电气设备课程课件河北工程技术学院二

第七章高压电气设备的选择第一节高压电气设备选择一般条件和原则第二节高压开关电器的选择第三节互感器的选择第四节高压熔断器的选择第五节支柱绝缘子和穿墙套管的选择第六节母线和电缆的选择思考题与习题第七章高压电气设备的选择教学目的：通过实例讲述，使学生熟悉和掌握发电厂变电站一次电气设备选择的条件和校验项目，进一步加深和强化前面学过的电气一次设备和配电装置的相关知识。复习旧课：回顾变电站中的电气设备和配电装置的有关知识。重点：发电厂变电站一次电气设备选择的原则。难点：如何正确选择一次电气设备。学习方法：通过观看变电站和各种电气设备图片，在已经建立的变电站工程模型中考虑如何正确地将这些电气设备组成一个有机的整体，构成一个“活的系统”，在工程实践中理解和掌握本单元内容。第一节高压电气设备选择一般条件和原则一、高压电气设备选择与校验的一般条件二、高压电气设备的选择与校验项目三、按正常工作条件选择高压电气设备▉额定电压和最高工作电压▉额定电流▉按环境工作条件校验四、短路条件校验▉短路热稳定校验▉电动力稳定校验▉短路电流计算条件▉短路计算时间

▉高压电气设备选择与校验的一般条件

电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。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：（1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；（2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验；（3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。

▉高压电气设备的选择与校验项目

高压电气设备的选择与校验项目见表7-1。▉

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Ualm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1.1～1.15UN，而实际电网的最高运行电压Usm一般不超过1.1UNs，因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择，即

UN≥UNs

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额定电流

电气设备的额定电流ⅠN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。ⅠN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Ⅰmax，即ⅠN≥Ⅰmax。（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Ⅰmax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，Ⅰmax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Ⅰmax

；（４）出线回路的Ⅰmax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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按环境工作条件校验

在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。当周围环境温度θ0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K，即我国的电气设备使用的额定环境温度θN=40℃。如周围环境温度θ0高于40℃小于60℃时，其允许电流一般可按每增高1℃，额定电流减少1.8%进行修正，当环境温度低于40℃时，环境温度每降低1℃，额定电流可增加0.5%，但其Ｉmax不得超过ＩＮ的20%。该式对求导体的在实际环境温度下的长期允许工作电流，此时公式中的θN一般为25℃。

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短路条件校验—短路热稳定校验

短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为

式中Ⅰt—厂家给的电气设备在时间t秒内的热稳定电流。

Ⅰ∞—短路稳态电流值。t—与Ⅰt相对应的时间。tdz—短路电流热效应等值计算时间。▉

短路条件校验—电动力稳定校验

电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为

或式中ich、Ⅰch—短路冲击电流幅值及其有效值；

ies、Ⅰes—电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：（1）用熔断器保护的电器，热稳定由熔断时间保证。（2）采用限流熔断器保护的设备，可不校验动稳定。（3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定。

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短路条件校验—短路电流计算条件

为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的短路电流应按下列条件确定。（1）容量和接线按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划；其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式(如切换厂用变压器时的并列)。（2）短路种类一般按三相短路验算，若其它种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。（3）计算短路点选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。▉

短路条件校验—短路计算时间

校验热稳定的等值计算时间tdz为周期分量等值时间tz及非周期分量等值时间tfz之和，对无穷大容量系统，，显然tz按和短路电流持续时间相等,按继电保护动作时间tpr和相应断路器的全开断时间tab之和，即式中tkd—断路器全开断时间；td—保护动作时间；tgf—断路器固有分闸时间，可查附录1；th—断路器开断时电弧持续时间，对少油断路器为0.04~0.06s，对SF6和压缩空气断路器约为0.02~0.04s。开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流，考虑到主保护拒动等原因，按最不利情况，取后备保护的动作时间。第二节高压开关电器的选择一、高压断路器的选择

▉高压断路器种类和型式的选择▉高压断路器额定开断电流和短路关合电流的选择二、高压隔离开关的选择

▉高压隔离开关选择▉高压隔离开关选择例题三、高压重合器的选择

▉额定电压、额定电流、安装点最大故障电流▉保护区末端最小故障电流、与其他设备配合四、高压分段器的选择

▉起动电流▉记录次数▉记录时间▉高压断路器选择—种类和型式

高压断路器应根据断路器安装地点、环境和使用条件等要求选择其种类和型式。真空断路器在35kV及以下电力系统中得到了广泛应用，有取代油断路器的趋势。SF6断路器也已在10~35kV的城乡电网建设和改造中得到应用。高压断路器的操动机构，大多数是由制造厂配套供应，仅部分少油断路器有电磁式、弹簧式或液压式等几种型式的操动机构可供选择。一般电磁式操动机构需配专用的直流合闸电源，但其结构简单可靠；弹簧式结构比较复杂，调整要求较高；液压操动机构加工精度要求较高。操动机构的型式，可根据安装调试方便和运行可靠性进行选择。

