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
量在1000KV A及以下者,均可采用熔断器作为变压器的短路及过载保护,其熔体可取变压器的一次侧额定电流的(1.4—2)I1?NT.
额定电流I N
?FE
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,一般要求熔断器的熔体额定电流比下级的熔体额定电流大两级以上.
E、熔断器熔体额定电流与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,一般要求满足
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
一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两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。一般电流在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秒以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一般有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)过电流脱扣器与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
(2)(2)(2)(2)21.5
KMIN S
OP S
KMIN
S OP S
I K
I I
K I ??=>==
>=
K （2）S 为两相短路时的灵敏度，一般取2
I （2）KMIN 为在最小方式下线路末端发生两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秒以上的框架式断路器,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
(3)OFF K I I >=
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.
OFF SH OFF sh
I I i i >=>=
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.供电线路中最大一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)校验过电流脱扣器与保护线路的配合 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）一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，同时还必须满足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
MIN
I S S C
∞≥=
S ，S MIN 为母线的截面积和最小截面积
C ，热稳定糸数，与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
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。
ca al δδ≤
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。二次侧的额定电流一般为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。用于计量的一般选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一般0.5级；一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1章主接线设计 1.1 主接线概述 电气主接线又称为电气一次接线，它将是电气设备以规定的图形和文字符号，按电能生产、传输、分配顺序及相关要求绘制的单相接线图。主接线代表了发电厂或变电站高电压、大电流的电气部分主体结构，是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响电力生产运行的可靠性、灵活性，同时对电气设备选择、配电装置布置、继电保护、自动装置和控制方式等诸多方面都有决定性的关系。因此，主接线设计必须经过技术与经济的充分论证比较，综合考虑各个方面的影响因素，最终得到实际工程确认的最佳方案。 电气主接线方案的选择要满足可靠性、灵活性和经济性的要求。根据系统规划变电站的建设规模，确定变电站电气主接线方案。 1.2 对主接线设计的基本要求 根据我国原能源部关于《220~500kv变电所设计技术规程》SDJ2—88规定：“变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接元件总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求”。 电气主接线设计的基本要求，概括的说应包括可靠性、灵活性和经济性三方面。（1）可靠性 安全可靠是电力生产的首要任务，保证供电可靠是电气主接线最基本的要求。停电不仅使发电厂造成损失，而且对国民经济各部门带来的损失将更加严重。在经济发达地区，故障停电损失是实施电价的数十倍，乃至上百倍，至于导致伤亡、设备损坏、产品报废、城市生活混乱等经济损失和社会影响更是难以估量。因此，主接线的接线形式必须保证可靠性。 （2）灵活性 电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活的进行运行转换。包括：①操作的方便性；②调度的方便性；③扩建的方便性 （3）经济性 在设计主接线时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。通常设计应在满足可靠性和灵活性的基础下做到经济合理。经济性主要从以下几方面考虑： ①节省一次投资;②占地面积少；③电能损耗少。 1.3 主接线的确定 根据原始资料的分析现列出两种主接线方案。 方案一：220Kv侧双母线接线、110kv侧双母线接线、10kv侧单母分段接线。 方案二：220kv侧双母带旁路接线、110kv侧双母线、10kv侧单母分段接线
