这几种10kV高压设备选型参数算法介绍

这几种10kV高压设备选型参数算法介绍下面几种10kV高压设备选型参数算法计算实例：某10kV母线单母线接线，高供高计，10kV母线上多功能电度表个数5台，10kV母线保护测控装置3台，变压器保护测控装置1台。计算该段线路上计量柜中电压互感器二次容量及PT柜中电压互感器二次容量？解：查DL/T866可知：单台多功能电度表的负载一般取2VA/相；单台10kV母线保护测控装置的负载一般取0.5VA/相；变压器保护测控装置一般取1VA/相。三、高压真空断路器常规真空断路器的额定电流一般为：630A、1250A、1600A、2000A、2500A、3150A、4000A。额定电流分别对应的开断电流为：630A有20KA、25KA；1250A：25KA、31.5KA。校验示例：单台变压器容量800kVA，进线断路器与出线断路器选择12kV-630A真空断路器，厂家提供设备资料：设备额定电压为12kV，设备额定电流为630A，设备额定开断电流为25kA，设备极限电流峰值为63KA。校验选择的可行性？解：可知：设备额定电压12kV>设备工作电压10kV。设备额定电流630A>工作电流48.5A（800/10/1.732*1.05=48.5A）。设备额定开断电流25kA>三相短路电流1.43kA。 四、按照GB13539.1-2002中可知熔断器的电流以安培表示，可从以下数值中选取：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）用于变压器回路的高压交流熔断器的选择，计算公式：Irr=K*Igmax，式中：Irr:熔体的额定电流;Igmax:电力变压器最大工作电流，通常为额定电流的1.1倍;K:系数，一般情况取1.1~1.3，考虑电动机起动时取1.5~2.0。计算实例：800KVA变压器回路的高压交流熔断器的选择？解：变压器高压侧额定电流为46.2A，则Irr＝1.5*1.1*46.2＝76.23A，取熔断器电流为80A。则高压熔断器可选择：XRNT-12-80A。型号含义：X-限流式，R-熔断器，N-户内使用，T-变压器保护，12-额定电压（KV）。2）用于高压侧电压互感器回路熔断器的选择：高压侧计量用熔体的额定电流一般选0.5A。高压侧保护、测量用熔体的额定电流一般选1A。为了备品备件的统一，可都选取1A。 五、高压避雷器1）额定电压选择：GBT 50064-2014中规定交流电气设备上过电压主要有：暂时过电压（主要为工频过电压、谐振过电压）、操作过电压、雷电过电压。当系统最高电压有效值为Um时，工频过电压的基准电压1.0Pu=Um/√3,其中10kV设备最高电压Um=12kV。有效接地和低电阻接地系统，接地故障清除时间不大于10S时，避雷器的额定电压可按照下列公式选择：UR≥UT。非有效接地系统，接地故障清除时间不大于10S时，避雷器的额定电压可按照择：UR≥1.25UT。式中：UR--避雷器的额定电压，UT--系统的暂时过电压。因此10kV避雷器额定电压：有效接地和低电阻接地系统时可取大于12kV即可，非有效接地系统时可取大于15kV即可。10kV避雷器持续运行电压：有效接地和低电阻接地系统时可取0.8Um即9.6kV，非有效接地系统时可取Um即12kV。2）放电电流选择：DL5222-2005中规定110kV及以下配电设备标称放电电流取5kA，电动机取2.5kA，变压器及电机中性点、低压设备取1.5kA。3）残压选择：按照《GBT50064-2014》表中10kV设备额定雷电冲击耐受电压（相对地）Ue.l.i：75kV：非低电阻接地60kV：低电阻接地。根据《DL5222-2005》6.4.4公式得消弧线圈接地：Ul.p（避雷器雷电冲击保护水平）≤75/1.25=60kV，因此残压应小于60kV，通常取50kV。经小电阻接地：Ul.p≤60/1.25=48kV，残压应小于48kV。

