第六章电气设备的选择.doc

1、第六章电气设备的选择6. 1电气设备选择的一般原则6. 1. 1按正常工作条件选择电气设备1）电气设备的额定电压2）电气设备的额定电流3）电气设备的型号6. 1. 2按短路情况进行校验1）短路热稳定校验|2timaV=|2tt2）短路动稳定校验ish=i maxIsh=SkmaxIoFF=I KmAX6. 1. 3常用电气设备的选择及校验项目6. 2高压开关设备的选择高压断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器的选择条件基本相同。除了按电 压、电流、装置类型选择，校验热、动稳定性外，对高压断路器、负荷开关和熔 断器还应校验其开断能力。6. 2. 1高压断路器的选择1）断路器的种类和类型少油断路器、真

2、空断路器、SF6断路器。2）开断电流能力Ioff=I 11Soff=S113）短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流需满足imc=i sh6. 2. 2高压隔离开关的选择高压隔离开关的选择和校验同高压断路器差不多。例：试选择图书所示变压器10.5KV侧高压断路器QF和高压隔离开关 QS.已知图中K点短路时I11=4.8KA,继电保护动作时间为tac=1s.拟采用快速开断 的高压断路器，其固有分闸时间ttr=0.1秒，采用弹簧操作机构.35/10.5KV10.5KV母线Sn=8000KVA解:变压器计算电流按变压器的额定电流计算CASN3Un80001.73

3、2*10.5439.9A短路冲击电流的冲击值：ish 2.55I11短路容量：&S11短路电流假想时间:timar=tac+ttr=1+0.1=1.1s根据上述计算参数结合具体的情况选择条件，初步选择ZN12-10I型630A的真空断路器和GN6-10型630A的隔离开关计算结果ZN12-10IGN6-10工作电压10kv 最大工作电流439.9A知路电流4.8KA短路电流冲击电流12.2KA 热稳定值勤2 2 2I timar4.8 *1.125.34 A s额定电压10KV额定电流行630A 额定开断电流25KA极限过电流峰值80KA 热 稳定值勤2 2 2I timar 25 *3187

4、5A s额定电压10KV额定电流行630A极限过电流峰值50KA 热稳定值勤12 timar 142*3980A2s6. 2. 3高压熔断器的选择应根椐负荷的大小、重要程度、短路电流大小、使用环境及安装条件等综合 考虑决定。1）额定电压选择2）熔断器熔体额定电流选择熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流，即IN?FU=I n?fe此外熔体额定电流应必须满足以下几个条件。A、正常工作时熔体不应该熔断，即要求熔体额定电流大于或等到于通过熔 体的最大工作电流。In ?fu=lw ?maxB、 电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流IPK的作用下不应熔断。In?fe=K?Ipk式中：K计算糸数。当电动机

5、的启动时间 Tst小于3秒，K取0.25 0.4;当Tst 在38秒时,K取0.35-0.5;当Tst大于8秒或电动机为频繁启动，反接制动时,K取 0.5 0.6对于单台电动机的启动 ,尖峰电流即为电动机的启动电流 ;多台电动机运行的 线路 ,如果是同时启动 ,尖峰电流为所有电动机的启动电流之和 ,如果不同时启动 , 其尖峰电流为取超过工作电流最大一台的启动电流与其它(N-1)台计算电流之和.C、 熔断器保护变压器时，熔体额定电流的选择对于6 10KV的变压器，凡容 量在 1000KVA 及以下者,均可采用熔断器作为变压器的短路及过载保护 ,其熔体 额定电流In?fe可取变压器的一次侧额定电流

6、的(1.42)Ii?nt.D、熔断器之间保护选择性配合.低压网络中用熔断器作为保护时，为了保证 断器保护性动作的选择性 ,一般要求熔断器的熔体额定电流比下级的熔体额定电 流大两级以上 .E、 熔断器熔体额定电流与导线或电缆之间的配合.为了保证明线路在过载或 短路时 ,熔断器熔体未熔断前 ,导线或电缆不至于过热而损坏 ,一般要求满足IN?FE=I11SoFF=S11B、对无限流作用的熔断器，由于它们在短路电流到达冲击值后熔断，因此 可按下式校验断流能力IoFF=ISHSoFF=SSHC、 对有断流容量上、下限的熔断器，其断流容量的上限值按A项计算；其 中断流容量的下限值，在小电流接地糸统中，按下

7、式计算/Q/QIoFF?min=I (2)k?min 或 SoFF?min=(4 7) IN?FE63 低压开关电器选择631 低压断路器的选择1、低压断路器种类和类型低压断路器也称为自动空气开关，常用于电气设备的过载、欠压、失压和短 路保护。按用途分为：1）配电用断路器，主要用于电源总开关和靠近变压器的干线和支线，具有 瞬时、短延时、长延时保护，电流较大；2）电动机保护用断路器3）照明用断路器，主要用于照明线路、二次回路，具有瞬时和长延时保护， 电流较小。4）漏电保护用。一般电流在200A以下，漏电电流大于30毫安，就会自分 闸。2、低压断路器脱扣电流的整定1）过流脱扣器额定电流应大于或等于

