《电力工程基础(第2版)》孙丽华省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

5/11/20241河北科技大学电气信息学院1/152第5章变电所一次系统5.1电气设备概述5.2高低压开关电器5.3高低压保护电器和限流电器5.4电力变压器5.5互感器5.6高低压成套配电装置5.7电气主接线5.8电气设备选择5.9变电所总体布置5/11/20242河北科技大学电气信息学院2/1525.1电气设备概述一次系统（一次回路）：二次系统（二次回路）：担负电能输送和分配任务系统。对一次系统进行监视、控制、测量和保护作用系统。一次系统中全部电气设备，称为一次设备。二次系统中全部电气设备，称为二次设备。5/11/20243河北科技大学电气信息学院3/152一次设备按其功效可分为以下几类：变换设备：如电力变压器、电流互感器、电压互感器等。开关设备：如断路器、隔离开关、负荷开关等。保护设备：如熔路器、避雷器、电抗器等。无功赔偿设备：如电力电容器、静止赔偿器等。成套配电装置：如高压开关柜、低压配电屏等。5/11/20244河北科技大学电气信息学院4/152

一、开关电器灭弧原理1．电弧产生：是触头间中性质点被游离结果。高电场发射热电发射碰撞游离热游离产生电弧游离方式有：5.2高低压开关电器2．电弧熄灭

电弧熄灭条件：使触头间电弧中去游离率大于游离率，即使离子消失速度大于离子产生速度。5/11/20245河北科技大学电气信息学院5/152去游离主要方式有：复合：指正、负带电质点重新结合为中性质点。扩散：指电弧中带电质点向周围介质扩散开去。3．交流电弧特征与熄灭交流电弧特征图5-1交流电弧伏安特征及电弧电流、电压波形a）伏安特征b）电流、电压波形图5/11/20246河北科技大学电气信息学院6/152假如暂态恢复电压高于弧隙介质强度，将发生弧隙击穿，电弧将会重燃；称为电击穿，假如暂态恢复电压低于弧隙介质强度，电弧就不会重燃，电路开断成功。交流电弧过零后，弧隙中同时存在着两个对立过程：交流电弧熄灭弧隙介质强度恢复过程：弧隙绝缘能力由熄弧后较低值逐步向正常值恢复过程，取决于灭弧介质和灭弧装置结构；弧隙电压恢复过程：弧隙电压从熄弧电压经电磁振荡逐步恢复到电源电压过程，取决于电路参数和负荷性质。5/11/20247河北科技大学电气信息学院7/1524．开关电器中惯用灭弧方法速拉灭弧法；冷却灭弧法；吹弧灭弧法（图5-2）；图5-2吹弧方式a）横吹b）纵吹1—电弧2—触头5/11/20248河北科技大学电气信息学院8/152长弧切短灭弧法（图5-3）；粗弧分细灭弧法；狭缝灭弧法（图5-4）；采取多断口灭弧；采取新型介质（SF6、真空）灭弧。图5-3长弧切短灭弧原理图5-4狭缝灭弧原理5/11/20249河北科技大学电气信息学院9/152

二、高压断路器1.高压断路器用途和基本结构2.对高压断路器基本要求绝缘应安全可靠；有足够动稳定性和热稳定性；有足够开断能力；动作速度快，熄弧时间短。用途：不但能通断正常负荷电流，而且能通断一定短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。结构：开断元件、支撑元件、传动元件、基座及操动机构结构特点：含有相当完善灭弧结构。5/11/202410河北科技大学电气信息学院10/1523.高压断路器类型油断路器图5-5SN10—10型高压少油断路器图5-5是SN10-10型少油断路器外形结构图。少油断路器优点：用油量少、体积小、重量轻、节约油和钢材、占地面积小。用于6～35kV配电装置中。多油断路器：油既作为灭弧介质，又作绝缘介质少油断路器：油只作为灭弧介质5/11/202411河北科技大学电气信息学院11/152六氟化硫（SF6）断路器：

按灭弧室结构分：双压式和单压式按对地绝缘方式分：落地罐式和瓷柱式图5-6为LW36-126型SF6断路器外形结构。其它型号外形结构图5-6LW36-126型SF6断路器优点：断流能力强、灭弧速度快、电绝缘性能好、检修周期长、没有燃烧爆炸危险等。缺点：要求加工精度高，密封性能好，价格较昂贵。双压式：结构复杂，辅助设备多，性能较差单压式：结构简单，可靠性高，便于维护5/11/202412河北科技大学电气信息学院12/152真空断路器：利用真空作为灭弧介质和绝缘介质，其触头装在真空灭弧室内。图5-7为真空断路器灭弧室结构。图5-7真空断路器灭弧室结构1—静触头2—动触头3—屏蔽罩4—波纹管5—导电杆6—外壳当前，国际上真空断路器设计、制造单位主要是德国西门子企业和ABB企业两大派别。西门子企业代表产品有3AF、3AG及3AH等；ABB企业代表产品有VD4。5/11/202413河北科技大学电气信息学院13/152引进技术并国产化产品，如ZN12-12、ZN18-12、ZN21-12、ZN67-12分别是引进西门子3AF、日本东芝企业VK、比利时EIB企业产品和日本三菱电机VPR型真空断路器等。在借鉴国外同类产品基础上开发产品，如ZN63-12和ZN65-12分别效仿ABBVD4和西门子3AH。自行设计产品，如ZN15-12、ZN28-12、ZN30-12等。国内生产真空断路器归纳起来大致可分为三类：

图5-8和图5-9分别为ZN28A-12型户内式和ZW32-12型户外式真空断路器外形结构。其它型号外形结构5/11/202414河北科技大学电气信息学院14/152图5-11ZN28A-12型真空断路器图5-12ZW32-12型户外高压真空断路优点：体积小、重量轻、动作快、寿命长、操作噪声小、安全可靠、便于维护。缺点：价格较贵。5/11/202415河北科技大学电气信息学院15/152高压断路器型号：5/11/202416河北科技大学电气信息学院16/1524.断路器操作机构说明：断路器合闸时，操作机构必须克服断路器开断弹簧阻力和可动部分重量及摩擦阻力等，所以合闸操作需做功很大；断路器跳闸时，只要将维持机构脱扣器释放打开，在跳闸弹簧作用下可快速跳闸，所以跳闸操作所需做功很小。手动式（CS型）直流电磁式（CD型）弹簧储能式（CT型）操作机构是指用以进行断路器合闸、保持合闸位置和跳闸设备，每种操作机构均包含合闸机构、跳闸机构和维持机构三部分。能手动跳、合闸和远距离跳闸，不能远距离合闸，操作电源为交流。能手动和远距离跳合闸，便于实现自动化，结构简单，零件数量少，工作可靠，制造成本低，但需直流操作电源，且合闸功率大。能手动和远距离跳合闸，结构复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，但可用交流操作电源，还可实现一次重合闸。5/11/202417河北科技大学电气信息学院17/1525.高压断路器基本参数额定电压UN：指断路器长久正常工作所能承受电压。额定电流IN：指断路器允许长久经过最大工作电流。额定开断电流IN.oc：指断路器在额定电压下能够正常开断最大短路电流，它表征断路器开断能力。额定开断容量SN.oc：指断路器额定电压和额定开断电流乘积，即说明：假如断路器实际运行电压U低于额定电压UN而额定开断电流不变，此时开断容量应修正为：5/11/202418河北科技大学电气信息学院18/152热稳定电流