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
分析电气主接线选择及优化 摘要：变电所主接线设计是电力系统总体设计的重要组成部份。变电所主接线形式应根据变电所在电力系统中的地位、作用、回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并且应满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求。 关键词：电气主接线；选择；优化 引言 变电站是电力系统的重要组成部分，其可靠性直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，随着经济的发展，110kV变电站迅速发展起来。变电站的可靠性是其供电能力的直接表现，而在影响其供电可靠性的诸多因素中，主接线的选择显得尤为重要。 一、选择电气主接线时考虑的问题 （1）考虑变电站种类的影响。变电站有地区变电站、企业变电站、枢纽变电站、分支变电站和终端变电站几种，不同的特性和作用使其对电气主接线的要求也不相同。 （2)考虑主接线灵活性的影响。①可以灵活地操作，投入或切除某些变压器及线路，调配电源和负荷能够满足系统在事故运行方式，检修运行方式以及特殊运行方式下的调度要求；③主接线扩建方面：可以容易地从初期过渡到其最终接线，使其在扩建过渡时，无论是一次设备还是二次装置等所需的改造工作量最小。 （3）考虑主接线可靠性的影响。主接线可靠性的具体要求：①断路器检修时，不宜影响对系统的供电；②断路器或母线故障以及母线检修时，尽量减少停运的回路数和停运时间，并要求保证对一级负荷全部和大部分二级负荷的供电； ③尽量避免变电所全部停运的可能性。 （4）考虑主变台数产生的影响，变电站的主变台数直接影响着电气主接线，不同的传输容量有对主接线灵活可靠性的不同要求。 （5）考虑负荷的分级和出线回数的影响。一级负荷需要两个独立电源供电，如果其中一个不发生作用时，必须保证所有的一级负荷连续供电；二级负荷通常也需要两个供电电源，当一个不发生作用时，需保证大部分二级负荷继续供电；三级负荷往往只需一个电源供电。 （6）考虑备用容量的影响，备用容量主要是适应负荷突增，维持可靠供电，防止检修设备和故障停运的应急情况。 二、选择电气主接线的要求
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 ≥
摘要 电气主接线(main electrical connection scheme)按牵引变电所和铁路变、配电所（或发电所）接受（输送）电能和分溜配电能的要求，表征其主要电气设备相互之间连接关系的总电路。通常以单线图表示。电气主接线中表示的主要电气设备有电力变压器、发电机、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、接地装置以及p带旁路母线接线、桥型接线和双T接线（或T 形）分支接线等。电气主接线包括从电源进线侧到各级负荷电压侧的全部一次接线，有时还包括各类变、配电所（或发电所）的自用电部分、后者常称作自用电接线。电气主接线反应了牵引变电所和铁路变、配电所（发电所）的基本结构和功能。 关键词：电气主接线；方式；原则；展望与未来
第一部分，电气主接线 电气主接线是变电站电气部分的主体，是电力系统中电能传递通道的重要组成部分之一；其连接方式的确定对电力系统整体以及变电站本身的供电可靠性、运行灵活性、检修方便与否和经济合理性起着决定性作用，同时也对变电站电气设备的选择、配电装置的配置、继电保护和控制方式的拟定有着很大的影响。因此，正确处理好各方面的关系，全面分析相关影响因素，综合评价各项技术，合理确定主接线方案是十分重要的。本论文研究的电气主接线，主要针对高压配电网中110kv变电站高压电气主接线的设计。随着城市电网和农村电网的三年改造结束，目前220kv及以上电压级的骨干网架已基本形成，110kv变电站的地位大多数已变成了中间变电站和终端变电站，直接与用户相关联，是实现电能传递的关键环节，首先从探讨变电站电气主接线方式的分析原则入手，对常用110kv 中间变电站主接线方式进行分析：单母接线方式、内桥加跨条接线方式以及四角形接线方式。并且进行综合比较、评价，最后讨论了110kv变电站电气主接线方式的现状与展望。 一、研究的意义 电气主接线是变电站电气部分主体，是电力系统中电能传递通道的重要组成部分之一；其连接方式的确定对电力系统整体以及变电站本身的供电可靠性、运行灵活性、检修方便与否和经济合理性起着决定性的作用，同时也对变电站电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定有着很大的影响。因此，正确处理好各方面的关系，全面分析相关影响因素，综合评价各项技术，合理确定主接线方案是十分必要的。 本论文研究的电气主接线，主要针对高压配电网中110kv变电站高压电气主接线的设计。随着城市电网和农村电网的三年改造结束，目前220kv及以上电压级的骨干网架已基本形成，110kv变电站的地位大多数已变成了中间变电站和终端变电站，直接与用户关联，是实现电能传递的关键环节。其中，中间变电站规模基本统一为110kv两路进线或四路进线、主变压器建设两台或三台、 110kv/35kv/10kv三级电压或110kv/110kv两级电压的变电站；终端变电站规模大多为110kv两路进线、主变压器建设两台或三台、110kv/35kv/10kv三级电压或110kv/10kv两级电压的变电站。
