（建筑电气工程）第六章电气设备的选择
第六章电气设备的选择
6．1电气设备选择的壹般原则
6．1．1按正常工作条件选择电气设备
1）电气设备的额定电压
2）电气设备的额定电流
3）电气设备的型号
6．1．2按短路情况进行校验
1）短路热稳定校验
I2t ima<=I2t t
2）短路动稳定校验
i sh<=i max
I sh<=I max
3)开关设备断流能力校验
S OFF>=S KMAX
I OFF>=I(3)K MAX
6．1．3常用电气设备的选择及校验项目
6．2高压开关设备的选择
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、负荷开关和熔断器仍应校验其开断能力。
6．2．1高压断路器的选择
1）断路器的种类和类型
少油断路器、真空断路器、SF6断路器。
2）开断电流能力
I OFF>=I11
S OFF>=S11
3）短路关合电流的选择
为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流需满足
i mc>=i sh
6．2．2高压隔离开关的选择
高压隔离开关的选择和校验同高压断路器差不多。
例：试选择图书6.2.1所示变压器10.5KV侧高压断路器QF和高压隔离开关QS.已知图中K点短路时I11=4.8KA,继电保护动作时间为t ac=1s.拟采用快速开断的高压断路器,其固有分闸时间t tr=0.1秒,采用弹簧操作机构.
35/10.5KV10.5KV母线
S N=8000KVA
U K=7.5%QFQSK
解:变压器计算电流按变压器的额定电流计算
短路冲击电流的冲击值:
短路容量:
短路电流假想时间:t imar=t ac+t tr=1+0.1=1.1s
根据上述计算参数结合具体的情况选择条件,初步选择ZN12-10I型630A的真空断路器和GN6-10型630A的隔离开关。
6．2．3高压熔断器的选择
应根椐负荷的大小、重要程度、短路电流大小、使用环境及安装条件等综合考虑决定。
1）额定电压选择
2）熔断器熔体额定电流选择
熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流，即
I N?FU>=I N?FE
此外熔体额定电流应必须满足以下几个条件。
A、正常工作时熔体不应该熔断，即要求熔体额定电流大于或等到于通过熔体的最大工作电流。
In?fu>=Iw?max
B、电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流I PK的作用下不应熔断。
I N?FE>=K?I PK
式中：
K——计算糸数。当电动机的启动时间T ST小于3秒，K取0.25—0.4;当T ST 在3—8秒时,K取0.35—0.5;当T ST大于8秒或电动机为频繁启动,反接制动时,K 取0.5—0.6
对于单台电动机的启动,尖峰电流即为电动机的启动电流;多台电动机运行的线路,如果是同时启动,尖峰电流为所有电动机的启动电流之和,如果不同时启动,其尖峰电流为取超过工作电流最大壹台的启动电流和其它(N-1)台计算电流之和.
C、熔断器保护变压器时,熔体额定电流的选择.对于6—10KV的变压器,凡容量在1000KVA及以下者,均可采用熔断器作为变压器的短路及过载保护,其熔体额定电流I N?FE可取变压器的壹次侧额定电流的(1.4—2)I1?NT.
D、熔断器之间保护选择性配合.低压网络中用熔断器作为保护时,为了保证断器保护性动作的选择性,壹般要求熔断器的熔体额定电流比下级的熔体额定电流大俩级之上.
E、熔断器熔体额定电流和导线或电缆之间的配合.为了保证明线路在过载或短路时,熔断器熔体未熔断前,导线或电缆不至于过热而损坏,壹般要求满足
I N?FE<=K OL Ial
式中：
Ial为导线的载流量
K OL导线或电缆的允许短时过负荷糸数
壹般情况下若熔断器仅作为短路保护时，且导线是明敷设，K OL取1.5;若导线是穿管或电缆时,K OL取2.5;若熔断器作为短路和过负荷保护时,K OL取0.8—1
3)熔断器极限熔断电流或极限熔断容量的校验
A、对有限流作用的熔断器，由于它们在短路电流到达冲击值前熔断，因此可按下式校验断流能力
I OFF>=I11
S OFF>=S11
B、对无限流作用的熔断器，由于它们在短路电流到达冲击值后熔断，因此可按下式校验断流能力
I OFF>=I SH
S OFF>=S SH
C、对有断流容量上、下限的熔断器，其断流容量的上限值按A项计算；其中断流容量的下限值，在小电流接地糸统中，按下式计算
I OFF?min<=I(2)k?min或S OFF?min<=S(2)k?min
I OFF?min和S OFF?min为熔断器的开断电流和断流容量的下限值
I(2)k?min和S(2)k?min为最小运行方式下熔断器保护线路末端俩相短路电流的有效值和短路容量
4）熔断器保护灵敏度的校验
为了保证熔断器在其保护范围内发生故障时可靠地熔断，因此要求满足
I k?min>=(4—7)I N?FE
6．3低压开关电器选择
6．3．1低压断路器的选择
1、低压断路器种类和类型
低压断路器也称为自动空气开关，常用于电气设备的过载、欠压、失压和短路保护。按用途分为：
1）配电用断路器，主要用于电源总开关和靠近变压器的干线和支线，具有瞬时、短延时、长延时保护，电流较大；
2）电动机保护用断路器
3）照明用断路器，主要用于照明线路、二次回路，具有瞬时和长延时保护，电流较小。
4）漏电保护用。壹般电流在200A以下，漏电电流大于30毫安，就会自分闸。
2、低压断路器脱扣电流的整定
1）过流脱扣器额定电流应大于或等于线路计算电流
2）瞬时和短延时脱扣器的动作电流的整定。
整定电流按躲过线路的尖峰电流
I op?s>=K rel I pk
式中：
Iop?s瞬时和短延时脱扣器的动作整定电流
Ipk为线路的尖峰电流
K rel为可靠糸数。对于动作时间在0.02秒之上的框架式断路器取1.3—1.5;对于动作时间在所不惜0.02秒以下的塑壳式断路器,取胜1.7—2.0 短延时脱扣器的动作时间壹般有0.2,0.4和0.6秒,选择应按保护装置的选择性来选取。
3)长延时脱扣器的动作电流的整定。动作电流应大于或等于线路的计算电流。
I op?s>=K rel I ca
这里，K rel取1.1
4)过电流脱扣器和导线允许电流的配合．为使断路器在线路过负荷或短路时，能可靠地保护导线或电缆，防止因过热而损坏．过流脱扣器的整定值按下式计算
I op?s<=K OL I AL
式中:
I AL为线路的允许载流量
K OL为过负荷糸数，对瞬时或短延时脱扣器，取决4.5；长延时取1
3、低压断路器保护灵敏度和断流能力的确定
1）低压断路器保护灵敏度和断流能力的校验。为了保证低压断路器的瞬时和短延时过电流脱扣器在糸统最小运行方式下发生故障时能可靠动作，其保护灵敏度应满足
K（2）S为俩相短路时的灵敏度，壹般取2
I（2）KMIN为在最小方式下线路末端发生俩相短路时的短路电流
2）低压断路器的断流能力的校验。对于动作时间在0.02秒之上的框架式断路器,其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流的周期分量有效值,即
对于动作时间在0.02秒以下的塑壳式断路器,其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路电流冲击值.
