华北电网500kV高压断路器选型原则的要求 (2)
500KV变电站主变压器的选型要领
500KV变电站主变压器的选型要领变压器是变电站较重要的电气设备之一，它的安全可靠运行关系到变电站乃至电网的安全稳定。
为保证变压器能够安全可靠运行，需要抓好选型、设计、制造、安装、运行维护以及检修各个环节。
其中较为关键的是要抓好源头，把好设计选型关。
选择变压器的结构型式、技术参数和性能指标，大体上应遵循以下两方面原则：一是要满足安装地所在电力系统方面的需求;二是要考虑变压器制造方面的可行性。
满足第一方面的要求这是不言而喻的，但不能不顾及第二方面的限制而过分强调第一方面，二者之间要统筹兼顾。
如果一味强调系统方面的要求，提出的技术参数和性能指标过高或过于苛刻，就可能使变压器结构复杂、制造难度增大，其后果轻者是无谓地增加制造成本，造成不必要的投资浪费;重者是将导致变压器可靠性降低，难以保证安全运行，给电网安全留下隐患。
由于结构的原因，变压器技术参数和性能指标之间互相关联，有些是不能同时兼顾的。
例如，空载损耗和负载损耗，不能要求两者都小，若空载损耗值取值较低，负载损耗则要相对较大，反之亦然。
还有高阻抗变压器，相对低阻抗变压器而言负载损耗总要高一些。
而对于三绕组变压器，不能对高—中、高—低和中—低绕组之间的短路阻抗全部做出规定，较多只能规定其中的两个。
这是因为当规定了任意两个短路阻抗值之后，余下的那个短路阻抗值就随之确定下来了。
在规定变压器技术参数和性能指标时要充分注意上述因素。
2 、500kV变电站主变压器选型原则2.1 容量的选择在国内已运行的50OkV变电站主变压器中。
整组容量有750MV A、800MV A、1000MV A和1200MV A 四种规格。
变压器容量的选择应考虑电网发展远景和变电站的较终规模。
总的来说，选择大容量变压器比选择多台小容量变压器要相对经济一些。
例如，一个变电站的较终规模为3组750MV A变压器，选择3组750MV A变压器不如选择1组1000MV A变压器和1组1200MV A变压器经济。
500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则
500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则500KV变电站仿真培训总结9⽉1⽇⾄9⽉14⽇，在华东电⼒培训中⼼进⾏了500KV变电站仿真培训取证，期间主要对500KV变电站设备的接线特点及保护配置原则；线路、开关保护；远动⾃动化；秦⼭500KV开关站典型操作及保护运⾏⽅式；500KV系统避雷器及运⾏操作过电压；母线保护；发变组保护；电⽹安全分析等进⾏了学习，现将学习情况总结如下：⼀、500KV变电站设备、接线特点及保护配置原则1、500KV 1个半断路器接线的主要特点：⽬前华东电⽹的主⽹架由电⼚500KV升压站、独⽴500KV变电站通过架空输电线组成。
这些500KV升压站、变电站的开关主要采⽤1个半断路器的接线⽅式，但主要还是通过传统的敞开式接线⽅式，这种⽅式占地⾯积较⼤。
采⽤GIS的接线⽅式可以⼤幅度减少占地⾯积，减少维护量。
⼀个半断路器的接线⽅式优点：＊供电稳定可靠。
每⼀串由三台断路器加⼆条公⽤母线及⼀条进线和⼀条出线组成⼀个完整串，正常合环运⾏，当发⽣⼀条母线甚⾄⼆条母线故障或开关故障都不会导致线路停电，这种接线⽅式体现出线路⽐母线更重要。
特别是加装线路、变压器闸⼑使线路和变压器检修时断路器继续合环运⾏，提⾼了供电可靠性。
＊运⾏调度灵活：正常运⾏时两组母线和所有开关都投⼊运⾏，从⽽形成多环路的供电⽅式。
⼀个半断路器接线⽅式的主要缺点：＊⼆次线复杂。
在继电保护中需要采⽤CT“和电流”的接线⽅式，线路保护采⽤线路的CVT，不采⽤母线的PT。
＊投资较⼤。
500KV断路器是昂贵的设备。
2、500KV联合开关站主接线特点：＊通过充油电缆直接与主变⾼压侧相连＊三、四串采⽤交叉布置＊预留两串＊⼆期是线变串、三期线线串＊采⽤⼀个半断路器接线⽅式（线路、主变闸⼑断开后，短线保护⾃投）＊线路或主变保护⽤的是CT “和电流”＊线路保护⽤电容式（三相）电压互感器(CVT)，母线采⽤（单相）电压互感器(CVT)，这种接线⽅式突出了线路⽐母线更重要。
断路器选用规范
摘抄整理断路器的选用断路器是配电系统中主要的保护电器之一，也是功能最完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护。
根据不同需要，断路器可配备不同的继电器或脱扣器。
脱扣器是断路器总体的一个组成部分，而继电器，则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制断路器。
低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。
标明低压断路器电流特性的参数很多，容易混淆不清。
在设计文件中，常常在标明断路器的电流值时，不说明电流值的意义，给定货造成混乱。
要完整准确的选择断路器，清楚地标定断路器的各个电流参数是必要的。
