這幾種10kV高壓設備選型參數算法介紹

這幾種10kV高壓設備選型參數算法介紹下面幾種10kV高壓設備選型參數算法計算實例：某10kV母線單母線接線，高供高計，10kV母線上多功能電度表個數5臺，10kV母線保護測控裝置3臺，變壓器保護測控裝置1臺。計算該段線路上計量柜中電壓互感器二次容量及PT柜中電壓互感器二次容量？解：查DL/T866可知：單臺多功能電度表的負載一般取2VA/相；單臺10kV母線保護測控裝置的負載一般取0.5VA/相；變壓器保護測控裝置一般取1VA/相。三、高壓真空斷路器常規真空斷路器的額定電流一般為：630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A。額定電流分別對應的開斷電流為：630A有20KA、25KA；1250A：25KA、31.5KA。校驗示例：單臺變壓器容量800kVA，進線斷路器與出線斷路器選擇12kV-630A真空斷路器，廠家提供設備資料：設備額定電壓為12kV，設備額定電流為630A，設備額定開斷電流為25kA，設備極限電流峰值為63KA。校驗選擇的可行性？解：可知：設備額定電壓12kV>設備工作電壓10kV。設備額定電流630A>工作電流48.5A（800/10/1.732*1.05=48.5A）。設備額定開斷電流25kA>三相短路電流1.43kA。 四、按照GB13539.1-2002中可知熔斷器的電流以安培表示，可從以下數值中選取：0.5,1A,2A,4A,6A,8A,10A,12A,16A,20A,25A,32A,40A,50A,63A,80A,100A,125A,160A,200A,250A,315A,400A,500A,630A,800A,1000A,1250A。1）用于變壓器回路的高壓交流熔斷器的選擇，計算公式：Irr=K*Igmax，式中：Irr:熔體的額定電流;Igmax:電力變壓器最大工作電流，通常為額定電流的1.1倍;K:系數，一般情況取1.1~1.3，考慮電動機起動時取1.5~2.0。計算實例：800KVA變壓器回路的高壓交流熔斷器的選擇？解：變壓器高壓側額定電流為46.2A，則Irr＝1.5*1.1*46.2＝76.23A，取熔斷器電流為80A。則高壓熔斷器可選擇：XRNT-12-80A。型號含義：X-限流式，R-熔斷器，N-戶內使用，T-變壓器保護，12-額定電壓（KV）。2）用于高壓側電壓互感器回路熔斷器的選擇：高壓側計量用熔體的額定電流一般選0.5A。高壓側保護、測量用熔體的額定電流一般選1A。為了備品備件的統一，可都選取1A。 五、高壓避雷器1）額定電壓選擇：GBT 50064-2014中規定交流電氣設備上過電壓主要有：暫時過電壓（主要為工頻過電壓、諧振過電壓）、操作過電壓、雷電過電壓。當系統最高電壓有效值為Um時，工頻過電壓的基準電壓1.0Pu=Um/√3,其中10kV設備最高電壓Um=12kV。有效接地和低電阻接地系統，接地故障清除時間不大于10S時，避雷器的額定電壓可按照下列公式選擇：UR≥UT。非有效接地系統，接地故障清除時間不大于10S時，避雷器的額定電壓可按照擇：UR≥1.25UT。式中：UR--避雷器的額定電壓，UT--系統的暫時過電壓。因此10kV避雷器額定電壓：有效接地和低電阻接地系統時可取大于12kV即可，非有效接地系統時可取大于15kV即可。10kV避雷器持續運行電壓：有效接地和低電阻接地系統時可取0.8Um即9.6kV，非有效接地系統時可取Um即12kV。2）放電電流選擇：DL5222-2005中規定110kV及以下配電設備標稱放電電流取5kA，電動機取2.5kA，變壓器及電機中性點、低壓設備取1.5kA。3）殘壓選擇：按照《GBT50064-2014》表中10kV設備額定雷電沖擊耐受電壓（相對地）Ue.l.i：75kV：非低電阻接地60kV：低電阻接地。根據《DL5222-2005》6.4.4公式得消弧線圈接地：Ul.p（避雷器雷電沖擊保護水平）≤75/1.25=60kV，因此殘壓應小于60kV，通常取50kV。經小電阻接地：Ul.p≤60/1.25=48kV，殘壓應小于48kV。