例:已知某供电线路的计算电流为420A,采用导线的和期允许电流为450A,线路首端的三相短路电流为11.2KA.供电线路中最大壹台电动机的额定电流为100A,启动糸数K ST为6倍.请选择电源端的低压断路器的型号及规则.
解:1)选择型号及规格
选择MW-06型框架式断路器作为供电线路的过载和短路保护,其额定电流
I N=630A>I CA=420A
选过流脱扣的额定电流
I N?OR=630A>I CA=420A
2)脱扣器动作电流的整定
首先求线路的尖峰电流的整定
I PK=I ST?M+I NM(N--1)=6*100+(420-100)=920A
瞬时过电流整定电流应满足
I OP?S>=K rel I pk=1.3*920=1196A
选瞬时脱扣器整定倍数为3倍,即I OP?S=3*630=1890A
3)校验断流能力
MW-06的极限开断电流I OFF为35KA,三相短路电流I(3)K为11.2KA满足要求4)校验过电流脱扣器和保护线路的配合
要求I OP?S<=K OL I AL,即
I OP?S=1890A<(4.5*450)-2025A
符合要求
综合上述,MW-06是合乎要求的
6．3．2低压刀开关的选择
1、极数
2、开断能力
6．4母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择
1、汇流母线的选择
1）壹般汇流母线按长期允许发热条件选择。要求母线允许载流量不小于通过母线的计算电流
2)当母线较长或传输容量较大时，按经济电流密度选择截面。应根据母线的年最大负荷利用小时数T MAX,查出经济电流密度J EC，母线经济截面为S EC=I CA/J EC
为节约投资，应选择相邻较小的标准截面，同时仍必须满足1）项的要求。
3）当糸统发生短路时，母线上的最高温度不应超过母线短时允许最高温度。母线的热校验方法为
S，S MIN为母线的截面积和最小截面积
C，热稳定糸数，和导体的材料及了热温度有关
t ima为短路电流的假想时间
I无穷大为短路电流的稳态值
4）母线动稳定校验
当短路电流通过母线时，母线将承受很大的电动力，如时母线间的电动力超过允许值，会使母线弯曲变形，因此，必须校验固定于支柱绝缘子上的每跨母线是否满面足动稳定的要求。
6．5互感器的选择
6．5．1电流互感器的选择
1)额定电压和额定电流的选择。二次侧的额定电流壹般为5A，也有1A的。
2）装置类别和结构的确定。电流按安装方式可分为穿墙工、支持式、装入
式；按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式。
3）准确度等级。用于计量的壹般选0.2级；作为运行监视、估算电能的电度表、发电厂变电所的功率表和电流表等所用壹般0.5级；壹般保护用电流互感器，其准确度可选为5级；对差动保护应选用0.5级。
4)二次负荷或容量校验。要求二次侧所接实际负荷或容量不超过该准确度下的最大允许负荷。
5）动稳定校验
6．5．2电压互感器的选择
1)额定电压和额定电流的选择。
2）装置类别和结构的确定。
3）准确度等级。
4)二次负荷或容量校验。
第四章电器设备的选择 4.1 电气设备选择的一般条件
尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。 4.1.1 电气设备选择的一般原则 （1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要； （2）应按当地环境条件校核； （3）应力求技术先进和经济合理； （4）选择导体时应尽量减少品种； （5）扩建工程应尽量使新老电器的型号一致； （6）选用的新品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。 4.1.2 按正常工作条件选择 （1）额定电压 电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选的电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压D的条件选择，即 4-1 （2）额定电流 电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即 4-2 由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的应为发电机、调相机和变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有可能过负荷运行时，应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的；母线分段电抗器应为母线上最
大一台发电机跳闸时，保证该母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%-80%；出险回路的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。 （3）按当地环境校验 当电气设备安装地点的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。本设计着重考虑温度对电气设备的影响。 我国目前生产的电气设备的额定环境温度Q。=+ 40℃，裸导体的额定环境温度为+25℃。 4.1.3 按短路情况校验 （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。即， 4-3 式中，-------t秒内通过的短时热电流； ------短路电流产生的热效应。 （2）电动力稳定校验 满足动稳定的条件为 或 4-4 式中，-------电气设备允许通过的动稳定电流幅值； ------电气设备允许通过的动稳定电流有效值； -----短路冲击电流幅值； ------短路冲击电流有效值。 下列几种情况可不校验热稳定或动稳定： ①用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器时间保证，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，可不校验动稳定； ③装设在电压互感器回路的裸导体和电气设备可不校验动稳定、热稳定。
电气设备选择的一般原则是什么? 答：电气设备的选择应遵循以下3项原则： (1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备 a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号； b 按工作电压选择电气设备的额定电压； c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。 (2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3)开关电器断流能力校验 5-2 高压断路器如何选择？ 答：（1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。 （2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压，电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流选择额定电流。 （3）动稳定校验 )3(max sh I I ≥ 式中，) 3(sh I 为冲击电流有效值，max I 为电气设备的极限通过电流有效值。 （4）热稳定校验 im a t t I t I 2 )3(2∞≥ 式中，t I 为电气设备的热稳定电流，t 为热稳定时间。 （5）开关电器流能力校验 对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力。开关电气设备的断流容量不小于安装点最大三相短路容量，即max .K oc S S ≥ 5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力? 答：跌落式熔断器需校验断流能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值。 5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？ 答：电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。而电流互感器没有。 5-5 电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？ 答：1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。 2）电流互感器一次侧额定电流有20，30，40，50，75，100，150，200，400，600，800，1000，1200，1500，2000（A ）等多种规格，二次侧额定电流均为5A ，一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。保护用的电流互感器为保证其准确度要求，可以将变比选的大一些。 3） 二次回路的负荷取决于二次回路的阻抗的值。 5-6 电压互感器应按哪些条件选择？准确度级如何选用？ 答：电压互感器的选择如下： ●按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号； ●电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压； ●按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度。
9 电气设备选择 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.1 电气设备选择一般原则[65,63] （1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； （2）应按当地环境条件校核； （3）应力求技术先进和经济合理； （4）与整个工程的建设标准应协调一致； （5）同类设备应尽量减少品种； （6）选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正比鉴定合格。 9.1.2 技术条件 选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。各种高压电器的一般技术条件如表9?1?1所示。 表9?1?1 选择电器的一般技术条件 注①悬式绝缘子不校验动稳定。
9.1.2.1 长期工作条件 （1）电压：选用的电器允许最高工作电压max U 不得低于该回路的最高运行电压z U ，即 max U ≥z U （9?1?1） 三相交流3kV 及以上设备的最高电压见表9?1?2。 （2）电流：选用的电器额定电流n I 不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流 z I ，即 n I ≥z I （9?1?2） 不同回路的持续工作电流可按表9?1?3中所列原则计算。 由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。 表9?1?2 额定电压与设备最高电压 kV 表9?1?3 回路持续工作电流
表9?1?4 套管和绝缘子的安全系数 注①悬式绝缘子的安全系数对应于一小时机电试验荷载，而不是破坏荷载。若是后者，安全系数则分别应为5.3和3.3。 高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。 （3）机械荷载：所选电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。 电器机械荷载的安全系数，由制造部门在产品制造中统一考虑。套管和绝缘子的安全系数不应小于表9?1?4所列数值。 9.1.2.2 短路稳定条件 （1）校验的一般原则： 1）电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器
电气设备的选择原则 The latest revision on November 22, 2020
一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 2、1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要 求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： 3、 UN ≥ Uet 4、3、电气设备额定电流的选择 5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 6、 IN ≥ Iet 7、我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计算值，如装置 地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增 大%，但总共增大的值不能超过20%。 8、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即 I2 t t ≥ I2 ∞ t j 或 I ∞≤ I t √t/t j 式中 I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许温度的电流（kA）； t ――与I t 相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I ∞ ――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验
高压电气设备的选择 ?一、高压电气设备选择一般条件和原则 ?二、高压开关电器的选择 ?三、互感器的选择 ?四、高压熔断器的选择 一、高压电气设备选择一般条件和原则 （一）、高压电气设备选择与校验的一般条件 （二）、高压电气设备的选择与校验项目 （三）、按正常工作条件选择高压电气设备 ?额定电压和最高工作电压 ?额定电流 ?按环境工作条件校验 （四）、短路条件校验 ?短路热稳定校验电动力稳定校验 ?短路电流计算条件短路计算时间 高压电气设备选择与校验的一般条件 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： （1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择； （2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验； （3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。 高压电气设备的选择与校验项目 高压电气设备的选择与校验项目见表7-1。