1断路器额定绝缘电压断路器额定绝缘电压是指在规定条件下用来度量电器及其部件的不同点位部分的绝缘强度，电气间隙和爬电距离的标准电压值，断路器的额定绝缘电压应高于或等于电源系统的额定电压，在选择断路器的额定绝缘电压时要和公司3C 产品要求的额定绝缘电压一致，做到产品的一致性。
2断路器的额定电流参数国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》GBl4048.2—94(等效采用IE C947—2)对断路器的额定电流使用两个概念，断路器的额定电流1n和断路器壳架等级额定电流1nm，并给出如下定义：——断路器的额定电流1n，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是脱扣器额定电流。
对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。
——断路器壳架等级额定电流lnm，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。
国标GBl4048.2—94中对断路器额定电流的定义与我们通常所说的概念有些不同。
当我们提及“断路器额定电流”这一概念时，通常是指“断路器壳架等级额定电流”而不是“脱扣器额定电流”。
例如当我们选择一只CM1—100／330 0—80A型断路器时，通常我们简单地说其额定电流为100A，脱扣器的额定电流为80A。
多数低压断路器供应商所提供的产品资料中，也一般不提“断路器壳架等级额定电流”这一复杂的说法，而只给出“断路器额定电流”这一参数，其实就是“断路器额定电流”作为“断路器壳架等级额定电流”的一种简称，似乎较为合适。
断路器选型基本原则
断路器选型基本原则断路器是一种重要的电力保护设备，用于在电路发生过载、短路等故障时自动切断电流，以保护电气设备和人身安全。
在选择合适的断路器时，应考虑以下几个基本原则：1.根据额定电流选择：断路器的额定电流应与电路的额定电流相匹配。
额定电流是指断路器能够正常运行的最大电流。
如果选择额定电流太小的断路器，就可能无法承受电路的额定电流，导致频繁跳闸；如果选择额定电流太大的断路器，电路发生故障时断路器可能无法及时切断，无法起到保护作用。
2.考虑过载保护：断路器应具备过载保护功能，能够自动切断过载电流。
过载是电路中电流超过额定电流的短暂现象，如果持续时间过长，会对电器设备造成损坏甚至引起火灾。
断路器的过载保护功能可根据电流大小和时间延迟来设定，以适应不同电路的运行特点。
3.考虑短路保护：断路器应具备短路保护功能，能够自动切断短路电流。
短路是电路中电流异常增大的现象，会导致电路和设备的损坏。
断路器的短路保护功能是通过快速切断电路以降低短路电流的影响。
4.考虑灵敏度：断路器的灵敏度决定了其对故障的检测和切断时间。
一般来说，断路器的灵敏度越高，越能迅速切断电路，从而更好地保护电气设备和人身安全。
但是，灵敏度过高也可能导致误切断，所以在选择时需要综合考虑。
5.考虑断路器的断开能力：断开能力是指断路器能够安全切断电路的能力。
电路中的故障电流可能非常大，断路器必须具备足够的断开能力，以确保能够安全切断电路。
6.考虑断路器的耐久性：断路器的耐久性是指其能够承受多少次跳闸操作。
断路器在使用中会频繁进行跳闸和合闸操作，因此需要具备足够的耐久性，以保证长时间稳定运行。
7.考虑环境因素：断路器的环境适应能力也是选择的重要考虑因素。
例如，如果断路器需要在高温或低温环境中工作，就需要选择适应这些特殊环境的断路器。
综上所述，选择断路器应考虑额定电流、过载保护、短路保护、灵敏度、断开能力、耐久性和环境适应能力等多个方面，以确保断路器能够正常运行并提供有效的电力保护功能。
对500kV变电站主变压器选型原则的几点意见_1
对 500kV 变电站主变压器选型原则的几点意见发布时间：2022-10-24T05:30:33.276Z 来源：《科学与技术》2022年6月第12期作者：于智博[导读] 变压器是变电站最重要的电气设备之一,于智博国网山西省电力公司超高压变电分公司山西太原 030000摘要:变压器是变电站最重要的电气设备之一,它的安全可靠运行关系到变电站乃至电网的安全稳定。
为保证变压器能够安全可靠运行,需要抓好选型、设计、制造、安装、运行维护以及检修各个环节。
其中最为关键的是要抓好源头,把好设计选型关。
关键词:变压器;损耗;阻抗;阻抗偏差;调压方式;冷却方式;设备招标引言500kV超高压大型变电站中的主变压器是变电站的核心元件,主变压器的形式和参数的确定不但关系到变压器的结构和工程投资,对电网的安全可靠运行也有着重要影响。
根据近年来500kV变电站建设的情况,变压器的形式和参数往往因设计情况不同而存在差别,因此应对此现象进行分析研究,尽快规范大型变压器设备招标的技术要求,是目前阶段的紧迫工作[1]。
1主变压器形式和参数的选择1.1单相和三相共体变压器的选择500kV大型变压器按铁心和绕组结构形式可分为单相和三相共体2种形式。
