电力设备选型培训课件(ppt51张)

UN ≥ UNs
■
6-2
发电厂电气主系统
注意： 1) 海拔影响电气设备的绝缘性能，随装设地点海拔的增加，空 气密度和湿度相应减小，使得电气设备外部空气间隙和固体绝
缘外表面的放电特性降低，电气设备允许的最高工作电压减小。 对海拔超过1000m的地区，一般应选用高原型产品或外绝
缘提高一级的产品。 对于现有110kV及以下大多数电器的外绝缘有一定裕度，
■
6-3
发电厂电气主系统
IN（或Ial）≥Imax 3) 当实际环境温度θ不同于导体的额定环境温度θ0时，其长期允 许电流应该用下式进行修正。
Ialθ = KIal ≥Imax
不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数K为
K al al 0
θal——导体的长期发热允许最高温度，裸导体一般为70℃； θ0——导体的额定环境温度，裸导体一般为25℃。 我国生产的电气设备的额定环境温度θ0=40℃。在40~60℃范围 内，当实际环境温度高于+40℃时，环境温度每增高1℃，按减 少额定电流1.8%进行修正；当实际环境温度低于+40℃时，环 境温度每降低1℃，按增加额定电流0.5%进行修正，但其最大 过负荷不得超过额定电流的20%，实际选择时一般不修正。
ish 2KshI"
I”为0s钟短路电流周期分量有效值；Kes为冲击系数，发电机机 端取1.9，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取1.85，远离 发电机时取1.8。 ies——电器允许通过的动稳定电流幅值，生产厂家用此电流表 示电器的动稳定特性，在此电流作用下电器能继续正常工作而 不发生机械损坏。
It2t Qk
Qk——短路电流热效应； It——所选用电器t（单位为s）内允许通过的热稳定电流。

I 2tim aIt2t
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。
5.1 电气设备选择的一般原则
2）按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定；
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
（2）按工作电压选择电气设备的额定电压；
UN UW.N
（3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。
IN Ic
5.1 电气设备选择的一般原则
2）按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定；
短路热稳定校验
保证电气设备在短路 故障时不至于损坏
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
第5章 电气设备的选择
主要内容
• 电气设备选择的一般原则 • 高压开关电器的选择 • 互感器的选择 • 母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择 • 高压开关柜选择 • 低压熔断器选择 • 低压断路器选择
5.1 电气设备选择的一般原则
1）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；
S S OFF k·max或 IOFFI（ k3·m ）ax
式中：
I（3） k ·max
，
Sk ·m ax
—
三相最大短路电流与最大短路容量；
IOFF ， SOFF — 断路器的开断电流与开断容量。
5.1 电气设备选择的一般原则
设备名称 额定
电压 (kV)
高压断路器 √ 高压负荷开关 √
高压隔离开关 √

电气设备选择资料课件
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目录
• 电气设备基础知识 • 电气设备选择原则 • 常见电气设备的选择 • 电气设备选择的注意事项 • 电气设备选择实例分析
01
电气设备基础知识
电气设备的定义与分类
定义
电气设备是指用于实现电能转换 、分配和控制功能的各种装置和 器具。
分类
根据用途和功能的不同，电气设 备可分为发电机、电动机、变压 器、开关电器、保护电器等。
选择环保型的电气设备，减少对环境的影响。
公共设施供电系统的电气设备选择
总结词：公共设施供电系统的电气设 备选择需要考虑到设施的功能需求、
人流量和安全等因素。
详细描述
根据设施的功能需求，选择适当容量 的电气设备，确保设施的正常运行。
根据人流量和用电需求，选择适当规 格的配电箱和电缆，确保用电安全和 稳定性。
利用电磁感应原理，实现电压、 电流和阻抗的变换。
电动机
利用磁场和导线的相互作用产生 转矩，实现电能转换为机械能。
开关电器
利用触点或半导体器件的通断控 制电路的接通和断开。
02
电气设备选择原则
电气设备选择的基本原则
安全原则
确保设备在正常工作条件下不会对人员和环境 造成危害。
可靠性原则
选择可靠性高、故障率低的设备，确保设备的 稳定运行。
低压电气设备的选择
低压电气设备通常指 • · 工作在交流1000V以 下、直流1500V以下 的电气设备。在选择 时，应考虑其使用环 境、用途、性能参数 等因素。
使用环境： 考虑设备 的使用环境，如温度 、湿度、压力、腐蚀 等，以及是否需要防 水、防尘等特性。
用途： 根据设备用途 选择合适的设备类型 ，如电动机、开关、 变压器等。