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。
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
电气主接线设计原则和设计程序 4.5．1电气主接线的设计原则 电气主接线的设计是发电厂或变电站电气设计的主体。它与电力系统、电厂动能参数、基本原始资料以及电厂运行可靠性、经济性的要求等密切相关，并对电气设备选择和布置、继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线设计，必须结合电力系统和发电厂或变电站的具体情况,全面分析有关影响因素,正确处理它们之间的关系，经过技术、经济比较,合理地选择主接线方案。 电气主接线设计的基本原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳,结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下,兼顾运行、维护方便,尽可能地节省投资,就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性,坚持可靠、先进、适用、经济、美观的原则。 在工程设计中，经上级主管部门批准的设计任务书或委托书是必不可少的。它将根据国家经济发展及电力负荷增长率的规划，给出所设计电厂(变电站)的容量、机组台数、电压等级、出线回路数、主要负荷要求、电力系统参数和对电厂(变电站)的具体要求,以及设计的内容和范围。这些原始资料是设计的依据,必须进行详细的分析和研究,从而可以初步拟定一些主接线方案。国家方针政策、技术规范和标准是根据国家实际状况，结合电力工业的技术特点而制定的准则，设计时必须严格遵循。设计的主接线应满足供电可靠、灵活、经济、留有扩建和发展的余地。设计时,在进行论证分析阶段，更应合理地统一供电可靠性与经济性的关系,以便于使设计的主接线具有先进性和可行性。 4.5.2 电气主接线的设计程序 电气主接线的设计伴随着发电厂或变电站的整体设计进行，即按照工程基本建设程序,历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤基本相同。 电气主接线的设计步骤和内容如下： １.对原始资料分析 (１）工程情况,包括发电厂类型(凝汽式火电厂，热电厂，或者堤坝式、引
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
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
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。（）
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
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？
一．断路器的选择 1．一般低压断路器的选择 (1)低压断路器的额定电压不小于线路的额定电压.
(2)低压断路器的额定电流不小于线路的计算负载电流. (3)低压断路器的极限通断能力不小于线路中最大的短路电流. (4)线路末端单相对地短路电流÷低压断路器瞬时(或短延时)脱扣整定电流≥1.25 (5)脱扣器的额定电流不小于线路的计算电流. (6)欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压. 2．配电用低压断路器的选择 (1)长延时动作电流整定值等于0. 8~1倍导线允许载流量. (2)3倍长延时动作电流整定值的可返回时间不小于线路中最大启动电流的电动机启动时间. (3)短延时动作电流整定值不小于1.1(Ijx+1.35KIdem).其中,Ijx为线路计算负载电流。K为电动机的启动电流倍数。Idem为最大一台电动机额定电流. (4)短延时的延时时间按被保护对象的热稳定校核. (5)无短延时时,瞬时电流整定值不小于1.1(Ijx+K1KIdem).其中,K1为电动机启动电流的冲击系数,可取1.7~2. (6)有短延时时,瞬时电流整定值不小于1.1倍下级开关进线端计算短路电流值. 3．电动机保护用低压断路器的选择 (1)长延时电流整定值等于电动机的额定电流. (2)6倍长延时电流整定值的可返回时间不小于电动机的实际启动时间.按启动时负载的轻重,可选用可返回时间为1、3、5、8、15s中的
某一挡. (3)瞬时整定电流:笼型电动机时为(8~15)倍脱扣器额定电流。绕线转子电动机时为(3~6)倍脱扣器额定电流. 4．照明用低压断路器的选择 (1)长延时整定值不大于线路计算负载电流. (2)瞬时动作整定值等于(6~20)倍线路计算负载电流. 二．漏电保护装置的选择 1．形式的选择 一般情况下,应优先选择电流型电磁式漏电保护器,以求有较高的可 靠性. 2．额定电流的选择 漏电保护器的额定电流应大于实际负荷电流. 3．极数的选择 家庭的单相电源,应选用二极的漏电保护器。若负载为三相三线,则选用三极的漏电保护器。若负载为三相四线,则应选用四极漏电保护器. 4．额定漏电动作电流的选择(即灵敏度选择) 为了使漏电保护器真正起到保安作用,其动作必须正确可靠,即应该 具有合适的灵敏度和动作的快速性. 灵敏度,即漏电保护器的额定漏电动作电流,是指人体触电后流过人 体的电流多大时漏电保护器才动作. 灵敏度低,流过人体的电流太大,起不到保护作用。灵敏度过高,又会造成漏电保护器因线路或电气设备在正常微小的漏电下而误动作(家
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）；
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
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