以日本东芝公司750MV A、500/220/35kV自耦有载调压强油风冷变压器为例,2种形式变压器的外形、质量比较如表1所示。
目前华东地区投运及在建工程中使用的三相共体变压器约有10台,占变压器总数的10%左右,并且还有增加的趋势。
同等容量的三相共体变压器所消耗的材料少于单相结构的变压器,价格比单相结构变压器低5%～10%,且占地面积少,因此只要运输条件许可,在工程投标中选用三相共体变压器多作为推荐方案[2]。
变压器系统在500kV大型变电站内具有重要地位,在大负荷运行季节,1台大型变压器因故障退出运行,往往会对地区经济和人们的生活造成难以估量的影响,因此尽可能减少设备的维修停电时间,是设备选型中十分重要的因素。
高压断路器的选择原则
高压断路器的选择原则一、引言在电力系统中，高压断路器是保护设备和线路安全运行的关键元件之一。
合理选择适用的高压断路器不仅可以提高系统的可靠性和安全性，还能够减少故障发生的可能性和对电力设备的损坏程度。
本文将介绍高压断路器的选择原则，包括额定电压、额定电流、短路容量、操作方式等方面。
二、额定电压高压断路器的额定电压是指断路器在额定电压下可以正常工作的最高电压。
选择合适的额定电压是确保断路器工作可靠的基础。
根据实际需求和线路的电压等级，确定高压断路器的额定电压。
三、额定电流高压断路器的额定电流是指断路器额定工作条件下通过其主回路的最大电流。
根据系统的负荷和故障电流大小，选择适当的额定电流可以确保断路器正常工作和可靠保护电力设备。
四、短路容量高压断路器的短路容量是指断路器在额定短路电流下的工作能力。
短路容量越大，断路器的瞬时电流切断能力越强，能够更好地保护电力设备免受短路故障的损害。
因此，在选择高压断路器时，需考虑系统的短路能力，选择具有足够短路容量的断路器。
五、操作方式高压断路器的操作方式包括手动操作和电动操作。
手动操作适用于较小电流和不需要频繁操作的场合，而电动操作适用于大电流和需要频繁操作的场合。
根据实际情况和工作要求，选择适当的操作方式。
六、断路器类型根据不同的工作原理和构造形式，高压断路器可分为空气断路器、油浸断路器、真空断路器和SF6气体断路器等类型。
不同类型的断路器具有不同的特点和适用范围，选择合适的断路器类型是确保电力系统正常运行的关键。
七、环境条件高压断路器的环境条件包括温度、湿度、海拔高度等。
需要根据实际安装环境确定断路器的环境条件要求，选择适应环境条件的断路器。
八、供应商信誉和售后服务选择高压断路器的供应商时，应考虑其信誉和售后服务能力。
良好的供应商信誉和完善的售后服务能够保证断路器的质量和性能得到有效保障，为系统的长期稳定运行提供支持。
九、结论在选择高压断路器时，需要综合考虑额定电压、额定电流、短路容量、操作方式、断路器类型、环境条件、供应商信誉和售后服务等因素。
断路器的选择原则
断路器的选择原则断路器是一种用于防止电气系统短路和过载而发生火灾的电器设备，它是电气系统的核心部件，在电气系统的正常运行中起着非常重要的作用。
因此，断路器的选择原则也是一个非常重要的课题。
断路器选择的第一原则是必须符合国家有关标准和法规的要求。
断路器的准确度和可靠性是影响断路器的重要指标，所以，选择断路器时必须确保符合国家有关标准和法规的要求。
此外，选择断路器时还必须考虑环境、工作环境和使用寿命等因素。
断路器选择的第二原则是要根据负荷的类型和电流大小来确定选择什么断路器。
大功率负荷的断路器的电流的大小必须比小功率负荷的断路器的电流的大小要大得多。
此外，在频繁起动时，断路器的电流调节功能也特别重要，为了保证负荷的正常运行，断路器的电流调节功能要尽可能优秀。
断路器选择的第三原则是要根据断路器的工作条件来确定断路器的类型。
断路器的工作环境包括温度、湿度、有无尘埃等，由于断路器的不同类型对温度、湿度等的要求也不同，所以在选择断路器时必须根据断路器的工作条件来确定断路器的类型。
断路器选择的第四原则是要根据断路器的电气参数确定选择断路器的类型。
断路器的电气参数主要有断路器的额定电流、断路器的额定耐压、断路器的额定功率、断路器的额定功率因数、断路器的动作时间等，在选择断路器时必须根据断路器的电气参数来确定选择断路器的类型。
断路器选择的第五原则是要根据断路器的结构来确定选择什么断路器。
断路器的结构有平行连接结构、联结结构、半开路结构、中断对称结构等，根据断路器的实际应用条件选择，在选择断路器时，需要根据断路器的结构来确定断路器的类型。
断路器选择的第六原则是要根据断路器的附件来确定选择什么断路器。
断路器附件种类繁多，有手柄、开关、按钮、底座，每一种断路器的附件都有自己的特性，选择断路器时应充分考虑断路器的附件。
断路器选择的第七原则是要根据断路器的安全性能来确定选择断路器的类型。
断路器的安全性能要求严格，在断路器运行过程中，要确保断路器不会发生火、漏电、热或者机械性故障等危险情况发生。
断路器选用规范
摘抄整理断路器的选用断路器是配电系统中主要的保护电器之一，也是功能最完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护。
根据不同需要，断路器可配备不同的继电器或脱扣器。