额定电压和最高工作电压 高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变 化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作 电压Ualm 不得低于所接电网的最高运行电压。 一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1～1.15UN ， 而实际电网的最高运行电压Usm 一般不超过1.1UNs ，因此在 选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN 不低于 装置地点电网额定电压UNs 的条件选择，即 UN ≥UNs 额定电流 电气设备的额定电流ⅠN 是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。 ⅠN 应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Ⅰmax ，即ⅠN ≥ Ⅰmax 。 （１）由于发电机、调相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 为发电机、调相 机或变压器的额定电流的1.5倍； （２）若变压器有过负荷运行可能时， Ⅰmax 应按过负 荷确定（1.3~2倍变压器额定电流）； （３）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Ⅰmax ； （４）出线回路的Ⅰmax 除考虑正常负荷电流（包括线 路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。 按环境工作条件校验 在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。 当周围环境温度θ0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K ，即 我国的电气设备使用的额定环境温度θN=40℃。如周围环境温度θ0高于40℃小于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%，但其Ｉmax 不得超过ＩＮ的20%。该式对求导体的在实际环境温度下的长期允许工作电流，此时公式中的θN 一般为25℃。 短路条件校验—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 Ⅰt —厂家给的电气设备在时间t 秒内的热稳定电流。 Ⅰ∞—短路稳态电流值。 t —与Ⅰt 相对应的时间。 tdz —短路电流热效应等值计算时间。 短路条件校验—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 N N N al I KI I θθθθθ--==max 0max kz t t I t I 2 2∞≥ch es i i ≥ch es I I ≥
第六章电气设备的选择 6．1 电气设备选择的一般原则 6．1．1 按正常工作条件选择电气设备 1）电气设备的额定电压 2）电气设备的额定电流 3）电气设备的型号 6．1．2 按短路情况进行校验 1）短路热稳定校验 I2t ima<=I2t t 2）短路动稳定校验 i sh<=i max I sh<=I max 3)开关设备断流能力校验 S OFF>=S KMAX I OFF>=I(3)K MAX 6．1．3常用电气设备的选择及校验项目 6．2高压开关设备的选择 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。 6．2．1 高压断路器的选择 1）断路器的种类和类型 少油断路器、真空断路器、SF6断路器。 2）开断电流能力 I OFF>=I11 S OFF>=S11 3）短路关合电流的选择 为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流需满足 i mc>=i sh 6．2．2 高压隔离开关的选择 高压隔离开关的选择和校验同高压断路器差不多。 例：试选择图书6.2.1所示变压器10.5KV侧高压断路器QF和高压隔离开关QS.已知图中K点短路时I11=4.8KA,继电保护动作时间为t ac=1s.拟采用快速开断的高压断路器,其固有分闸时间t tr=0.1秒,采用弹簧操作机构. 35/10.5KV 10.5KV母线 K
解:变压器计算电流按变压器的额定电流计算 8000 439.9 1.732*10.5 CA I A === 短路冲击电流的冲击值:11 2.55 2.55*4.812.24 sh i I KA === 短路容量 : 1187.92 K S S MVA == 短路电流假想时间:t imar=t ac+t tr=1+0.1=1.1s 根据上述计算参数结合具体的情况选择条件,初步选择ZN12-10I型630A 6．2．3 高压熔断器的选择 应根椐负荷的大小、重要程度、短路电流大小、使用环境及安装条件等综合考虑决定。 1）额定电压选择 2）熔断器熔体额定电流选择 熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流，即 I N?FU>=I N?FE 此外熔体额定电流应必须满足以下几个条件。 A、正常工作时熔体不应该熔断，即要求熔体额定电流大于或等到于通过熔体的最大工作电流。 In?fu>=Iw?max B、电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流I PK的作用下不应熔断。 I N?FE>=K?I PK 式中： K——计算糸数。当电动机的启动时间T ST小于3秒，K取0.25—0.4;当T ST 在3—8秒时,K取0.35—0.5;当T ST大于8秒或电动机为频繁启动,反接制动时,K 取0.5—0.6 对于单台电动机的启动,尖峰电流即为电动机的启动电流;多台电动机运行的线路,如果是同时启动,尖峰电流为所有电动机的启动电流之和,如果不同时启动,其尖峰电流为取超过工作电流最大一台的启动电流与其它(N-1)台计算电流之和. C、熔断器保护变压器时,熔体额定电流的选择.对于6—10KV的变压器,凡容
