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配电网设备配置案例分析综述

目录

TOC\o1-2\h\u31762配电网设备配置案例分析综述 1

242011.1导体和电气设备选择的一般条件 1

154281.1.1技术条件 1

311351.1.2环境条件 2

194781.2电气设备的选择 2

190841.2.1断路器的选择 2

279751.2.2隔离开关的选择 4

275711.2.3电流互感器的选择 5

147901.2.4电压互感器的选择 6

153521.2.5零序电流互感器的选择 7

222261.2.6避雷器的选择 7

117431.2.7高压接地开关 8

199971.2.8高压熔断器 8

267891.2.9综合保护装置 8

94601.2.10高压负荷开关 8

49361.3电缆的选择 9

188721.3.1电力电缆优点 10

1.1导体和电气设备选择的一般条件

导体和电气设备选择是配电网电气设计的主要内容之一。电气设备选择的基本要求是有安全可靠的绝缘水平，能够长期正常工作，并能承受一定的过电压和过电流；发热较低，正常工作时地发热不能影响设备性能；在短路电流经过时要保持足够的稳定性，热稳定性能和动稳定性能要满足要求；再合适的条件下运用新技术，减小投资并保持可靠工作[29]。

1.1.1技术条件

在配电网中选择的高压电器，其首要要求是应能长期稳定地保持安全正常运行，并且能在发生过电压、过电流时也能保持正常运行。

1)电气设备的中长期工作条件

选用电器额定电压UN大于或等于设备安装地点的最高电压Ug，即UN≥Ug。

选用的电器额定电流IN大于或等于设备安装地点在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Ig，即IN≥Ig。

高压电器没有明确的过载能力，所以在选择额定电流时，应当能够满足电气设备在各种运行方式下的最大工作电流，在此基础上不过度增加投资时尽可能选择较大额定电流的高压电器。

2)短路稳定条件

电气设备在选定后应当按照安装地点的最大短路电流校验其动稳定和热稳定性能，此时的短路电流按照惯例应当取电力系统发生三相短路时的最大短路电流。用熔断器保护的电器可不验算热稳定。

热稳定条件：It2t≥Qk

式中It为电气设备t时间的热稳定电流，一般由产品手册提供，It2t为tjs秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA），tjs为热稳定电流时间（s）；Qk为短路电流的热效应（kA?s），校验短路热稳定所用的计算时间tjs按下式计算：

式中tb为继电保护装置后备保护动作时间（s），td为断路器全分闸时间（s）。

动稳定条件：ies≥iim

式中iim为短路冲击电流最大值（kA），ies为电气设备动态稳定电流，是指电气设备所能耐受的最大峰值电流（kA）。

1.1.2环境条件

当电气设备的安装地点的环境条件（温度、日照、风速、冰雪、湿度、污秽、海拔、地震）超过一般规定要求时，应当采取各种措施来矫正额定参数。按照规程上的规定，普通高压电器在环境最高温度为+40oC时，允许按照额定电流长期工作。海拔在1000～3500m范围内时，海拔每升高100m，电气设备允许最高工作电压降低1%。此外，还应按电气设备的安装地点、使用条件、检修和运行，以及配电装置布置和工程建设标准的要求，对电气设备的种类（室内和室外）和型式（防污型、防爆型、湿热型等）的选择。

1.2电气设备的选择

1.2.1断路器的选择

高压断路器是配电网的重要开关电器。断路器在正常工作条件下根据运行需要开断和关合负载电流，在电力系统短路时开断峰值巨大的短路电流。为实现开断和关合，断路器必须具有开断部分、操动和传动部分以及绝缘部分。

1)断路器选择和校验条件

断路器应尽量采用无油化，在6～220kV电力系统中，采用SF6断路器。根据断路器安装位置选择采用户内式或户外式，并且满足电气设备选择的一般条件。

为使断路器能开断短路电流，其额定开断电流必须大于或等于系统的短路电流最大值，额定关合电流必须大于或等于系统短路冲击电流ish，一般断路器的额定关合电流等于动稳定电流。

2)按上述原则选择和校验10kV断路器

选择SN10-10Ⅲ型高压断路器

表4.1SN10-10Ⅲ型高压断路器参数表

型号

额定电压（kV）

最高工作电压（kV）

额定电流（A）

额定短路开断电流（kA）

额定短路关合电流（kA）

动稳定电流峰值（kA）

热稳定电流/t（kA/s)

固有分闸时间(s)

合闸时间(s)

SN10-10Ⅲ

10

11.5

1250

31.5

80

80

31.5/4

0.06

0.15

额定电压：

额定电流：

额定开断电流：

短路关合电流：

热稳定校验