▉高压断路器选择—额定开断电流

在额定电压下，断路器能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流ⅠNbr。在高压断路器中其值不应小于实际开断瞬间短路电流周期分量Ⅰk~

，即我国生产的高压断路器在做型式试验时，仅计入了20%的非周期分量。一般中、慢速断路器，由于开断时间较长(>0.1s)，短路电流非周期分量衰减较多，能满足国家标准规定的非周期分量不超过周期分量幅值20%的要求。使用快速保护和高速断路器时，其开断时间小于0.1s，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%，因此需要进行验算。▉高压断路器选择—短路关合电流

在断路器合闸之前，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遭受电动力的损坏。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，断路器的额定关合电流iNcl不应小于短路电流最大冲击值ich，即

▉高压隔离开关的选择

隔离开关选择及校验条件除额定电压、电流、动热稳定校验外，还应看其种类和形式的选择，其型式应根据配电装置特点和要求及技术经济条件来确定。表7-2为隔离开关选型参考表。▉高压隔离开关选择—例题

[例7-1]如图7-1所示降压变电所中一台变压器，容量为7500kVA，其短路电压百分值为Ud%=7.5，二次母线电压为10kV，变电所由无限大容量系统供电，二次母线上短路电流为I“=I∞=5.5kA。作用于高压断路器的定时限保护装置的动作时限为Ⅰs，瞬时动作的保护装置的动作时限为0.05s，拟采用高速动作的高压断路器，其固有开断时间为0.05s，灭弧时间为0.05s，断路器全开断时间则为tOP=0.05+0.05=0.1s，试选择高压断路器与隔离开关。▉高压隔离开关选择—例题答案

解：所选断路器工作电流为短路电流冲击值为ich=2.55Ⅰ“=14（kA）短路电流热效应的等值计算时间为tk=t=tpop+top=1+0.1=1.1s>1s，可忽略tk～，则tdz=tk=1.1s根据上述计算选择户内SN10-10I-600型的高压断路器和GN7-10-600型的隔离开关，经短路稳定性校验，均合格。并选取CD10与CS7-lT型操作机构。▉重合器选择—额定电压、额定电流、最大故障电流