浅谈电气设备选择的两个基本原则 【摘要】各种电气设备和载流导体，由于它们的用途和工作条件不同，所以每种电气设备和载流导体选择时都有具体的选择条件。各种电气设备的选择都有一般条件，即按正常工作条件进行选择，按短路状态校验其动稳定和热稳定。 【关键词】电气设备;载流导体;条件选择 各种电气设备和载流导体，由于它们的用途和工作条件不同，所以每种电气设备和载流导体选择时都有具体的选择条件。但是不论何种电气设备和载流导体，对它们的基本要求都相同，即必须在正常运行和短路时能可靠的工作。为此，各种电气设备的选择都有一般条件，即按正常工作条件进行选择，按短路状态校验其动稳定和热稳定。 电气设备和载流导体选择的一般条件 1.按正常工作条件选择 1.1额定电压 所选电气设备和电缆的最高允许工作电压，不得低于装设回路的最高运行电压。一般电气设备和电缆的最高允许工作电压：当额定电压在220kV及以下时，为1.15Ue；额定电压为330～500kV时，为1.1 Ue。而实际电网运行时的最高运行电压一般不超过电网额定电压Uew的1.1倍。因此，一般可按电气设备和电缆的额定电压Ue不低于装设地点的电网额定电压Uew的条件选择即Ue≥U ew。 1.2额定电流 所选电气设备的额定电流Ie或载流导体的长期允许电流Iy，不得小于装设回路的最大持续工作电流Imax，即应满足条件、Ie(或Iy)≥Imax。 计算回路的最大持续工作电流Imax时，应考虑该回路在各种运行方式下的持续工作电流，选用其最大者，如发电机、变压器在电压降低5%时出力保持不变，故其回路的Imax= 1.05Ie；；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的最大电流应为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，通常取最大一台发电机额定电流的50%至80%；出线回路的最大电流除考虑线路正常负荷和线路耗损外，还应考虑事故时其他回路转移过来的负荷。 对于断路器、隔离开关、电抗器等，由于没有连续过载能力，在它们各部分的最高允许发热温度不超过规定值的情况下，当这些设备使用在环境温度高于+40℃时，但不高于+60℃时，环境温度每增加1℃，减少额定电流1.8%，当使用在环境温度低于+40℃时，环境温度每低1℃，增加额定电流0.5%，但其最大过负荷不得超过额定电流的20%。 2．按短路状态校验 2.1热稳定校验 当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时，其热效应不应超过允许值，即满足条件是短路电流的热效应小于等于电气设备和载流导体允许的热效应。短路电流的热效应小于等于设备给定的在ts内允许的热稳定电流的平方。短路电流持续时间t应为继电保护动作时间与断路器全分闸时间之和。 校验裸导线及3～6kV厂用馈线电缆的短路热稳定时，短路持续时间一般采用主保护动作时间加断路器全分闸时间。如主保护有死区时，则应采用能对该死区起作用的后备保护动作时间，并采用在该死区短路时的短路电流。校验电气设
电气设备的选择原则
一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 2、1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： 3、 UN ≥ Uet 4、3、电气设备额定电流的选择 5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 6、 IN ≥ Iet 7、我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计算 值，如装置地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备 （如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5%，但总共增大的值不能超过 20%。 8、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即 I2t t ≥ I2∞t j 或 I∞≤ I t√t/t j 式中 I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是在 指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许 温度的电流（kA）；
t ――与I t相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验 断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求 I max ≥I sh i max ≥ i sh 式中 I max、i max ――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅值 （kA）； I sh、 i sh ――按三项短路电流计算所得的短路全电流的有效值和冲击电 流值（kA）。 3. 开关电器的断流能力的检验 高压断路器、低压断路器和熔断器等设备，应当具备在最严重的短路状态下切 断故障电流的能力。制造厂一般在产品目录中提供其 在额定电压下允许切断的短路电流I zk和允许切断的 短路容量S zk。I zk又称开端电流，S zk又称开断容量。 为了能使开关电器安全可靠切断短路电流，必须使 I zk和S zk大于开关电器必须切断的最大短路电流和短 路容量，即 I zk ≥ I dt S zk ≥ S dt
第六章导体和电气设备的原理与选择 一、填空题 1．电气设备选择的一般条件是按 ，按 。2．交流电弧熄弧条件是。3．电流互感器一次绕组_________接于一次电路中,二次侧不允许___________ 运行。 4．电压互感器一次绕组接于一次回路中，二次侧不允许 运行。 5．对于长度超过20米的电力电缆（厂用电缆除外）,其截面应按______和_____来选择。 二、判断题 1．电流互感器正常工作在接近于短路的状态。（） 2．0.2级为电压互感器最高准确度等级。（） 3．电压互感器及电压表均为二次设备。（ ） 4．短路时导体的热稳定条件是其最高温度不超过长期发热的最高允许温度。（）5．开关在开断电路时 , 无需考虑电弧熄灭与否。（） 6．断路器的开断能力是指断路器在切断电流时熄灭电弧的能力。（） 7．电弧的产生和维持是触头间中性质点被游离的结果。（） 8．电弧形成之初电子的来源是强电场发射及强电流发射。（） 9．电弧稳定燃烧之后主要靠热游离来维持。（） 10．电弧的熄灭依赖于去游离作用强于游离作用。（） 11．去游离有两种形式 : 复合和扩散。（） 12．交流电弧较直流电弧易于熄灭。（） 13．熄灭交流电弧的主要问题是增强介质绝缘强度的恢复。（） 14．交流电流过零时 , 电弧自然熄灭。若电流过零后 , 出现电击穿现象 , 电弧则会重燃。（） 15．隔离开关没有专门的灭弧装置因此不能开断负荷电流。（） 16．熔断器是最原始的保护电器，因此属于二次设备。（） 17．熔断器在电路中起短路保护和过载保护。（） 18．跌落式熔断器是利用产气管在电弧高温下蒸发出气体对电弧产生纵吹作用使电弧熄灭的。（） 19．运行中的电流互感器二次绕组严禁开路。（） 20．电流互感器二次绕组可以接熔断器。（）
目次 前言 1范围 2规范性引用文件 3总则 4名词术语及定义 5基本规定 6环境条件 7导体 7.1基本规定 7.2软导线 7.3硬导体 7.4离相封闭母线 7.5共箱封闭母线 7.6电缆母线 7.7SF6气体绝缘母线 7.8电力电缆 8电力变压器 9高压开关设备 9.1基本规定 9.2高压断路器 9.3发电机断路器 10负荷开关 10.1基本规定 10.2高压负荷开关 10.3重合器 10.4分段器 10.5真空接触器 11高压隔离开关 1272.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备 13交流金属封闭开关设备 14电抗器 14.1基本规定 14.2限流电抗器 14.3并联电抗器 14.4并联电抗器中性点小电抗器 15电流互感器 16电压互感器 17高压熔断器 18中性点接地设备 18.1消弧线圈 18.2接地电阻 18.3接地变压器 19变频装置 20过电压保护设备