8、线路计算电流2）瞬时和短延时脱扣器的动作电流的整定。整定电流按躲过线路的尖峰电流|op?s=Krel|pk式中：Iop?s瞬时和短延时脱扣器的动作整定电流Ipk为线路的尖峰电流Krel为可靠糸数。对于动作时间在0.02秒以上的框架式断路器取 1.3- 1.5;对于动作时间在所不惜0.02秒以下的塑壳式断路器,取胜1.7-2.0短延时脱扣器的动作时间一般有0.2,0.4和0.6秒，选择应按保护装置的选择性来选取。3）长延时脱扣器的动作电流的整定。动作电流应大于或等于线路的计算电 流。lop?s=Krellca这里，Krel取1.14）过电流脱扣器与导线允许电流的配合为使断路器在线路过负荷或短路时

9、，能可靠地保护导线或电缆，防止因过热而损坏.过流脱扣器的整定值按下式 计算Iop?sV=KOLIAL式中：Ial为线路的允许载流量KOL为过负荷糸数，对瞬时或短延时脱扣器，取决4.5;长延时取1 3、低压断路器保护灵敏度和断流能力的确定1）低压断路器保护灵敏度和断流能力的校验。为了保证低压断路器的瞬时 和短延时过电流脱扣器在糸统最小运行方式下发生故障时能可靠动作，其保护灵敏度应满足I KMINKMIN1.5IOP?SIOP?SK(2 s为两相短路时的灵敏度，一般取 2I 2 KMIN 为在最小方式下线路末端发生两相短路时的短路电流2) 低压断路器的断流能力的校验。对于动作时间在0.02秒以上的

10、框架式断路器,其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流的周期分量有效值,即IOFFI (3)K对于动作时间在 0.02 秒以下的塑壳式断路器 ,其极限分断电流应不小于通过 它的最大三相短路电流冲击值 .I OFF I SHiOFFi sh例:已知某供电线路的计算电流为420A,采用导线的和期允许电流为450A,线路首 端的三相短路电流为11.2KA.供电线路中最大一台电动机的额定电流为 100A,启 动糸数Kst为6倍.请选择电源端的低压断路器的型号及规则.解:1)选择型号及规格选择 MW-06 型框架式断路器作为供电线路的过载和短路保护 ,其额定电流IN=630AI CA=420A选过

11、流脱扣的额定电流IN?OR=630AICA=420A2) 脱扣器动作电流的整定 首先求线路的尖峰电流的整定IPK=IsT?M+INM(N-1)=6*100+(420-100)=920A瞬时过电流整定电流应满足IOP?s=KrelIpk=1.3*920=1196A选瞬时脱扣器整定倍数为 3倍,即 IOP?s=3*630=1890A3) 校验断流能力MW-06的极限开断电流Ioff为35KA,三相短路电流Ik为11.2KA满足要求4) 校验过电流脱扣器与保护线路的配合要求 Iop?s=KolIal,即卩IoP?s=1890A(4.5*450)-2025A符合要求综合上述 ,MW-06 是合乎要求的

12、632 低压刀开关的选择1 、极数2、开断能力64 母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择1、汇流母线的选择1 )一般汇流母线按长期允许发热条件选择。要求母线允许载流量不小于通 过母线的计算电流2）当母线较长或传输容量较大时，按经济电流密度选择截面。应根据母线的 年最大负荷利用小时数Tmax,查出经济电流密度JEC,母线经济截面为Sec=Ica/Jec为节约投资，应选择相邻较小的标准截面，同时还必须满足1）项的要求。3）当糸统发生短路时，母线上的最高温度不应超过母线短时允许最高温度 母线的热校验方法为Smin_CtimaS，Smin为母线的截面积和最小截面积C，热稳定糸数，与导体的材料及了热温度有关

13、tima为短路电流的假想时间I无穷大为短路电流的稳态值导线种类和材料最咼 允许 温度热稳定糸数C导线种类和材料最咼允 许温度热稳定 糸数C母铜300171油铜芯10KV及以下250165线铝20087浸铝芯10KV及以下20095钢（与电器非直接连接）40070纸铜芯 20-35KV175一钢（与电器直接连接）30063绝缘电缆4）母线动稳定校验当短路电流通过母线时，母线将承受很大的电动力，如时母线间的电动力超 过允许值，会使母线弯曲变形，因此，必须校验固定于支柱绝缘子上的每跨母线 是否满面足动稳定的要求。ca al6. 5互感器的选择6. 5. 1电流互感器的选择1）额定电压和额定电流的选择。二次侧的额定电流一般为5A，也有1A的2）装置类别和结构的确定。电流按安装方式可分为穿墙工、支持式、装入 式；按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式。