Its：表征断路器承受短路电流热效应能力。动稳定电流

imax：表征断路器承受短路电流力效应能力。分闸时间：指断路器从得到分闸命令起，到三相电弧完全熄灭为止一段时间，它包含断路器固有分闸时间和燃弧时间两部分。合闸时间：指断路器从接到合闸命令起，到三相触头刚接触为止一段时间。

固有分闸时间：指断路器从得到分闸命令起，到主触头刚分离一段时间；燃弧时间：指从主触头分离到三相电弧完全熄灭一段时间。5/11/202419河北科技大学电气信息学院19/152

三、高压隔离开关（俗称刀闸）1.隔离开关用途结构特点：没有灭弧装置。

隔离电压：隔离开关断开后在电路中能够造成一显著可见断开点，建立可靠绝缘间隙，确保检修人员安全。倒闸操作：合闸时，先合上隔离开关，后合上断路器；跳闸时，先断开断路器，后断开隔离开关。分、合小电流：能够接通或断开电流较小回路（如电压互感器、避雷器、空载母线、励磁电流不超出2A空载变压器、电容电流不超出5A空载线路等）。5/11/202420河北科技大学电气信息学院20/1522.高压隔离开关类型按安装地点分：户内式和户外式；按绝缘支柱数目分：单柱式、双柱式和三柱式；按刀闸运行方式分：水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式；按有没有接地刀闸分：单接地刀闸、双接地刀闸和无接地刀闸。5/11/202421河北科技大学电气信息学院21/152户内式隔离开关图5-10为GN8-10型户内隔离开关外形结构。图5-10GN8-10型隔离开关1—上接线端子2—静触头3—闸刀4—套管绝缘子5—下接线端子6—框架7—转轴8—拐臂9—升降绝缘子10—支持绝缘子5/11/202422河北科技大学电气信息学院22/152户外式隔离开关图5-11为GW4-110型双柱式户外隔离开关外形结构。图5-11GW4-110型双柱式隔离开关1—接线座2—主触头3—接地刀闸触头4—支柱绝缘子5—主闸刀传动轴6—接地刀闸传动轴7—轴承座8—接地刀闸9—交叉连杆5/11/202423河北科技大学电气信息学院23/152图5-12为GW5-110D型V形户外隔离开关外形结构。图5-12GW5-110D型V形双柱式隔离开关1—主闸刀底座2—接地静触头3—出线座4—导电带5—绝缘子6—轴承座7—伞齿轮8—接地刀闸5/11/202424河北科技大学电气信息学院24/152隔离开关操作机构：手动式、电动式和气动式隔离开关型号：5/11/202425河北科技大学电气信息学院25/152

四、高压负荷开关结构特点：有简单灭弧装置。

功效：能够接通或断开正常负荷电流，但不能切断短路电流；多与高压熔断器配合使用。有显著断开点，含有隔离开关作用。负荷开关分类：按安装地点分：户内式和户外式；

按灭弧介质不一样分：压气式、产气式、真空式、SF6负荷开关；5/11/202426河北科技大学电气信息学院26/152负荷开关型号：5/11/202427河北科技大学电气信息学院27/152图5-13和图5-14分别为ZFN-10型户内高压真空负荷开关和ZFN-10R型高压真空负荷开关-熔断器组合电器外形结构。图5-13ZFN-10型高压真空负荷开关图5-14ZFN-10R型高压真空负荷开关其它真空负荷开关外形结构如图所表示。5/11/202428河北科技大学电气信息学院28/152

五、低压开关1．低压刀开关按极数分：有单极、双极和三极三种;按用途分：有单投和双投两种；按操作方式分：直接手柄操作和连杆操作两种；按灭弧结构分，有不带灭弧罩和带灭弧罩两种。低压刀开关分类说明：不带灭弧罩刀开关只能在无负荷下操作，可作低压隔离开关使用；带灭弧罩刀开关能通断一定负荷电流。5/11/202429河北科技大学电气信息学院29/152

图5-15为HD13型刀开关外形结构。低压刀开关型号5/11/202430河北科技大学电气信息学院30/152图5-15HD13型刀开关1—上接线端子2—钢栅片灭弧罩3—闸刀4—底座5—下接线端子6—主轴7—静触头8—连杆9—操作手柄5/11/202431河北科技大学电气信息学院31/1522．低压刀熔开关HR系列刀熔开关是将HD型刀开关闸刀换以含有刀形触头RT型熔断器熔管，含有刀开关和熔断器双重功效。刀熔开关型号:5/11/202432河北科技大学电气信息学院32/1523．低压负荷开关由低压刀开关与低压熔断器串联组合而成，含有带灭弧罩刀开关和熔断器双重功效，既能够带负荷操作，又能进行短路保护。惯用低压负荷开关有HH和HK两种系列:HH系列：为封闭式负荷开关，外装铁壳，俗称铁壳开关；HK系列：为开启式负荷开关，外装胶盖，俗称胶壳开关。5/11/202433河北科技大学电气信息学院33/152

六、低压断路器（低压自动开关或空气开关）功效：既能带负荷通断电路，又能在线路发生短路、过负荷、低电压（或失压）等故障时自动跳闸。1.低压断路器工作原理过流脱扣器：用于短路或过负荷保护；失压（欠压）脱扣器：用于失电压或欠电压保护；图5-16低压断路器动作原理图1—主触头2—跳钩3—锁扣4—分励脱扣器5—失压脱扣器6—过流脱扣器7—热脱扣器8—加热电阻9、10—脱扣按钮5/11/202434河北科技大学电气信息学院34/1522．低压断路器分类按灭弧介质分：有空气断路器和真空断路器等；按操作方式分：有手动操作、电磁铁操作和电动机储能操作；按用途分：有、电动机保护用、照明用和漏电保护用等。热脱扣器：用于线路或设备长时间过负荷保护；分励脱扣器：用于远距离跳闸。配电用按保护性能分按结构型式分：塑料外壳式和万能式非选择型：瞬时动作，作短路保护选择型：两段式和三段式保护特征智能型：脱扣器为微处理器5/11/202435河北科技大学电气信息学院35/152两段式：瞬时和长延时；三段式：瞬时、短延时和长延时。图5-17低压断路器保护特征a）两段式保护特征b）三段式保护特征5/11/202436河北科技大学电气信息学院36/152低压断路器型号：又称装置式自动开关，其全部机构和导电部分均装设在一个塑料外壳内，仅在壳盖中央露出操作手柄，供手动操作之用，如图5-18所表示。塑料外壳式低压断路器（DZ系列）5/11/202437河北科技大学电气信息学院37/152图5-18装置式低压断路器操作手柄有三个位置：合闸位置：手柄扳向上方，跳钩被锁扣扣住，自由脱扣位置：手柄位于中间位置，主触头断开，跳钩被释放（脱扣）分闸和再扣位置：手柄扳向下方，主触头断开，跳钩又被锁扣扣住——“再扣”操作特点：采取钢灭弧栅，脱扣器脱扣速度快，整个断路时间不超出一个周期（0.02s），且断流能力也较大。5/11/202438河北科技大学电气信息学院38/152又称框架式自动开关。它无外壳，其全部机构和导电部分敞开地装设在塑料或金属框架上。因为它保护方案和操作方式较多，装设地点也很灵活，故称“万能式”或“框架式”。