20.1避雷器 20.2阻容吸收器 21绝缘子及穿墙套管 附录A（规范性附录）本规定用词说明 附录B（规范性附录）高压输变电设备的绝缘水平 附录C（规范性附录）线路和发电厂、变电站污秽分级标准 附录D（资料性附录）裸导体的长期允许载流量及其修正系数 附录E（资料性附录）导体的经济电流密度 附录F（规范性附录）短路电流实用计算 附录G（资料性附录）有关法定计量单位名称、符号及换算表 条文说明 前言 本规定根据原国家经贸委《关于确认1998年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》（国经贸电力［1999］40号）的安排，对《导体和电器选择设计技术规定》（SDGJ 14—1986）进行修订。 本次修订工作，是根据当前我国的技术经济政策和近几年来我国的建设和生产运行实践经验，结合当前的实际情况并尽可能吸收国外先进技术进行的。本规定较修订前的规定除对某些条款进行调整和修改以外，还增加了共箱封闭母线、电缆母线、SF6充气母线、电力电缆、发电机断路器、重合器、分段器、真空接触器、高压负荷开关、交流金属封闭开关设备、并联电抗器、中性点接地设备、变频装置和阻容吸收器等章节。 本规定实施后代替SDGJ 14—1986。 本规定的附录A、附录B、附录C、附录F为规范性附录。 本规定的附录D、附录E、附录G为资料性附录。 本规定由中国电力企业联合会提出。 本规定由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口并负责解释。 本规定主要起草单位：东北电力设计院。 本规定参加起草单位：中南电力设计院。 本规定主要起草人：王鑫、吴德仁、李标、刘钢、李岩山、万里宁、彭开军、安力群。
第6章导体和电气设备的原理与选择最全答案 6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？ 答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。 6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？ 答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘故。电弧形成过程：⑴电极发射大量自由电子：热电子+强电场发射；⑵弧柱区的气体游离，产生大量的电子和离子：碰撞游离+热游离。电弧的熄灭关键是去游离的作用，去游离方式有２种：复合：正负离子相互吸引，彼此中和；扩散：弧柱中的带电质点由于热运行逸出弧柱外。开关电器中电弧产生与熄灭过程与以下因素有关：⑴电弧温度；⑵电场强度；⑶气体介质的压力；⑷介质特性；⑸电极材料。 6-3开关电器中常用的灭弧方法有那些？ 答：有以下几种灭弧方式： 1）利用灭弧介质，如采用SF6气体；2）采用特殊金属材料作灭弧触头；3）利用气体或油吹动电弧，吹弧使带电离子扩散和强烈地冷却面复合；4）采用多段口熄弧；5）提高断路器触头的分离速度，迅速拉长电弧，可使弧隙的电场强度骤降，同时使电弧的表面突然增大，有利于电弧的冷却和带电质点向周围介质中扩散和离子复合。 6-4什么叫介质强度恢复过程？什么叫电压恢复过程？它与那些因素有关？ 答：弧隙介质强度恢复过程是指电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的绝缘能力要经过一定的时间恢复到绝缘的正常状态的过程为弧隙介质强度的恢复过程。 弧隙介质强度主要由断路器灭弧装置的结构和灭弧介质的性质所决定，随断路器形式而异。 弧隙电压恢复过程是指电弧电流自然过零后，电源施加于弧隙的电压，将从不大的电弧熄灭电压逐渐增长，一直恢复到电源电压的过程，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压。电压恢复过程主要取决于系统电路的参数，即线路参数、负荷性质等，可能是周期性的或非周期性的变化过程。 6-5电流互感器常用的二次接线中，为什么不将三角形接线用于测量表计？
电气设备的选择 主要包括变压器、断路器、隔离开关的选择 1 电气设备选择的一般条件 1.1 按正常工作条件选择 （1）按额定电压选择 Ns N U U ≥ （1-1） N U 指电气设备的额定电压；Ns U 指设备所在电网的电压等级的额定电压。 （2）按额定电流选择 电气设备的额定电流N I 是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔、安装条件等）下，电气设备的长期允许电流值。这是出厂时给定的值。一般实际环境条件不同于额定环境条件，因此要对N I 进行修正。修正后的额定电流为: N al KI I = (1-2) K 为综合修正系数。具体算法见【发电厂电气部分】第226页。 此时按额定电流选择的条件为： max I I al ≥ （1-3） 其中，max I 为电气设备所在回路的最大持续工作电流，计算方法如下表。 注：1 变压器一般情按原则（1）确定，若变压器要求过负荷，则按（2）确定。 2 例如已知发电机N S 、N U ，则可求的发电机回路的最大持续工作电流为： 3 其他情况参考【发电厂电气部分】第226页表6-1。 ?cos 305.1305.1max N N N N U P U S I == （1-4） 1.2 按短路情况校验 1 首先计算短路电流 2 确定短路计算时间
（1）校验热稳定的的短路计算时间k t （用于计算短路电流热效应k Q ）由下式确定： ()a in pr ab pr k t t t t t t ++=+= （1-5） pr t 为后备继电器保护动作时间（s ） ；ab t 为断路器全开断时间（s ）；in t 为断路器故有分闸时间（s ）；a t 为断路器开断时电弧持续时间。 （2）校验开断电器（断路器）开断能力的短路计算时间br t 由下式确定： in pr br t t t +=1 （1-6） 1pr t 为主继电保护动作时间（s ） 。 3 热稳定和动稳定校验 （1）热稳定校验 要求所选电气设备能承受短路电流所产生的热效应，在短路电流通过时，电气设备各部分的温度（或发热效应）应不超过允许值。电气设备满足热稳定的条件为： k t Q t I ≥2 [()s KA ?2 ] （1-7） t I 为制造厂规定的允许通过电器的热稳定电流，查表可得； t 为制造厂规定的允许通过电器的热稳定时间，查表可得； k Q 为短路电流通过电器时所产生的热效应，注意单位。k Q 的算法如下： 热效应k Q 由两部分组成，即短路电流周期分量产生部分p Q 和非周期部分产生部分np Q 。 p Q 的计算： ??? ? ??++=2222"1012k k t t k p I I I t Q （1-8） 式中，"I 、2k t I 、k t I 分别为短路电流周期分量的起始值、2 k t 时刻值、k t 时刻值。 np Q 的计算： 2"TI Q np = (1-9) T 为非周期分量等效时间（s ），与短路点及k t 有关，可查【发电厂电气部分】第34页表2-3。 若s t k 1>，导体的发热主要由周期分量来决定，此时可不计np Q ，即有：
第5章电气设备的选择
