电力系统一次设备基本概念与选型

一次设备基本概念与选型5.4 0.2级及0.5级的含义在额定频率和80%-100%额定电压之间的任一电压，功率因数为0.8（滞后）的二次负荷在25%-100%之间的任意值，电压互感器的二次侧电压误差在±0.2%(0.2级), ±0.5%(0.5级 )。

5.5 3P及6P的含义在一次侧加上5%的额定电压，当负荷在25%-100%额定负荷的任一意，功率因数0.8（滞后）时，在额定频率时的二次侧电压误差为±3%（3P），±6%（6P）。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------4.1.1 0.2S/0.5/10P10/10P10差动级后备保护级测量级计量级4.1.1.1 0.2级的含义：在一次侧加上100%-120%额定电流的电流值，二次侧电流的误差在±0.2%范围内。

4.1.1.2 0.2S级的含义：在一次侧加上20%-120%额定电流的电流值，二次侧电流的误差在±0.2%范围内。

4.1.1.3 10P级的含义：在额定一次电流下的电流误差在±3%。

4.1.1.4 5P级的含义：在额定一次电流下的电流误差在±1%。

4.1.1.5 10P10额定准确限值系数一般取5、10、15、20和30额定准确限值一次电流：能满足复合误差要求的最大一次电流值。

对保护用电流互感器，准确级以该准确级在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称，其后标以“P”表示保护。

额定准确限值一次电流是指电流互感器出厂时所标明的能保证复合误差不超过该准确级允许值的最大电流，一般以准确限值系数标示，额定准确限值系数一般在其准确级后标出；所谓额定准确限值系数是指额定准确限值一次电流与额定一次电流之比。

5P20的含义为：该保护CT一次流过的电流在其额定电流的20倍以下时，此CT 的误差应小于±5％。

0.2级和0.2S级圴是针对测量用电流互感器，其最大的区别是在小负荷时，0.2S 级比0.2级有更高的测量精度；主要是用于负荷变动范围比较大，而有些时候几乎空载的场合。

0.2S级和0.2级在各负载率下的电流误差及相位误差可参见GB1208-1997《电流互感器》，通过该国标图表中的数据，可以清楚地看出在实际负荷电流小于额定电流的30%时，0.2S级的综合误差明显小于0.2级电流互感器。

10P（通常10P表示10P10）保护用电流互感器的准确级，以该准确级在额定准确限值一次电流下的最大允许复合误差的百分数标称，其后标以字母“P”(表示保护)。

保护用电流互感器的标准准确级有：5P和10P。

例如10P10，后面的10是准确限值系数，10P10表示当一次电流是额定一次电流的10倍时，该绕组的复合误差≤±10%5P就是综合误差5%以内20就是20倍的额定电流达到饱和0.5级就是误差范围不大于0.5%一、基本概念1、防护等级按标准规定的检验方法，外壳对接近危险部件，防止固体异物进入或水进入所提供的保护程度。

IP 3 3防止淋水侵入（防湿）。

防止大于2.5mm的固体物体侵入（防尘）。

IEC国标缩写。

IP 5 4防止飞溅的水进入。

完全防止外物侵入，虽不能完全防尘，但侵入的灰尘不会影响设备的正常运行。

IP 4 X户内设备，表示省略，不标注。

防止大于1.0mm的固体物体侵入。

IP 3 X 户内设备，表示省略，不标注。

防止直径不小于2.5mm 的固体影响。

IP 2 X户内设备，表示省略，不标注。

能防止直径不小于12.5mm 的固体异物。

举例说明：1.1 现场组装的箱变外壳防护等级能达到IP54；1.2 固定式箱变外壳防护等级能达到IP33；1.3 KYN 28A —12型，KYN58—40.5中置式开关柜外壳防护等级能达到IP4X ；1.4 KYN61—40.5型落地式开关柜外壳防护等级能达到IP3X ；1.5 XGN2—12固定式开关柜外壳防护等级IP2X 。

2.爬电距离，简称爬距沿绝缘表面测得的两个导电器件或导电器件与设备界面之间的最短距离。

例如，雾天发生高压闪络事故，为什么高压绝缘子要定期清洗，与爬电距离都有关系。

2.1 12kV 爬电比距=)(12设备最高电压距离电力设备外绝缘的爬电2.1.1 纯瓷和纯玻璃绝缘表面≥18mm/kV ，相应爬距216mm ；2.1.2 有机材料≥20mm/kV ，相应爬距240mm 。

2.2 40.5kV 爬电比距=)(5.40设备最高电压距离电力设备外绝缘的爬电2.2.1纯瓷和纯玻璃绝缘表面爬距729mm ；2.2.2 有机材料爬距810mm。

XGW2—40.5/12Z箱式站内用高压电器元件的外绝缘爬距均按以上标准选取，满足Ⅱ级污秽要求。

海拔高度若超过1000米，电器元件户外放置，以及重度污秽地区，相应的爬距应加大。

3.污秽等级根据自然污秽环境条件，相应地划分电力设备户外绝缘污秽等级，规定各级外绝缘人工污秽耐受值和爬电比距。

外绝缘按最小公称爬电比距和人工污秽值分为：0、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ共5级。

表1 最小公称爬电比距分级数值：4.传统电气闭锁防误与现代微机“五防”4.1 “五防”功能的含义：4.1.1 防止误分，合断路器；4.1.2 防止带负荷分，合隔离开关；4.1.3 防止带电挂（合）接地线（接地刀闸）；4.1.4 防止带地线（接地刀闸）合断路器（隔离开关）；4.1.5 防止误入带电间隔。