选重合器要使其额定参数满足安装地点的条件，包括：（1）额定电压重合器的额定电压≥安装地点的系统最高运行电压。（2）额定电流重合器的额定电流应大于安装地点的预期长远的最大负荷电流。为满足保护配合要求，还应选择好串联线圈和电流互感器的额定电流。通常，选择重合器额定电流时留有较大的裕度。选择串联线圈时应以实际预期负荷为准。（3）确定安装地点最大故障电流重合器的额定短路开断电流应大于安装地点的长远规划最大故障电流。▉重合三器选三择—末端最小三故障三电流、与三其他三设备三配合（4）确三定保三护区三域未三端最三小故三障电三流重合三器的三最小三分闸三电流三应小三于保三护区三段最三小故三障电三流。三对液三压控三制重三合器三，这三主要三涉及三选择三串联三线圈三额定三电流三问题三：电三流裕三度大三时，三可适三应负三荷的三增加三并可三避免三对涌三流过三于敏三感；三而电三流裕三度小三时，三可对三小故三障电三流反三应敏三感。三有时三，可三将重三合器三保护三区域三的末三端直三接选三在故三障电三流至三少为三重合三器最三小分三闸电三流的1.三5倍处三，以三保证三满足三该项三要求三。（5）与三线路三其他三保护三设备三配合这主三要是三比较三重合三器的三电流—时间三特性三曲线三，操三作顺三序和三复归三时间三等特三性，三与线三路上三其他三重合三器、三分段三器、三熔断三器的三保护三配合三，以三保证三在重三合器三后备三保护三动作三或在三其他三线路三元件三发生三损坏三之前三，重三合器三能够三及时三分断三。▉分段三器选三择—起动三电流1.启动三电流分段三器的三额定三启动三电流三应为三后备三保护三开关三最小三分闸三电流的80三%。当三液压三控制三分段三器与三液压三控制三重合三器配三合使三用时三，分段三器与三重合三器选三用相三同额三定电三流的三串联三线圈三即可三。因三为液压分三段器三的启三动电三流为三其串三联线三圈额三定电三流的1.三6倍，三而液压重三合器三的最三小分三闸电三流为三其串三联线三圈额三定电三流的2倍。电子三控制三分段三器的三启动三电流三可根三据其三额定三电流三直接三整定三，但必须三满足三上述“80三%”原则三。电三子重三合器三整定三值为三实际三动作值，三应考三虑配三合要三求。▉分段三器选三择—记录三次数2.记录三次数分段三器的三计数三次数三应比三后备三保护三开关三的重三合次三数少三一次。三当数三台分三段器三串联三使用三时，三负荷三侧分三段器三应依三次比三其电源三侧分三段器三的计三数次三数少三一次三。在三这种三情况三下，三液压三分段器三通常三不用三降低三其启三动电三流值三的方三法来三达到三各串三联分三段器之三间的三配合三，而三是采三用不三同的三计数三次数三来实三现，三以免三因网络三中涌三流造三成分三段器三误动三。▉分段三器选三择—记忆三时间3.记忆三时间必须三保证三分段三器的三记忆三时间三大于三后备三保护三开关三动作三的总累三积时三间，三否则三分段三器可三能部三分地“忘记”故障三开断三的分闸次三数，三导致三后备三保护三开关三多次三不必三要的三分闸三或分三段器三与前级三保护三都进三入闭三锁状三态，三使分三段器三起不三到应三有的三作用三。液压三控制三分段三器的三记忆三时间三不可三调节三，它三由分三闸活三塞的复三位快三慢所三决定三。复三位快三慢与三液压三机构三中油三粘度三有关三。第三三节互感三器的三选择一、三电流三互感三器的三选择▉三一次三回路三额定三电压三和一三、二三次额定三电流三选择▉三电流三互感三器种类三和型三式以三及准三确级的选三择▉二次三容量三或二三次负三载的校三验▉三电流三互感三器热稳三定和动稳三定校验二、三电压三互感三器的三选择▉三电压三互感三器一次三回路三额定三电压选择▉三二次三侧额定三电压三、种三类和三型式▉三按准确三级选择三和按额定三二次三容量选择▉电流三互感三器一三次侧三额定三电压三和额定三电流三选择1.电流三互感三器一三次侧三额定三电压三和电三流选三择电流三互感三器一三次回三路额三定电三压和三电流三选择三应满三足：式中UN1、ⅠN1——电流三互感三器一三次额三定电三压和三电流三。为了三确保三所供三仪表三的准三确度三，互三感器三的一三次侧三额定三电流三应尽三可能三与最三大工三作电三流接三近。2.二次三额定三电流三的选三择电流三互感三器的三二次三额定三电流三有5A和1A两种三。一三般强三电系三统用5A，三弱电三系统三用1A。▉电流三互感三器种类三和型三式及三准确级的三选择3.电流三互感三器种三类和三型式三的选三择选择三互感三器，三应根三据安三装地三点和三安装三方式三选择三相适三应的三类别三和型三式。三选用三母线三型电三流互三感器三时，三注意三校核三窗口三尺寸三。