第五章电气设备选择ppt课件

1、 按正常任务条件下选择额定电流、额定电压及型号等，按短路情况下校验开关的开断才干、短路热稳定和动稳定。6. 电气设备选择的普通原那么.6.3.1.1 按正常任务条件选择电气设备 1电气设备的额定电压电气设备的额定电压不得低于所接电网的最高运转电压。2电气设备的额定电流电气设备的额定电流不小于该回路的最大继续任务电流或计算电流。3.选择电气设备时还应思索设备的安装地点、环境及任务条件，合理地选择设备的类型，如户内户外、海拔高度、环境温度及防尘、防腐、防爆等。.6.3.1.2 按短路情况进展校验1短路热稳定校验 当系统发生短路，有短路电流经过电气设备时，导体和电器各部件温度(或热量) 不应超越允许

2、值，即满足热稳定的条件 式中： I 短路电流的稳态值； tima短路电流的假想时间； It 设备在t秒内允许经过的短时热稳定电流； t 设备的热稳定时间。.2短路动稳定校验 当短路电流经过电气设备时，短路电流产生的电动力应不超越设备的允许应力，即满足动稳定的条件 或式中： ish ， Ish 短路电流的冲击值和冲击有效值 imax ，I max 设备允许的经过的极限电流峰值和有效值。.3开关设备断流才干校验 对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、熔断器，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容量，即： 或 式中： ， 三相最大短路电流与最大短路容量； ， 断路器的开断电流与开断容量。.6.3

3、.1.3 常用电气设备的选择及校验工程 供配电系统中的各种电气设备由于任务原理和特性不同，选择及校验的工程也有所不同，常用高低压设备选择校验工程如下：.设备名称选 择 项 目校 验 项 目额定电压(kV)额定电流 (A)装置类型(户内/户外)准确度级 短路电流开断能力(kA)二次容量热稳定动稳定高压断路器高压负荷开关高压隔离开关高压熔断器电流互感器电压互感器母线电缆支柱绝缘子穿墙套管.设备名称额定电压(V)额定电流(A)短路电流开断能力(kA)热稳定动稳定低压断路器（）（）低压负荷开关（）（）低压刀开关（）（）低压熔断器前往.6.3.2 高压开关设备的选择 高压断路器、负荷开关、隔分开关和熔断

4、器的选择条件根本一样，除了按电压、电流、安装类型选择，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才干。.6.3.2.1 高压断路器的选择1. 断路器的种类和类型 高压断路器应根据设备安装的条件，环境等来选择断路器的类型和种类。常用的断路器类型主要有少油断路器、真空断路器、SF6断路器，由于真空断路器、SF6断路器技术特性比较好，少油断路器曾经逐渐被它们替代。.2. 开断电流选择 高压断路器运转时应可以开断短路电流，所以断路器的额定开断电流应不小于短路电流周期分量的有效值，实践计算中我们普通根据次暂态电流来进展选择，即： 或 式中： ， 短路电流与短路容量的次暂态值； ，

5、断路器的开断电流与开断容量。 .3. 短路关合电流的选择 为了保证断路器在关合短路时的平安，断路器的额定关合电流需满足： 式中： 断路器的额定关合电流kA。.6.3.2.2 高压隔分开关的选择例 试选择如下图变压器 10.5kV侧高压断路器QF和高压隔分开关QS。知图中K点短路时I=I=4.8kA,继电维护动作时间tp=1S。拟采用快速开断的高压断路器，其固有分闸的时间ttr=0.1S, 采用弹簧操作机构。.断路器及隔分开关的选择结果 计 算 数 据 ZN12-10I型断路器GN6-10型隔离开关工作电压 10kV最大工作电流 439.9A短路电流 4.8kA短路电流冲击电流 12.24kA热

6、稳定性校验 I2timar=4.821.1=25.34A2s额定电压 UN=10kV额定电流 IN=630A额定开断电流 IOFF=25 kA极限过电流峰值imax=80kA热稳定值 It2t=2523=1875A2sUN=10kVIN=630A-imax=50kAIt2t=1425=980A2s.6.3.2.3 高压熔断器的选择1额定电压选择 对于般的高压熔断器，其额定电压必需大于或等于电网的额定电压。对于充填石英砂具有限流作用的熔断器，那么只能用在等于其额定电压的电网中，由于这种类型的熔断器能在电流达最大值之前就将电流截断，致使熔断器熔断时产生过电压。.2熔断器熔体额定电流选择： 熔断器额

