电力工程基础-电气设备的选择

15.1.2 按短路条件校验热稳定和动稳定
（4）短路计算点 正常接线方式时，通过电气设备的短路电流为最大的短
路点，称为短路计算点。 ? 对两侧均有电源的电气设备，应比较电气设备前、后短 路时的短路电流，选通过电气设备短路电流较大的地点
? 短路计算点选在并联支路时， 应断开一条支路。
? 同一电压等级中，汇流母线 短路时，短路电流最大。
或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不架设地线， 但应在变电所或发电厂进线段架设1~2km地线； ?35kV线路一般不沿全线架设地线。
15.2.1 架空线路的选择
? 地线种类选择 一般地线、绝缘地线、屏蔽地线、复合光纤地线
? 地线截面积选择 地线截面积应与导线截面相配合（P341表15-8）
（3）导线在杆塔上的排列方式及线间距离 ? 导线在杆头的排列方式：水平、垂直和三角形 ? 导线的线间距：根据经验确定
按经济电流密度选择的导线截面积需要进行长期发热条件 检验。
15.2.1 架空线路的选择
? 电压损失检验 正常运行时 ? U % ? 10% 一回线故障 ? U % ? 15% 校验不满足要求： 增加回路数 分裂导线
? 电晕电压校验 对于110KV及以上的各种规格导体，应按晴天不出现
电晕的条件校验。 U cr ? U max
15.2.1 架空线路的选择
（4）地线与导线间的距离 ? 地线对边导线的保护角应满足防雷要求，与导线的水平 偏移应满足绝缘水平要求。 ? 双地线线路，两个地线间距离不应超过地线与导线间垂 直距离的5倍。
（1）短路计算时间 热稳定计算时间为继电保护动作时间和断路器的全开断 时间之和。 tk ? tpr ? tab ? t pr ? tin ? ta
（2）短路计算容量 按本工程的设计规划容量计算，并考虑电力系统的远景 发展规划。
（3）短路计算类型 一般采用三相短路，当其它形式短路电流大于三相时， 选取最严重的情况
15.1.2 按短路条件校验热稳定和动稳定
1、短路热稳定校验
电气设备能耐受短路电流流过时间内的热效应而不致损坏。
? 导体
按最小截面积法校验 Smin ?
Qk C
? 电器
按热稳定电流及其通过时间校验 It2t ? Qk Qk ——短路电流热效应 C ——热稳定系数 It——所选电器t时间内允许通过的热稳定电流
电气设备的额定电流应不低于各种可能运行方式下该回路 最大持续工作电流
I N (或KI al ) ? I max
15.1.1 按正常工作条件选择电气设备
回路名称 发电机、调相机回路
变压器回路
出线回路 母联回路 汇流母线
分段回路
电容器回路
最大持续工作电流 额定电流的1.05倍 额定电流的1.05倍 有过负荷运行的可能，1.3～2倍额定电流 1.05倍线路最大负荷电流 母线上最大一台发电机或变压器的Imax 按实际潮流分布确定 母线上最大一台发电机额定电流的50%~80% 变电所应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷 1.35倍电容器组额定电流
15.6 电流和电压互感器的选择 15.8 硬母线的选择
15.1 电气设备选择的一般条件
15.1.1 按正常工作条件选择电气设备 15.1.2 按短路条件校验热稳定和动稳定
15.1.1 按正常工作条件选择电气设备
1、按工作电压选择
电气设备的额定电压应不低于所在电网的额定电压
U N 源自文库 U SN
2、按工作电流选择
ELECTRIC POWER ENGINEERING 电力工程
鞠平 主编
第十五章 电气设备的选择
第十五章 电气设备的选择
15.1 电气设备选择的一般条件 15.2 输电线路的选择 15.3 发电厂及变电所主变压器的选择 15.4 支柱绝缘子及穿墙套管的选择
第十五章 电气设备的选择
15.5 高压断路器、隔离开关和高压熔 断器的选择
15.1.1 按正常工作条件选择电气设备
3、按当地环境条件校核
? 海拔 ? 正常使用环境海拔不超过1000m ? 高于1000m不超过4000m：海拔每升高100m，其外绝缘 强度下降1%，允许温升降低0.3%。
? 温度
Ial ? KI N ?
? al ? al
?? ? ?0
I
N
θal为导体长期发热允许最高温度； θ0为导体的额定环境温度，一般取25
15.2.1 架空线路的选择
经济电流密度：综合考虑投资、年运行费和国家当时的技术 经济政策而确定的电流密度，可使选择的导体年计算费用最 小。
S ? I max J
Imax ——正常运行方式下导线的最大持续工作电流
J ——经济电流密度，可根据最大负荷利用小时数Tmax， 在经济电流密度曲线上查得（P339图5-2）
? 带限流电抗器的出线回路， 短路计算点一般选择电抗器 后。
15.2 输电线路的选择
15.2.1 架空线路的选择 15.2.2 电力电缆的选择
15.2.1 架空线路的选择
1、导线与地线的选择
（1）导线的选择 ? 导线材料：铜、铝、铝合金、钢 ? 导线种类：钢芯铝绞线（LGJ），铝合金绞线（LHAJ、 LHBJ），铝包钢绞线（GLJ）等 ? 导线截面积选择 ? 截面积选择 按长期发热允许电流 按经济电流密度
15.1.2 按短路条件校验热稳定和动稳定
2、动稳定校验
电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不损坏。
ies ? iM 或 Ies ? I M
iM、IM——短路冲击电流的幅值和有效值 ies、Ies——电器允许通过的动稳定电流幅值和有效值
15.1.2 按短路条件校验热稳定和动稳定
3、短路电流计算条件
Qt
?
tk 12
(I ??2
?
10
I
2 tk
2
?
I2 tk
)
非周期分量热效应 Qf ? TI ??2
15.2.1 架空线路的选择
（2）地线的选择
? 各级电压线路架设地线的要求：
? 500kV线路应沿全线架设双地线； ?年平均雷暴日数超过 15的地区， 220~330kV线路应沿全
线架设地线，山区宜架设双地线； ?110kV线路宜全线架设地线，年平均雷暴日数不超过 15
15.2.1 架空线路的选择
? 机械强度校验
跨越铁路、通航河流和运河、公路、通信线路和居民区的 线路，截面积不小于35mm2
通过其他地区的线路：35kV以上线路最小为25mm2
35kV及以下线路最小为16mm2
? 热稳定校验
S min
?
1 C
Qk (mm2 )
热效应 Qk ? Qt ? Qf
周期分量热效应