电气设备的选择是供配电系统设计的重要容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。本章对常用的高、低压电器即高压断路器、高压隔离开关、仪用互感器、母线、绝缘子、高低压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气设备提供了依据。 5.1 电气设备选择的一般原则 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，电气设备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运行，还应满足在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，并适应所处的位置（户或户外）、环境温度、海拔高度以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。 电气设备的选择应根据以下原则： 1．按工作环境及正常工作条件选择电气设备 （1）根据电气装置所处的位置（户或户外）、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。 （2）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U N应不低于其所在线路的额定电压U W?N，即： U N ≥U W·N（5-1）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。 （3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流 电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流I max（或计算电流I C），即： I N ≥I max 或 I N ≥I c （5-2）2．按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 为了保证电气设备在短路故障时不致损坏，就必须按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用下，电气设备不致损坏。热稳定是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。 3．开关电器断流能力校验 断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的任务，通过最大短路电流时必须可靠切断，因此开关电器还必须校验断流能力。对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。 5.2高压开关电器的选择 高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高压电气设备的选择和校验项目如表5-1所示。 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关具体选择如下： 1．根据使用环境和安装条件选择设备的型号 2．按正常条件选择设备的额定电压和额定电流 按式（5-1）和（5-2）分别选择额定电压和额定电流。 3．动稳定校验 ≥ 或≥（5-3） 式中，i max为电气设备的极限通过电流峰值；I max为电气设备的极限通过电流有效值。 4．热稳定校验
第6章导体和电气设备的原理与选择 6-1什么是验算热稳定的短路计算时间t k以及电气设备的开断计算时间t br？ 答：演算热稳定的短路计算时间t k为继电保护动作时间t pr和相应断路器的全开断时间t br之和，而t br是指断路器分断脉冲传送到断路器操作机构的跳闸线圈时起，到各种触头分离后的电弧完全熄灭位置的时间段。 6-2开关电器中电弧产生与熄灭过程与那些因素有关？ 答：电弧是导电的，电弧之所以能形成导电通道，是因为电弧柱中出现了大量的自由电子的缘 6-3 1 6-4 6-5 答：计量用电流互感器接线方式的选择，与电网中性点的接地方式有关，当为非有效接地系统时，应采用两相电流互感器，当为有效接地系统时，应采用三相电流互感器，一般地，作为计费用的电能计量装置的电流互感器应接成分相接线（即采用二相四线或三相六线的接线方式），作为非计费用的电能计量装置的电流互感器可采用二相三线或三相的接线方式， 6-6为提高电流互感器容量，能否采用同型号的两个互感器在二次侧串联或并联使用？ 答：可以将电流互感器串联使用，提高二次侧的容量，但是要求两个电流互感器型号相同。因为电流互感器的变比是一次电流与二次电流之比。两个二次绕组串联后，二次电路内的额定电流不变，一次电路内的额定电流也没有变，故其变比也保持不变。二次绕组串联后，因匝数增加一倍，
感应电势也增加一倍，互感器的容量增加了一倍。也即每一个二次绕只承担二次负荷的一半，从而误差也就减小，容易满足准确度的要求。在工程实际中若要扩大电流互感器的容量，可采用二次绕组串联的接线方式。 不能将电流互感器并联使用。 6-7电压互感器一次绕组及二次绕组的接地各有何作用？接地方式有何差异？ 答：电压互感器一次绕组直接与电力系统高压连接，如果在运行中电压互感器的绝缘损坏，高电压就会窜入二次回路，将危及设备和人身的安全。所以电压互感器二次绕组要有一端牢固接地。 6-8电流互感器的误差与那些因素有关？ 6-9 降。 电流可达到额定电流的几十倍，此电流将产生很高的共振过电压，为此在LL上关联放电间隙EE，用以保护。此外由于电容式电压互感器系由电容（C1C2）和非线性电抗所构成，当受到二次侧短路或断开等冲击时，由于非线性电抗的饱和，可能激发产生某次谐波铁磁谐振过电压，为了拟制谐振的产生，常在互感器二次侧接入D。 6-12在发电厂中，电压互感器的配置原则有那些？ 答：1）母线；2）线路；3）发电机；4）变压器
一、电气设备选择的基本原则 1、按正常工作条件选择电气设备 1、电气设备型式的选择 选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。另外，根据施工安装的要求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。 2、电气设备电压的选择 选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即： UN ≥ Uet 3、电气设备额定电流的选择 电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即 IN ≥ Iet 我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计 算值，如装置地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5%，但总共增大的值不能超过 20%。 2、按短路条件校验电气设备 1、电气设备的热稳定性校验 电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即 I2t t ≥I2∞t j ≤I t√t/t j 或I ∞ 式中I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是 在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允 许温度的电流（kA）； t ――与I t相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ； I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）； t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。 2. 动稳定校验 断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求 I max ≥I sh i max ≥i sh 式中I max、i max ――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅 值（kA）；