脱扣器是断路器总体的一个组成部分，而继电器，则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制断路器。
低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。
标明低压断路器电流特性的参数很多，容易混淆不清。
在设计文件中，常常在标明断路器的电流值时，不说明电流值的意义，给定货造成混乱。
要完整准确的选择断路器，清楚地标定断路器的各个电流参数是必要的。
1断路器额定绝缘电压断路器额定绝缘电压是指在规定条件下用来度量电器及其部件的不同点位部分的绝缘强度，电气间隙和爬电距离的标准电压值，断路器的额定绝缘电压应高于或等于电源系统的额定电压，在选择断路器的额定绝缘电压时要和公司3C 产品要求的额定绝缘电压一致，做到产品的一致性。
2断路器的额定电流参数国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》GBl4048.2—94(等效采用IE C947—2)对断路器的额定电流使用两个概念，断路器的额定电流1n和断路器壳架等级额定电流1nm，并给出如下定义：——断路器的额定电流1n，是指脱扣器能长期通过的电流，也就是脱扣器额定电流。
对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。
——断路器壳架等级额定电流lnm，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。
国标GBl4048.2—94中对断路器额定电流的定义与我们通常所说的概念有些不同。
当我们提及“断路器额定电流”这一概念时，通常是指“断路器壳架等级额定电流”而不是“脱扣器额定电流”。
例如当我们选择一只CM1—100／330 0—80A型断路器时，通常我们简单地说其额定电流为100A，脱扣器的额定电流为80A。
多数低压断路器供应商所提供的产品资料中，也一般不提“断路器壳架等级额定电流”这一复杂的说法，而只给出“断路器额定电流”这一参数，其实就是“断路器额定电流”作为“断路器壳架等级额定电流”的一种简称，似乎较为合适。
500KV变电站主变压器的选型要领
500KV变电站主变压器的选型要领变压器是变电站较重要的电气设备之一，它的安全可靠运行关系到变电站乃至电网的安全稳定。
为保证变压器能够安全可靠运行，需要抓好选型、设计、制造、安装、运行维护以及检修各个环节。
其中较为关键的是要抓好源头，把好设计选型关。
选择变压器的结构型式、技术参数和性能指标，大体上应遵循以下两方面原则：一是要满足安装地所在电力系统方面的需求;二是要考虑变压器制造方面的可行性。
满足第一方面的要求这是不言而喻的，但不能不顾及第二方面的限制而过分强调第一方面，二者之间要统筹兼顾。
如果一味强调系统方面的要求，提出的技术参数和性能指标过高或过于苛刻，就可能使变压器结构复杂、制造难度增大，其后果轻者是无谓地增加制造成本，造成不必要的投资浪费;重者是将导致变压器可靠性降低，难以保证安全运行，给电网安全留下隐患。
由于结构的原因，变压器技术参数和性能指标之间互相关联，有些是不能同时兼顾的。
例如，空载损耗和负载损耗，不能要求两者都小，若空载损耗值取值较低，负载损耗则要相对较大，反之亦然。
还有高阻抗变压器，相对低阻抗变压器而言负载损耗总要高一些。
而对于三绕组变压器，不能对高—中、高—低和中—低绕组之间的短路阻抗全部做出规定，较多只能规定其中的两个。
这是因为当规定了任意两个短路阻抗值之后，余下的那个短路阻抗值就随之确定下来了。
在规定变压器技术参数和性能指标时要充分注意上述因素。
2 、500kV变电站主变压器选型原则2.1 容量的选择在国内已运行的50OkV变电站主变压器中。
整组容量有750MV A、800MV A、1000MV A和1200MV A 四种规格。
变压器容量的选择应考虑电网发展远景和变电站的较终规模。
总的来说，选择大容量变压器比选择多台小容量变压器要相对经济一些。
例如，一个变电站的较终规模为3组750MV A变压器，选择3组750MV A变压器不如选择1组1000MV A变压器和1组1200MV A变压器经济。
断路器大小选用原则
断路器大小选用原则低压断路器（空气开关）典型产品低压断路器主要分类方法是以结构形式分类，即开启式和装置式两种。
开启式又称为框架式或万能式，装置式又称为塑料壳式。
断路器一般选用原则（1）断路器的额定工作电压≥线路额定电压。
（2）断路器的额定电流≥线路负载电流。
（3）断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流(按有效值计算)。
（4）线路末端单相对地短路电流≥1.25倍断路器瞬时脱扣器整定电流。
（5）断路器的欠电压脱扣器额定电压＝线路额定电压。
（6）断路器分励脱扣器额定电压＝控制电源电压。
（7）电动传动机的额定工作电压＝控制电源电压。
（8）校核断路器允许的接线方向。
有些型号断路器只允许上进线，有些型号允许上进线或下进线。
