第六章 导体和电气设备的原理和选择

X *
X*
X*L
I
2. 分裂电抗器百分数的选择
（2）两臂电压波动校验
U1 % U 2 % 5%
三、热稳定和动稳定校验
第五节 高压熔断器的选择
屋内式
1. 型式的选择
屋外式
2. 额定电压的选择
U N U NS
3. 额定电流的选择 1) 熔管额定电流的选择
保护变压器
2) 熔体额定电流的选择
L cr b
所选衬垫跨距必须满足：
4
h fb
Lb Lcr 及Lb Lmax，
2. 槽形导体应力计算
1 8 2 1 f b 2(0.5ish ) 10 5 10 i sh h h 2 f b L2b i sh L2b b 4.16109 12WY hWY
一、电磁式电流互感器
1. 电磁式电流互感器的工作原理和特点 工作原理：和变压器相似 一、二次绕组的匝数非常少
特点
二次侧仪表电流线圈的阻抗非常小，相当于短路运行
2. 电磁式电流互感器的误差
电流误差 相位误差
3. 电磁式电流互感器的准确级和额定容量
量测用（量测级）
电流互感器
保护用（保护级）
4. 运行参数对误差的影响
6.
电流互感器的选择
（1） 一次回路额定电压和额定电流的选择
（２） 二次回路额定电流的选择 强电系统：５Ａ、弱电系统：1A
（3） 型式的选择
户内式 穿墙式
安装地点
安装方式
户外式
支持式 装入式
（4） 准确级和额定容量的选择 准确级：
仪表准确级
额定容量：
（5）热稳定校验
（6）动稳定校验 内部： 外部：
保护电容器
4. 开断电流校验
5. 选择性校验
第六节 导体的选择
一、 型式的选择
硬导体 裸露式 导体 封闭式 软导体 材料选择 铝 铝合金 铜
单片： U NS 35KV I 2000A 矩形 硬导体 形状选择 多片： UHale Waihona Puke BaiduNS 35KV 2000A I 4000A
槽形 U NS 35KV 4000A I 8000A 管形
弯矩计算：
对集中载荷： 最大弯矩：M = k j Pl 最大绕度：y knj pl 3 100 EI
m 2 (m m m ) 2 f m j b 正常时：M 1 max m 2 (mm m j ) 2 f
2 短路时：M 2 （m +m d） (m j mm ) 2 f 2 地震时：M 3 （m +m dz） (mm m) 2 f
x2 x2 1 ( C1 C 2 )

C1 U1 C1 C 2
C1 U1 C1 C 2
C2 Z2
U2
3. （1）
减小误差的方法 串联电抗器，使其和 （C1+C2）产生串联谐振
（2）
加装中间变压器
k 2x 2 C1 U2 U1 1 k2x2 ( L) C1 C 2 (C1 C 2 )
10 al W f ph
2）多条矩形导体应力计算
max ph b al
M b f b L2b f b L2b b 2 W 12W 2b h
两条时： 三条时：
L bmax
12( al ph ) W fb
b
2h( al ph ) fb
注意：选最接近
SJ的标准截面
三、电晕电压校验
U cr U max
四、热稳定校验 k sQk Af Ai 2 S
k sQk S A f -Ai
2
五、硬导体的动稳定校验
1. 矩形导体应力计算 1）单条矩形导体应力计算
2 M f ph L al W 10W
ph
L L max
U NS 110KV I 8000A
钢芯铝绞线
软导体
组合导线 分类导线 扩径导线
水平竖放 矩形布 置方式 水平横放 垂直布置
二、 截面积的选择
1.汇流母线、小于20米的短导线：按长期发热允许电流选择
I max KI al
2.利用小时数大、大于20米的短导线：按经济电流密度选择
I max SJ J
1 U1 2
U2
改进绝缘结构之二：串级结构
1 1 2 W 4 K( U N1 ) KU 2 N1 4 4
三、电容式电压互感器
1. 工作原理：电容分压原理
U1
C1 C2
Z2
U2
2.
误差分析
C1
U2
jx 2 jx 2 1 j (C1 C 2 )

C1 U1 C1 C 2
第三节 互感器的原理和选择
互感器在电力系统一、二次设备之间起桥梁作用
电流互感器
互感器类型
电压互感器 量程扩张
Ki I 1N N 2 I 2N N1 KU U 1N N 1 U 2N N 2
互感器作用
电气仪表和继电器标准化
TA:5A、TV:100V
隔离高压：一、二次侧绝缘，且二次侧接地
2 7
动稳定校验中，有L和Lb两个参数需选择，一般先假设一个，然后选另一个
3. 管形母线应力计算
a) 载荷组合条件
载荷
风速
自重
引下线重
覆冰重
短路电动力 地震力
覆冰时风速 状 态 正常 最大风速
短路 50%最大风速 地震 25%最大风速
√ √ √ √
√ √ √ √
√ √ √
b) 计算方法
对均匀载荷： 最大弯矩：M = k fl 2 kn fl 2 最大绕度：y 100 EI
2.
误差及其产生原因
0 1 I I I2 I I2 U1 U 1 (r1 jx1 ) (r2 jx ) 2 2
U1
2 U1 U 0 (r1 jx1 ) [(r1 r2 ) j(x1 x )] I I2 2
7.
使用时应注意的问题
（1）二次测工作时不得开路 （2）二次测必须接地 （3）连接时注意其一、二次线圈接线端子上的极性，和变压器 一样，采用“减极性”标号法。
二、电磁式电压互感器
1. 工作原理及特点
容量非常小的变压器，并接于电网，一次电流与线路电流无关
工作原理：和变压器相似
特点
二次侧仪表电压线圈的阻抗非常大，相当于开路运行
励磁电流
电压误差
误差
相位误差
原因
负荷电流
3.
减小误差的方法 减小r1、r2、x1和x2 减小I0 补偿匝数：n2增加几匝
（1） （2） （3）
4.
电压互感器结构 重量或价格： W KU2 N1 改进绝缘结构之一：一次绕组分成两部分
U1
1 U1 2
1 1 2 W 2 K( U N1 ) KU 2 N1 2 2
（1） 一次电流I1的影响
结论：一次电流I1应尽可能接近I1N
（2） Z2f和cosφ的影响 结论：二次负荷增加，电流误差和相位误差增加
（3） 二次侧开路 结论：二次侧不许开路
5. 减少误差的方法
（1） 减少二次绕组的漏磁阻抗Z2 （2） 选用磁阻小的铁心 （3） 同步增加一、二次绕组匝数 （4） 匝数补偿：只补偿电流误差 （5） 短路匝补偿：只补偿相位误差，且增加了电流误差
M max max( M 1 , M 2 , M 3 )
c) 校验
M max max al W ymax ym y j (0.5 1) D
六、硬导体的共振校验
Nf f1 EI m
L L max
4.
电压互感器使用时应注意的问题
（1）二次测工作时不得短路 （2）二次测一端必须接地 （3）连接时注意其一、二次线圈接线端子上的极性，和变压器 一样，采用“减极性”标号法。
第三节 限流电抗器的选择
一、额定电流和额定电压的选择
普通电抗器：Imax为回路最大持续工作电流
二、电抗器百分数的选择
1. 普通电抗器百分数的选择