4.准确三级的三选择为保三证测三量仪三表的三准确三度，三互感三器的三准确三级不三得低三于所三供测三量仪三表的三准确三级。三如:装于三重要三回路(如发三电机三、调三相机三、变三压器三、厂三用馈三线、三出线三等)中的三电能三表和三计费三的电三能表三一般三采用0.三5~三1级表三，相三应的三互感三器的三准确三级不三应低三于0.三5级；三对测三量精三度要三求较三高的三大容三量发三电机三、变三压器三、系三统干三线和50三0k三V级宜三用0.三2级。三供运三行监三视、三估算三电能三的电三能表三和控三制盘三上仪三表一三般皆三用1~三1.三5级的三，相三应的三电流三互感三器应三为0.三5~三1级。三供只三需估三计电三参数三仪表三的互三感器三可用3级的三。▉电流三互感三器二次三容量三或负三载的校三验5.电流三互感三器二三次容三量或三二次三负载三的校三验为了三保证三互感三器的三准确三级，三互感三器二三次侧三所接三实际三负载Z2l或所三消耗三的实三际容三量荷S2应不三大于三该准三确级三所规三定的三额定负载ZN2或额三定容三量SN2，即SN2≥S2=三IN22Z2l或ZN2≥三Z2l≈Rwi+Rto三u+Rm+Rr式中Rm，Rr——电流三互感三器二三次回三路中三所接三仪表三内阻三的总和与三所接三继电三器内三阻的三总和三，可三由产三品样三本或三附录9中查三得。Rwi——电流三互感三器二三次联三接导三线的三电阻三。Rto三u——电流三互感三器二三次连三线的三接触三电阻三，一三般取三为0.三1Ω。▉电流三互感三器热稳三定和动三稳定三校验6.热稳三定和三动稳三定校三验（1）电三流互三感器三的热三稳定三校验三只对三本身三带有三一次三回路导体三的电三流互三感器三进行三。电三流互三感器三热稳三定能三力常三以1s允许通三过的三一次三额定三电流ⅠN1的倍三数Kh来表三示，三故热三稳定三应按下式三校验式中Kh，ⅠN1—由生三产厂三给出三的电三流互三感器三的热三稳定三倍数及一三次侧三额定三电流三。Ⅰ∞，tdz—短路三稳态三电流三值及三热效三应等三值计三算时三间。▉电流三互感三器热稳三定和动稳三定校验—（1）（2）电三流互三感器三内部三动稳三定能三力，三常以三允许三通过三的一三次额定三电流三最大三值的三倍数kmo一动三稳定三电流三倍数三表示三，故三内部动稳三定可三用下三式校三验式中Kmo，IN1—由生三产厂三给出三的电三流互三感器三的动三稳定三倍数及三一次三侧额三定电三流。ich—故障三时可三能通三过电三流互三感器三的最三大三三相短路三电流三冲击三值。▉电流三互感三器热稳三定和动稳三定校验—（2）由于三邻相三之间三电流三的相三互作三用，三使电三流互三感器三绝缘三瓷帽上受三到外三力的三作用三，因三此，三对于三瓷绝三缘型三电流三互感三器应三校验瓷套三管的三机械三强度三。瓷三套上三的作三用力三可由三一般三电动三力公三式计算，三故外三部动三稳定三应满三足式中Fal——作用三于电三流互三感器三瓷帽三端部三的允三许力三；l——电流三互感三器出三线端三至最三近一三个母三线支三柱绝三缘子之间三的跨三距。系数0.三5表示三互感三器瓷三套端三部承三受该三跨上三电动三力的三一半。▉电压三互感三器一次三回路三额定三电压选择1.电压三互感三器一三次回三路额三定电三压选三择为了三确保三电压三互感三器安三全和三在规三定的三准确三级下三运行三，电压三互感三器一三次绕三组所三接电三力网三电压三应在三（1.三1~三0.三9）UN1范围三内变三动，三即满三足下三列条三件式中UN1—电压三互感三器一三次侧三额定三电压三。选择三时，三满足UN1=UNs即可三。▉二次三侧额定三电压三、种三类和三型式三、准三确级选择2.电压三互感三器二三次侧三额定三电压三的选三择电压三互感三器二三次侧三额定三线间三电压三为10三0V。3.电压三互感三器种三类和三型式三的选三择电压三互感三器的三种类三和型三式应三根据三装设三地点三和使三用条三件进行选三择，三例如:在6~三35三kV屋内三配电三装置三中，三一般三采用三油浸三式或浇三注式三；11三0~三22三0k三V配电三装置三通常三采用三串级三式电三磁式三电压互三感器三；22三0k三V及其三以上三配电三装置三，当三容量三和准三确级三满足要求三时，三也可三采用三电容三式电三压互三感器三。4.准确三级选三择首先三根据三仪表三和继三电器三接线三要求三选择三电压三互感三器接三线方三式，三并尽三可能三将负三荷均三匀分三布在三各相三上，三然后三计算三各相三负荷三大小三，按三照所三接仪三表的三准确三级和三容量三选择三互感三器的三准确三级额三定容三量。三有关三电压三互感三器准三确级三的选三择原三则，三可参三照电三流互三感器三准确三级选三择。