低压断路器的选用原则1）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式--确定选用框架式、装置式或限流式等。
2）断路器的额定电压UN应等于或大于被保护线路的额定电压。
3）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。
4）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。
5）断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。
6）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。
7）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。
（1）装置式断路器装置式断路器有绝缘塑料外壳，内装触点系统、灭弧室及脱扣器等，可手动或电动(对大容量断路器而言)合闸。
有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。
目前常用的有DZl5、DZ20、DZXl9和C45N（目前已升级为C65N）等系列产品。
其中C45N（C65N）断路器具有体积小，分断能力高、限流性能好、操作轻便，型号规格齐全、可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器的优点，广泛使用在60A及以下的民用照明支干线及支路中(多用于住宅用户的进线开关及商场照明支路开关)。
断路器选型原则
断路器选型原则断路器根据其使用可分为配电型断路器、电机保护型断路器、家用保护型断路器、漏电断路器等,根据它们的保护特性不同,本文介绍如何选择适合的断路器,以便在选择断路器是作为依据。
1、断路器额定电压≥线路额定电压；2、断路器额定电流≥线路计算负荷电流；3、断路器脱扣器额定电流≥线路计算负荷电流；4、断路器极限通断能力≥线路中最大短路电流；5、线路末端单相对地短路电流不小于1.25倍的自动开关瞬时（或短延时）脱扣整定电流；6、断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。
1.配电用断路器的选择。
配电用断路器一般是用在低压电网中专门用于分配电能的断路器,包括电源总断路器和负载支路断路器。
在选用这一类断路器时,需特别注意以下选用原则:1)线容许载流量不小于断路器的长延时动作电流整定值。
如果是采用电线电缆的情况,断路器的长延时动作电流整定值可取电线电缆容许载流量的80%。
2)线路中* 大起动电流的电动机的起动时间不大于3倍长延时动作电流整定值的可返回时间。
3)瞬时电流整定值I1:I1=1.1(Ijx+klkIedm)。
其中:kl为电动机起动电流的冲击系数,一般取kl=1.7～2;Iedm 为* 大的一台电动机的额定电流。
2.电机保护型断路器的选择。
电动机有两个特点:一是起动电流通常是额定电流的几倍;二是具有一定的过载能力。
所以,选择断路器来保护电动机时必须要注意到电动机的这两个特点,为保障电动机可靠地运行,在选择断路器时应注意以下几点:1)以电动机的额定电流来确定断路器的长延时动作电流整定值。
2)断路器的6倍长延时动作电流整定值的可返回时间>电动机的实际起动时间。
3)断路器的瞬时动作电流整定值:笼型电动机应为8～15倍脱扣器额定电流;绕线型电动机应为3～6倍脱扣器额定电流。
3.家用保护型断路器的选择。
在家庭供电中通常把断路器当作总电源保护开关或分支线保护开关用。
如果线路或家用电器发生短路或过载时,断路器能自动跳闸,切断电源,从而有效的保护这些设备免受损坏,将事故缩减到* 小的范围之内。
220KV~500KV变电站高压保护配置原则
220KV~500KV变电站高压保护配置原则
一、基本原则：（四性、合理取舍）
可靠性：合理的配置
先进的技术
正确的运行、维护
确保电网安全稳定为根本目的
速动性：线路工频变化量阻抗
母差加权抗饱和判据
变压器保护工频变化量差动
躲励磁涌流新方法，国家专利，
1.2倍差动保护定值，10～15ms出口。
选择性：方向性，准确性，合理的配置。
灵敏性：工频变化量方向；数字保护精工电流、电压准确的整定级差。
二、保护的双重化：（交、直流；输入、输出）
线路保护：从“高、距、零、重”到一体化配置，
两套重合闸完全自适应。
母差保护和失灵保护的一体化配置：
为执行二十五条反措创造了条件。
变压器保护：从“主后分离”到主后一体化配置，
双主双后的主设备保护配置。
三、配置断路器失灵保护、近后备保护方式、选择性： 220KV系统双母线接线运行方式：
保护配置及范围
失灵启动
旁路带路情况（保护范围，回路切换） 500KV系统3/2接线运行方式：
保护配置及范围
断路器失灵保护、重合闸装置
远跳、过电压保护
四、通道纵联保护：
五、分相操作箱CZX-12R：
用于3/2接线的分相操作箱CZX-22R：。
500kV变电站电气主接线的选择及主接线要求