一、

电流互感器测量用电流互感器选择：电流互感器额定二次电流有1A和5A两类。对于新建发电厂和变电所，有条件时电流互感器额定二次电流宜选用1 A。如有利于互感器安装或扩建工程需要以及某些情况下为降低电流互感器二次开路电压，额定二次电流可选用5A。一个厂站内的互感器额定二次电流允许同时采用1 A和5A。用于电力系统的测量、保护和控制的电流互感器二次侧电流一般为5A。测量用电流互感器准确级，以该准确级在额定电流下所规定的最大允许电流误差的百分数来标称。标准准确级宜采用0.1级、0.2级、0.5级、1级、3级和5级；计量用电流互感器宜采用0.2S级及0.5S级。根据DL/T866-2015中规定：电流互感器额定一次电流应根据其所属一次设备额定电流或最大工作电流选择，额定一次电流的标准值为:10A、15A、20A、25A、30A、40A、50A、60A、75A以及它们的十进位倍数或小数。对于指示仪表,为使仪表在正常运行和过负荷运行时能有适当指示，电流互感器额定一次电流不宜小于1.25倍一次设备的额定电流或线路最大负荷电流；对于直接起动电动机的测量仪表用电流互感器额定一次电流不宜小于1.5倍电动机额定电流。计算示例：变压器额定容量800kVA，计算一次侧电流互感器的变比。解：变压器额定电流：Ie=S/1.732*U=800/1.732*10=46.2A电流互感器一次侧额定电流为：1.25*Ie=1.25*46.2=57.75A则变压器电流互感器宜选择：75/5A，即一次侧额定电流75A，二次侧额定电流5A。保护用电流互感器选择： 1）变比及准确度等级选择：发电机和变压器主回路、220kV及以上电压线路宜采用5P或5PR级电流互感器。5P级及5PR级保护用电流互感器应满足复合误差要求，准确限值系数可取5、10、15、20、30和40。采用更大的准确限值系数时,可与制造部门协商。假设经计算，需要装设保护的地方，在最大运行方式下短路电流是1.43KA，变压器额定容量800kVA，选用的电流互感器变比为75/5A。准确度等级选择5P20，也就是说该电流互感器当一次电流达额定电流的20倍时，75A*20=1500A=1.5KA≥1.43kA时能保证绕组的复合误差不超过±5%；因最大短路电流为1.43KA，故在全量程中均能保证保护用电流互感器的精度。电流互感器二次容量：电流互感器（以下简称CT）二次容量一般有下列数值之:5、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100VA。其与CT的二次负载以及二次电流取值有关，（CT的额定二次负载，可用欧姆或伏安表示）。电流互感器热稳定和动稳定的校验：电流互感器额定短时热电流可从下列数值选取:3.15kA、6.3kA、8kA、10kA、12.5kA、16kA、20kA、25kA、31.5kA、40kA、50kA、63kA、80kA.100kA。不同电压等级的电流互感器短路持续时间宜满足以下规定:550kV及以上为2s，126kV~363kV为3s，3.6kV~72.5kV为4s，1kV及以下为1s。另外，热稳定和动稳定的校验方法，可参阅本公众号前面的文章。

二、

二、电压互感器采用星型接线的三相三柱式电压互感器一次侧中性点不应接地，三相五柱式电压互感器一次侧中性点可接地。对于三相五柱式接线，变比为UL/√3/0.1/√3/0.1/√3kV；对于两PT VV接线，变比UL/√3/0.1kV。

电压互感器准确级选择应符合下列规定:1）测量用电压互感器准确级应以该准确级规定的电压和负荷范围内最大允许电压误差百分数来标称。标准准确级为0.1、0.2、0.5、1.0、3.0；2）保护用电压互感器准确级应以该准确级在5%额定电压到额定电压因数相对应的电压范围内最大允许电压误差的百分数标称。标准准确级为3P和6P。电压互感器二次容量：根据DL/T 886可查阅各相电压互感器额定二次容量；然后可根据计量点各相所接电能表电压回路的总负荷，来确定电压互感器所接的实际二次负载。

那么:（1）高供高计中电压互感器二次容量（计量）：故多功能电度表的总负载S2u=5*2=10VA。由于电压互感器二次负荷一般选定在二次容量的25%—100%范围内，因此二次容量选择范围是12.5VA—20VA。故高供高计中电压互感器可选择JDZ10-10/0.1kV 20VA 0.2级。（2）PT柜中电压互感器二次容量（保护）：故10kV母线PT保护的总负载S2u=（3*0.5）+(1*1)=2.5VA。由于电压互感器二次负荷一般选定在二次容量的25%—100%范围内，因此二次容量选择范围是3.5VA—5VA。故PT柜中电压互感器可选择JDZ10-10/√3/0.1kV 10VA 6P级。电压互感器，可不用动稳定和热稳定校验。

设备热稳定实验电流25kA（规范标准规定取额定开断电流相等值）>设备计算热稳定电流2.1kA（1S）；>设备计算热稳定电流10.2kA（5S）>设备计算热稳定电流20.4kA（10S）；以上均满足短路持续1s、5s、10s时热稳定校验要求。设备极限电流峰值63KA>设备三相短路冲击电流3.64KA(取2.55倍三相短路电流）>设备额定峰值耐受电流51KA(取2.5倍热稳定电流），满足动稳定校验要求。综上所述，通过以上校验高压断路器选型满足条件。

则高压熔断器选择：XRNP-12-1A。型号含义：X-限流式，R-熔断器，N-户内使用，P-电压互感器保护，12-额定电压（KV）。高压交流熔断器，可不用动稳定和热稳定校验。

综上所述，避雷器可选择HY5WZ（S）-17/45，具体含义表示如下：HY:复合材料、氧化锌电阻片；5：标称放电电流，单位（kA）；W：无间隙；Z：电站型，S：配电型（10kV及以下可只选配电型）；17：避雷器额定电压，单位（kV）；45：标称放电电流下的残压Ul.p，单位（kV)。高压避雷器，可不用动稳定和热稳定校验。六、高压矩形导体10kV母线和主变进线：在符合回路持续工作电流值的基础上，再满足热稳定和动稳定检验要求，具体计算和校验方法，可见本公众号前面的文章所述。