三一般三供功三率测三量、三电能三测量三以及三功率三方向三保护三用的三电压三互感三器应三选择0.三5级或1级的三，只三供估三计被三测值三的仪三表和三一般三电压三继电三器的三选用3级电三压互三感器三为宜三。▉准确三级选择▉按额三定二三次容三量选三择—（1）5.按额三定二三次容三量选三择电压三互感三器的三额定三二次三容量三（对三应于三所要三求的三准确三级）SN2，应三不小三于电三压互三感器三的二三次负三荷S2，即式中S0、P0、Q0—各仪三表的三视在三功率三、有三功功三率和三无功功率三。co三sφ—各仪三表的三功率三因数三。▉按额三定二三次容三量选三择—（2）由于三电压三互感三器三三相负三荷常三不相三等，三为了三满足三准确三级要求，三通常三以最三大相三负荷三进行三比较三。计三算电三压互三感器三各相三的负三荷时，三必须三注意三互感三器和三负荷三的接三线方三式。三表7-三4列出三电压三互感器和三负荷三接线三方式三不一三致时三每相三负荷三的计三算公三式。第四三节高压三熔断三器选三择一、额定三电压选择二、三额定三电流三选择▉熔管三额定三电流选择▉熔体三额定三电流选择三、三熔断三器开断三电流校验四、三熔断三器选择三性校验▉高压三熔断三器选三择——额定三电压三选择1.额定三电压三选择对于三一般三的高三压熔三断器三，其三额定三电压UN必须三大于三或等三于电网三的额三定电三压UNs。但三是对三于充三填石三英砂三有限三流作三用的三熔断器三，则三不宜三使用三在低三于熔三断器三额定三电压三的电三网中三，这三是因为限三流式三熔断三器灭三弧能三力很三强，三在短三路电三流达三到最三大值三之前就将三电流三截断三，致三使熔三体熔三断时三因截三流而三产生三过电三压，三其过电压三倍数三与电三路参三数及三熔体三长度三有关三，一三般在UNs=UN的电网中三，过三电压三倍数三约2~三2.三5倍，三不会三超过三电网三中电三气设三备的三绝缘水三平，三但如三在UNs<UN的电三网中三，因三熔体三较长三，过三电压三值可达3.三5~三4倍相三电压三，可三能损三害电三网中三的电三气设三备。▉高压三熔断三器选三择—熔管三额定三电流三选择2.额定三电流三选择熔断三器的三额定三电流三选择三，包三括熔三管的三额定三电流三和熔三体的额三定电三流的三选择三。（1）熔三管额三定电三流的三选择为了三保证三熔断三器载三流及三接触三部分三不致三过热三和损三坏，三高压熔三断器三的熔三管额三定电三流应三满足三下式三的要三求，三即式中INf三t—熔管三的额三定电三流INf三s—熔体三的额三定电三流▉高压三熔断三器选三择—熔体三额定三电流三选择（2）熔三体额三定电三流选三择为了三防止三熔体三在通三过变三压器三励磁三涌流三和保三护范三围以三外的短三路及三电动三机自三启动三等冲三击电三流时三误动三作，三保护35三kV及以下三电力三变压三器的三高压三熔断三器，三其熔三体的三额定三电流三可按三下式选三择，三即式中K—可靠三系数三（不三计电三动机三自启三动时K=三1.三1~三1.三3，考虑三电动三机自三启动三时K=三1.三5~三2.三0）；Ima三x—电力三变压三器回三路最三大工三作电三流。▉高压三熔断三器选三择—熔体三额定三电流三选择用于三保护三电力三电容三器的三高压三熔断三器的三熔体三，当三系统三电压升高三或波三形畸三变引三起回三路电三流增三大或三运行三过程三中产三生涌三流时不应三误熔三断，三其熔三体按三下式三选择三，即式中K—可靠三系数(对限三流式三高压三熔断三器，三当一三台电三力电三容器时K=三1.三5~三2.三0，当三一组三电力三电容三器时K=三1.三3~三1.三8)；ⅠNc—电力三电容三器回三路的三额定三电流三。▉高压三熔断三器选三择—熔断三器开三断电三流校三验3.熔断三器开三断电三流校三验式中ⅠNb三r—熔断三器的三额定三开断三电流对于三没有三限流三作用三的熔三断器三，选三择时三用冲三击电三流的三有效值Ⅰch进行三校验三；对三于有三限流三作用三的熔三断器三，在三电流三达最大三值之三前已三截断三，故三可不三计非三周期三分量三影响三，而三采用I“进行三校验三。▉高压三熔断三器选三择—熔断三器选三择性三校验4.熔断三器选三择性三校验为使三前后三两级三熔断三器之三间或熔断三器与三电源三保护三装置三之间三动作的选三择性三，应三进行三熔体三选择三性校验。三如图7-三4为两三个不三同熔三体安秒特三性曲三线（ⅠNf三s1<ⅠNf三s2），同一三电流三同时三通过三此二三熔体三时，熔体1先熔三断。三所以三，为三了保三证动三作的三选择三性，三前一三级熔三体应采用三熔体1，后三一级三熔体三应采三用熔三体2。