500kV变电站电气主接线的选择及主接
线要求
(1) 500kV主接线的选择：
1)主要采用3/2接线。
采用3/2接线时，宜将电源回路与负荷回路配对成串；同名回路配置在不同串内，但可接于同一侧母线；当变压器台（组）数超过两台（组）时，前两台（组）应接进串内，其他台（组）变压器，宜直接经断路器接入母线。
若确因系统潮流控制、限制短路电流、系统分区运行的需要，可装设母线分段断路器。
2)双母线分段接线。
经技术经济比较合理时，也可采用双母线分段接线，此时宜将电源回路与负荷回路均匀配置在各段母线上。
线路、变压器连接元件总数为6～7回时，在一条主母线上装设分段断路器，并装设两台母联断路器；元件总数为8回及以上时，在两条主母线上装设分段断路器，并装设两台母联断路器。
3)采用过渡接线。
当采用3/2接线时，在满足布置和后期方便安全扩建的前提下，考虑投资效益等因素，宜采用断路器数量较少的过渡接线。
4)采用2B+0配置。
对于不完整串中双断路器的设置，若选用瓷
柱式断路器，宜装设在母线侧；若选用HGIS，宜按2B+0配置，即装设其中一段母线侧和串中断路器。
(2)对500kV主接线的要求：任一台500kV断路器检修时，不宜影响对系统的连续供电；除母联及分段断路器外，任一台断路器检修期间又发生另一台断路器故障或拒动，以及母线故障，均不宜切除3回以上线路。
断路器选型原则分析
断路器选型原则分析1、按线路预期短路电流的计算来选择断路器的分断能力精确的线路预期短路电流的计算是一项极其繁琐的工作。
因此便有一些误差不很大而工程上可以被接受的简捷计算方法：(1)对于10/0.4kV电压等级的变压器，可以考虑高压侧的短路容量为无穷大(10kV侧的短路容量一般为200~400MV A甚至更大，因此按无穷大来考虑，其误差不足10%)。
(2)GB50054-95《低压配电设计规范》的2.1.2条规定：“当短路点附近所接电动机的额定电流之和超过短路电流的1%时，应计入电动机反馈电流的影响”，若短路电流为30kA，取其1%，应是300A，电动机的总功率约在150kW，且是同时启动使用时此时计入的反馈电流应是6.5∑In。
(3)变压器的阻抗电压UK表示变压器副边短接(路)，当副边达到其额定电流时，原边电压为其额定电压的百分值。
因此当原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。
(4)变压器的副边额定电流Ite=Ste/1.732U式中Ste为变压器的容量(kV A)，Ue为副边额定电压(空载电压)，在10/0.4kV时Ue=0.4kV因此简单计算变压器的副边额定电流应是变压器容量x1.44～1.50。
(5)按(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)对Uk的定义，副边的短路电流(三相短路)为I(3)=Ite/Uk，此值为交流有效值。
(6)在相同的变压器容量下，若是两相之间短路，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)(7)以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路事故。
如果短路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻抗，因此短路电流将减小。
例如SL7系列变压器(配导线为三芯铝线电缆)，容量为200kV A，变压器出线端短路时，三相短路电流I(3)为7210A。
短路点离变压器的距离为100m时，短路电流I(3)降为4740A；当变压器容量为100kV A时其出线端的短路电流为3616A。
高压电气设备选原则
高压电气设备选择第一节高压电气设备选择的一般条件和原则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：按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；按短路条件包括动稳定、热稳定校验；按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。
由于各种高压电气设备具有不同的性能特点，选择与校验条件不尽相同，高压电气设备的选择与校验项目见表7-1。
表7-1高压电气设备的选择与校验项目设备名称额定电压额定电流开断能力短路电流校验环境其它动稳定热稳定条件断路器√√√○○○操作性能负荷开关√√√○○○操作性能隔离开关√√○○○操作性能熔断器√√√○上、下级间配合电流互感器√√○○○电压互感器√○二次负荷、准确等级支柱绝缘字√○○二次负荷、准确等级穿墙套管√√○○○母线√○○○电缆√√○○注：表中“√”为选择项目，“○”为校验项目。
一、按正常工作条件选择高压电气设备（一）额定电压和最高工作电压高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作电压U alm不得低于所接电网的最高运行电压。
