发电厂电气分 6 第六章导体和电气设备的原理与选择 表高压电气设备选择及校验的项目 选择校验项目 短路稳定性校验 级定电压 额定电流 开断电液 其他校验项目 设各名称 热稳定 动稳定 断路器 隔高开关 熔断器 选择性 免背开关 母线 电力电缆 支柱绝缘子 套管绝缘子 电流互感器 准确度及二次负荷 电压互感器 确度及一次负营 限流电抗器 电压损失校验 6.2高压断路器和隔离开关的选择 高压断路器和隔离开关是发电厂与变电站中主系统的重要开关电器。 ◇高压断路器主要功能是：正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入 电路或退出运行，起着控制作用：当设备或线路发生故障时，能快速切 除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。 高压断路器最大特点：能断开电气设备中负荷电流和短路电流 夫不神民香茶色装夜药先时彩 高压隔离开关的主要功能：保证高压电气设备 生强大电弧的某些切换操作。 一、高压断路器选择 (一)断路器种类和型式的选择 (1)SF6断路器。 采用SF6气体作灭孤介质，具有优良的开断性能。SF6断路器运行可靠性高，维
发电厂电气部分 第六章 导体和电气设备的原理与选择 6 表 高压电气设备选择及校验的项目 选择校验项目 设备名称 额定电压 额定电流 开断电流 短路稳定性校验 其他校验项目 热稳定 动稳定 断路器 √ √ √ √ √ 隔离开关 √ √ — √ √ 熔断器 √ √ √ — — 选择性 负荷开关 √ √ √ √ √ 母线 — √ — √ √ 电力电缆 √ √ — √ — 支柱绝缘子 √ — — — √ 套管绝缘子 √ √ — √ √ 电流互感器 √ √ — √ √ 准确度及二次负荷 电压互感器 √ — — — — 准确度及二次负荷 限流电抗器 √ √ — √ √ 电压损失校验 6.2 高压断路器和隔离开关的选择 高压断路器和隔离开关是发电厂与变电站中主系统的重要开关电器。 高压断路器主要功能是：正常运行时倒换运行方式，把设备或线路接入 电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切 除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。 高压断路器最大特点：能断开电气设备中负荷电流和短路电流。 高压隔离开关的主要功能：保证高压电气设备及装置在检修工作时的安 全，不能用于切断、投入负荷电流或开断短路电流，仅可允许用于不产 生强大电弧的某些切换操作
发电厂电气分 7 第六章导体和电气设备的原理与选择 护工作量少，故适用于各电压等级，特别在220V及以上配电装置中得到最广泛的 运用。但是，SF6断路器在35kV及以下屋内配电装置中使用较少，这是因为气体 虽无毒，但分解物有毒性，而且比重较空气大5.1倍，所以将断路器布置在屋内， 篇良好的通风、排风和可靠的检漏与检测设备，以防人员（特别是电跳沟内工作人 员)中毒及室息 (2)真空断路器。 利用真空的高介质强度灭弧，具有灭孤时间快、低噪声、高寿命及可颜繁操作的 优点，已在35kV及以下配电装置中获得最广泛的采用。真空断路器切断短路电流及 分合电动机负荷时，会产生截流过电压，需采用氧化锌避留器等过电压保护措施： 2.额定电压和电流选择 UN≥UsN,Ix≥Ims UN、Us分别为断路器和电网的额定电压(kV)； lw、lnax分别为断路器的额定电流和电网的最大负荷电流(A)。 3.开断电流选择 ◆高压断路器的额定开断电流，是指在额定电压下能保证正常开断的最大短路电 流，它是表征高压断路器开断能力的重要参数。高压断路器在低于额定电压下，开 断电流可以提高，但由于灭弧装置机械强度的限制，故开断电流仍有一极限值，该 极限值称为极限开断电流，即高压断路器开断电流不能超过极限开断电流。 ◆额定开断电流应包括短路电流周期分量和非周期分量，而高压断路器的是以 周期分量有效值表示，并计入了20%的非周期分量。 ◆一般中小型发电厂和变电站采用中、侵速断路器，开断时间较长(20.15)，短 路电流非周期分量衰减较多，可不计非周期分量影响，采用起始次暂态电流校验， 即 Ir≥I" (6-8)
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发电厂电气分 8 第六章导体和电气设备的原理与选择 ◆在中大型发电厂(125MW及以上机组)和枢纽变电站使用快速保护和高速断路 器，其开断时间小于0.15，当在电源附近短路时，短路电流的非周期分量可能超过 周期分量的20%，高要用短路开断计算时间(，对应的短路全电流1进行校验， (6-9) 1= 为开断间短路电流周期分量有效值，当开断时间小于0.1s时，(A): T为非周期分量衰减时间常效，T=X(rad),其中的x红，「Σ分别为电源至短 路点的等效总电抗和总电阻。 4.短路关合电流的选择 ◆在断路器合间之前，若线路上已存在短路故障，则在断路器合闸过程中，动、 静触头间在未接触时即有巨大的短路电流通过（预击穿），更容易发生触头熔焊和 渣受电动力的损坏：且断路器在关合短路电流时，不可避免地在接通后又自动跳闸， 此时还要求能够切断短路电流，因此，额定关合电流是断路器的重要参数之一。为 了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定短路关合电流不应小于短路电 流最大冲击值，h,即 icl≥ish 5.短路热稳定和动稳定校验 ◆校验式为 It22,i,≥ih
