1、91常用电气设备选择的技术条件9 电气设备选择9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件9.1.1 电气设备选择一般原则65,63（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；（2）应按当地环境条件校核；（3）应力求技术先进和经济合理；（4）与整个工程的建设标准应协调一致；（5）同类设备应尽量减少品种；（6）选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正比鉴定合格。9.1.2 技术条件选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。各种高压电器的一般技术条件如表911所示。表911 选择电器的一般技术条件序号电器名称额定电压（kV）额定电流（
2、A）额定容量（kVA）机械荷载（N）额定开断电流（kA）短路稳定性绝缘水平热稳定动稳定12345678910111213高压断路器隔离开关敞开式组合电器负荷开关熔断器电压互感器电流互感器限流电抗器消弧线圈避雷器封闭电器穿墙套管绝缘子注 悬式绝缘子不校验动稳定。9.1.2.1 长期工作条件（1）电压：选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压，即 （911）三相交流3kV及以上设备的最高电压见表912。（2）电流：选用的电器额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流，即 （912）不同回路的持续工作电流可按表913中所列原则计算。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线
3、的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。表912 额定电压与设备最高电压 kV受电设备或系统额定电压供电设备额定电压设备最高电压33.153.566.36.91010.511.53540.56369110126表913 回路持续工作电流回路名称计算工作电流说明出线带电抗器出线电抗器额定电流单回路线路最大负荷电流包括线路损耗与事故时转移过来的负荷双回路（1.22）倍一回线的正常最大负荷电流包括线路损耗与事故时转移过来的负荷环形与一台半断路器接线回路两个相邻回路正常负荷电流考虑断路器事故或检修时，一个回路加另一最大回路负荷电流的可能桥型接线最大元件负荷电流桥回路尚需考虑系统穿
4、越功率高压器回路1.05倍变压器额定电压1. 根据在0.95额定电压以上时其容量不变；2. 带负荷调压变压器应按变压器的最大工作电流（1.32.0）倍变压器额定电流若要求承担另一台变压器事故或检修时转移的负荷，则按第9.2节内容确定母线联络回路1个最大电源元件的计算电流母线分段回路分段电抗器额定电流1. 考虑电源元件事故跳闸后仍能保证该段母线负荷；2. 分段电抗器一般发电厂为最大一台发电机额定电流的50%80%，变电所应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷旁路回路需旁路的回路最大额定电流表914 套管和绝缘子的安全系数类别荷载长期作用时荷载短时作用时套管、支持绝缘子及其金具2.51.67悬式绝缘
5、子及其金具42.5注 悬式绝缘子的安全系数对应于一小时机电试验荷载，而不是破坏荷载。若是后者，安全系数则分别应为5.3和3.3。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。（3）机械荷载：所选电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。电器机械荷载的安全系数，由制造部门在产品制造中统一考虑。套管和绝缘子的安全系数不应小于表914所列数值。9.1.2.2 短路稳定条件（1）校验的一般原则：1）电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或
6、中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重情况校验。2）用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定。用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。（2）短路的热稳定条件 （913）式中 在计算时间秒内，短路电流的热效应，Ka2s；秒内设备允许通过的热稳定电流有效值，kA；设备允许通过的热稳定电流时间，s。校验短路热稳定所用的计算时间按下式计算 （914）式中 继电保护装置后备保护动作时间，s；断路器的全分闸时间，s。图915 校验热效应的计算时间 s断路器开断速度断路器的全分闸时间计算时间高速断路器中速断路器低速断路器
7、0.080.080.120.120.10.150.2采用无延时保护时，可取表915中的数据。该数据为继电保护装置的起动机构和执行机构的动作时间，断路器的固有分闸时间以及断路器触头电弧持续时间的总和。当继电保护装置有延时整定时，则应按表中数据加上相应的整定时间。（3）短路的动稳定条件 （915）式中 短路冲击电流峰值，kA；短路全电流有效值，kA；电器允许的极限通过电流峰值，kA；电器允许的极限通过电流有效值，kA。9.1.2.3 绝缘水平在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平
8、低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。9.1.3 环境条件9.1.3.1 温度表916 选择电器的环境温度安装场所最高最低屋外电抗器室屋内其他处年最高温度该处通风设计最高排风温度该处通风设计温度。当无资料时，可取最热月平均最高温度加5年最低温度注 1. 年最高（或最低）温度为一年中所测得的最高（或最低）温度的多年平均值。2. 最热月平均最高温度为最热月每日最高温度的月平均值，取多年平均值。选择电器用的环境温度按表916选取。按交通高压电器在长期工作时的发热（GB 763）的规定，普通高压电器在环境最高温度为40时，允许按额定电流长期工作。当电器安装点的环境温度