图5-19和图5-20分别为DW15和CW1系列低压断路器外形结构图。万能式低压断路器特点：合闸操作方式较多，可手柄操作、杠杆操作、电磁铁操作和电动机操作；采取钢灭弧栅，灭弧断流能力较强，但因为操作机构影响，动作稍慢，断路时间在一个周期（0.02s）以上。5/11/202439河北科技大学电气信息学院39/152图5-19DW15型低压断路器1—操作手柄2—自由脱扣机构3—失压脱扣器4—过流脱扣器电流调整螺母5—过流脱扣器6—辅助触点（联锁触点）7—钢栅片灭弧罩5/11/202440河北科技大学电气信息学院40/152图5-20CW1系列智能型万能式低压断路器5/11/202441河北科技大学电气信息学院41/1525.3高低压保护电器和限流电器

一、熔断器功效：对电路及其设备进行短路或过负荷保护.高压熔断器型号（一）高压熔断器5/11/202442河北科技大学电气信息学院42/1521．户内式熔断器户内式熔断器惯用型号有RN1和RN2两种，二者外形结构如图5-21所表示。其熔管内部结构如图5-22所表示。图5-21RN1、RN2型高压熔断器1—瓷熔管2—金属管帽3—弹性触座4—熔断器指示5—接线端子6—瓷绝缘子7—底座图5-22RN1、RN2型熔断器熔管内部结构图1—金属管帽2—瓷管3—工作熔体4—指示熔体5—锡球6—石英砂填料7—熔断器指示器用于保护电力线路和电力变压器，熔体为一根或几根并联，额定电流较大。用于保护电压互感器，熔体为单根，额定电流较小（0.5A）。5/11/202443河北科技大学电气信息学院43/152特点：灭弧能力很强，灭弧速度很快，能在短路电流未到达冲击值以前完全熄灭电弧，属于“限流”式熔断器。2．户外式熔断器户外跌落式熔断器惯用型号有RW4和RW10两种，图5-23为RW4型外形结构。特点：灭弧能力不强，灭弧速度不高，不能在短路电流到达冲击值以前熄灭电弧，属于“非限流”式熔断器。5/11/202444河北科技大学电气信息学院44/152图5-23RW4型高压跌落式熔断器1—上接线端子2—上静触头3—上动触头4—管帽5—操作环6—熔管7—铜熔丝8—下动触头9—下静触头10—下接线端子11—绝缘瓷瓶12—固定安装板5/11/202445河北科技大学电气信息学院45/152

（二）低压熔断器低压熔断器有瓷插式（RC型）、螺旋式（RL型）、无填料密闭管式（RM型）、有填料密闭管式（RT型）等。低压熔断器型号5/11/202446河北科技大学电气信息学院46/1521．RM10型密闭管式熔断器图5-24为RM10型熔断器结构图。熔体采取变截面锌熔片以改进熔断器保护性能。特点：结构简单、更换熔体方便、运行安全可靠，但灭弧能力较差，不能在短路电流到达冲击值以前熄灭电弧，属于“非限流”式熔断器。图5-24RM10型低压熔断器1—铜帽2—管夹3—纤维熔管4—触刀5—变截面锌熔片5/11/202447河北科技大学电气信息学院47/1522．RT0型有填料管式熔断器它栅状铜熔体含有引燃栅，熔体含有变截面小孔和“锡桥”，熔管内有石英砂填料，所以灭弧能力很强，有“限流”作用。特点：保护性能好，断流能力大，但熔体为不可拆式，熔断后整个熔断器报废，不够经济。图5-25为RT0型熔断器结构图。3．RZ1型自复式熔断器RZ1型自复式熔断器结构如图5-26所表示。它采取金属钠作熔体。

5/11/202448河北科技大学电气信息学院48/152图5-25RT0型低压熔断器a）熔体b）熔管c）熔断器d）操作手柄1—栅状铜熔体2—触刀3—瓷熔管4—熔断器指示5—端面盖板6—弹性触座7—瓷底座8—接线端子9—扣眼10—绝缘拉手手柄5/11/202449河北科技大学电气信息学院49/152

特点：既能切断短路电流，又能自动恢复供电，缩短了停电时间。

二、避雷器避雷器是一个用来限制雷电过电压保护电器，它可预防雷电过电压沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，危害电气设备绝缘。图5-26RZ1型自复式熔断器1—接线端子2—云母玻璃3—氧化瓷管4—不锈钢外壳5—钠熔体6—氩气7—接线端子避雷器应与被保护物并联，装在被保护物电源侧，如图5-27所表示。5/11/202450河北科技大学电气信息学院50/1521.保护间隙（角型避雷器）由两个圆钢型电极组成，其中一个电极接线路，另一个电极接地。主要用于室外且负荷不主要线路上。2.管型避雷器（排气式避雷器）由外部间隙s1、内部间隙s2和产气管组成，其结构原理如图5-28所表示。图5-27避雷器保护原理图图5-28管型避雷器结构原理图1—产气管2—棒形电极3—环形电极4—螺母s1—外部间隙s2—内部间隙5/11/202451河北科技大学电气信息学院51/152管型避雷器型号3.阀型避雷器阀型避雷器由火花间隙和阀片组成，如图5-29所表示。用金刚砂（SiC）颗粒和结合剂在一定温度下烧结而成非线性电阻元件，它阻值随经过电流大小而改变，当经过电流较大时，电阻值很小；当经过电流较小时，电阻值很大。阀型避雷器象一个阀门：对雷电流，阀门打开使其泄入大地；对工频续流，阀门关闭，快速切断电路。5/11/202452河北科技大学电气信息学院52/152图5-29阀型避雷器结构原理图阀型避雷器型号4.金属氧化物避雷器（压敏避雷器）它没有火花间隙，只有压敏电阻片（以氧化锌为主要材料），含有良好非线性特征。优点：通断容量大、残压低、动作快速、可靠性高、维护简单，对大气过电压和雷电过电压都能起到很好保护作用。5/11/202453河北科技大学电气信息学院53/152金属氧化物避雷器型号