4.2 传统电气防误是建立在二次操作回路上的一种防误功能。

一般通过开关和刀闸的辅助接点联锁来实现。

5.海拔高度5.1 也称绝对高度，是表示地面某个地点高出海平面的垂直距离。

5.2 海拔高度越高，大气越稀薄，导致散热效果变差，电气间隙耐压下降，同样对爬电距离也有影响，故对于3—35kV的高压元件或开关柜，国标规定一般为1000米以下，超过1000米的海拔高度，电气元件外绝缘必须修正。

5.3 修正系数每升高100米，相间及对地，工频耐压值提高1%，爬电距离也相应提高。

例如：XGW2—12Z箱式站，当运行环境在2000米海拔高度，相间及对地距离将变为137.5mm，工频耐压为46.2kV（1分钟），爬电距离240mm（有机）。

现有KYN61—40.5开关柜海拔高度仅能做到1500米，相对于1000米，元件基本不做变化。

6、额定短路开断电流（IEC）在GB/T11022规定的使用和性能条件下，断路器所能开断的最大短路电流。

这是考验断路器最重要的一个指标。

7、额定短时耐受电流在规定的使用和性能条件下，在规定的短时间内，回路和处于合闸位置的开关装置能够承载的电流的方均根值。

该指标主要考核开关动，静触头的接触状况，以及互感器的发热情况等。

7.1选取原则I2th T≥I2k t kI th产品铭牌上的短路电流值T产品铭牌上的短路电流持续时间I k三相短路电流有效值t k短路电流持续时间，一般用保护动作时间代替。

7.2 t k应考虑到断路器可能发生拒动的情况，由后备保护动作切断短路，当断路器重合闸时，由于断路器两次动作时间隔较短，电气元件的温度不会发生明显变化，应该将两次短路电流持续时间相加作为短路电流持续时间t k。

一般情况下，后备保护动作时间比重合闸承加时间更长，因此应该以断路器的后备保护动作时间作为t k。

7.3额定短路持续时间1s、2s、3s、4s、5s8、额定动稳定电流在规定的使用和性能条件下，回路和处于合闸位置的开关装置能够耐受的峰值电流值。

8.1额定动稳定电流通常为额定短时热稳定电流的2.5倍。

8.2由于短路时冲击电流基本上是稳态短路电流的2.5倍，因此当热稳定电流满足安装地点的短路电流的要求时，动稳定电流一般都没问题。

8.3额定动稳定电流主要考核回路承受电动力的能力。

9、额定短路关合电流（峰值）关合操作时，电流出现后的瞬态过程中，断路器一极中电流的第一个大半波的峰值，同样考核断路器抵抗短路冲击电流的能力，与额定动稳定电流值相等。

10、额定短路开断电流开断次数一般为50次;30次;8次;3次。

30次型式试验：①分—0.3s—合分—180s—合分（两次重合闸，共开断3次）；②合分，合分……（共开断27次）。

11、额定单个电容器组开断电流在额定电压下所能开断的一台并联电容器组的开断电流，一般为630A。

12、额定背对背电容器组开断电流当断路器的电源侧接有两组或两组以上电容器时，且它能提供的关合涌流等于额定背对背电容器组关合涌流时，开合并联电容器组的开断电流，一般为400A。

13、变压器并列运行的条件：13.1 变压器的连接组别标号相同；13.2 电压比相等，其电压比最大允许相差为±0.5%；13.3 阻抗百分比应相等,允许相差不超过±10%；13.4 容量比不超过3:1。

14、变压器过负荷14.1 正常过负荷：户外主变，不超过容量的30%；户内主变，不超过容量的20%。

14.2 允许事故过负荷，过负荷倍数：1.3 1.45 1.6 1.752小时 80分钟 30分钟 15分钟15、阻抗电压百分比把变压器接于试验电源上，变压器的一次通过调压器逐渐升高电压，当调整到一次侧电流等于额定电流时，测量一次侧实际加入的电压值为阻抗电压，将阻抗电压与额定电压之比再乘以100%，即为阻抗电压百分比。

因为在额定电流条件下测得的数据，所以阻抗电压除以额定电流，等于短路阻抗，又称百分阻抗。

16、电流互感器与电压互感器作用原理上的差异16.1 CT 二次可以短路，但不得开路；PT 二次可以开路，但不得短路。

16.2 相对于二次侧的负载来说，PT 一次内阻抗较小，以至可以忽略，可以认为是一个电压源；CT 一次内阻很大，以至可以认为内阻无穷大的电流源。

16.3 电压互感器正常工作时，磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；CT 正常工作时，磁通密度很低，短路时一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时远远超过饱和值。

17、关于电流互感器保护级的复合误差额定准确限值一次电流：能满足复合误差要求的最大一次电流值。

准确限值系数：额定准确限值一次电流/额定一次电流。

标准准确限值系数： 5 10 15 20 30。

18、短路电流水平根据《农村电力网规划容量导则》关于短路容量的确定，并经系统部分对短路电流水平的技术经济论证和计算，用于选择各级电气设备短路电流的数值； 110kV 侧：20kA ； 35kV 侧：16kA ； 10kV ：16kA 。

当两台主变并列运行时，短路电流加大。

19、变压器低压侧母线短路电流I e = e u Se3 I d =%k e U ISe 主变额定容量kVAIe 低压侧额定电流AUe 低压侧额定电压VUk 变压器的阻抗电压百分数Id 低压侧母线出现三相短路时的电流20、主变容量及电容器容量的选择20.1当断开一台主变压器时，另一台的容量应不小于60%的全部负荷，并应保证用户的一、二级负荷。