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发电厂电气语分 9 第六章导体和电气设备的原理与选择 6.发电机断路器的特殊要求 ()额定值方面的要求。发电机断路器要求承载的额定电流待别高，而且开新的 短路电流特别大，这都远超出相同电压等级的输配电断路器 (2)开断性能方面的求。发电机断路器应具有开断非对称短路电流的能力，其 直流分量衰减时间可达133m5,还应具有关合额定短路电流的能力，该电流峰值为 额定短路开断电流有效值的2.74倍，以及要具有开断失步电流等能力等。 (3)固有恢复电压方面的要求，因为发电机的辩态恢复电压是由发电机和升压变 压器参效决定的，而不是由系统决定的，所以其瞬态恢复电压上升率取决于发电机 和变压器的容量等级，等级越高，膜态恢复电压上升得越快 二、隔离开关的选择 ◆隔高开关一般配有电动及手动操作机构，单相或三相操作，它与断路器配套 佳用。但隔离开关无灭孤装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。 ◆隔离开关与断路器相比，在额定电压、电流的选择及短路动、热稳定校验的项 目相同。但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路 关合电流的校验 ◆隔离开关的型式较多，技安装地点不同，可分为屋内式和屋外式，技绝缘支柱 数目又可分为单柱式、双柱式和三柱式，此外还有V形隔离开关 ◆隔离开关的工作特点是在有电压、无负荷电流情况下，分、合线路。其主要功 能为： (1)隔离电压，在检修电气设备时，用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离， 以确保检修的安全。 (2)倒操作。投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式时，常用隔离开关配合 断路器，协同操作完成。 (3)分、合小电流。因隔离开关具有一定的分、合小电感电流和电容电流的能力， 故一般可用来进行以下操作：分、合避雷器、电压互感器和空戴母线：分、合励 磁电流不超过2A的空较变压器：关合电容电流不超过5A的空戴线路
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发电广电气分|10 第六章导体和电气设备的原理与选择 山东理工大学教案 第13次课教学课型：理论课√实验课口习题课口实践课口技能课口其它口 主要教学内容（注明：*重点#难点）： 互感器的原理与选择 重点： TV、TA的原理、选择、校验 难点： TA的原理、选择、校验 课程目标及要求 课程目标：课程目标2 要求： 能对电压互感器，电流互感器进行计算、选择和校验 教学方法和教学手段： 多媒体教学，案例教学法 讨论、思考题 为什么电流互感器在运行时，二次绕组严禁开路？ 将同一电流互感器的两个二次绕组同名端顺向串联能解决什么问题？ 电压互感器二次绕组额定电压的规定，考虑的根本因素是什么？ 作业：1,2,5,6,7,9,10 参考资料： [1]姚春球，发电厂电气部分（第二版），中国电力出版社，2013.4 [2]郭琳，发电厂电气部分课程设计，中国电力出版社，2009.8
发电厂电气部分 第六章 导体和电气设备的原理与选择 10 山 东 理 工 大 学 教 案 第 13 次课 教学课型：理论课√ 实验课□ 习题课□ 实践课□ 技能课□ 其它□ 主要教学内容（注明：* 重点 # 难点 ）： 互感器的原理与选择 重点： TV、TA 的原理、选择、校验 难点： TA 的原理、选择、校验 课程目标及要求 课程目标：课程目标 2 要求： 能对电压互感器，电流互感器进行计算、选择和校验 教学方法和教学手段： 多媒体教学，案例教学法。 讨论、思考题 为什么电流互感器在运行时，二次绕组严禁开路？ 将同一电流互感器的两个二次绕组同名端顺向串联能解决什么问题？ 电压互感器二次绕组额定电压的规定，考虑的根本因素是什么？ 作业：1,2,5,6,7,9,10 参考资料： [1] 姚春球，发电厂电气部分（第二版），中国电力出版社 ，2013.4 [2] 郭琳，发电厂电气部分课程设计，中国电力出版社，2009.8