三、限流电抗器作用：限制短路电流。5/11/202454河北科技大学电气信息学院54/152电抗器基本参数：额定电抗百分数，它等于在电抗器中流过额定电流时感抗压降占其额定电压百分数，即电抗器布置方式：三相垂直布置、品字型布置和三相水平布置，如图5-30所表示。Why?图5-30电抗器布置方式a）垂直布置b）品字型布置c）水平布置注意：电抗器垂直布置时，B对应放在A、C相中间；品字型布置时，不应将A、C相重迭在一起。5/11/202455河北科技大学电气信息学院55/1525.4电力变压器

一、电力变压器惯用类型及联结组别1．电力变压器惯用类型按用途分：有升压和降压变压器；按相数分：有单相和三相变压器；按绕组材料分：有铜绕组和铝绕组变压器；按绕组型式分：有双绕组、三绕组和自耦变压器；按调压方式分：有没有载调压和有载调压变压器；按绕组绝缘和冷却方式分：有油浸式、干式（环氧树脂浇注绝缘）和充气式（SF6气体）变压器;按容量系列分：有R8系列和R10系列。5/11/202456河北科技大学电气信息学院56/152电力变压器型号

图5-31和图5-32分别为三相油浸式电力变压器和三相干式变压器外形结构。5/11/202457河北科技大学电气信息学院57/152图5-32三相干式变压器图5-31油浸式电力变压器1—信号温度计2—铭牌3—吸湿器4—油枕（储油柜）5—油位指示器（油标）6—防爆管7—瓦斯继电器8—高压套管9—低压套管10—分接开关11—油箱12—铁芯13—绕组及绝缘14—放油阀15—小车16—接地端子5/11/202458河北科技大学电气信息学院58/1522．电力变压器联结组别双绕组电力变压器采取以下三种联结组别：YN,d11接线：用于高压侧为110kV及以上大电流接地系统中变压器。Y,d11接线：用于高压侧为35～60kV，低压侧为6～10kV输配电系统。其低压侧采取三角形接法能够改进电网电压波形，从而使三次谐波电流只能在三角形绕组内形成环流，不致于传输到用户和供电线路中去。Y,yn0接线：用于高压侧为6～10kV，低压侧为380/220V配电变压器，其低压侧引出中性线，组成三相四线制供电。5/11/202459河北科技大学电气信息学院59/152近年来，D,yn11接线配电变压器已在被逐步推广和应用，它有以下优点：规程要求：Y,yn0接线变压器中性线电流不得超出二次绕组额定电流25%，而D,yn11接线变压器中性线电流不得超出二次绕组额定电流75%。D,yn11接线变压器能有效地抑制3整数倍高次谐波电流影响。D,yn11接线变压器较Y,yn0接线变压器更有利于低压侧单相接地短路故障切除。Dyn11接线变压器承受单相不平衡负荷能力远比Y,yn0接线变压器大。5/11/202460河北科技大学电气信息学院60/152

二、电力变压器过负荷能力1.变压器额定容量和实际容量变压器额定容量：是指在要求环境温度下，在要求使用年限（普通为20年）内，室外安装时，所能连续输出最大视在功率。最高气温+40℃，最高日平均气温+30℃，最高年平均气温+20℃。假如变压器安装地点年平均气温20℃，则每升高1℃，变压器容量就要降低1%，则变压器实际容量为室外变压器：室内变压器：5/11/202461河北科技大学电气信息学院61/1522.变压器正常过负荷油浸式变压器允许过负荷包含以下两部分：因为昼夜负荷不均匀而考虑变压器过负荷：可由变压器日负荷系数和最大负荷连续时间t在图5-33所表示曲线上确定允许过负荷倍数；因为夏季（6、7、8三个月）欠负荷而在冬季（12、1、2三个月）考虑变压器过负荷：图5-33油浸式变压器允许过负荷曲线图5/11/202462河北科技大学电气信息学院62/152当夏季平均日负荷曲线中最大负荷Sm低于变压器实际容量ST时，则每低1%，可在冬季过负荷1%，但最高不得超出15%，即其允许过负荷倍数为≤1.15则变压器总过负荷倍数为：

对室内变压器，≤1.2；对室外变压器，≤1.3。所以，变压器在冬季正常过负荷能力为≤（1.2～1.3）ST5/11/202463河北科技大学电气信息学院63/1523.变压器事故过负荷是指并联运行变压器组中一台变压器退出运行，另一台变压器所承受过负荷。变压器事故过负荷运行时间不得超出表5-1所要求时间。表5-1电力变压器事故过负荷运行允许时间油浸自冷式变压器过负荷值（%）30456075100200允许时间∕min120804520101.5干式变压器过负荷值（%）102030405060允许时间∕min75604532165运行规程要求：变压器在事故下一台运行时，假如油浸式变压器日负荷率β≤0.75，变压器能够连续6h过负荷40%，但过负荷天数不能超出5天。5/11/202464河北科技大学电气信息学院64/152

三、变电所主变压器台数和容量选择1.变压器台数选择标准总降压变电所主变压器台数选择：为确保供电可靠性，普通应装两台主变压器;若只有一条电源进线，或变电所可由低压侧电网取得备用电源时，可装一台主变压器;若绝大部分负荷为三级负荷，其少许二级负荷可由邻近低压电力网取得备用电源时，可装一台主变压器。5/11/202465河北科技大学电气信息学院65/152车间变电所变压器台数选择：对有大量一、二级负荷变电所，应满足电力负荷对供电可靠性要求，应采取两台变压器；对只有二级负荷而无一级负荷变电所，且能从邻近车间变电所取得低压备用电源时，可采取一台变压器；对季节性负荷或昼夜负荷改变较大时，应使变压器在经济状态下运行，可用两台变压器供电;除上述情况外，车间变电所可采取一台变压器。5/11/202466河北科技大学电气信息学院66/1522.变压器容量选择标准装有一台变压器变电所：主变压器容量应满足全部用电设备总计负荷需要，即ST≥S30

装有两台变压器变电所：每台变压器容量应同时满足以下两个条件：车间变电所变压器容量上限值：普通不宜大于1250kVA。

任一台变压器单独运行，应满足总计负荷S30大约70%需要，即ST≈0.7S30任一台变压器单独运行，应满足全部一、二级负荷需要，即ST≥5/11/202467河北科技大学电气信息学院67/1525.5互感器

