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9−1−1所示。 表9−1−1 选择电器的一般技术条件
注 ①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U max 不得低于该回路的最高运行电压U z ，即
U max ≥U z
（9−1−1）
三相交流3kV 及以上设备的最高电压见表9−1−2。
（2）电流：选用的电器额定电流I n 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
I z ，即 I n ≥I z
（9−1−2）
不同回路的持续工作电流可按表9−1−3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9−1−2 额定电压与设备最高电压 表9−1−3 回路持续工作电流
kV
表9−1−4 套管和绝缘子的安全系数 注 ①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9−1−4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
I t 2t >Q dt
（9−1−3）
式中 Q dt ——在计算时间t is 秒内，短路电流的热效应，Ka 2·s ；
I t ——t 秒内设备允许通过的热稳定电流有效值，kA ；
t ——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t js 按下式计算
t js =t b +t d
（9−1−4）
式中 t b ——继电保护装置后备保护动作时间，s ；
t d ——断路器的全分闸时间，s 。
图9−1−5 校验热效应的计算时间 s
采用无延时保护时，t is 可取表9−1−5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
i ch ≤i df I ch ≤I df
（9−1−5）
式中 i ch ——短路冲击电流峰值，kA ；
I ch ——短路全电流有效值，kA ；
i df ——电器允许的极限通过电流峰值，kA ；
I df ——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9−1−6 选择电器的环境温度
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9−1−6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1~2km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、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9−1−7和表9−1−8。 表9−1−7 线路和发电厂、变电所污秽等级
表9−1−8 各污秽等级下的爬电比距分级数值
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9−1−9所列加速度值和电器的质量进行计算。
表9−1−9 计算电器承受的地震力时用的加速度值
9.1.4 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2500μV 。 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 。