一般电气设备允许的最高工作电压可达 1.1~1.15U N，而实际电网的最高运行电压U sm一般不超过 1.1U Ns，因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压U N不低于装置地点电网额定电压U Ns的条件选择，即U N≥ U Ns（ 7-1）（二）额定电流电气设备的额定电流I N是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。
I N应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流I max，即I N≥ I max（ 7-2）计算时有以下几个应注意的问题：（ 1）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5% 时，出力保持不变，故其相应回路的I max为发电机、调相机或变压器的额定电流的 1.5倍；（2）若变压器有过负荷运行可能时，I max应按过负荷确定（ 1.3~2倍变压器额定电流）；（3）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的I max；（4）出线回路的 I max除考虑正常负荷电流（包括线路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。
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・试验研究・
华北电网500kV高压断路器选型原则的要求R equ irem en t of Selecting500kV C ircu it2b reakers in N o rth Ch ina Pow er N etw o rk
华北电力科学研究院有限责任公司(北京100045) 徐党国 龚 曜
摘 要:随着西电东送工程的进一步实施,以及华北电网的进一步发展和北京市奥运工程的实施,华北电网近年将陆续新增数个500kV变电站及发电厂升压站,加之原有部分500kV变电站内断路器设备改造,网内近年会新增一大批断路器设备。
为规范500kV断路器的选型工作,针对选型招标中的实际问题,特提出选型原则的问题。
220kV断路器的选型工作也可作借鉴。
关键词:华北电网;500kV高压断路器;选型
中图分类号:TM561
文献标识码:C
文章编号:100329171(2004)0320001202
1 断路器型式
111 灭弧和绝缘介质
断路器一般采用的灭弧和绝缘介质有:SF6、绝缘油、真空和空气等形式,但对220kV及以上电压等级而言,现在基本都采用SF6作为灭弧和绝缘介质,虽然SF6有温室效应、弧后分解物剧毒等环境方面问题,但目前还没有哪种介质能取代SF6在高压断路器领域中的优越地位,故现在110 kV及以上高压断路器如无极特殊要求,都应采用SF6断路器。
112 GIS与敞开式设备
选型在大的方面可以分为是选用G IS设备还是常规敞开式开关设备。
G IS设备结构紧凑、占地小,设备安全可靠性较高,但价格昂贵,一般仅使用在城区土地面积较小的区域或地下变电站,且一般应用于110kV及220kV等级,500kV等级的G IS成套技术只有少数几家大公司掌握,价格昂贵,一般在大型水电厂地下厂房内或严重污秽地区,及海边等空气外绝缘不易达到相应等级的地区使用。
另外,G IS设备一旦发生故障,修复费用和费时间都较多。
113 柱式还是罐式
常规敞开式开关设备应选用瓷柱式还是罐式断路器应根据成本分析、故障统计以及用户习惯等方面来确定。
对于500kV电压等级而言,由于传统的油纸绝缘TA在运行一段时间后介损会渐渐增大,而500kV等级SF6TA的可靠性仍需要长时间运行来验证(目前500kV等级SF6TA故障率较高),故采用罐式断路器虽然增加了断路器内绝缘故障的可能性,但大幅降低了TA的故障率。
价格方面罐式断路器稍稍超出了瓷柱式断路器加独立TA的价格,占地方面如采用一个半断路器常规接线方式,两者差别不大。
罐式断路器由于罐体外可加装加热装置,故在相同的SF6密度下,更能适用于严寒的气候条件。
此外,罐式断路器重心较低,抗震性相对较强;相对而言,柱式断路器基本不存在对地绝缘问题,结构简单,维护方便,且价格上有一定的优势,选择时应综合考虑。
114 新型开关设备
新型开关设备如H2G IS、PA SS等以高度集成、运行灵活、结构简单、二次接口标准化、可在工厂内进行单元组装并调试、建设安装工期短、维护量少等特点而迅速发展,价格相对而言不太昂贵,建议在华北网内选择进行试用。
2 合闸电阻问题
500kV系统为降低长线路操作过电压,在线路断路器上装设合闸电阻,合闸时在主触头闭合前投入,待主触头完成投入后合闸电阻退出。
非线路断路器如主变断路器、母联断路器等不应装设。
线路断路器是否装设合闸电阻应根据相应的过电压计算分析得出。
一般而言,200km以下线路用避雷器就可限制操作过电压至相应水平,线路断路器可不装设合闸电阻。
200km以上线路需计算得出。