一、概述互感器在供配电系统中作用是：使测量仪表、继电器等二次设备与主电路隔离；使测量仪表、继电器等标准化，有利于大批量生产；使测量仪表、继电器等二次设备使用范围扩大。

二、电流互感器1.电流互感器工作原理一次绕组：匝数极少，导线很粗，串联一次回路中；二次绕组：匝数很多，导线很细，与测量仪表、继电器等电流线圈串联。5/11/202468河北科技大学电气信息学院68/152电流互感器一次电流I1与二次电流I2之间关系为式中，Ki为电流互感器变流比，。2．电流互感器误差电流互感器简化等值电路和相量图如图5-35所表示。图5-34电流互感器原理接线图5/11/202469河北科技大学电气信息学院69/152依据磁势平衡原理可知:∴由相量图可知，与不但在数值上不相等，而且相位也不相同，即出现了电流误差和相位误差。图5-35电流互感器等值电路和相量图a）等效电路b）相量图5/11/202470河北科技大学电气信息学院70/152电流误差fi（又称比值差）：是二次电流乘以额定变流比Ki与一次电流数值差百分数，即相位误差（又称角差）：是与相角差，并要求若超前于，为正值，反之为负值。因为很小，由图5-35可得：5/11/202471河北科技大学电气信息学院71/152复合误差：在稳态情况下，电流互感器二次电流瞬时值乘以额定变比后与一次电流瞬时值之差有效值占一次电流有效值百分数，即电流互感器误差与以下原因相关：与励磁安匝大小相关：励磁安匝加大时，误差加大。一次电流大小相关：在额定值范围内，一次电流增大时，误差减小，当一次电流在额定值附近时，误差最小。与二次负荷阻抗大小相关：二次负荷阻抗加大时，误差加大。5/11/202472河北科技大学电气信息学院72/1523.电流互感器准确度等级和额定容量与二次负荷功率因数相关：功率因数减小时，电流误差将加大，而相位误差相对减小。电流互感器准确度等级：依据测量误差大小，电流互感器可分为0.2、0.5、1、3、5P、10P等级。（表5-2~5-3）电流互感器额定容量：指电流互感器在额定二次电流和额定二次阻抗下运行时，二次绕组输出容量，即注意：同一台电流互感器使用在不一样准确度等级时，其额定容量也不一样。5/11/202473河北科技大学电气信息学院73/152电流互感器10%误差曲线：电流互感器10%误差曲线，是指电流互感器误差为10%时，一次电流倍数与二次负荷阻抗最大允许值关系曲线，如图5-36所表示。保护用电流互感器要求其复合误差限值为10%，所以应按10%误差曲线进行校验。图5-36电流互感器10%误差曲线5/11/202474河北科技大学电气信息学院74/152按一次电压分：有高压和低压两大类；按一次线圈匝数分：有单匝式和多匝式；按安装地点分：有户内式和户外式；按用途分：有测量用和保护用两大类；按准确度等级分：有0.2、0.5、1、3、5P、10P等级；按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）；按安装型式分：有穿墙式、母线式、套管式、支持式等。4.电流互感器类型5/11/202475河北科技大学电气信息学院75/152电流互感器型号5/11/202476河北科技大学电气信息学院76/152图5-37LQJ-10型电流互感器1—一次接线端子2—一次绕组3—二次接线端子4—铁心5—二次绕组6—警告牌LQJ-10型电流互感器：其外形结构如图5-37所表示，有两个铁心和两个二次线圈，0.5级用于测量，3级用于继电保护。5/11/202477河北科技大学电气信息学院77/152图5-40LMZJ1-0.5型电流互感器1—铭牌2—一次母线穿孔3—铁心4—安装板5—二次接线端子LMZJ1-0.5型电流互感器：其外形结构如图5-38所表示，属于单匝式电流互感器，互感器铁心为环形（5～800A）或矩形卷铁心（1000～3000A）。5/11/202478河北科技大学电气信息学院78/152LCWD1—35型电流互感器：其外形结构如图5-39所表示，为链式、瓷绝缘、户外用电流互感器，主要用于35kV电力系统中，供电流、电能测量和继电保护用。图5-39LCWD1—35型电流互感器5.电流互感器极性与接线方式电流互感器极性：采取“减极性”标准。减极性：在一次绕组和二次绕组同极性端（同名端）同时加入某一同相位电流时，两个绕组产生磁通在铁心中同方向。通常，一次绕组出线端子标为L1和L2，二次绕组出线端子标为K1和K2，其中L1和K1为同名端，L2和K2为同名端。假如一次电流从极性端流入时，则二次电流应从同极性端流出。5/11/202479河北科技大学电气信息学院79/152电流互感器接线方式图5-40电流互感器接线方式a）一相式接线b）两相不完全星形接线c）两相电流差接线d）三相完全星形接线一相式接线：用于负荷平衡三相电路中。两相不完全星形接线：用于中性点不接地三相三线制系统中。两相电流差接线：用于中性点不接地三相三线制系统中。三相完全星形接线：用于三相四线制或三相三线制系统中。又叫两相V形接线5/11/202480河北科技大学电气信息学院80/152