三百八焊机容量，空载电流乘以五。 变压器的空载电流一般约为额定电流的6%~8%（ 国家规定空载电流不应大于 额定电流的10%）。这就是口诀和公式的理论依据。
电气元件选型
5、已知380V三相电动机容量，求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流 口诀：
电机过载的保护，热继电器热元件； 号流容量两倍半，两倍千瓦数整定。 热元件整定电流按“两倍千瓦数整定”；热元件额定电流按“号流容量两倍 半”算选；热继电器的型号规格，即其额定电流值应大于等于热元件额定 电流值。
6、已知380V三相电动机容量，求其远控交流接触器额定电流等级 口诀：
远控电机接触器，两倍容量靠等级； 步繁起动正反转，靠级基础升一级。

电气元件选型
7、已知小型380V三相笼型电动机容量，求其供电设备最小容量、负荷开关、保护 熔体电流值 口诀：
直接起动电动机，容量不超十千瓦； 六倍千瓦选开关，五倍千瓦配熔体。 供电设备千伏安，需大三倍千瓦数。 说明： （1）口诀所述的直接起动的电动机，是小型380V鼠笼型三相电动机，电动机 起动电流很大，一般是额定电流的4~7倍。用负荷开关直接起动的电动机容量最大 不应超过 10kW，一般以4.5kW以下为宜，且开启式负荷开关（胶盖瓷底隔离开关） 一般用于5. 5kW及以下的小容量电动机作不频繁的直接起动；封闭式负荷开关（铁 壳开关）一般 用于10kW以下的电动机作不频繁的直接起动。两者均需有熔体作短 路保护，还有电动 机功率不大于供电变压器容量的30%。总之，切记电动机用负荷 开关直接起动是有条件的！
电气元件选型
17、断路器的选择 断路器由于是进行断路保护因此可以选择大于电机额定电流， 通常为电机额定电流1.2倍，保守为1.6倍，热继电器通常选择了
0.95~1.05倍电机额定电流，个人倾向于1倍。

• 根据材料力学的原理，母线在弯曲时最大相间计
算应力为
ca

M W
•
•式中： W—母线对垂直于作用力方向轴的截面系数， 又称抗弯矩(m3)。与母线截面形状，布置方式有关。
•
M—最大弯矩（Nm）。
•当母线只有两段跨距时，最大弯矩M为
M Fl
8
•
•当母线跨距数目在两个以上时,最大弯矩M为
M Fl 10
•3.选择电气设备时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。
•6.3.1.2 按短路情况进行校验
•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
• （5） 应保证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。
•3．熔断器极限熔断电流或极限熔断容量的校验
•（1）对有限流作用的熔断器，由于它们会在短路 电流到达冲击值之前熔断，因此可按下式校验断流 能力：
•
•或
•式中 ： 量；
IOFF ≥ I
SOFF ≥ S
IOFF 、 SOFF——熔断器极限熔断电流和容
• 6.3.2.3 高压熔断器的选择
• 1．额定电压选择
•
对于—般的高压熔断器，其额定电压必
须大于或等于电网的额定电压。对于充填石英
砂具有限流作用的熔断器，则只能用在等于其
额定电压的电网中，因为这种类型的熔断器能
在电流达最大值之前就将电流截断，致使熔断
器熔断时产生过电压。
•2．熔断器熔体额定电流选择：
•① 降低短路电流，但须增加电抗器；

