电气设备选择的一般条件

第六章导体和电气设备的原理与选择§6.1电气设备选择的一般条件

引言尽管电力系统中各种设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。一、按正常工作条件选择电气设备设计时：UN≥UNs。电网的最高运行电压：220kV及以下为1.15UN；330kV及以下为1.1UN。电气设备的最高允许电压为设备额定电压的1.1~1.15倍。1.额定电压一、按正常工作条件选择电气设备设计时：IN≥Imax。IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。Imax为电气设备所在回路的最大持续工作电流。不同回路的计算方法不同，如：发电机、调相机和变压器回路，Imax=1.05IGN；母联断路器回路的Imax一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%~80%。2.额定电流一、按正常工作条件选择电气设备当电气设备安装地点的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等超过一般电气设备规定的使用条件时，应采取措施。3.环境条件对设备选择的影响一、按正常工作条件选择电气设备一般非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不超过1000m。当地区海拔超过制造厂家的规定值时，由于大气压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和外绝缘的放电特性下降，则电气设备的最高允许工作电压应修正。当最高允许工作电压不能满足要求时，应采用高原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。3.环境条件对设备选择的影响(1)海拔高度的影响一、按正常工作条件选择电气设备电气设备的额定电流是指在基准环境温度下，能允许长期通过的最大工作电流。此时电气设备的长期发热温升不超过其允许温度。在实际运行中，周围环境温度直接影响电气设备的发热温度，所以当环境温度不等于电气设备的基准环境温度时，其额定电流必须进行修正。我国生产的电气设备一般使用的额定环境温度为+40℃。3.环境条件对设备选择的影响(2)环境温度的影响一、按正常工作条件选择电气设备根据电气设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类（屋内或屋外）和型式（防污型、防爆型、湿热型等）的选择。4.其它选择二、按短路状态校验1.短路热稳定校验含义：短路电流通过时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。条件：短路电流产生的热效应It、t

—电气设备允许通过的热稳定电流和时间二、按短路状态校验含义：电气设备承受短路电流机械效应的能力。条件：ies≥ish或Ies≥Ish式中ish、Ish—短路冲击电流幅值及其有效值；ies、Ies—电气设备允许通过的动稳定电流幅值及其有效值。2.电动力稳定校验——动稳定校验二、按短路状态校验容量：按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划。接线：采用可能发生最大短路电流的正常接线方式。短路种类：一般按三相短路验算，若其他种类短路较三相短路严重时，则应按最严重的情况验算。3.短路电流计算条件二、按短路状态校验计算短路点：同一电压等级各短路点的短路电流值均相等，但通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同而不同。在校验电气设备和载流导体时，必须确定电气设备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短路电流校验值为最大。3.短路电流计算条件二、按短路状态校验短路电流热效应计算时间：4.短路计算时间开断电流计算时间：燃弧时间继电保护动作时间（后备保护）断路器全开断时间断路器固有分闸时间继电保护动作时间（主保护）断路器固有分闸时间§2.2发电厂的电气部分一、300MW发电机组电气部分采用发电机─变压器单元接线。由于额定电流很大，采用全连式分相封闭母线。1.电气主接线一、300MW发电机组电气部分2.主要电气设备发电机主变压器高压厂用变压器电压互感器高压熔断器避雷器电流互感器中性点接地变压器一、300MW发电机组电气部分采用发电机─变压器单元接线，无发电机出口断路器和隔离开关。在主变压器低压侧引接一台高压厂用变压器，供给厂用电。在发电机出口侧，通过高压熔断器接三组电压互感器和一组避雷器。在发电机出口侧和中性点侧，每相装有电流互感器4只。3.接线特点一、300MW发电机组电气部分高压厂用变压器高压侧每相装有电流互感器4只。3.接线特点发电机中性点接有中性点接地变压器。一、300MW发电机组电气部分供电可靠。封闭母线有效地防止了灰尘、潮气等污秽和外物造成的短路。运行安全。母线封闭在外壳内，且外壳接地，使工作人员不会触及带电导体。由于外壳的屏蔽作用，母线电动力大大减少，而且基本消除了母线周围钢构件的发热。运行维护工作量小。4.封闭母线的优点二、60三0M三W发电三机组三电气三部分1.电气三主接三线采用三发电三机─变压三器单三元接三线。由于三额定三电流三（19三24三5A）很三大，三采用三全连三式分三相封三闭母三线。二、60三0M三W发电三机组三电气三部分发电三机主变三压器高压三厂用三变压三器电压三互感三器电容三器避雷三器电流三互感三器中性三点接三地变三压器2.主要电气三设备二、60三0M三W发电三机组三电气三部分采用三发电三机─变压三器单三元接三线，三无发三电机三出口三断路三器和三隔离三开关三。主变三压器三采用三三个三单相三双绕三组变三压器三接成三三相三组，三低压三侧绕三组接三成三三角形三，高三压侧三绕组三接成三星形三。在主三变压三器低三压侧三引接三一台三高压三厂用三变压三器，三供给三厂用三电。3.接线三特点二、60三0M三W发电三机组三电气三部分在发三电机三出口三侧和三中性三点侧三，每三相装三有电三流互三感器3只。发电三机中三性点三接有三中性三点接三地变三压器三。高压三厂用三变压三器高三压侧三和低三压侧三，每三相装三有电三流互三感器4只。3.接线三特点在发三电机三