芯和绕组过热在铁芯和绕组中产生剩磁，使互感器特性在

31、铁芯和绕组中产生剩磁，使互感器特性变坏。变坏。3 3、电流互感器的准确级和额定容量、电流互感器的准确级和额定容量1 1）CTCT的准确级。的准确级。 CT CT根据测量时误差的大小而划分为不同的准确级。准确级根据测量时误差的大小而划分为不同的准确级。准确级是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最是指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大大电流电流误差。误差。准确级准确级一次电流为额定一次电流为额定电流的百分值电流的百分值误差限值误差限值二次负荷变化范围二次负荷变化范围电流误差（电流误差（%）相位差（相位差（）0.210201001200.50.350.2201510（0.2

32、51）S2N0.5102010012010.750.56045301102010012021.5112090603501203不规定不规定（0.51）S2N（2 2）保护型准确级）保护型准确级保护用保护用CTCT按用途分为稳态保护用（按用途分为稳态保护用（5 5P P和和1010P P）和暂态保护用和暂态保护用（TPXTPX、TPYTPY、TPZTPZ）。）。保护级的准确级以额定准确限值一次电流（额定一次电流倍保护级的准确级以额定准确限值一次电流（额定一次电流倍数，数，I I1 1/I/IN N ，也称额定准确限值系数）下的最大复合误差也称额定准确限值系数）下的最大复合误差 来标称。来标称。对

33、保护级对保护级CTCT，主要在系统短路时工作，因此在额定一次电流主要在系统短路时工作，因此在额定一次电流范围内的准确度要求不如测量级高，只相当于范围内的准确度要求不如测量级高，只相当于3 31010级，但对级，但对可能出现的短路电流范围内，则要求可能出现的短路电流范围内，则要求CTCT的最大误差不超过的最大误差不超过 10%10%。准确准确级级电流误差（电流误差（%）相位差（相位差（）复合误差（复合误差（%）在额定准确限值一次电流下在额定准确限值一次电流下在额定一次电流下在额定一次电流下5P10P1.03.060-5.010.0%3 3）额定容量）额定容量定义定义: : 指指CTCT在额定二次

34、电流（在额定二次电流（5 5A 1AA 1A）I IN2N2和额定二次阻抗和额定二次阻抗Z ZN2N2下运下运行时，二次绕组输出容量，也可用二次阻抗表示。行时，二次绕组输出容量，也可用二次阻抗表示。 由于由于CTCT的误差和二次负荷有关的误差和二次负荷有关, ,同一个同一个CTCT在不同的二次负荷下，在不同的二次负荷下，准确级不同，额定容量也不同准确级不同，额定容量也不同。如如: : S SN2N2=10VA(Z=10VA(ZN2N2=0.4=0.4欧欧) ) 当当Z Z2l2l0.40.40.4时，准确级降为时，准确级降为1 1级，对应的额定容量为级，对应的额定容量为1515VAVA（Z Z

35、N2N2=0.6=0.6）。）。 2222NNNZIS4 4、电流互感器的选择、电流互感器的选择（1 1）一次回路的额定电压和电流的选择）一次回路的额定电压和电流的选择 U UN1N1 U UNS NS I IN1N1 I Imaxmax（2 2）二次额定电流的选择）二次额定电流的选择 1 1A A，弱电系统或配电装置距离控制室较远，为减小电缆截面、提，弱电系统或配电装置距离控制室较远，为减小电缆截面、提高二次负荷能力和准确级高二次负荷能力和准确级 5 5A A，强电系统，强电系统（3 3）种类和形式的选择。）种类和形式的选择。 根据安装地点（屋内、屋外）和安装方根据安装地点（屋内、屋外）和安

36、装方式（如穿墙式、支持式、装入式）选择其形式。式（如穿墙式、支持式、装入式）选择其形式。（4 4）准确级和额定容量的选择）准确级和额定容量的选择 CTCT的准确级不得低于所供测量仪表的准确级的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。 装于重要回路（如发电机、调速器、变压器、厂用馈线、出线等）中的电能表和装于重要回路（如发电机、调速器、变压器、厂用馈线、出线等）中的电能表和计费的电能表一般采用计费的电能表一般采用0.50.51 1级表，相应的互感器的准确级不应低于级表，相应的互感器的准确级不应低于0.50.5级；级； 对测量精度要求较高的大容量发电机、变压器、系统干线和对测量精度要求较高的大容量发电