9、高于40（但不高于60）时，每增高1，建议额定电流减少1.8%；当低于40时，每降低1，建议额定电流增加0.5%，但总的增加值不得超过额定电流的20%。普通高压电器一般可在环境最低温度为30时正常运行。在高寒地区，应选择能适应环境最低温度为40的高寒电器。在年最高温度超过40，而长期处于低湿度的干热地区，应选用型号后带“TA”字样的干热带型产品。9.1.3.2 日照屋外高压电器在日照影响下将产生附加温升。在进行试验或计算时，日照强度取0.1W/cm2，风速取0.5m/s。9.1.3.3 风速一般高压电器可在风速不大于35m/s的环境下使用。选择电器时所用的最大风速，可取离地10m高、30年一遇
10、的10min平均最大风速。对于台风经常侵袭或最大风速超过35m/s的地区，除向制造部门提出特殊订货外，在设计布置时应采取有效防护措施，如降低安装高度、加强基础固定等。9.1.3.4 冰雪在积雪和覆冰严重的地区，应采取措施防止冰串引起瓷件绝缘对地闪络。隔离开关的破冰厚度一般为10mm。在重冰区（如云贵高原，山东河南部分地区，湘中、粤北重冰地带以及东北部分地区），所选隔离开关的破冰厚度，应大于安装场所的最大覆冰厚度。9.1.3.5 湿度选择电器的湿度，应采用当地相对湿度最高月份的平均相对湿度（相对湿度在一定温度下，空气中实际水汽压强值与饱和水汽压强值之比；最高月份的平均相对湿度该月中日最大相对湿度
11、值的月平均值）。对湿度较高的场所，应采用该和实际相对湿度。当无资料时，可取比当地湿度最高月份平均值高5%的相对湿度。一般高压电器可使用在20，相对湿度为90%的环境中（电流互感器为85%）。在长江以南和沿海地区，当相对湿度超过一般产品使用标准时，应选用湿热带型高压电器。这类产品的型号后面一般都标有“TH”字样。9.1.3.6 污秽在距海岸12km或盐场附近的盐雾场所，在火电厂、炼油厂、冶炼厂、石油化工厂和水泥厂等附近含有由工厂排出的二氧化硫、硫化氢、氨、氯等成分烟气、粉尘等场所，在潮湿的气候下将形成腐蚀性或导电的物质。污秽地区内各种污物对电气设备的危害，取决于污秽物质的导电性、吸水性、附着力、
12、数量、比重及距污源的距离和气象条件。在工程设计中，应根据污秽情况选用下列措施：（1）增大电瓷外绝缘的有效泄漏比距或选用有利于防污的电瓷造型，如采用半导体、大小伞、大倾角、钟罩式等特制绝缘子。（2）采用屋内配电装置。污秽等级和各污秽等级下的爬电比距分级数值分别见表917和表918。表917 线路和发电厂、变电所污秽等级污秽等级污湿特征盐密（mg/cm2）线路发电厂、变电所0大气清洁地区及离海岸盐场50km以上无明显污染地区0.03大气轻度污染地区，工业区和人口低密集区，离海岸盐场1050km地区，在污闪季节中，干燥少雾（含毛毛雨）或雨量较多时0.030.060.06大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟
13、污秽地区，离海岸盐场310km地区，在污闪季节中潮湿多雾（含毛毛雨）但雨量较少量0.060.100.060.10大气污染较严重地区，重雾和重盐碱地区，近海岸盐场13km地区，工业与人口密度较大地区，离化学污源和炉烟污秽3001500m的较严重污秽地区0.100.250.100.25大气特别严重污染地区，离海岸盐场1km以内，离化学污源和炉烟污秽300m以内的地区0.250.350.250.35表918 各污秽等级下的爬电比距分级数值污秽等级爬电比距（cm/kV）污秽等级爬电比距（cm/kV）线路发电厂、变电所线路发电厂、变电所0220kV及以下220kV及以下220kV及以下220kV及以下1
14、.39（1.60）2.172.78(2.503.20)2.50(2.88)1.391.74(1.602.00)1.60(1.84)2.783.30(3.203.80)3.10(3.57)1.742.17(2.002.50)2.00(2.30)注 1. 线路和发电厂、变电所爬电比距计算时取系统最高工作电压。上表（ ）内数字为按额定电压计算值。2. 计算各污级下的绝缘强度时仍用几何爬电距离。9.1.3.7 海拔电器的一般使用条件为海拔高度不超过1000m。海拔超过1000m的地区称为高原地区。对安装在海拔高度超过1000m地区的电器外绝缘一般应予加强，可选用高原型产品或选用外绝缘提高一级的产品。由
15、于现有110kV及以下大多数电器的外绝缘有一定裕度，故可使用在海拔2000m以下的地区。9.1.3.8 地震地震对电器的影响主要是地震波的频率和地震振动的加速度。一般电器的固有振动频率与地震振动频率很接近，应设法防止共振的发生，并加大电器的阻尼比。选择电器时，应根据当地的地震烈度选用能够满足地震要求的产品。电器的辅助设备应具有与主设备相同的抗震能力。一般电器产品可以耐受地震烈度为8度的地震力。在安装时，应考虑支架对地震力的放大作用。根据有关规程的规定，地震基本烈度为7度及以下地区的电器可不采取防震措施。在7度以上地区，电器应能承受的地震力，可按表919所列加速度值和电器的质量进行计算。表919
16、 计算电器承受的地震力时用的加速度值地震烈度（度）89地面水平加速度地面垂直加速度0.2g0.1g0.4g0.2g9.1.4 环境保护选用电器，尚应注意电器对周围环境的影响。根据周围环境的控制标准，要对制造部门提出必要的技术要求。9.1.4.1 电磁干扰频率大于10kHz的无线电干扰主要来自电器的电流、电压突变和电晕放电。安会损害或破坏电磁信号的正常接收及电器、电子设备的正常运行。因此，电器及金具在最高工作相电压下，晴天的夜晚不应出现可见电晕。110kV电器户外晴天无线电干扰电压不应大于2500V。根据运行经验和现场实测结果，对于110kV以下的电器一般可不校验无线电干扰电压。9.1.4.2 噪声为了减少噪声对工作场所和附近居民区的影响，所选高压电器在运行中或操作时产生的噪声，在距电器2m处不应大于下列水平：（1）连续性噪声水平：85dB。（2）非连续性噪声水平：屋内90dB；屋外110dB。
