电器设备选择的原则

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1、第六章 导体和电器设备的选择,主要内容 电器设备选择的一般原则 高压断路器和隔离开关的选择 电流和电压互感器的原理与选择 电抗器的选择 导体、电缆的选择,生活中的案例: 设备选择,买插座, 有以下电器设备接到该插座上: 1. 电磁炉: 额定电压220V 功率1800W 2. 电水壶: 额定电压230V 功率1000W 3. 电视: 额定电压220V 功率 300W 商店中的插座有两种: 1.220V 10A 2. 220V 16A 应该买哪种?,一、导体和电器选择的一般原则,各类电器设备选择遵循的共同原则是： 按正常工作条件进行选择； 按短路状态校验热稳定和动稳定。,1、按正常工作条件选择电器

2、设备,（1）额定电压 UN UNS UN-电器设备额定电压； UNS -电网额定电压 （2）额定电流 IN Imax IN -电器设备在额定环境温度下的长期允许电流 Imax -电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 （3）当地环境条件 海拔修正UN 一般设备用于1000m 110kV及以下2000m 10003500m -1%/100m 否则采用高原型设备或外绝缘高一级 温度修正IN 电气设备额定环境温度40 4060度，-1.8%/度；低于40度，+0.5%/度，最大小于1.2IN,典型回路最大持续工作电流Imax的计算(1)-发电机回路,1.05倍发电机的额定电流,发电机回路

3、上的设备：与发电机串联的断路器、隔离开关、电流互感器、导线等。求: 正常工作时流过这些设备的最大电流计算目的：选择 这些设备的额定电流 Imax,典型回路最大持续工作电流Imax的计算(2)-变压器回路,1.05倍变压器的额定电流，若变压器允许过负荷，按1.3-2.0倍变压器IN,变压器回路上的设备：与发电机串联的断路器、隔离开关、电流互感器、导线等。,典型回路最大持续工作电流Imax的计算(3)-主母线、母联回路,母线上最大一个发电机或变压器的Imax,典型回路最大持续工作电流Imax的计算(4)-母线分段电抗器回路,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

4、定电流的5080,典型回路最大持续工作电流Imax的计算(5)-出线回路,正常负荷电流,除了正常负荷电流，还考虑事故时由其它回路转移过来的负荷,2、按短路情况校验,短路热稳定校验 I t2 t Qk Qk ：短路电流产生的热效应； It 、t ：电器允许通过的热稳定电流和时间 电动力稳定校验 ies ish 或 Ies Ish ish 、Ish -短路冲击电流幅值和有效值； ies 、Ies -电器允许通过的动稳定电流的幅值和有效值。,不需要校验热稳定或动稳定的情况 a. 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。 b. 采用有限流电阻的熔断器保护的设备可不校验动稳定。 c. 装设在电压互感器回路中的

5、裸导体和电器可不验算热稳定和动稳定。,3、短路电流计算条件,1）容量和接线 按本工程的最终容量计算，并考虑本工程建成后510年的电力系统远景发展规划，按可能发生最大短路电流的正常接线方式进行短路计算。 2）短路种类 一般按三相短路进行验算。 3）选择短路计算点 在短路计算接线中，选择通过电器的短路电流为最大的点为短路计算点。,4）短路计算时间 验算热稳定的计算时间 tk = tpr + tbr tbr = tin + ta tpr:后备保护动作时间；tbr:断路器全开断时间；tin:断路器固有分闸时间；ta :断路器开断时,电弧持续时间,对SF6和压缩空气断路器约为0.020.04s。 开关电

6、器的开断时间tk = t p r1 + tin t p r1:主保护动作时间,0.050.06s；tin:断路器固有分闸时间,发电机出口断路器：比较K1和K2点短路时，哪种情况通过QF1的短路电流大。,母联QF5：考虑母联断路器QF5向备用母线充电时，备用母线故障，即K4点短路时，流过母联断路器的短路电流最大。,带电抗器的610KV出线回路：由于干式电抗器可靠性高，且断路器QF4与电抗器间的连线很短，故障几率小，一般不选K7，而应选K8。,主变低压侧QF3：可能出现的短路点和运行方式很多，当变压器高压侧QF6断开而K3点短路时最严重。类似的，选择QF6，应为QF3断开，K5点短路。,分段断路器

7、QF7：当主变T1退出运行而相应母线段K1点发生短路时最严重。,母线至母线隔离开关前的引线和套管：应选择母线段K7点。,作业,计算流过图中标注设备的： （1）最大持续工作电流； （2）最大短路电流（说明短路类型、标出短路地点、画出计算短路电流时的等值电路）,G1G2参数：50MW、10kV、0.8 G3G4参数：200MW、10kV、0.85 T1T2参数：90MVA、121/35/10kV T3T4参数：250MVA、121/10kV 10kV最大一回馈线上的负荷为5MW,QF1,QF2,QF5,QF7,QF6,QF3,QF4,二、高压断路器和隔离开关的选择,1、高压断路器选择 （1）断路器

8、的种类和形式的选择 按灭弧介质和灭弧方式分为：多油、少油、压缩空气、SF6、真空 操动机构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，这些任务全靠操动机构完成。 包括：手动机构、电磁机构、气动机构、弹簧机构、液压机构 （2）额定电压选择 UN UNS （3）额定电流选择 IN Imax,（4）开断电流选择 -断路器灭弧能力的参数，指在额定电压下可能开断的最大电流，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量Ipt INbr Ipt 当INbr 比系统短路电流大很多时， INbr I” （5）短路关合电流的选择 断路器合闸前，线路有短路故障，断路器在合闸过程中，动、静触头在未接触时，产生电弧，有短路

9、电流流过，容易使触头熔焊和受到电动力破坏。断路器在接通后又跳闸，此时还要能够切除短路电流。为保证断路器在关合短路时的安全，其额定关合电流INcl 不应小于短路电流最大冲击值ish ， INcl = ish （6）热稳定校验 （7）动稳定校验,额定电压 额定电流 额定断流量 ： 开断电流INbr 极限通过电流: 动稳定电流ies 额定关合电流INcl 热稳定电流和时间：热稳定电流It和时间t,断路器的参数 附表6,2、隔离开关的选择,（1）隔离开关的主要用途 隔离电压 倒闸操作 分合小电流：分、合避雷器、电压互感器和空载母线 分、合励磁电流不超过2A的空载变压器 关、合电容电流不超过5A的空载线

10、路 （2）隔离开关的选择 种类和形式的选择 安装地点：屋内式和屋外式 绝缘支柱数目：单柱、双柱、三柱 额定电压选择 UN = UNS 额定电流选择 IN = Imax 热稳定校验 动稳定校验,作业：例题6-1重新做该题，步骤详细,系统到短路点的等值电抗0.2165(Sd=100MVA),系统等值发电容量400MVA. 1.断路器和隔离开关的选择项目和步骤 2.发电机回路最大工作电流计算的原则 发电机的额定电流计算 发电机回路最大工作电流计算 3.断路器和隔离开关的选择 4.实用短路电流计算 查运算曲线的前提条件：短路时间和计算电抗 计算电抗：标幺值，以发电机的容量和电压为基准 明确写出计算电抗的基准容量、基准电压、基准电流 计算电抗的计算 短路时间的计算 明确 查哪些时刻的短路电流，分别是多少 短路电流有名值的计算 5.短路电流热效应计算 6.按断路器和隔离开关的选择项目列表对比，校验是否合格,