三、电压互感器1.电压互感器工作原理一次绕组：匝数很多，并联在供电系统一次电路中；二次绕组：匝数极少，与电压表、继电器电压线圈等并联。式中，Ku为电压互感器变压比，。5.电流互感器使用注意事项电流互感器在工作时二次侧绝对不允许开路；电流互感器二次侧必须有一端接地。图5-41电压互感器原理接线图5/11/202481河北科技大学电气信息学院81/1522.电压互感器误差电压互感器等效电路和相量图如图5-42所表示。图5-42电压互感器等值电路和相量图a）等效电路b）相量图5/11/202482河北科技大学电气信息学院82/152由相量图可知，与不但在数值上不相等，而且相位也不相同，即出现了电压误差和相位误差。电压误差fu（又称比值差）：是二次电压乘以额定变压比Ku与一次电压数值差百分数，即相位误差（又称角差）：是与相角差，并要求若超前于，为正值，反之为负值。5/11/202483河北科技大学电气信息学院83/152电压互感器误差包含以下两部分：空载误差：由引发误差，其数值大小主要取决于铁心材料和制造工艺优劣；负载误差：由引发误差，其数值大小与二次侧负荷大小和功率因数相关。3.电压互感器准确度等级和额定容量电流互感器准确度等级：指在要求一次电压和二次负荷改变范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差最大值，0.2、0.5、1、3、3P、6P等级。（表5-4）电流互感器额定容量：指对应于最高准确度等级容量。5/11/202484河北科技大学电气信息学院84/1524.电压互感器类型按相数分：有单相和三相两大类；按用途分：有测量用和保护用两大类；按准确度等级分，有0.2、0.5、1、3、3P、6P等级；按安装地点分：有户内式和户外式；按绝缘介质分：有油浸式和干式（含环氧树脂浇注式）。电压互感器型号5/11/202485河北科技大学电气信息学院85/152图5-43为JDJ-10型电压互感器外形结构。图5-43JDJ-10型电压互感器JDJ型单相双绕组油浸式电压互感器：用于6～35kV电力系统中，供电压、电能、功率测量和继电保护用。JSJW型三相三线圈五芯柱油浸式电压互感器：用于小电流接地系统中电压、电能测量和绝缘监视。该系列电压互感器有两个二次绕组，一个接成星形，供测量和继电保护用，另一个接成开口三角形，用来监视线路绝缘情况。JSJW型5/11/202486河北科技大学电气信息学院86/152图5-44JDZJ-10型电压互感器1—一次接线端子2—高压绝缘套管3—一、二次绕组4—铁心5—二次接线端子JDZJ型单相三绕组环氧树脂浇注绝缘绝缘电压互感器：用于小电流接地系统中电压、电能测量和绝缘监视。额定电压为，采取Y0/Y0/∆（开口三角形）接线。图5-44为JDZJ-10型电压互感器外形结构。5/11/202487河北科技大学电气信息学院87/1525.电压互感器极性与接线方式电压互感器极性：采取“减极性”标准。通常，单相电压互感器一次绕组出线端子标为A和X，二次绕组出线端子标为a和x，其中A和a为同名端，X和x为同名端。假如一次电压方向由A指向X，则二次电压方向由a指向x。电压互感器接线方式（见图5-51）单相式接线（见图5-51a）：可测量一个线电压。V/V形接线（见图5-51b）：可测量三个线电压。5/11/202488河北科技大学电气信息学院88/1526.电压互感器使用注意事项电压互感器在工作时二次侧绝对不允许短路；电压互感器二次侧必须有一端接地。Y0/Y0形接线（见图5-51c）：可测量电网线电压，并可供电给接相电压绝缘监视电压表。Y0/Y0/∆（开口三角）形接线（见图5-51d）：接成Y0二次绕组，接绝缘监视电压表；接成开口三角形辅助二次绕组，组成零序电压过滤器。5/11/202489河北科技大学电气信息学院89/152图5-51电压互感器接线方式a）单相式接线b）V/V形接线c）Y0/Y0形接线d）Y0/Y0/（开口三角）形接线5/11/202490河北科技大学电气信息学院90/1525.6高低压成套配电装置

一、概述

成套配电装置是按一定线路方案将相关一、二次设备组装而成一个成套设备产品，供供配电系统作控制、监测和保护之用。成套配电装置中安装有开关电器、监测仪表、保护和自动装置以及母线、绝缘子等。成套配电装置分为高压成套配电装置（即高压开关柜）、低压成套配电装置（含配电屏、盘、柜、箱）和全封闭组合电器等。5/11/202491河北科技大学电气信息学院91/152二、高压开关柜高压开关柜分类按开关电器安装方式分，有固定式和手车式；按开关柜隔室结构分，有金属封闭铠装式、间隔式和箱式等；按断路器手车安装位置分，有落地式和中置式；按用途分，有馈线柜、电压互感器柜、避雷器柜、电能计量柜、高压电容器柜、高压环网柜等。5/11/202492河北科技大学电气信息学院92/152高压开关柜型号5/11/202493河北科技大学电气信息学院93/152高压开关柜“五防”闭锁功效（1）固定式开关柜预防误跳、误合断路器；预防带负荷分、合隔离开关；预防带电挂接地线；预防带地线合闸；预防误入带电间隔。指柜体内高压断路器等主要电气设备安装位置固定，其特点是价格低，内部空间大，运行维护方便。固定式开关柜主要产品有GG—1A（F）型、KGN型铠装式、XGN型箱式、HXGN型环网柜等。5/11/202494河北科技大学电气信息学院94/152图5-46GG—1A（F）型高压开关柜（2）手车式开关柜指柜体内高压断路器等主要电气设备安装在可移动手车上。其特点是灵活性好、检修安全、供电可靠性高、安装紧凑和占地面积小等优点，但价格较贵。手车式开关柜主要产品有JYN型间隔式和KYN型铠装式。

图5-47为KYN28—12型金属铠装移开式开关柜外形结构。5/11/202495河北科技大学电气信息学院95/152图5-47KYN28-12铠装移开式开关柜三、低压成套配电装置1.低压配电屏低压配电屏分类按其结构型式分：有固定式和抽屉式两种。固定式低压配电屏有PGL型和GGD型；抽屉式低压配电屏有GCS型和GCK型。多米诺组合式低压开关柜5/11/202496河北科技大学电气信息学院96/152多米诺（DOMINO）开关柜特点：柜内设有电缆通道，柜顶及柜底设有电缆进口，进出电缆安装方便；各回路采取间隔式布置，有故障时可互不影响；门上设有机械联锁或电气联锁，以确保安全；抽屉含有工作、试验、分离和抽出四个位置，且相同规格抽屉含有交换性；含有自动排气防爆功效；断流能力大。5/11/202497河北科技大学电气信息学院97/1522.低压配电箱种类：分为照明配电箱、动力配电箱；安装方式：靠墙式、悬挂式和嵌入式。四、全封闭组合电器（GIS）

