注电考试辅导-9-电气设备选择
ttt001
ttt001 Lv.13
2004年10月13日 15:59:59
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考试大纲: 9.电气设备选择 9.1 掌握常用电气设备选择的技术条件和环境条件; 9.2 熟悉变压器、高、低压电气设备及保护设备的选择; 9.3 了解成套电器的选择。考试辅导教材9 电气设备选择9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件9.1.1 电气设备选择一般原则[65,63](1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展;(2)应按当地环境条件校核;

考试大纲:
9.电气设备选择
9.1 掌握常用电气设备选择的技术条件和环境条件;
9.2 熟悉变压器、高、低压电气设备及保护设备的选择;
9.3 了解成套电器的选择。

考试辅导教材
9 电气设备选择
9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件
9.1.1 电气设备选择一般原则[65,63]
(1)应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展;
(2)应按当地环境条件校核;
(3)应力求技术先进和经济合理;
(4)与整个工程的建设标准应协调一致;
(5)同类设备应尽量减少品种;
(6)选用的新产品均应具有可靠的试验数据,并经正比鉴定合格。
9.1.2 技术条件
选择的高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。各种高压电器的一般技术条件如表9−1−1所示。
高压电器没有明确的过载能力,所以在选择其额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。
(3)机械荷载:所选电器端子的允许荷载,应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。
电器机械荷载的安全系数,由制造部门在产品制造中统一考虑。套管和绝缘子的安全系数不应小于表9−1−4所列数值。
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poweralan
2005年03月25日 10:28:20
12楼
多谢了~~
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a8854758
2005年03月28日 10:55:49
13楼
多谢楼主,请问楼主建筑电气专业和电力系统专业的共性和不同在哪,能给出一点指点吗?
如果是在大学学习电力系统自动化专业的学生去建筑设计院就业的话,需要补习哪方面的知识?
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ttt001
2005年07月16日 13:40:10
14楼
9.2.3 互感器选择
选择电流、电压互感器应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求。
9.2.3.1 电流互感器
(1)参数选择:电流互感器应按表9−2−6所列技术条件选择,并按表中使用环境条件校验。
表9−2−6中的一般项目按第9.1节有关要求进行选择。
表9−2−6 电流互感器的参数选择
项目 参数
技术条件 正常工作条件 一次回路电压、一次回路电流、二次回路电流、二次侧负荷、准确度等级、暂态特性、二次级数量、机械荷载
短路稳定性 动稳定倍数、热稳定倍数
承受过电压能力 绝缘水平、泄漏比距
环境条件 环境温度、最大风速①、相对湿度①、污秽①、海拔高度、地震烈度
注 ①当在屋内使用时,可不校验。
②当在屋外使用时,可不校验。

(2)型式选择:35kV以下屋内配电装置的电流互感器,根据安装使用条件及产品情况,采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。
35kV及以上配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。在有条件时,如回路有变压器套管、穿墙套管,应优先采用套管电流互感器,以节约投资、减少占地。
选用母线式电流互感器时,应注意校核窗口允许穿过的母线尺寸。
(3)一次额定电流选择:
1)当电流互感器用于测量时,其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右,以保证测量仪表的最佳工作,并在过负荷时使仪表有适当的指示。
2)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。
(4)短路稳定校验:动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验,对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器(如LMZ型)可不校验动稳定。热稳定校验则是验算电流互感器承受短路电流发热的能力。
1)内部动稳定校验:电流互感器的内部动稳定性通常以额定动稳定电流或动稳定倍数 表示。 等于极限通过电流峰值与一次绕组额定电流 峰值之比。校验按下式计算
≥ (9−2−1)
式中 ——动稳定倍数,由制造部门提供;
——短路冲击电流的瞬时值,kA;
——电流互感器的一次绕组额定电流,A。
2)外部动稳定校验:外部动稳定校验主要是校验电流互感器出线端受到的短路作用力不超过允许值。其校验公式与支持绝缘子相同,即
(9−2−2)
(9−2−3)
上两式中 ——回路相间距离,cm;
——计算长度,cm;
——电流互感器出线端部至最近一个母线支柱绝缘子的距离,cm;
——电流互感器两端瓷帽的距离,cm。当电流互感器为非母线式瓷绝缘时, 。
3)热稳定校验:制造部门在产品型录中一般给出 或5s的额定短时热稳定电流或热稳定电流倍数 ,校验按下式进行
≥ (9−2−4)
式中 ——短路电流引起的热效应,(kA)2·s;
——制造部门提供的热稳定计算采用的时间, s或5s。
4)提高短路稳定度的措施:当动热稳定不够时,例如有时由于回路中的工作电流较小,互感器按工作电流选择后不能满足系统短路时的动、热稳定要求,则可选择额定电流较大的电流互感器,增大变流比。若此时5A元件的电流表读数太小时,可选用1~2.5A元件的电流表。
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ttt001
2005年07月16日 13:40:38
15楼
9.2.3.2 电压互感器
(1)参数选择:电压互感器应按表9−2−7所列技术条件选择,并按表中环境条件校验。
表9−2−7 电压互感器参数选择
项目 参数
技术条件 正常工作条件 一次回路电压、二次电压、二次负荷、准确度等级、机械荷载
承受过电压能力 绝缘水平,泄漏比距
环境条件 环境温度、最大风速①、相对湿度①、污秽①、海拔高度、地震烈度
注 ①当在屋内使用时可不校验。
②当在屋外使用时可不校验。