装设合闸电阻的断路器成本提高很多,且使得断路器机构可靠性降低,所以不必装设的地方就不应装设。
220kV及以下电压等级由于操作过电压不高,所以不应装设合闸电阻。
1
N o.3 2004 华北电力技术 NOR TH CH I NA EL ECTR I C POW ER
3 断路器的外绝缘的参数选用
断路器的参数选用应满足DL T615—1997交流高压断路器参数选用导则。
其额定电压、额定电流、额定短路开断电流以及断路器时间特性均应符合相应的标准要求。
在此主要就设备招标中出现的外绝缘爬距问题进行说明。
断路器外绝缘的公称爬电比距应符合DL T593—19963.1.2C的要求。
500kV断路器断口间的公称爬电比距与对地公称爬电比距之比一般取1115～1135。
如果对地公称爬电比距值较大,则取偏小值;如果对地公称爬电比距值较小,则取偏大值。
对于500kV联络断路器断口间外绝缘,爬电比距一般应取相应污秽等级标准值的113倍,而不能简单地认为取该断路器对地绝缘爬电比距的113倍。
联络断路器一般系指断开后能分隔两个独立电网的断路器,其断口两端有可能承受两倍最高运行相电压作用。
如发电厂发—变组高压断路器、两大电网联络线两端断路器等,而一般的母联断路器则不属此类。
4 操作机构的选择
统计表明,高压断路器约60%的故障和障碍属于操作机构故障或障碍。
操作机构是断路器中极为重要的一部分。
目前应用的操作机构大致可分为弹簧机构、液压机构(含弹簧液压机构)、气动机构等几大类型。
411 弹簧操作机构
该机构是以储能的弹簧直接操作断路器的机构形式。
它的结构简单、维护量小,二次各种储能位置、闭锁接点简单。
弹簧机构一般为电动合闸弹簧储能,对储能时间要求能满足0—013s—合分—3m in—合分的操作时序,即要求合闸储能时间小于3m in。
此种机构分合闸弹簧在运行中一直处于储能状态,长期运行可能会产生弹簧疲劳、变形、断裂等问题,且一般无法提前预知,所以对弹簧材质要求极高。
目前各生产厂家生产的弹簧操作机构均通过了3000次甚至更高的机械寿命试验,但弹簧机构在长期运行中的分、合闸弹簧形变以及对断路器时间、速度等参数的影响仍需研究和时间检验。
412 液压机构(含弹簧液压机构)
是以高压液压油驱动工作缸活塞带动触头进行分合操作,这种类型的操作机构技术成熟,操作功大,运行可靠。
常见的问题是原有国产液压机构机械加工精度不高,密封件质量差,长期运行会产生渗漏油、频繁打压等现象。
但目前生产的集成化的液压操作机构已经大有改进,其中管路减少、密封元件数量减少,阀体集成等措施使得渗漏油的几率大大降低。
413 气动操作机构
是以压缩空气为动力进行开关操作的机构。
它的优点是以空气为介质,无环境污染,造价相对便宜,输出操作功大。
气动机构最大的问题是空气中的水份经压缩后变成液态,在寒冷季节结冰会堵塞管路、阀体等,因此需要严格执行定期放水制度,必要时可添加自动脱水装置、自动排污阀等。
气动机构对空气压缩机要求较高,一般应采用高质量的空气压缩机。
5 备品 备件及专用工具
为方便断路器的运行、检修及试验等,在断路器订货时需选择一定数量种类的备品 备件,一般应包含以下内容:分、合线圈,阀门,压力表,手力操作工具,吊装工具等,对于气动机构应考虑是否订购备用空气压缩机。
若同型号断路器较多或故障恢复时间要求较高时,可考虑备用单只灭弧室和单相操作机构。
在500kV系统中,采用一个半开关接线时,由于两台断路器同时故障的可能性极低,可不考虑事故备用备品,但对220kV系统,单台断路器故障可直接迫使机组或线路停运,因此可考虑事故备用断路器设备,这一点,对进口G IS类产品尤为重要。
为便于现场断路器速度测试,用户还应订购能适用于所用开关测试仪器的速度测量支架、传感器等,以便在交接或必要时进行速度检查。
6 出厂试验
高压断路器应按相应标准如GB1984—89等进行出厂试验。
在机械操作试验项目中的低电压操作试验中,有的厂家只进行30%电压不分闸, 65%电压可靠分闸即认为通过,而不测定具体的动作电压数值,以后交接和预试时无法与出厂值相比较,因此我们建议招标时要求制造厂在出厂时测定具体的最低动作电压数值。
(下转第14页)
2 华北电力技术 NOR TH CH I NA EL ECTR I C POW ER N o.3 2004
(上接第2页)
7 改造项目中新断路器与原有保护系统配合问题
在断路器改造项目中,常因配合原有保护系统而对断路器线圈提出电阻、电流方面的要求,要求生产厂改变原有标准配置配用非标线圈,这需要进行严格的计算和试验才可实施,而且又涉及运行后线圈更换时的备品问题,所以我们建议不应强制要求断路器线圈配合原有保护系统,而应将原保护系统中的接口板卡一并更换。
另外,对于分闸回路的RC并联加速回路的断路器,由于其在分闸瞬间要获得数十安培的直流电流,所以在二次保护方面应特殊设计,增大直流电缆线径并降低跳闸继电器接点的接触电阻,防止因断路器分闸回路未能获得足够的端电压而拒动。
参考文献
[1]龚曜,孙云生,张国强等.京津唐电网500kV开关设备运行情况分析.华北电力技术,2003,(12)
(收稿日期:2003212208)。