全封闭组合电器是将变电站中除变压器以外一次设备，包含断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线、出线套管和电缆终端等元件，按变电所主接线要求，经优化设计有机地组合成一个整体，各元件高压带电部位均封闭于接地金属壳内，并充以SF6气体作为绝缘和灭弧介质，称之为SF6气体绝缘变电站，简称GIS。GIS优点：结构紧凑、不受外界环境影响、运行可靠性高、检修周期长。5/11/202498河北科技大学电气信息学院98/1525.7电气主接线一、概述电气主接线，又叫一次接线，是由各种开关电器、变压器、互感器、线路、电抗器、母线等按一定次序连接而成接收和分配电能总电路。对主接线基本要求是：安全：确保在进行任何切换操作时人身和设备安全。可靠：应满足各级电力负荷对供电可靠性要求。灵活：应能适应各种运行方式操作和检修、维护需要。经济：在满足以上要求前提下，主接线应力争简单，尽可能降低一次性投资和年运行费用。5/11/202499河北科技大学电气信息学院99/152二、电气主接线基本形式1.线路—变压器单元接线图5-48线路-变压器单元接线高压侧仅设置负荷开关高压侧采取户外跌落式熔断器高压侧采取负荷开关与熔断器串联高压侧采取隔离开关与断路器串联优点：接线简单，所用电气设备少，配电装置简单，节约投资。缺点：供电可靠性都不高，只可供三级负荷。5/11/2024100河北科技大学电气信息学院100/1522.单母线接线优点：接线简单、使用设备少、操作方便、投资少、便于扩建。缺点：当母线及母线隔离开关故障或检修时，将造成整个配电装置停电；当检修一回路断路器时，该回路要停电。所以，单母线接线供电可靠性和灵活性均较差，只适合用于容量小和用户对供电可靠性要求不高场所。母线又称汇流排，用于聚集和分配电能。图5-49单母线接线5/11/2024101河北科技大学电气信息学院101/1523.单母线分段接线用隔离开关分段：运行可靠性和灵活性较差。图5-50单母线分段接线分段运行：正常情况下分段开关是打开。并列运行：正常情况下分段开关是闭合。单母线分段接线有两种运行方式：用断路器分段：运行可靠性和灵活性都较大。优点：既保留了单母线接线优点，又提升了供电可靠性。缺点：某一回路断路器检修时，该回路要长时间停电。5/11/2024102河北科技大学电气信息学院102/1524.单母线带旁路母线接线图5-51中，W2为旁路母线，QF2为旁路断路器，QS3、QS4、QS7、QS10、QS13为旁路隔离开关。图5-51单母线带旁路母线接线优点：供电可靠性高，检修出线断路器时，不需停电。缺点：需增加一组母线、专用旁路断路器和旁路隔离开关等设备，使配电装置复杂，投资增大，且隔离开关要用来操作，增加了误操作可能性。5/11/2024103河北科技大学电气信息学院103/1525.双母线接线双母线接线有两种运行方式：只有一组母线工作：正常运行时母联打开（两侧隔离开关闭合），全部回路接在工作母线上，相当于单母线运行。两组母线同时工作，互为备用：正常运行时母联闭合，相当于单母线分段接线。图5-52双母线接线5/11/2024104河北科技大学电气信息学院104/152双母线接线优点：轮换检修母线而不致中止供电；检修任一回路母线隔离开关时仅使该回路停电；工作母线发生故障时，经倒闸操作这一段停电时间后可快速恢复供电；检修任一回路断路器时，可用母联断路器来代替，不致于使该回路供电长久中止。双母线接线缺点：在倒闸操作中隔离开关作为操作电器使用，易误操作；工作母线发生故障时会引发整个配电装置短时停电；使用隔离开关数目多，配电装置结构复杂，占地面积较大，投资较高。5/11/2024105河北科技大学电气信息学院105/1526.桥形接线图5-53桥形接线a）内桥b）外桥内桥接线：桥断路器在线路断路器之内。外桥接线：桥断路器在线路断路器之外。内桥适合用于电源进线线路较长而变压器又不需要经常切换场所。外桥适合用于电源进线线路较短而变压器需要经常切换场所。5/11/2024106河北科技大学电气信息学院106/152桥形接线优点：四个回路只有三个断路器，投资小，接线简单，供电可靠性和灵活性较高，适合用于向一、二类负荷供电。三、变电所主接线图设计标准与示例（一）总降压变电所主接线设计标准通常采取一次侧无母线、二次侧采取单母线接线，如图5-54所表示。特点：接线简单经济、使用设备少、基建快、投资费用低，但供电可靠性不高，只能用于三类负荷。1.装有一台主变压器总降压变电所5/11/2024107河北科技大学电气信息学院107/152图5-54装有一台主变压器总降压变电所主接线图一次侧采取内桥或外桥接线、二次侧采取单母线分段接线（见图5-53）：适合用于含有两回电源进线和两台变压器总降压变电所。2.装有两台主变压器总降压变电所特点：所用设备少，结构简单，占地面积小，供电可靠性高，可用于一、二类负荷。一、二次侧均采取单母线分段接线（图5-55）：适合用于含有两回及以上电源进线或一、二次侧进出线较多总降压变电所。5/11/2024108河北科技大学电气信息学院108/152图5-55一、二次侧均采取单母线分段总降压变电所主接线图特点：供电可靠性高，运行灵活，但所用高压开关设备较多，投资较大，可用于一、二类负荷。一、二次侧均采取双母线接线（图5-56）：适合用于负荷容量大，进、出线回路多发电厂或区域变电所。特点：供电可靠性高，运行灵活，但设备投资大，配电装置复杂，占地面积大。5/11/2024109河北科技大学电气信息学院109/152图5-56一、二次侧均采取双母线总降压变电所主接线图5/11/2024110河北科技大学电气信息学院110/152高压侧采取隔离开关与熔断器或户外跌落式熔断器串联高压侧采取负荷开关与熔断器串联高压侧采取隔离开关与断路器串联（二）车间变电所主接线设计标准1．装有一台变压器小型变电所（图5-57）特点：接线简单经济、使用设备少、投资费用低，但供电可靠性不高，只适合用于供电给三类负荷车间变电所和小型工厂配电所。5/11/2024111河北科技大学电气信息学院111/152图5-57装有一台变压器小型变电所主接线图a)高压侧采取隔离开关与熔断器或户外跌落式熔断器b)高压侧采取负荷开关与熔断器c)高压侧采取隔离开关与断路器5/11/2024112河北科技大学电气信息学院112/152图5-58高压侧无母线、低压侧单母线分段两台变压器变电所主接线图特点：供电可靠性较高，可供一、二类负荷或用电量较大车间变电所。高压侧无母线、低压侧采取单母线分段接线2．装有两台变压器小型变电所5/11/2024113河北科技大学电气信息学院113/152高压侧单母线、低压侧采取单母线分段接线：适合用于装有两台及其以上配电变压器或含有多回高压出线变电所。特点：供电可靠性也较高，可供二、三类负荷。当与其它变电所之间有联络线时，可供一、二类负荷。图5-59高压侧单母线、低压侧单母线分段两台变压器变电所主接线图5/11/2024114河北科技大学电气信息学院114/152高、低压侧均采取单母线分段接线：适合用于装有两台配电变压器变电所。特点：供电可靠性相当高，可供一、二类负荷。图5-60高、低压侧均采取单母线分段两台变压器变电所主接线图5/11/2024115河北科技大学电气信息学院115/1525.8电气设备选择一、电气设备选择普通标准1.按正常工作条件选择使用环境条件：包含设备安装地点（户内或户外）、环境温度、海拔高度、相对湿度等，还应考虑防尘、防腐、防爆、防火等要求。额定电压：电气设备额定电压应大于设备安装地点电网最高工作电压，即UN≥UW.max额定电流：电气设备额定电流应大于设备正常工作时最大负荷电流，即IN≥IW.max注意：我国生产电气设备是按环境温度40℃设计，假如安装地点实际环境温度40℃，则额定电流应乘以温度校正系数5/11/2024116河北科技大学电气信息学院116/1522.按短路情况进行校验动稳定校验：满足动稳定条件是≥≥

或

热稳定校验：满足热稳定条件是≥式中，It为电气设备在t为秒时间内热稳定电流；t为热稳定试验时间（s）；tima为假想时间（s）。式中，、分别为电器极限经过电流峰值和有效值。