37、机、变压器、系统干线和500500KVKV宜用宜用0.20.2级；级； 供运行监视、估算电能的电能表和控制盘上仪表，一般皆用供运行监视、估算电能的电能表和控制盘上仪表，一般皆用1 11.51.5级的，相应的级的，相应的电流互感器应为电流互感器应为0.50.51 1级级 供只需估计电参数仪表的互感器可用供只需估计电参数仪表的互感器可用3 3级。级。 额定容量及二次导线允许的最小截面额定容量及二次导线允许的最小截面 CTCT二次侧所接负荷二次侧所接负荷S S2 2应不大于该准确级所规定的额定容量应不大于该准确级所规定的额定容量S S2N2N连接导线电阻接触电阻，一般取继电器电流线圈电阻仪表电流线圈

38、电阻Lcrear0.1rrrcLrea2L2L22N2NrrrrZZISm/mm101.73mLmmS22C2导线电阻率，铜为连接导线计算长度，连接导线截面，（)rrrZL)rrrISLIScrea2NCcrea22N2NC22N铜芯控制电缆截面铜芯控制电缆截面不小于不小于1.5mm2，表计中有计费电能表计中有计费电能表时导线截面不小表时导线截面不小于于2.5mm2（5 5）热稳定和动稳定校验）热稳定和动稳定校验对外部动稳定：对外部动稳定： kQI2kNtQIK21)(shesiishesNiKI12aliFshal/1073. 15 . 0276 6、电压互感器的原理与选择、电压互感器的原理

39、与选择（1 1）分类：电磁式）分类：电磁式 PT PT 、电容分压式电容分压式PTPT电磁式电磁式PTPT：容量小，类似一台小容量的变压器：容量小，类似一台小容量的变压器, ,但结构上要求有但结构上要求有较高的安全系数；正常运行时接近于空载状态较高的安全系数；正常运行时接近于空载状态 电容式电容式PTPT：实质是一个电容分压器，为减少负荷电流的影响，：实质是一个电容分压器，为减少负荷电流的影响，可在回路中加入补偿电抗，并将测量仪表经中间变压器升压可在回路中加入补偿电抗，并将测量仪表经中间变压器升压后与分压器相连后与分压器相连（2 2）电压互感器的选择）电压互感器的选择 PT PT为与电网并联的

40、电压变换设备，不须选择额定电流，为与电网并联的电压变换设备，不须选择额定电流，PTPT不不会受到外部电网短路电流的侵袭，不须进行短路动稳定、热会受到外部电网短路电流的侵袭，不须进行短路动稳定、热稳定校验。稳定校验。PTPT的内部故障，由专用的熔断器快速切除。的内部故障，由专用的熔断器快速切除。a a、一次回路电压的选择一次回路电压的选择 0.8 0.8U UN1N1UUNsNs1.2U50005000h h，传传输容量大，长度在输容量大，长度在2020米以上的导体。母线不用这种方式选）米以上的导体。母线不用这种方式选）经济电流密度经济电流密度J J-对应不同类型的导体和不同的最大负荷利用小时数

41、对应不同类型的导体和不同的最大负荷利用小时数T Tmaxmax ，有一个年计算费用最低的电流密度。按经济电流密度选择导体截面可使有一个年计算费用最低的电流密度。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。导体的经济截面：年计算费用最低。导体的经济截面：S S = = I Imax max / J/ J 注意：尽量选择接近的截面，若无合适规格的导体，选小于经济截面的注意：尽量选择接近的截面，若无合适规格的导体，选小于经济截面的导体。按经济电流密度选择的导体截面，其允许电流必须大于导体的最导体。按经济电流密度选择的导体截面，其允许电流必须大于导体的最大持续工作电流。大持续工作电流。0alalK装

42、地点实际温度。导体额定环境温度和安、温度；导体长期发热允许最高其中0al（3 3）电晕电压校验）电晕电压校验 对对110110KVKV以上的裸导体，按晴天不发生全面电晕条件校验：以上的裸导体，按晴天不发生全面电晕条件校验： U Ucrcr U Umaxmax U Ucrcr - -裸导体的临界电压裸导体的临界电压 U Umaxmax - -最高工作电压最高工作电压 （4 4）热稳定校验）热稳定校验 S S S Sminmin （5 5）硬导体的动稳定校验）硬导体的动稳定校验 alal -导体应力（导体应力（PaPa） alal - -导体材料允许应力（导体材料允许应力（PaPa）。）。硬铝硬铝