保三护电三压互三感器三用的高压三熔断三器，三只需三按额三定电三压及三断流三容量三两项三来选三择。第五三节支柱三绝缘三子和三穿墙三套管三的选三择一、绝缘三子简三介▉支柱三绝缘三子户内三支柱三绝缘三子户外三支柱三绝缘三子▉三套管三绝缘三子户内三套管三绝缘三子户外三套管三绝缘三子二、支柱三绝缘三子和三穿墙三套管三的选三择▉支柱三绝缘三子和三穿墙三套管三的动稳三定性▉支柱三绝缘三子或三穿墙三套管三上的最大三电动三力▉绝缘三子简介绝缘三子俗三称为三绝缘三瓷瓶,它广三泛地三应用三在发三电厂三和变三电所的三配电三装置三、变三压器三、各三种电三器以三及输三电线三之中三。用三来支持三和固三定裸三载流三导体三，并三使裸三导体三与地三绝缘,或者三用于三使装置三和电三气设三备中三处在三不同三电位三的载三流导三体间三相互三绝缘三。因此,要求三绝缘三子必三须具三有足三够的三电气三绝缘三强度三、机三械强度、三耐热三性和三防潮三性等三等。绝缘三子按三安装三地点,可分三为户三内(屋内)式和三户外(屋外)式两种三。按三结构三用途三可分三为支三持绝三缘子三和套三管绝三缘子三。▉支柱三绝缘三子—户内三式支三柱绝三缘子支柱三绝缘三子又三分为三户内式和三户外三式两三种。三户内三式支柱绝三缘子三广泛三应用三在3~三11三0k三V各种三电压三等级三的电网中三。1.户内三式支三柱绝三缘子户内三式支三柱绝三缘子三可分为外三胶装三式、三内胶三装式三及联合胶三装式三等三三种▉支柱三绝缘三子—户外三式支三柱绝三缘子2.户外三式支三柱绝缘子户外三支柱三绝缘三子有针三式和三实心三棒式三两种。三图7-三6所示三为户外支三柱绝三缘子三结构图。三主要三由绝三缘瓷三体2、4,铸铁三帽5和具三有法兰三盘的三装脚1组成。▉套管三绝缘三子—户内三式套三管绝三缘子套管三绝缘三子简三称为三套管三。套三管绝三缘子三按其三安装三地点三可分户内三式和三户外三式两三种。1.户内三式套三管绝三缘子依其三载流三导体三的特三征可三分为三三种三型式三：采三用矩三形截三面的载流三体、三采用三圆形三截面三的载三流导三体和三母线三型。三前两三种套三管载流导三体与三其绝三缘部三分制三做成三一个三整体三，母三线型三套管三本身三不带载流三导体三，使三用时三将原三载流三母线三装于三该套三管矩三形窗三口内三。图7-三7为CM三E-三10型母三线式三套管三绝缘三子结三构，三由瓷三壳1、法兰三盘2、金三属帽3等部三分组三成。三金属三帽3上有三矩形三窗口4,窗口为穿三过母三线的三地方,矩形三窗口三的尺三寸决三定于三穿过三套管三母线三的尺寸和三数目三。套三管的三额定三电流三由穿三过母三线的三额定三电流三确定三。▉套管三绝缘三子—户内三式套三管绝三缘子▉套管三绝缘三子—户外三式套三管绝三缘子2.户外三式套三管绝三缘子用于三将配三电装三置中三的户三内载三流导三体与三户外三载流三导体三之间三的连接三处，三其两三端的三绝缘三按户三内外三两种三要求三设计三，图7-三8中右三端为户三内部三分，三表面三结构三平滑三，无三伞裙三，为三户内三式套三管绝三缘子三结构三；左三端为三户外三部分三，瓷三体表三面有三伞裙三，为三户外三式套三管绝三缘子三结构三。▉支柱三绝缘三子及三穿墙三套管三的选择支柱三绝缘三子及三穿墙三套管三的动三稳定三性应三满足三式（7-三27）的三要求三：Fal≥Fca（7-三27）式中Fal—支柱三绝缘三子或三穿墙三套管三的允三许荷三重。Fca—加于三支柱三绝缘三子或三穿墙三套管三上的三最大三计算三力。Fal可按三生产三厂家三给出三的破三坏荷三重Fdb的60三%考虑三，即Fal=0三.6Fdb(N三)支柱三绝缘三子和三穿墙三套管三的选三择和三校验三项目三见下三表：▉支柱三绝缘三子及穿墙三套管三的选三择Fca即最三严重三短路三情况三下作三用于三支柱三绝缘三子或三穿墙三套管上的三最大三电动三力，三由于三母线三电动三力是三作用三在母三线截三面中三心线上，三而支三持绝三缘子三的抗三弯破三坏荷三重是三按作三用在三绝缘三子帽三上给出的三，如三图7-三9所示三，二三者力三臂不三等，三短路三时作三用于三绝缘三子帽上三的最三大计三算力三为：Fca=Fma三x(N三)三(三7-三28三)式中Fma三x—最严三重短三路作三用于三母线三上的三最大三电动三力。H1—支柱三绝缘三子高三度(m三m)。H三—从绝三缘子三底部三至母三线水三平中三心线三高（mm）。b三—母线三支持三片的三厚度三，一三般竖三放矩三形母三线b=三18三mm；平三放矩三形母三线b=三12三mm。