(2)型式选择:
1)6~20kV配电装置一般采用油浸绝缘结构;在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方,可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压时,一般采用三相五柱电压互感器。
2)35~110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。
(3)接线方式选择:在满足二次电压和负荷要求的条件下,电压互感器应尽量采用简单接线。
(4)电压选择:电压互感器的额定电压按表9−2−8选择。
表9−2−8 电压互感器的额定电压选择
型式 一次电压(V) 二次电压(V) 第三绕组电压(V)
单相 接于一次线电压上(如V/V接法) 100 -
接于一次相电压上 100/ 中性点非直接接地系统 100/3、100/
中性点直接接地系统 100
三相 100 100/3
注 ——系统额定电压。
表9−2−9 限流电抗器参数选择
项目 参数
技术条件 正常工作条件 电压、电流、频率、电抗百分值
短路稳定性 动稳定电流、热稳定电流和持续时间
安装条件 安装方式、进出线端子角度
环境条件 环境温度、相对湿度、海拔高度、地震烈度
9.2.4 限流电抗器选择
(1)参数选择:限流电抗器应按表9−2−9所列技术条件选择,并按表中环境条件校验。
表9−2−9中的一般项目,按第9.1节有关要求进行选择,并补充说明如下:
1)普通电抗器 %>3%时,制造厂已考虑连接于无穷大电源、额定电压下,电抗器端头发生短路时的动稳定度。但由于短路电流计算是以平均电压(一般比额定电压高5%)为准,因此在一般情况下仍应进行动稳定校验。
2)分裂电抗器动稳定保证值有两个,其一为单臂流过短路电流时之值,其二为两臂同时流过反向短路电流时之值。后者比前者小得多。在校验动稳定时应分别对这两种情况,选定对应的短路方式进行。
3)安装方式是指电抗器的布置方式。普通电抗器一般有水平布置、垂直布置和品字布置三种。进出线端子角度一般有90°、120°、180°三种,分裂电抗器推荐使用120°。
(2)额定电流选择:普通电抗器的额定电流选择:
1)电抗器几乎没有过负荷能力,所以主变压器或出线回路的电抗器,应按回路最大工作电流选择,而不能用正常持续工作电流选择。
2)变电所母线分段回路的电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷的要求。
(3)电抗百分值选择:普通电抗器的电抗百分值应按下列条件选择和校验:
1)将短路电流限制到要求值。此时所必须的电抗器的电抗百分值( %)按下式计算
%≥ (9−2−5)
或 %≥ (9−2−6)
式中 ——基准电压,kV;
——基准电流,A;
——以 、 为基准,从网络计算至所选用电抗器前的电抗标么值;
——基准容量,MVA;
——电抗器的额定电压,kV;
——电抗器的额定电流,A;
——放电抗限制后所要求的短路次暂态电流,kA;
——被电抗限制后所要求的零秒短路容量,MVA。
当系统电抗等于零时,电抗器的额定电流和电抗百分值与短路电流的关系曲线见图9−2−1。


图9−2−1 电抗器的额定电流 和电抗百分值 %与短路电流 的关系曲线( )