电气设备选择的一般原则 按工作环境及正常工作条件选择电气设备； （1） 电气设备所处位置、使用环境、工作条件选择型号 （2） 按工作电压选择电气设备的额定电压 （3） 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 1) 短路热稳定校验 当系统发生短路，有短路电流通过电气设备时，导体和电器各部件温度(或热量) 不应超过允许值，即满足热稳定的条件zhishang1 式中： I ∞— 短路电流的稳态值； tima —短路电流的假想时间； It — 设备在t 秒内允许通过的短时热稳定电流； t — 设备的热稳定时间。 2) 短路动稳定校验 当短路电流通过电气设备时，短路电流产生的电动力应不超过设备的允许应力，即满足动稳定的条件zhishang2 式中： ish ， Ish —— 短路电流的冲击值和冲击有效值; imax ，Imax —— 设备允许的通过的极限电流峰值和有效值。 3）开关电器断流能力校验 对要求能开断短路电流的开关设备，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，zhishang3 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。 .N W N U U ≥N c I I ≥
高压开关电器的选择 ? 高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关 1）根据使用环境和安装条件选择设备型号； 2）正常工作条件下，选择设备额定电压和额定电流 3） 按最大可能的短路电流校验动稳定性和热稳定性zhishang4 4）开关电器断流能力校验 例5-1 ：试选择某35KV 户内型变电所主变压器二次侧高压开关柜的高压断路器，已知变压器35/10.5KV ，5000KV A ，三相最大短路电流3.35KA ，冲击短路电流8.54KA ，三相短路容量60.9MV A ，继电保护动作时间1.1S 。 解: 1）变压器工作环境选择类型：户内，故选择户内少油断路器 2）二次侧线路电压选择断路器额定电压，变压器二次侧的额定电流来选择断路器额定电流； 3）高压断路器动稳定和热稳定性校验 4）利用最大开断电流校验高压断路器断流能力 高压断路器选择校验表 jianbiao 高压隔离开关的选择 ? 只用于电气隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，不需校验其断流能力。 例: 试选择如图所示变压器10.5kV 侧高压断路器QF 和高压隔离开关QS 。 已知图中K 点短路时I ’’=I ∞=4.8kA,继电保护动作时间tp=1S 。拟采用快速开断的高压断路器，其固有分闸的时间ttr=0.1S 。 断路器及隔离开关的选择结果 .N W N U U ≥ N c I I ≥(3)(3)max max ,sh sh I I i i ≥≥2(3)2t ima I t I t ∞≥.max (3) .max K oc K oc S S I I ≥≥或2275N I A ===275N I A ≥max 8.54i ≥223.35(1.10.1)t I t ≥?+3.35oc I ≥
第5章电气设备的选择 电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。本章对常用的高、低压电器即高压断路器、高压隔离开关、仪用互感器、母线、绝缘子、高低压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气设备提供了依据。
5.1 电气设备选择的一般原则 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，电气设备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运行，还应满足在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，并适应所处的位置（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。 电气设备的选择应根据以下原则： 1．按工作环境及正常工作条件选择电气设备 （1）根据电气装置所处的位置（户内或户外）、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。 （2）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U N应不低于其所在线路的额定电压U W?N，即： U N ≥U W·N（5-1）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。 （3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流 电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流I max（或计算电流I C），即： I N ≥I max 或 I N ≥I c （5-2）2．按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 为了保证电气设备在短路故障时不致损坏，就必须按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用下，电气设备不致损坏。热稳定是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。 3．开关电器断流能力校验 断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的任务，通过最大短路电流时必须可靠切断，因此开关电器还必须校验断流能力。对具有断流能力的高压开关设备需校验其断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。 5.2高压开关电器的选择 高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高压电气设备的选择和校验工程如表5-1所示。 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关具体选择如下： 1．根据使用环境和安装条件选择设备的型号 2．按正常条件选择设备的额定电压和额定电流 按式（5-1）和（5-2）分别选择额定电压和额定电流。 3．动稳定校验 ≥ 或≥（5-3） 式中，i max为电气设备的极限通过电流峰值；I max为电气设备的极限通过电流有效值。 4．热稳定校验 ≥（5-4） 式中，I t为电气设备的热稳定电流；t为热稳定时间。 5．开关电器断流能力校验