5/11/2024117河北科技大学电气信息学院117/152二、惯用一次设备选择方法1.高压断路器选择选择断路器时，除了满足上述普通标准外，还要求它额定开断容量或额定开断电流必须大于其安装处最大短路容量或短路电流，即≥≥

或

式中，Ioc、Soc分别为断路器在额定电压下最大开断电流（kA）和开断容量（MVA）；Ik、Sk分别为安装地点最大三相最大短路电流（kA）和短路容量（MVA）。例5-1（P155）高压断路器和高压隔离开关选择。5/11/2024118河北科技大学电气信息学院118/152序号安装地点电气条件所选设备技术数据项目数据项目SN10—10I/630型断路器GN8—10T/400型隔离开关1UW.max/kV10UN/kV10102IW.max/A275IN/A6304003Ik/kA3.35Ioc/kA164Sk/MVA60.9Soc/MVA3005ish/kA8.54imax/kA40406/（kA2.s）/（kA2.s）解:查附录表A-14和A-15，选择SN10-10I/630型断路器和GN8-10T/400型隔离开关5/11/2024119河北科技大学电气信息学院119/1522.电流互感器选择一次绕组额定电压：应不低于安装地点电网额定电压。一次绕组额定电流：取线路最大工作电流或变压器额定电流1.2～1.5倍。准确度等级与二次侧负荷选择：电流互感器二次侧实际负荷应小于其准确度等级所要求额定二次负荷，即≥所以，满足准确度等级连接导线电阻为≤5/11/2024120河北科技大学电气信息学院120/152则连接导线截面为：式中，lc为连接导线计算长度（m），与电流互感器接线方式相关。l为从电流互感器二次端子到仪表、继电器接线端子单向长度注意：选择电流互感器二次侧连接导线截面时，还应按机械强度进行校验，普通要求铜线截面不得小于1.5mm2，铝线截面不得小于2.5mm2。一相式接线:三相完全星形接线:两相不完全星形接线和两相电流差接线：5/11/2024121河北科技大学电气信息学院121/152≥

式中，Ｋes为电流互感器动稳定倍数，且。动稳定校验：满足动稳定条件为热稳定校验：满足热稳定条件为≥式中，Ｋt为电流互感器热稳定倍数，且。3.电压互感器选择电压选择：电压互感器一次绕组额定电压应与安装地点电网额定电压相同，二次绕组额定电压通常为100V。例5-2（P157）5/11/2024122河北科技大学电气信息学院122/152准确度等级和二次侧负荷选择：电压互感器二次侧实际负荷必须小于其准确度等级所要求额定二次负荷，即≥式中，Si、分别为二次侧所接仪表并联线圈消耗功率及其功率因数。注意：电压互感器三相负荷通常并不相等，为了满足准确度要求，应按最大负荷相进行选择。连接电压互感器与测量仪表铜线截面不得小于1.5mm2，铝线截面不得小于2.5mm2。5/11/2024123河北科技大学电气信息学院123/1524.熔断器选择与校验熔断器熔体额定电流选择熔体额定电流大于线路计算电流，即≥熔体额定电流应躲过线路尖峰电流，即≥熔体额定电流应与被保护线路允许电流相配合，即≤（1.5～2）INT

对于保护电力线路熔断器，其熔体额定电流应满足：对于保护电力变压器熔断器：5/11/2024124河北科技大学电气信息学院124/152熔断器选择与校验≥≥对限流式熔断器（如RN1、RT0等）：对非限流式熔断器（如RW4、RM10等）：≥≥对于保护电压互感器RN2型熔断器，其熔体额定电流普通选取0.5A。熔断器额定电压应不低于保护线路额定电压，即熔断器额定电流应大于它所安装熔体额定电流，即熔断器断流能力校验：5/11/2024125河北科技大学电气信息学院125/152熔断器保护灵敏度校验≥4～7前后熔断器之间选择性配合熔断器保护特征曲线：是指熔断器熔体熔断时间和经过其电流关系曲线。熔断器实际熔断时间与从平均保护特征曲线上查出时间可能有50%误差；熔体截面越大，额定电流越大，时限特征越高。

式中，为熔断器保护线路末端最小短路电流，对中性点不接地系统，取两相短路电流；对中性点直接接地系统，取单相短路电流。5/11/2024126河北科技大学电气信息学院126/152在图5-61a中，当在k点发生三相短路时，设FU2实际熔断时间比从标准保护特征曲线上查得时间大50%（为正偏差），即，而FU1实际熔断时间比从标准保护特征曲线上查得时间小50%（为负偏差），即，由图5-61b可知，为确保前后两熔断器FU1和FU2动作选择性，必须满足条件是，即＞＞＞前后熔断器之间选择性配合：应按其保护特征曲线来进行校验。5/11/2024127河北科技大学电气信息学院127/152普通而言，只要前一级熔断器熔体额定电流比后一级熔断器熔体额定电流大2～3级，就能确保选择性动作。图5-61熔断器保护选择性配合a）熔断器在线路中选择性配置b）熔断器保护特征曲线进行选择性校验5/11/2024128河北科技大学电气信息学院128/1525.低压断路器选择与校验低压断路器过流脱扣器选择过流脱扣器额定电流应大于线路计算电流，即≥低压断路器过流脱扣器整定≥式中，为可靠系数，对动作时间在0.02s以上万能式断路器（DW型），取1.35；对动作时间在0.02s以下塑料外壳式断路器（DW型），取1.7~2。瞬时过流脱扣器动作电流应躲过线路尖峰电流，即5/11/2024129河北科技大学电气信息学院129/152≥（取1.2）≥≤（取1.1）低压断路器热脱扣器选择与整定≥短延时过流脱扣器动作电流也应躲过线路尖峰电流，即长延时过流脱扣器动作电流应躲过线路计算电流，即过流脱扣器动作电流应与被保护线路允许电流相配合，即热脱扣器额定电流应大于线路计算电流，即5/11/2024130河北科技大学电气信息学院130/152≥（取1.1）低压断路器选择与校验对动作时间在0.02s以上DW型断路器：对动作时间在0.02s以下DZ型断路器：≥≥低压断路器额定电压应不低于保护线路额定电压；低压断路器额定电流应大于它所安装脱扣器额定电流；低压断路器类型应符合安装条件、保护性能及操作方式要求；断流能力校验：热脱扣器动作电流应躲过线路计算电流，即5/11/2024131河北科技大学电气信息学院131/152≥1.5式中，Iop为低压断路器瞬时或短延时过流脱扣器动作电流；为低压断路器保护线路末端最小短路电流，对中性点不接地系统，取两相短路电流；对中性点直接接地系统，取单相短路电流。低压断路器保护灵敏度校验前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间选择性配合应按其保护特征曲线来进行校验，其偏差范围按±（20%～30%）考虑，前一级考虑负偏差，后一级考虑正偏