第四章电气设备选择ppt课件.ppt

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1、第四章高压电气设备的选择第一节电气设备选择的一般原则第二节开关电弧第三节高压开关电器的选择第四节母线和绝缘子的选择第五节限流电抗器的选择第六节互感器的选择电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：按正常工作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能力、短路热稳定和动稳定。第一节电气设备选择一般原则一、按正常工作条件选择电气设备1．选择电气设备时

2、还应考虑设备的安装地点、环境及工作条件，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。2．电气设备的额定电压不得低于所接电网的额定电压。3.电气设备的额定电流不小于该回路的最大持续工作电流或计算电流。我国的电气设备,铭牌上的额定电流是以环境温度为40℃。的条件下，经过试验和理论计算而确定的，当周围环境温度在一定范围内偏离40℃时，，所选电气设备的实际额定电流必有一定变化，实际值可按下式修正式中al——设备允许最高工作温度，℃；0′——实际环境年最高空气温度，℃；0——额定环境空气温度，电器设备为40℃；导体为25℃

3、；K——环境温度修正系数IN——实际环境温度下电气设备允许通过的额定电流。二、按短路条件校验1、短路热稳定校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为式中Ⅰts—电气设备的热稳定电流。Ⅰ∞—短路稳态电流值。tts—设备的热稳定时间ti—假想时间2、电动力稳定校验电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。满足动稳定的条件为或式中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的幅值及其有效值。3．开关设备断流能力校验对要求能开断短路电流的开

4、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。三、校验的选用凡有自动断电功能者，必须校验断流容量（或开断电流）如高压断路器、熔断器和高压开关柜等。2.凡可能通过短路电流者，必须校验动、热稳定电压互感器？开关、电流互感器、母线等3.几个特例（1）熔断器不作动、热稳定校验（2）支柱绝缘子应作动稳定校验（3）电缆只作热稳定校验第二节开关电弧断路器切断通有电流的回路时，只要电源电压大于10～20V，电流大于80～100mA，在动、静触头分开瞬间，在电源电压

5、的作用下，间隙中的空气介质被击穿导电，形成光亮很强、温度很高的气体电流这种电流就叫做电弧。此时，触头虽然已分开，但是电路中的电流还在继续流通，只有熄灭电弧，电路才真正断开。本节介绍开关电弧的基本知识与各种灭弧方法的原理。一、电弧的形成电弧的产生和维持是触头间隙的绝缘介质的中性质点(分子和原子)被游离的结果电弧是一种游离气体的放电现象。触头分离→E↑→电场发射→碰撞游离→发弧→温度↑→热游离→电弧维持热游离维持电弧的燃烧二、电弧的熄灭在中性质点发生游离的同时，还存在着使带电质点不断减少的去游离。去游离的主要形式是复合与扩散。1．复合复合是异性带电质点

6、彼此的中和。复合速率与下列因素有关：1)带电质点浓度越大，复合机率越高。2)电弧温度越低，带电质点运动速度越慢，复合就容易。3）弧隙电场强度小，带电质点运动速度慢，复合的可能性就增大。2．扩散扩散是指带电质点从弧隙逸出进入周围介质中的现象。扩散速度与下列因素有关：l)弧隙与其周围介质的温差越大，扩散越强。2)电弧与周围介质离子的浓度相差越大，扩散就越强烈。三、交流电弧的开断交流电弧电流每周自然过零两次。在电流过零时，电弧暂时熄灭。因此熄灭交流电弧，就是让交流电弧过零后电弧不重燃。交流电弧的熄灭条件是，交流电弧过后，弧隙介质强度恢复过程永远大于弧隙电

7、压恢复过程。四、灭弧的基本方法1．利用介质灭弧2．利用气体或油吹动电弧3．采用特殊的金属材料作灭弧触头4．电磁吹弧5．使电弧在固体介质的狭缝中运动6．将长弧分隔成短弧7．采用多断口灭弧8．提高断路器触头的分离速度第三节高压开关电器的选择高压断路器、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。一、高压断路器的选择具有完善的灭弧能力功能通断正常负荷电流接通和承受一定的短路电流在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。绝缘子支持型结构示意图SW2-63型

8、少油断路器开断元件支持瓷瓶操动机构原理类型油断路器多油断路器：开关触头在绝缘油中闭合和断开。油兼有灭弧和绝缘功能，油量多，