一、

電流互感器測量用電流互感器選擇：電流互感器額定二次電流有1A和5A兩類。對于新建發電廠和變電所，有條件時電流互感器額定二次電流宜選用1 A。如有利于互感器安裝或擴建工程需要以及某些情況下為降低電流互感器二次開路電壓，額定二次電流可選用5A。一個廠站內的互感器額定二次電流允許同時采用1 A和5A。用于電力系統的測量、保護和控制的電流互感器二次側電流一般為5A。測量用電流互感器準確級，以該準確級在額定電流下所規定的最大允許電流誤差的百分數來標稱。標準準確級宜采用0.1級、0.2級、0.5級、1級、3級和5級；計量用電流互感器宜采用0.2S級及0.5S級。根據DL/T866-2015中規定：電流互感器額定一次電流應根據其所屬一次設備額定電流或最大工作電流選擇，額定一次電流的標準值為:10A、15A、20A、25A、30A、40A、50A、60A、75A以及它們的十進位倍數或小數。對于指示儀表,為使儀表在正常運行和過負荷運行時能有適當指示，電流互感器額定一次電流不宜小于1.25倍一次設備的額定電流或線路最大負荷電流；對于直接起動電動機的測量儀表用電流互感器額定一次電流不宜小于1.5倍電動機額定電流。計算示例：變壓器額定容量800kVA，計算一次側電流互感器的變比。解：變壓器額定電流：Ie=S/1.732*U=800/1.732*10=46.2A電流互感器一次側額定電流為：1.25*Ie=1.25*46.2=57.75A則變壓器電流互感器宜選擇：75/5A，即一次側額定電流75A，二次側額定電流5A。保護用電流互感器選擇： 1）變比及準確度等級選擇：發電機和變壓器主回路、220kV及以上電壓線路宜采用5P或5PR級電流互感器。5P級及5PR級保護用電流互感器應滿足復合誤差要求，準確限值系數可取5、10、15、20、30和40。采用更大的準確限值系數時,可與制造部門協商。假設經計算，需要裝設保護的地方，在最大運行方式下短路電流是1.43KA，變壓器額定容量800kVA，選用的電流互感器變比為75/5A。準確度等級選擇5P20，也就是說該電流互感器當一次電流達額定電流的20倍時，75A*20=1500A=1.5KA≥1.43kA時能保證繞組的復合誤差不超過±5%；因最大短路電流為1.43KA，故在全量程中均能保證保護用電流互感器的精度。電流互感器二次容量：電流互感器（以下簡稱CT）二次容量一般有下列數值之:5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。其與CT的二次負載以及二次電流取值有關，（CT的額定二次負載，可用歐姆或伏安表示）。電流互感器熱穩定和動穩定的校驗：電流互感器額定短時熱電流可從下列數值選取:3.15kA、6.3kA、8kA、10kA、12.5kA、16kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA、63kA、80kA.100kA。不同電壓等級的電流互感器短路持續時間宜滿足以下規定:550kV及以上為2s，126kV~363kV為3s，3.6kV~72.5kV為4s，1kV及以下為1s。另外，熱穩定和動穩定的校驗方法，可參閱本公眾號前面的文章。

二、

二、電壓互感器采用星型接線的三相三柱式電壓互感器一次側中性點不應接地，三相五柱式電壓互感器一次側中性點可接地。對于三相五柱式接線，變比為UL/√3/0.1/√3/0.1/√3kV；對于兩PT VV接線，變比UL/√3/0.1kV。

電壓互感器準確級選擇應符合下列規定:1）測量用電壓互感器準確級應以該準確級規定的電壓和負荷范圍內最大允許電壓誤差百分數來標稱。標準準確級為0.1、0.2、0.5、1.0、3.0；2）保護用電壓互感器準確級應以該準確級在5%額定電壓到額定電壓因數相對應的電壓范圍內最大允許電壓誤差的百分數標稱。標準準確級為3P和6P。電壓互感器二次容量：根據DL/T 886可查閱各相電壓互感器額定二次容量；然后可根據計量點各相所接電能表電壓回路的總負荷，來確定電壓互感器所接的實際二次負載。

那么:（1）高供高計中電壓互感器二次容量（計量）：故多功能電度表的總負載S2u=5*2=10VA。由于電壓互感器二次負荷一般選定在二次容量的25%—100%范圍內，因此二次容量選擇范圍是12.5VA—20VA。故高供高計中電壓互感器可選擇JDZ10-10/0.1kV 20VA 0.2級。（2）PT柜中電壓互感器二次容量（保護）：故10kV母線PT保護的總負載S2u=（3*0.5）+(1*1)=2.5VA。由于電壓互感器二次負荷一般選定在二次容量的25%—100%范圍內，因此二次容量選擇范圍是3.5VA—5VA。故PT柜中電壓互感器可選擇JDZ10-10/√3/0.1kV 10VA 6P級。電壓互感器，可不用動穩定和熱穩定校驗。

設備熱穩定實驗電流25kA（規范標準規定取額定開斷電流相等值）>設備計算熱穩定電流2.1kA（1S）；>設備計算熱穩定電流10.2kA（5S）>設備計算熱穩定電流20.4kA（10S）；以上均滿足短路持續1s、5s、10s時熱穩定校驗要求。設備極限電流峰值63KA>設備三相短路沖擊電流3.64KA(取2.55倍三相短路電流）>設備額定峰值耐受電流51KA(取2.5倍熱穩定電流），滿足動穩定校驗要求。綜上所述，通過以上校驗高壓斷路器選型滿足條件。

則高壓熔斷器選擇：XRNP-12-1A。型號含義：X-限流式，R-熔斷器，N-戶內使用，P-電壓互感器保護，12-額定電壓（KV）。高壓交流熔斷器，可不用動穩定和熱穩定校驗。

綜上所述，避雷器可選擇HY5WZ（S）-17/45，具體含義表示如下：HY:復合材料、氧化鋅電阻片；5：標稱放電電流，單位（kA）；W：無間隙；Z：電站型，S：配電型（10kV及以下可只選配電型）；17：避雷器額定電壓，單位（kV）；45：標稱放電電流下的殘壓Ul.p，單位（kV)。高壓避雷器，可不用動穩定和熱穩定校驗。六、高壓矩形導體10kV母線和主變進線：在符合回路持續工作電流值的基礎上，再滿足熱穩定和動穩定檢驗要求，具體計算和校驗方法，可見本公眾號前面的文章所述。