配网中载流导体和高压电气设备的选择

刘婉琴 陕西省地方电力公司职工培训中心 (710061)

 

1　对载流导体和电器的基本要求

各种电器和载流导体虽然由于用途不同而具有特定的参数，但是它们却具有共同的特点，就是承受电压和有电流通过，因此它们存在共同的基本要求：①在正常工作电流长期通过或短路电流短时通过时，发热温度都不应超过允许限度；②能承受短路电流所引起的电动力；③具有一定的绝缘水平，能承受运行中的长期工作电压和可能发生的短时过电压。

2　电气设备选择的一般方法

电力系统的各种电气设备的作用和工作条件并不一样，它们的具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的，因此，对各种电气设备必须按正常工作条件进行选择，并且按短路情况校验其热稳定和动稳定的基本方法。

(1)按正常工作条件选择电器。正常工作条件是指电器的额定电压和额定电流。

①额定电压的选择。电器的额定电压就是铭牌上标出的电压。另外，电器还有最大工作电压，电器长期运行所允许的最大电压(一般指超过额定电压10～15％的电压)。制造厂对电器、绝缘子、电缆等都规定了它们的额定电压和最大工作电压，如10/11.5、35/40.5、110/121、220/242、330/360kV等。选择时必须使电器装置点的电网额定电压不应超过电器的额定电压。

实际上，电器所在的工作电压是在变化的，各点的电压也不相同，根据规定，电网最高电压不得大于电网额定电压的5％，此值未超过电器的最大工作电压。因此，电器在此电网下运行是安全可靠的。

另外，选择额定电压时，要考虑海拔对电气设备外绝缘的影响，随着海拔高度的增加，大气的压力下降，空气密度和湿度相应地减少，使空气间隙和瓷绝缘的放电特性下降，影响电气设备的外绝缘(指暴露于空气中的绝缘)强度，制造厂规定的电气设备的最大工作电压就要下降，对此，必须进行校正。

②额定电流的选择。电器的额定电流是指在额定周围环境温度下，长时间内电器所能允许通过的电流。选择电器时应满足额定电流不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流。

周围空气温度对允许连续电流有很大的影响。我国目前生产的电器，设计时取周围介质最高温度40℃，如果周围最高气温大于40℃，由于冷却条件变坏，其允许电流应按下式校正：

式中I_n-空气温度为40℃时电器的额定电流，A

　　I_P-空气温度为实际环境温度时的连续允许电流，A

当周围介质温度低于40℃时，每低1℃，允许电流增加0.5％，但增加的总数不得大于额定电流的20％。

为使电器能适应地区的温度变化，我国规定，对于按标准制造的电器，其适用温度为－40℃～+40℃(变压器、电压互感器为－30℃～+40℃)，但不能在大于+60℃的周围环境温度下工作。

此外，选择电器时，还应考虑电器的装置环境。屋外配电装置的电器，经常受到风、霜、雨露、霜冰、灰尘和有害气体等的影响，工作条件比屋内配电装置的电器要差得很多，因此，电器常制成屋内装置和屋外装置两种。周围环境有污秽的地区、海边、盐湖区等，必须注意加强绝缘，采用特殊绝缘结构的加强型电器，或选用额定电压高一级的电器。

(2)按短路情况校验电器的热稳定和动稳定。通过短路电流愈大，电器受到的影响愈严重。选择通过电器的短路电流为最大的那些点为短路计算点。

校验电器的热稳定和开断能力时，还必须正确估计短路的计算时间。短路计算时间t为相应的继电保护动作时间t₁和断路器分闸时间t₂之和，即

t=t₁+t₂

t₁是指主保持动作时间。如果主保护有死区时，应使用后备保护动作时间，此时，应采用相应死区内的短路电流值。

①短路热稳定校验。短路热稳定校验就是要求所选的电器，当短路电流通过时，其最高温度不应超过制造厂规定的短路时发热最高允许温度。

②电动稳定校验。电动稳定是指电器承受短路电流引起的机械效应的能力，在校验时，须用短路电流的最大值与制造厂规定的设备允许通过的动