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长春工业大学人文信息学院毕业设计（论文）

图 9 电压互感器原理接线图

1—铁芯；2—一次绕组；3—二次绕组

Ku?U1NU2N?N1N2?U1U2

式中 N1、N2——电压互感器一、二次绕组的匝数；

U1N、U2N——电压互感器一、二次额定电压；

U1、U2——电压互感器一、二次实际电压；

由式可知电压互感器变压比和二次实际电压U2，可计算出一次实际电压的近似值。

1．电压互感器的结构

一次绕组被分为匝数相等的两部分，分别绕在上下铁芯柱上并且并联起来，其连接点于铁芯相连，二次绕组绕在铁芯上，此外还有一个平衡线圈，也有匝数相等的两部分组成，分别绕在上下两个铁芯上，并且串起来，连接点与铁芯相连。

2．电压互感器校验

为了保证电压互感器的安全运行和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压互感器应满足下列条件：

1.1Ue1?U1?0.9Ue1

其中式中 U1 为电网电压；

Ue1 为电压互感器一次绕组额定电压；

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其电压互感器参数如下表7所示

表7电压互感器参数

型号 额定电压（KV） 一次绕组额定容量（VA） 二次绕组额定容量（VA） 3P 6P 最大容量（VA） 400 JDZ18-10 一次 二次 0.5 1 3

综合公式：S2?(??cos?)2?(?sin?)2?(?P)2?(?Q)2 校验后满足要求。

6.8低压一次设备选择

低压一次设备的选择，与高压一次设备的选择一样，必须考虑安装地点并满足在正常条件下和短路条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。

低压一次设备的选择校验项目如表8所示

表8 低压一次设备的选择校验项目

设备名称 电压 电流 （V） （A） √ √ √ √ √ √ √ √ 断流能力 （kA） √ √ √ √ 短路电流校验 动稳定度 热稳定度 － Ｏ Ｏ Ｏ － Ｏ Ｏ Ｏ 低压熔断器 低压刀开关 低压负荷开关 低压断路器 注：表中“√”表示必须校验；

“Ｏ”表示一般可不校验。 “-”表示不必校验

6.9导线的选择

根据设计要求，变电所10kV侧为电缆线，而屋内配电10kV侧和0.4kV侧应用硬母线，经技术经济比较选用硬母线即矩形硬母线，它的优点是便于固定和连接，散热性能好，缺点是集肤效应系数较大，集肤效应系数与电流的频率、导体的形状和尺寸有关，为了避免集肤效应系数过大，应减小导体片（条）间的距离，相应地改变它有关因素。 6.9.1导线选择的原则

电力线路从结构上分为架空线路和电缆线路。架空线路具有投资省、施工维

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护方便、易于发现和排除故障、受地形影响小等优点；而电缆线路具有运行可靠、不易受外界影响、美观等优点。采用架空线路还是采用电缆线路，视坏境要求、投资等因素而定。

电力线路的选择，必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运行费，布局合理，维修方便。

电力线路的选择包括两方面内容： 1确定型号、使用坏境和敷设方式； 2选择截面。

为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，电力线路的导线和电缆截面的选择必须满足下列条件：

1发热条件 导线和电缆（含母线）在通过计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。

2 允许电压损耗 导线和电缆在通过计算电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗值。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗的校验。

3经济电流密度 一般10KV及以下的线路，可不按经济电流密度选择。但长期运行的低压特大电流线路（例如电炉的短网和电解槽的母线）仍应按经济电流密度选择。

4机械强度 导线的截面应不小于最小允许截面，由于电缆的机械强度很好，因此电缆不校验机械强度，但它需校验短路热稳定度。

此外，绝缘导线和电缆还需满足工作电压要求，其额定电压不得小于工作电压。

根据设计经验，低压动力线和10KV及以下的高压线，一般先按发热条件来选择截面，然后校验机械强度和电压损耗。低压照明线，由于照明对电压水平要求较高，所以一般先按允许电压损耗来选择截面，然后校验发热条件和机械强度。而35KV及以上的高压线，则可先按经济电流密度来选择经济截面，再校验发热条件、允许电压损耗和机械强度等。按以上经验进行选择，通常较易满足要求，较少返工。

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第七章 继电保护

电力系统的继电保护是继电保护技术和继电保护装置的统称。它对保证系统安全运行和电能质量、防止故障扩大和事故发生起着及为重要的作用。

7.1继电保护

7.1.1继电保护的要求

动作于跳闸线圈的继电保护在技术上一般满足以下几个方面：

1.选择性，当供电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，只切除故障元件，并使停电范围最小，以减小故障停电造成的损失。保护装置这种能挑选故障元件的能力称为保护的选择性。

2．速动性，为了减小由于故障引起的损失，减少用户在故障时低电压下的工作时间，以及提高电力系统运行的稳定性，要求继电保护在发生故障时尽快动作将故障切除。

3．灵敏性，指在保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置的反应能力。

4．可靠性，继电保护装置在其所规定的保护范围内发生故障或不正常工作时，一定要准确动作，即不能拒动；不属其保护范围的故障或不正常工作时，一定不要动作，即不能误动。 7.1.2继电保护的任务

电力系统的继电保护是继电保护技术和继电保护装置的统称。它对保证系统安全运行和电能质量、防止故障扩大和事故发生起着及为重要的作用。继电保护的主要任务是：

1自动的、迅速的、有选择性地将故障设备供配电系统中切除，使其他非故障部分迅速恢复正常供电；

2正确反映电气设备的不正常运行状态，发出预告信号，以便操作人员采取措施，恢复电器设备的正常运行；

3与供配电系统的自动装置（如自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等）配合提高供配电系统的供电可靠性。 7.1.3继电保护的原理

供配电系统发生故障时，会引起电流增大、电压降低、电压和电流间相位角的改变等。因此，利用上述物理量故障时与正常时的差别，可构成各种不同工作原理的继电保护装置。如电流保护、电压保护 、方向保护、距离保护和差动保护等。

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