第九讲 电气设备原理与选择(3).ppt

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1、第九讲电气设备原理与选择（3）教学目的：限流电抗器的选择高压熔断器的选择裸导体的选择导体截面的选择原则动、热稳定校验电缆、绝缘子和套管的选择四、限流电抗器的选择1、额定电压和额定电流UN≥UNSIN≥Imax普通电抗器的Imax：主变回路或出线回路，取其最大持续工作电流；发电厂的母线分段电抗器，取相邻母线上最大一台发电机额定电流的50％～80％；变电所中的母线分段电抗器应满足用户的一级负荷和大部分二级负荷计算2、电抗百分值的选择1）按将短路电流限制到一定数值进行选择，如需限制到总电抗（标幺值）：所需电抗器电抗标幺值：：基准电压、电流２）按正常运行时电

2、压损失校验３）母线残压校验３、热稳定和动稳定校验要求，考虑到主要由Ｉ的无功分量产生，电压损失要求：五、高压熔断器的选择构成：金属熔件（熔体）、支持熔件的触头和外壳（熔管）作用：保护电气设备免受过载和短路电流的损害屋内型高压熔断器在变电站中常用于保护电力电容器、配电线路和变压器在电厂中多用于保护电压互感器1、额定电压的选择不限流式：UN≥UNS限流式：UN=UNS（在UN＞UNS时截流过电压倍数较高）2、额定电流的选择INft≥INfs熔管的额定电流熔体的额定电流保护35KV及以下电力变压器时INfs=KImaxK-----可靠系数（不计电动机自启动时

3、K＝1.1～1.3，考虑电动机自启动时K=1.5~2.0）目的：为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作保护电力电容器时INfs=KINcK－可靠系数（对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时K=1.5~2.0，当一组电力电容器时K=1.3~1.8）目的：当系统电压升高或波形畸变引起回路电流增大或运行中产生涌流时不应误熔断电力电容器回路的额定电流3、熔断器开断电流校验不限流式：INbr≥Ish限流式：INbr≥I”对于有限流作用的熔断器，在电流达最大值之前已截断，故可不计非周期分量的影响，而采用I”进行校验4

4、、熔断器选择性校验为了保证前后两级熔断器之间或熔断器与电源（或负荷）保护装置之间动作的选择性，应进行熔体选择性校验。各种型号熔断器的熔体熔断时间可由制造厂提供的安秒特性曲线上查出六、裸导体的选择1、导体材料、类型和敷设方式1）导体材料：铜、铝及其合金2）导体类型：硬导体：矩形导体：35kv及以下，4kA及以下，单条不超过1250mm2（为减小集肤效应），散热好槽型导体：机械强度好，载流量大，集肤效应小，4k~8kA管型导体：110kv及以上，或8kA以上，集肤效应小，机械强度高。软导体：钢芯铝绞线，组合导线，分裂导线，扩径导线等３）布置：散热，机械强

5、度与导体布置有关，竖放散热好，机械强度低，平放相反２、导体截面选择１）按长期发热允许电流选择导体所在回路的最大持续工作电流：在额定环境温度时，导体允许电流Ｋ：与温度、海拔有关的综合校正系数（考虑日照为）时汇流母线在正常运行方式下，传输容量不大，可按此规则选择２）按经济电流密度选择年负荷利用小时数大(Tmax>5000h)，传输容量大，长度>20m的导体，如发电机，变压器连接导体，一般按经济电流密度选择导体截面对应不同类型的导体和不同的最大负荷利用小时数Tmax，有一个年计算费用最低的电流密度，称为经济电流密度Ｊ。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费

6、用最低需注意的两点：尽量选择接近的截面，若无合适规格的导体，选小于经济截面的导体。按经济电流密度选择的导体截面，其允许电流必须大于导体的最大持续工作电流导体的经济截面：３）电晕电压校验对110KV以上的裸导体，按晴天不发生全面电晕条件校验：Ucr≥Umax４）热稳定校验裸导体的临界电压最高工作电压计及集肤效应系数，由短路热稳定决定的导体最小截面为Ｃ：热稳定系数，与导体材料和工作温度相关５）动稳定校验：导体计算应力：材料允许应力（铝为，硬铜为）（1）单条矩形导体应力的计算相间最大计算应力：M-----导体所受的最大弯矩W-----导体对垂直于作用力方向

7、轴的截面系数fph-----单位长度导体上所受相间电动力（N/m）Ｌ-----导体支柱绝缘子间的跨距（m）（１）已知Ｌ，校验计算：（２）由，求？相间应力（2）多条矩形导体应力的计算与单条导体的计算相同同相条间应力单位长度导体上所受条间作用力按情况分别计算电流在两条中平均分配同相由两条导体组成时，同相由三条导体组成时，见公式（6-64）为防止各条导体弯曲互相接触的临界跨距条间衬垫跨距根据动稳定要求确定的最大允许衬垫跨距6）共振频率校验对于发电机、变压器及汇流母线等重要回路的导体应进行共振校验f1-----自振频率，一般取30~160HZNf-----频

8、率系数，与导体连续跨数和支撑方式有关L--------跨距（m）E-----导体材料的弹性模量（Pa）I--