43、707010106 6Pa,Pa,硬铜硬6PaPaCKQSskminS S - -所选导体截面；所选导体截面；S Sminmin - -由热稳定决定的导体最小截面；由热稳定决定的导体最小截面；Q QK K - -短路电流热效应；短路电流热效应；K Ks s- -导体的集肤系数；导体的集肤系数；C -C -热稳定系数，与导体材料和工作温度相关。热稳定系数，与导体材料和工作温度相关。 单条矩形导体应力的计算单条矩形导体应力的计算 假定导体为自由支撑在绝缘子上的多跨距、匀载荷梁，在电动假定导体为自由支撑在绝缘子上的多跨距、匀载荷梁，在电动力的作用下，力的作用下，导体所受的最

44、大弯矩导体所受的最大弯矩M M为：为：102lfMphWlfWMphph102绝缘子间的最大允许跨距绝缘子间的最大允许跨距： phalfWl/10max所选跨距一般不超过所选跨距一般不超过1.5-21.5-2m mW W-导体对垂直于作用导体对垂直于作用力方向轴的截面系数力方向轴的截面系数f fphph - - 单位长度导体上所受相间电动力（单位长度导体上所受相间电动力（N/mN/m）；）；l l - - 导体支柱绝缘子间的跨距（导体支柱绝缘子间的跨距（m m）导体最大相间计算应力导体最大相间计算应力 多条矩形导体应力的计算多条矩形导体应力的计算 hbLfWLfWMbbbbbb222212al

45、bphM Mb b 边条导体所受弯矩边条导体所受弯矩W W 导体对垂直于条间作用力的截面系数导体对垂直于条间作用力的截面系数f fphph - - 单位长度导体上所受条间电动力单位长度导体上所受条间电动力 L Lb b 条间衬垫跨距（条间衬垫跨距（m m）条间应力条间应力条间电动力的计算条间电动力的计算（1 1）双条导体：相电流平均分配）双条导体：相电流平均分配821272121015 . 21021)5 . 0(2biKbiKfshshb（2 2）三条导体：中间条流过）三条导体：中间条流过2020相电流，两侧条各流过相电流，两侧条各流过40409213121312101)8biKKfffsh

46、bbb（衬垫间允许的最大跨距衬垫间允许的最大跨距 bphalbfhbL)(2maxbfhcrbL4满足动稳定的最大允许衬垫跨距满足动稳定的最大允许衬垫跨距所选衬垫跨距所选衬垫跨距 L Lb b 应满足应满足 ：铜双条：铜双条17741774，三条，三条13551355 铝双条铝双条10031003，三条，三条11971197crbLL 及及maxbbLL 6 6）共振频率校验）共振频率校验 对于发电机、变压器及汇流母线等重要回路的导体应进行共对于发电机、变压器及汇流母线等重要回路的导体应进行共振校验。已知导体材料、形状、布置方式和应避开的自振频振校验。已知导体材料、形状、布置方式和应避开的自振

47、频率（一般为率（一般为30-16030-160HZHZ），），导体不发生共振的最大绝缘子跨距导体不发生共振的最大绝缘子跨距为：为：mEIfNLf1max例题例题 6 65 52 2、电力电缆的选择、电力电缆的选择（1 1）电缆芯线材料及型号的选择）电缆芯线材料及型号的选择 （2 2）电压选择）电压选择 （3 3）截面选择）截面选择 电力电缆截面一般按长期发热允许电流选择，当电缆的最大电力电缆截面一般按长期发热允许电流选择，当电缆的最大负荷利用小时数超过负荷利用小时数超过50005000小时，且长度超过小时，且长度超过2020米时，应按经米时，应按经济电流密度选择。与裸导体不同之处在于修正系数与

48、敷设方济电流密度选择。与裸导体不同之处在于修正系数与敷设方式和环境温度有关。敷设时电缆应保持一定的弯曲半径。式和环境温度有关。敷设时电缆应保持一定的弯曲半径。（4 4）允许电压降校验）允许电压降校验 对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失，对供电距离较远、容量较大的电缆线路，应校验其电压损失，一般应满足电压降不超过一般应满足电压降不超过5%5%。U-U-线路工作电压；线路工作电压； L-L-线路长度；线路长度；cos-cos-功率因数；功率因数； r r、x -x -电缆单位长度的电阻和电抗电缆单位长度的电阻和电抗NSNUUUxrLIU/ )sincos(173%max（5 5）热稳定校验）热稳定校验 由于电缆芯线一般是由多股