图9−2−2 电抗器的电压损失曲线
2)正常工作时电抗器上的电压损失(△U%)不宜大于额定电压的5%,可由图9−2−2曲线查得或按下式计算
(9−2−7)
式中 ——正常通过的工作电流,A;
——负荷功率因数角(一般取 ,则 )。
对出线电抗器尚应计及出线上的电压损失。
3)校验短路时母线上剩余电压:当出线电抗器的继电保护装置带有时限时,应按在电抗器后发生短路计算,并按下式校验
≤ (9−2−8)
式中 ——母线必须保持的剩余电压,一般为60%~70%。若电抗器接在6kV发电机主母线上,则母线剩余电压应尽量取上限值。
若剩余电压不能满足要求,则可在线路继电保护及线路电压降允许范围内增加出线电抗器的电抗百分值或采用快速继电保护切除短路故障。对于母线分段电抗器、带几回出线的电抗器及其他具有无时限继电保护的出线电抗器,不必按短路时母线剩余电压校验
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ttt001
2005年07月16日 13:40:59
16楼
9.2.5 中性点设备选择
9.2.5.1 消弧线圈
(1)参数及型式选择:消弧线圈应按表9−2−10所列技术条件选择,并按表中使用环境条件校验。
表9−2−10 消弧线圈的参数选择
项目 参数
技术条件 电压、频率、容量、补偿度、电流分接头、中性点位移电压
环境条件 环境温度、日温差①、相对湿度②、污秽①、海拔高度、地震烈度
注 ①当在屋内使用时,可不校验。
②当在屋外使用时,可不校验。
消弧线圈一般选用油浸式。装设在屋内相对湿度小于80%场所的消弧线圈,也可选用干式。
(2)容量及分接头选择:消弧线圈的补偿容量,一般按下式计算
(9−2−9)
式中 ——补偿容量,kVA;
——系数,过补偿取1.35,欠补偿按脱谐度确定;
——电网的额定线电压,kV;
——电网的电容电流,A。
消弧线圈应避免在谐振点运行。一般需将分接头调谐到接近谐振点的位置,以提高补偿成功率。为便于运行调谐,选用的容量宜接近于计算值。
装在电网变压器中性点的消弧线圈应采用过补偿方式,防止运行方式改变时,电容电流减少,使消弧线圈处于谐振点运行。在正常情况下,脱谐度一般不大于10%(脱谐度 ,其中 为消弧线圈电感电流)。
消弧线圈的分接头数量应满足调节脱谐度的要求,接于变压器的一般不小于5个。
(3)电容电流计算:电网的电容电流,应包括有电气连接的所有架空线路、电缆线路、发电机、变压器以及母线和电器的电容电流,并应考虑电网5~10年的发展。
1)架空线路的电容电流可按下式估算
(9−2−10)
式中 ——线路的长度,km;
——架空线路的电容电流,A;
2.7——系数,适用于无架空地线的线路;
3.3——系数,适用于有架空地线的线路。
同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3~1.6倍。
2)电缆线路的电容电流可按下式估算
(9−2−11)
3)对于变电所增加的接地电容电流见表9−2−11。
表9−2−11 变电所增加的接地电容电流值
额定电压(kV) 6 10 15 35 63 110
附加值(%) 18 16 15 13 12 10
(4)中性点位移校验:长时间中性点位移电压不应超过下列数值:
中性点经消弧线圈接地的电网 。
中性点位移电压一般按下式计算
(9−2−12)
式中 ——消弧线圈投入前,电网中性点的不对称电压值,一般取0.8%相电压;
——阻尼率,一般对63~110kV架空线路取3%,35kV及以下架空线路取5%,电缆线路取2%~4%;
——脱谐度。
9.2.5.2 避雷器和保护间隙
(1)中性点非直接接地系统中,保护变压器中性点的阀型避雷器选择:在中性点非直接接地系统中,选择变压器中性点阀型避雷器应满足下列条件:
1)灭弧电压
(9−2−13)
式中 ——系统最高相电压。
2)工频放电电压下限
(9−2−14)
式中 ——内过电压水平,35~63kV取2.67Uxg;110~154kV取2.33Uxg。
3)工频放电电压上限
(9−2−15)
式中 ——变压器内绝缘一分钟工频试验电压。
4)5kA时的残压
(9−2−16)
式中 ——避雷器在5kA时的残压;
——变压器内绝缘冲击试验电压;
——配合系数。考虑到流过中性点避雷器的电流较小和避雷器距变压器较近等因素,对普通阀型避雷器取 ;对磁吹阀型避雷器取 。
(2)中性点直接接地系统中,保护变压器中性点的阀型避雷器选择:在中性点直接接地系统中,选择变压器中性点阀型避雷器应满足下列条件:
1)灭弧电压
(9−2−17)
式中 ——系数。一般取 ,当其他条件不能满足时,可取 。
2)工频放电电压下限
(9−2−18)
3)工频放电电压上限 和残压 的选择见式(9−2−15)和式(9−2−16)。
(3)变压器中性点氧化锌避雷器的选择:变压器中性点氧化锌避雷器不需要持续运行电压的技术特性要求。其他参数在工程中可暂按下述原则选择:
1)变压器中性点绝缘的冲击试验电压与氧化锌避雷器1kA雷电冲击残压之间应至少有20%的裕度。
2)变压器中性点绝缘的工频试验电压乘以冲击系数后与氧化锌避雷器的操作冲击电流下的残压之间应有15%的裕度。
3)氧化锌避雷器的额定电压不应低于系统最高相电压 ,如有困难时,至少不应低于0.6 。
9.2.6 高压电瓷
(1)参数选择:绝缘子和穿墙套管应按表9−2−12所列技术条件选择,并按表中环境条件校验。
表9−2−12 绝缘子和穿墙套管的参数选择
项目 绝缘子的参数 穿墙套管的参
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hongyanhong
2005年08月01日 15:40:55
17楼
谢谢,但图表和公式都没有,读锝有点费劲!
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leshereng
2005年08月02日 08:08:13
18楼
谢谢,但一些数据和图表不准确,请压缩上传。谢谢!
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ttt001
2005年08月14日 07:45:34
19楼
9.2.3互感器选择
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ttt001
2005年08月14日 07:45:56
20楼
9.2.4限流电抗器选择
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ttt001
2005年08月14日 07:46:21
21楼
9.2.5中性点设备选择
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