7、定电流应大于或等于所装熔体额定电流，即 式中： 熔断器额定电流A; 熔体额定电流A。.选择时还应必需满足以下几个条件：1正常任务时熔断器的熔体不应熔断，要求熔体额定电流大于或等于经过熔体的最大任务电流。2在电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流的作用下不应熔断。 3对于610kV变压器，凡容量在1000kVA及以下者，可采用熔断器作为变压器的短路及过载维护，其熔体额定电流可取为变压器一次侧额定电流的1.42倍。.4低压网络中用熔断器作为维护时，为了保证熔断器维护动作的选择性，普通要求上级熔断器的熔体额定电流比下级熔断器的熔体额定电流大两级以上。5 应保证线路在过载或短路时，熔断器熔体未熔断前，导

8、线或电缆不至于过热而损坏。 .3熔断器极限熔断电流或极限熔断容量的校验1对有限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之前熔断，因此可按下式校验断流才干： 或 式中 ： 、 熔断器极限熔断电流和容量； 、 熔断器安装处三相短路次暂态有 效值和短路容量； .2对无限流作用的熔断器，由于它们会在短路电流到达冲击值之后时熔断，因此可按下式校验断流才干 式中： 、 熔断器安装处三相短路冲击电流有效值和短路容量；.3对有断流容量上、下限值的熔断器， 其断流容量的上限值按式(6.2.11)进展校验；其断流容量的下限值，在小电流接地系统中按下式校验： 或 式中 ： 、 熔断器的断流电流和容量的下限值；

9、 、 最小运转方式下熔断器所维护线路末端两相短路电流的有效值和容量。.4熔断器维护灵敏度的校验 为了保证熔断器在其维护范围内发生短路缺点时能可靠地熔断，因此要求满足： (47) 式中： 熔断器维护范围末端短路缺点时流过熔断器最小短路电流。前往.6.3.3 低压开关电器选择6.3.3.1 低压断路器的选择1. 低压断路器的种类和类型按用途常分为：配电用断路器；电动机维护用断路器;照明用断路器;漏电维护用断路器。按构外型式分有塑壳式和框架式两大类。.2. 低压断路器脱扣电流的整定1)低压断路器过流脱扣器额定电流的选择 过流脱扣器额定电流应大于或等于线路的计算电流，即： 式中： 过流脱扣器额定电流；

10、 线路的计算电流。.2瞬时和短延时脱扣器的动作电流的整定 瞬时和短延时脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流 瞬时和短延时脱扣器的动作电流整定值； 线路的尖峰电流； 可靠系数。 .3长延时脱扣器的动作电流的整定 长延时脱扣器的动作电流应大于或等于线路的计算电流 式中： 长延时脱扣器的动作电流整定值； 可靠系数，取1.1。.4过电流脱扣器与导线允许电流的配合 过电流脱扣器的整定电流与导线或电缆的允许电流修正值应按下式配合：式中： 导线或电缆的允许载流量； 导线或电缆允许短时过负荷系数 .3. 低压断路器维护灵敏度和断流才干的校验1 低压断路器维护灵敏度校验 1.52 1.52式中： , 在最小运转

11、方式下线路末端发生两相或单相短路时的短路电流； 两相短路时的灵敏度,普通取2; 单相短路时的灵敏度,对于框架开关普通取2,对于塑壳开关普通取1.5。.2低压断路器断流才干的校验 对于动作时间在0.02S以上的框架断路器，其极限分断电流应不小于经过它的最大三相短路电流的周期分量有效值：式中： 框架断路器其极限分断电流； 三相短路电流的周期分量有效值。. 对于动作时间在0.02S以下的塑壳断路器，其极限分断电流应不小于经过它的最大三相短路电流冲击值。 或式中： 、 塑壳断路器极限分断电流峰值、效值； 、 三相短路电流冲击值、冲击有效值。.6.3.3.2 低压刀开关的选择 低压刀开关选择和校验选择时

