电气设备的选择与校验知识.ppt

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1、第六章电气设备的选择与校验第一节电气设备的选择及校验原则选择及校验意义：电气设备的选择是供配电系统设计的主要内容之一，是保证电网安全、经济运行的重要条件。一.选择电气设备的一般原则：选择应满足条件：供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、电流、频率和工作环境条件下工作的。所以，电气设备的选择应满足：1）正常工作条件下安全可靠运行2)短路故障条件下不损坏。开关电器还必须具有足够的断流能力3)适应所处的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件选择基本要求：1）按正常工作条件进行选择2）按短路条件校验动稳定和热稳定。二

2、.按正常工作条件选择电气设备1按工作电压选择电气设备的额定电压电气设备的额定电压UN应不低于其所在线路(安装点)的额定电压U，即：UN≥U（6-3）例如在10kV线路中，应选择额定电压为10kV的电气设备，380V系统中应选择额定电压为380V（0.4kV）或500V的电气设备。2按工作电流选择电气设备电气设备的额定电流IN是指在规定的环境温度下，设备的长期允许电流Ial。IN不应小于该回路的最大持续工作电流Imax，即Imax的几种特殊情况：1）由于发电机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax应为发电机和变压器额定电流的

3、1.05倍；（6-4）4）当周围环境温度θ与导体(或电器)规定环境温度θ0不等时，其长期允许电流Ial可按式(6-5)修正(6-5)其中式中K——修正系数；θal——导体或电气设备正常发热允许最高温度，一般可取θal=70℃我国生产的电气设备的规定环境温度θ0=40℃，如环境温度高于+40℃(但小于或等于60℃)时，其允许电流一般可按每增高1℃，额定电流减少1.8%进行修正；当环境温度低于+40℃时，环境温度每降低1℃，额定电流可增加0.5%，但增加幅度最多不得超过原额定电流的20%。我国生产的裸导体的额定环境温度为+25℃，当装置地点环境温度在

4、-5℃～+50℃范围内变化时，导体允许通过的电流可按式(4-62)修正。3按装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择电气设备指按照设备的装置地点、使用条件、检修和运行等要求选择导体、电器的种类和型式。例如选户外或户内设备，防爆型或普通型设备。续上页2）若变压器有可能过负荷运行时，Imax应按过负荷确定；。3）出线回路的Imax除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。三.按短路电流校验设备的热稳定和动稳定性1)短路热稳定度的校验条件电器和载流部分的热稳定度校验，依校验对象的不同而采用不同的具体条件。(1)对一般电器，热稳定度校

5、验条件为式中It——电器的热稳定试验电流；t——电器的热稳定试验时间；、——短路电流的稳态值及短路电流的假想时间。以上的It和t均可由电器产品样本查得。(2)对母线及绝缘导线和电缆等导体，可按下列条件校验其热稳定度：≥(6-8)式中kal——导体在短路时的最高允许温度，可查表；k——导体短路时产生的最高温度。(6-7)确定k，可根据短路热稳定度的要求来确定其最小允许截面Amin。=(/C)(6-9)式中Amin——导体的最小热稳定截面积(mm2)；——三相短路稳态电流(A)；C——导体的短路热稳定系数，可查表。导体的热稳定度校验条件转换成导体的截

6、面积校验条件，要求≥(6-10)2)短路动稳定度的校验条件电器和导体的动稳定度校验，依校验对象的不同而采用不同的具体条件。(1)对一般电器，动稳定度校验条件或式中imax、Imax——电器的极限通过电流峰值和有效值；可由电器产品样本查得、——三相短路冲击电流峰值和有效值。(2)绝缘子的动稳定度校验条件式中Fal——绝缘子的最大允许载荷可由产品样本查得，如果产品样本给出的是绝缘子的抗弯破坏载荷值，则应将抗弯破坏载荷值乘以0.6作为Fal；Fc(3)——短路时作用于绝缘子上的计算力，如母线在绝缘子上为平放，如图6-1(a)，则Fc(3)＝F(3)，如

7、为竖放，如图6-1(b)所示，则Fc(3)＝1.4F(3)。(a)平放(b)竖放图6-1水平放置的母线(3)对母线等硬导体，一般按短路时所受到的最大应力来校验其动稳定度，满足的条件为(6-13)式中——母线材料的最大允许应力(Pa)，硬铜≈137MPa，硬铝≈69MPa；——母线通过时所受到的最大计算应力。上述最大计算应力按式(6-14)式中——母线通过时所受到的弯曲力矩()，当母线的挡数为1～2时，=，当挡数大于2时，＝，L为母线的挡距；──母线的截面系数(m3)，当母线水平放置时(图4.13)，，此处b为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直

8、高度，b和h的单位均为m。不作为母线的矩形硬导线，其动稳定度校验条件和校验方法与硬母线一样。由于回路的特殊性，对下列几种情况可不校验热稳