▉支柱三绝缘三子及三穿墙三套管三的选择计算Fma三x的说三明如三下：布置三在同三一平三面内三的三三相母三线(如图7-三10三)，在三发生三短路三时，▉支柱三绝缘三子及三穿墙三套管三的选择式中a—母线三间距三（m）Lc三a—计算三跨距三（m）。对母三线中三间的三支持三绝缘三子，Lc三a取相三邻跨三距之三和的三一半。三对母三线端三头的三支持三绝缘三子，Lc三a取相三邻跨三距的三一半三，对穿三墙套三管，三则取三套管三长度三与相三邻跨三距之三和的三一半三。支持三绝缘三子所三受的三力为第六三节母线三和电三缆的三选择一、三母线三的选三择与三校验▉三母线选择三的项三目▉三母线材料、类型和布置三方式▉三母线三截面三的选三择（按最大三长期三工作三电流选择三和按经济三电流三密度选择三）▉三母线热稳三定校三验▉三母线动稳三定校三验二、三电缆三的选三择与三校验▉电缆三的基三本知三识▉三按结构三类型三和额三定电三压选择三电缆▉三电缆三截面三选择（按最大三长期三工作三电流选择三和按经济三电流三密度选择三）▉热稳三定校三验▉电压三损失三校验▉母线三的选三择与三校验—母线三选择三的项三目母线三选择三的项三目一三般包三括：①三母三线材三料、三类型三和布三置方三式;②导体三截面;③热稳三定;④动稳三定等三项进三行选三择和三校验三；⑤三对三于11三0k三V以上三母线三要进三行电三晕的三校验三；⑥三对三重要三回路三的母三线还三要进三行共三振频三率的三校验三。▉母线三的选三择与三校验—母线三的材三料（1）母三线的三材料配电三装置三的母三线常三用导三体材三料有三铜、三铝和三钢。三铜的三电阻三率低三，机三械强三度大三，抗三腐蚀三性能三好，三是首三选的三母线三材料三。但是三铜在三工业三和国三防上三的用三途广三泛，三还因三储量三不多三，价三格较三贵，三所以三一般三情况三下，三尽可三能以三铝代三铜，三只有三在大三电流三装置三及有三腐蚀三性气三体的三屋外三配电三装置三中，三才考三虑用三铜作三为母三线材三料。▉母线三的选三择与三校验—常用三硬母三线的三类型（2）常三用硬三母线三类型常用三的硬三母线三截面三有矩三形、三槽形三和管三形。三矩形三母线三常用三于35三kV及以三下、三电流三在40三00三A及以三下的三配电三装置三中。三单条三矩形三截面积三最大三不超三过12三50三mm2。当三工作三电流三超过三最大三截面三单条三母线允许三电流三时，三可用三小于4的几三条矩三形母三线并三列使三用。槽形三母线三机械三强度三好，三载流三量较三大，三集肤三效应三系数三也较小，三一般三用于40三00三~8三00三0A的配三电装三置中三。管三形母三线集三肤效三应系数三小，三机械三强度三高，三管内三还可三通风三和通三水冷三却，三因此三，可三用于80三00三A以上三的大三电流三母线三。另三外，三由于三圆形三表面三光滑三，电三晕放电三电压三高，三因此三可用三于11三0k三V及以三上配三电装三置。▉母线三的选三择与三校验—母线三的布三置方三式（3）母三线的三布置三方式图7-三11为矩三形母三线的三布置三方式示三意图三。当三三相三母线三水平布置三时，三图7-三7(三a)与图7-三7(三b)相比三，前三者散三热较三好，三载流量大三，但三机械三强度三较低三，而后者三情况三正好三相反三。图7-7(三c)的布三置方三式兼三顾了三前二者的三优点三，但三使配三电装三置的三高度三增加三，所三以母三线的三布置三应根三据具体三情况三而定三。▉母线三截面三选择—按最三大长三期工三作电三流选三择除配三电装三置的三汇流三母线三及较三短导三体(2三0m以下)按最三大长期工三作电三流选三择截三面外三，其三余导三体的三截面三一般三按经三济密三度选择。1.按最三大长三期工三作电三流选三择母线三长期三发热三的允三许电三流Ⅰal，三应不三小于三所在三回路三的最三大长三期工三作电三流Ⅰma三x，即KⅠal≥Ⅰma三x（7-三31）式中Ⅰal—相对三于母三线允三许温三度和三标准三环境三条件三下导三体长期三允许三电流三；K—综合三修正三系数三，与三环境三温度三和导三体连三接方三式等有关三，其三中温三度修三正系三数参三考式三（7-三3）。▉母线三截面三选择—按经三济电三流密三度选三择2.按经三济电三流密三度选三择按经三济电三流密三度选三择母三线截三面可三使年三综合三费用三最低三，年综合三费用三包括三电流三通过三导体三所产三生的三年电三能损三耗费三、导三体投资和三折旧三费、三利息三等。三从降三低电三能损三耗角三度看三，母三线截三面越大越三好，三而从三降低三投资三、折三旧费三和利三息的三角度三，则三希望三截面越小三越好三。综合三这些三因素三，使三年综三合费三用最三小时三所对三应的三母线三截面称为三母线三的经三济截三面，三对应三的电三流密三度称三为经三济电三流密三度。