12、还应注思索到以下几点：1极数和类型2开断才干。前往.6.3.4 母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择6.3.4.1 母线的选择1母线资料和类型选择 母线的资料有铜和铝。 母线的截面外形有矩形、槽形和管型。 三相母线有程度布置和垂直布置两种布置方式，有立放和平放放置方式。.2母线截面的选择1普通汇流母线按长期允许发热条件选择截面式中： 母线允许载流量A； 经过母线的计算电流A。.2当母线较长或传输容量较大时，按经济电流密度选择母线截面式中： 经济截面mm2； 经过母线的计算电流A； 经济电流密度A/ mm2。 .3母线热稳定性校验 当系统发生短路时，母线上最高温度不应超越母线短时允许最高温度。 式中：

13、 ， 母线截面积及最小允许截面(mm2)； 热稳定系数。 短路电流的假想时间(S)； 短路电流的稳态值(A)。.4母线动稳定校验 当短路冲击电流经过母线时，母线将接受很大电动力。要求每跨母线中产生的最大应力计算值不大于母线资料允许的抗弯应力即：式中： 短路时每跨母线中的最大计算应力(帕斯卡Pa); 母线允许抗弯应力(Pa)。. 根据资料力学的原理，母线在弯曲时最大相间计算应力为 式中： W母线对垂直于作用力方向轴的截面系数，又称抗弯矩(m3)。与母线截面外形，布置方式有关。 M最大弯矩Nm。 .当母线只需两段跨距时，最大弯矩M为 当母线跨距数目在两个以上时,最大弯矩M为式中：F 一跨距长度母线

14、所受电动力(N)； l 母线跨距长度(m)。. 校验母线动稳定时，也可根据母线允许应力计算出最大允许跨距，与实践跨距值比较，即要求： 式中： F1单位长度母线上所受电动力(N/m)。. 校验时，假设不满足要求，那么必需采取措施以减小母线计算应力，详细方法有： 降低短路电流，但须添加电抗器；增大母线相间间隔，但须添加配电安装尺寸； 增大母线截面，但须添加投资； 减小母线跨距尺寸，但须添加绝缘子；将立放的母线改为平放，但散热效果变差。.6.3.4.2 支柱绝缘子与穿墙套管的选择 支柱绝缘子与穿墙套管的选择方法分别为：1对支柱绝缘子，按额定电压条件选择，校验短路时动稳定性。 2穿墙套管按额定电压和额

15、定电流条件选择，校验短路时热稳定性和动稳定性。 3母线型穿墙套管不需按额定电流条件选择，只需保证套管与母线的尺寸相配合。.校验支柱绝缘子和穿墙套管的动稳定计算如下： 式中： 在短路时作用于绝缘子的计算力N； 绝缘子允许的抗弯强度(N); 其中 K受力折算系数，对610kV的绝缘子，当为程度布置且母线立放K=1.4；其它情况为1。 F母线接受的电动力值N。.穿墙套管热稳定校验方法为： 式中： I 短路电流的稳态值kA； tima短路电流的假想时间s； It 设备在t秒内允许经过的短时热稳定电流kA； t 设备的热稳定时间s。前往.6.3.5 互感器的选择 6.3.5.1 电流互感器的选择电流互感

16、器按以下条件选择：(1)选择额定电压和额定电流(2)确定安装类别和构造(3)确定准确度级(4)校验二次负荷或容量. 电流互感器二次侧所接实践负荷Z2或容量S2不超越该准确度级下的最大允许负荷ZN2或容量SN2，即： 或式中：ZN2、SN2电流互感器某一准确度级的允许负荷和容量。 Z2、S2电流互感器二次侧所接实践负荷和容量。 .(5)电流互感器动稳定校验 电流互感器的动稳定性倍数Kes是指电流 互感器允许短时极限经过电流峰值与电流互感器一次侧额定电流峰值之比，即： 电流互感器的动稳定性校验条件为： .(6)电流互感器热稳定性校验 电流互感器的热稳定倍数Kt是指在规定时间(通常取1s)内所允许经过电流互感器的热稳定电流与其一次侧额定电流之比，即： 电流互感器的热稳定条件应为： .6.3.5 互感器的选择6.3.5.2 电压互感器的选择(1)选择额定电压(2)确定电压互感器类型及构造(3)选择准确度级(4)二次容量的校验 . 要求所接丈量仪表和继电器电压线圈的总负荷S2不应超越所要求准确度级下的允许负荷容量SN2，即： 式中：SN2电压互感器二次侧允许负荷容量，即 .6.3.5.3 互感器在主接线中的配置原那么1电流互感器的配置原那么：(1)