电气设备原理与选择

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1、第六章电气设备的原理与选择导体和电器选择的一般条件在发电厂和变电所得设计中，需选择各种电器设备，并确定它们的型式和技术参数。选择时应从实际出发，根据我国目前产品种类和供应情况，在保证安全、可靠和留有裕度的前提下，力求经济，选择合适的设备。按正常工作条件选择电器设备额定电压和最高工作电压所选电器的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压电网的电压波动一般不超过额定电压的1.15倍电气设备的最高工作电压为额定电压的1.1－1.15倍UN>=Uns额定电流电器的额定电流指在一定环境温度下，长时间内电器所能允许通过的电流。IN>=ImaxImax－－最大持续工作

2、电流Imax的计算方法：T1T2G1G2DL1DL2DL3DL4DL5PN1SN1发电机、变压器、调相机回路：Imax=1.05Ie（由于电压下降5％时，出力不变）。若变压器有过负荷运行的情况，按过负荷确定（1.3～2倍的变压器额定电流）练习：计算DL1、DL4、DL5的最大持续工作电流主母线、母联断路器：Imax取母线上最大一台发电机或变压器的Imax。DL6练习：计算DL6的最大持续工作电流母线分段电抗器及分段断路器：相邻两段母线上最大一台发电机额定电流的50％～80％。练习：计算DL3的最大持续工作电流出线：除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其它

3、回路转移过来的负荷按当地环境条件校验：海拔对电器设备最高允许工作电压的影响当电器设备的安装在制造厂规定的海拔高度以上时，由于海拔高度的增加，空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和瓷绝缘的放电特性下降，影响电器设备的外绝缘强度，制造厂规定的电器设备的最大工作电压就要下降。对此须进行校正。试验指出，海拔高度为1000～3500米范围内，按1％/100米进行补偿，即海拔每增高100米，电器设备最高允许工作电压应降低1％。环境温度对允许持续工作电流的影响我国目前生产的电器，设计时取周围介质温度40度。如果周围环境温度高于40度时，每增高1度，设备的允许电流按减少1.

4、8%修正；如果周围环境温度低于40度时，每降低1度，设备的允许电流按增加0.5%修正；电器设备结构、类型的选择选择电器时，应考虑电器的运行环境。屋外配电装置的电器，经常受到风、雨、雾、露、积雪、薄冰、灰尘和有害气体的影响，工作条件比屋内配电装置的电器差，因此电器常制成屋内装置和屋外装置两种。周围环境污秽的地区、海边、盐湖区等，必须注意加强电器绝缘，采用特殊绝缘结构的加强型电器，或选用额定电压高一级的电器。按短路情况校验短路热稳定校验短路电流通过电器时，电器各部件温度（或发热效应）应不超过制造厂规定的短路时发热最高允许值。满足热稳定的条件是：电动力稳定校验电

5、动力稳定是指电器所能承受短路电流引起的机械效应的能力。在校验时，须用短路电流的最大幅值或有效值与制造厂规定的最大允许电流进行比较。It2t>=Qkies>=ish下列几种情况不校验热稳定或动稳定用熔断器保护的电器，其热稳定由熔断时间保证，故可不验算热稳定。2.采用有限流电阻的熔断器保护的设备。其回路电流被电阻限制。3.装设在电压互感器回路中的裸导体和电器。短路电流计算条件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5～10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。短路种类一般按三相短路进行验算。选择短路计算点在短路

6、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。1.两侧都有电源的设备，比较两侧短路电流大小，选择电流大的作为短路计算点。2.母联断路器考虑母线向备用母线充电时候可以流过的短路电流。3.带电抗器的出线，选择短路点于电抗器后，以选择轻型电器。T1T2G1G2DL1DL2DL3DL4DL5PN1SN1DL6练习：请选择如图所示电厂的短路点短路计算时间验算热稳定的计算时间tk＝tpr＋tbrtk－－短路计算时间tpr－－继电保护时间，一般考虑后备保护时间tbr－－断路器的全开断时间tbr＝tin＋tatin－－断路器固有分闸时间ta－－断路器开断的电弧

7、持续时间断路器开断时，电弧持续时间，对少油断路器为0.04～0.06s，对SF6和压缩空气断路器约为0.02～0.04s。电器的开断时间开断电器应能在最严重的情况下开断短路电流。电器的开断时间选择为tk’＝tprl＋tintprl－－主保护动作时间高压断路器的原理与选择断路器转有灭弧装置，用于电路中切断电流电弧形成的物理过程开关电器切断有电流流过的线路时，触头间电压大于10～20伏，电流大于80～100mA，切断电路的瞬间，触头间会产生强烈的白光，称为电弧。电弧放电的特征能量集中，温度很高，亮度很强。电弧由三部分组成：阴极区、阳极区、弧柱区。电弧的气体放电

8、是自持放电，维持电弧稳定燃烧的电压很低。电弧是一束游离气体，质量极