表7-三7为我三国目三前仍三然沿三用的三经济三电流三密度三值。▉母线三截面三选择—按经三济电三流密三度选三择表7-三7经济三电流三密度三值A/三mm2按经三济电三流密三度选三择母三线截三面按三下式三计算式中Ⅰma三x—通过三导体三的最三大工三作电三流，A；Jec—经济三电流三密度三，A/三mm2。▉母线三的选三择与三校验—母线三热稳三定校三验按正三常电三流及三经济三电流三密度三选出三母线三截面三后，三还应三按热稳定三校验三。按三热稳三定要三求的三导体三最小三截面三为（7-三33）式中Ⅰ∞—短路三电流三稳态三值三（A）Ks—集肤三效应三系数三，对三于矩三形母三线截三面在10三0m三m2以下，Ks=1。tdz—热稳三定计三算时三间，s。C—热稳三定系三数。▉母线三的选三择与三校验—母线三热稳三定校三验热稳三定系三数C值与三材料三及发三热温三度有三关。C值如三表7-三8。▉母线三的选三择与三校验—母线三动稳三定校三验各种三形状三的母三线通三常都三安装三在支三持绝三缘子三上，三当冲三击电流通三过母三线时三，电三动力三将使三母线三产生三弯曲三应力三，三因此三必须校验三母线三的动三稳定三性。安装三在同三一平三面内三的三三相母三线，三其中三间相三受力三最大三，即(7三-3三4)式中Kf—母线三形状三系数三，当三母线三相间三距离三远大三于母三线截三面周长三时，Kf=1。其三他情三况可三由有三关手三册查三得。l—母线三跨距三，(m三)；a—母线三相间三距，(m三)。▉母线三的选三择与三校验—母线三动稳三定校三验母线三通常三每隔三一定三距离三由绝三缘瓷三瓶自三由支三撑着三。因三此当母线三受电三动力三作用三时，三可以三将母三线看三成一三个多三跨距三载荷三均匀分布三的梁三，当三跨距三段在三两段三以上三时，三其最三大弯三曲力三矩为(7三-3三5)若只三有两三段跨三距时三，则(7三-3三6)式中Fma三x——一个三跨距三长度三母线三所受三的电三动力三（N）。▉母线三的选三择与三校验—母线三动稳三定校三验母线三材料三在弯三曲时三最大三相间三计算三应力三为(7三-3三7)式中W—母线三对垂三直于三作用三力方三向轴三的截三面系三数，三又称三抗弯矩（m3），三其值三与母三线截三面形三状及三布置三方式三有关三，对三常遇三到的几三种情三况的三计算三式列三于图7-三12中。要想三保证三母线三不致三弯曲三变形三而遭三到破三坏，三必须三使母三线的计算三应力三不超三过母三线的三允许三应力三，即三母线三的动三稳定三性校三验条件为三（7-三38）式中σal一母三线材三料的三允许三应力三，对三硬铝三母线σal=6三9M三Pa;对硬三铜母三线σal=1三37三MPa。▉母线三的选三择与三校验—母线三动稳三定校三验图母线三抗弯三矩W计算三表7—三12▉母线三的选三择与三校验—母线三动稳三定校三验如果三在校三验时三，三，则三必须三采取三措施三减小三母线三的计三算应力三，具三体措三施有三：将三母线三由竖三放改三为平三放；三放大三母线三截面，三但会三使投三资增三加；三限制三短路三电流三值能三使大三大减三小，三但须增设三电抗三器；三增大三相间三距离a；减三小母三线跨三距l的尺三寸，三此时三可以三根据三母线三材料三最大三允许三应力三来确三定绝三缘瓷三瓶之三间最三大允许跨三距，三即三（7-三38）式中F1—单位三长度三母线三上所三受的三电动三力（N/三m）当矩三形母三线水三平放三置时三，为三避免三导体三因自三重而三过分三弯曲三，所选三取的三跨距三一般三不超三过1.三5~三2m。考三虑到三绝缘三子支三座及三引下线安三装方三便，三常选三取绝三缘子三跨距三等于三配电三装置三间隔三的宽三度。▉电缆三的选三择与三校验—电缆三的基三本知三识电缆三的基三本结三构包三括导三电芯三、绝三缘层三、铅三包（三或铝三包）和保三护层三几个三部分三。供三配电三系统三中常三用的三电力三电缆三，按三其缆芯材三料分三为铜三芯和三铝芯三两大三类。三按其三采用三的绝三缘介三质分三油浸纸绝三缘和三塑料三绝缘三两大三类。电缆三制造三成本三高，三投资三大，三但是三具有三运行三可靠三、不三易受外界三影响三、不三需架三设电三杆、三不占三地面三、不三碍观三瞻等三优点三。电力三电缆三是根三据其三结构三类型三、电三压等三级和三经济三电流三密度来选三择，三并须三校验三以其三最大三长期三工作三电流三、正三常运三行情三况下的电三压损三失以三及短三路时三的热三稳定三进行三。短路三时的三动稳三定可三以不三必校三验。▉电缆三的选三择与三校验—按结构三类型三与额三定电三压选择1.按结三构类三型选三择电三缆（三即选三择电三缆的三型号三）根据三电缆三的用三途、三