06
配网常用设备选型原 则与注意事项
设备选型原则
可靠性原则
设备应具备高可靠性， 能够保证配网的稳定运
行。
经济性原则
在满足功能需求的前提 下，应选择成本较低的
设备。
兼容性原则
所选设备应与现有配网 系统兼容，避免因设备 更换导致的额外成本。
可维护性原则
设备应易于维护，降低 运营成本。
设备采购注意事项
05
配电自动化设备
配电自动化设备概述
配电自动化设备是实现配电网自动化 的重要基础，通过自动化设备对配电 网进行实时监测、控制和优化，提高 供电可靠性和电能质量。
配电自动化设备主要包括馈线自动化 设备、配电变压器监测终端、配变多 功能智能配电终端等。
配电自动化设备类型与选择
01
馈线自动化设备
用于实现馈线的自动化控制和监测，包括重合器、分段器、负荷开关等
定期检查
定期检查断路器的机械性能和 电气性能，确保其正常工作。
维护保养
根据需要，对断路器进行清洁 、润滑等保养工作，延长其使
用寿命。
04
隔离开关
隔离开关工作原理
隔离开关是一种用于隔离电路的 开关，它可以在电路中起到断开
或闭合的作用。
当隔离开关处于闭合状态时，电 流可以通过隔离开关流过，而当 隔离开关处于断开状态时，电流
变压器工作原理
变压器的工作原理是基于电磁感应原 理，通过一次绕组和二次绕组之间的 电磁耦合，实现电压、电流和阻抗的 变换。
通过改变一次绕组和二次绕组的匝数 ，可以实现电压和电流的变换。
当交流电源施加在一次绕组上时，会 在一次绕组中产生交变电流，进而产 生交变磁场。这个磁场又会感应出交 变电流在二次绕组中。

式中： —— 所接侧量仪表和继电器电压线圈消耗的有功功 率之和； ——所接测量仪表和继电器电压线圈消耗的无功 功率之和。
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6. 开关柜的选择
① 高压开关柜的种类 高压开关柜按结构形式可分为固定式、移开式。固定式开
关柜中主要有KGN和XGN系列，旧型号GG-1A型基本淘汰。 移开式开关柜主要有JYN和KYN系列。 ② 高压开关柜的选择 选择高压开关柜型号：主要根据负荷等级选择高压开关柜 的型号。一、二级负荷选择移开式开关柜，如KYN2、 JYN1型开关柜，三级负荷选择固定式开关柜，如KGN型 开关柜。
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3.按断流能力选择
断路器如果不能迅速可靠地切断短路电流，巨大的短路 电流可能要烧坏许多昂贵的电气设备，甚至使断路器本 身爆炸。因此，必须校验所选断路器的短路电流开端能 力。设备额定开断电流 或断流容量 不应小于设备 分断瞬间的短路电流有效值 或短路容量 ，即：
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（二） 按短路条件校验
第7页/共59页
（三） 电器设备的选择
1.高压断路器型式的选择
高压断路器不仅能通断正常的负荷电流，而且能接 通和承担一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自 动跳闸，切除短路故障。除需满足各项技术条件和环境条 件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济 比较后才能确定。
高压断路器的型式可按使用场合分为户内和户外两 种，也可以按断路器采用的灭弧介质分为压缩空气断路器、 油断路器、真空断路器、SF6断路器等多种型式。目前， 35KV及以下变配电所中广泛采用户内型真空断路器，配用 弹簧操动机构或永磁操动机构。其型号表示为：型号—设 计序号—额定电压/额定电流—额定短路开断电流。
电流互感器应按以下条件校验动、热稳定度 多数电流器给出了相对于额定一次电流的动稳定

然后再选择额定电压、额定电流值，
最后校验动稳定、热稳定和断流容量。
例5-1 试选择某35KV变电所主变次总高压开关柜的高压断路器， 已知变压器35/10.5kV,5000KVA, 三相最大短路电流为3.35kA， 冲击短路电流峰值为8.54kA，三相短路容量为60.9MVA，继电 保 护动作时间为1.1s。 解：（1）初定型号： 普通型，户内型，故选择户内少油断路器。 （2）根据正常工作条件选择断路器型号： 按变压器二次侧电压确定断路器额定电压为：10kV 按变压器二次侧额定电流选择断路器的额定电流。
√ （√） （√） √ √ （√） （√） √ √ （√） （√） √
低压熔断器 √
√
√
第二节 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。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（调整）
3．动稳定校验
作原理和特性不同，选择及校验的项目 也有所不同，常用高低压设备选择校验 项目如下：
电气设备选择的一般原则
设备名称 额定
电压 (kV)
高压断路器 √ 高压负荷开关 √
选择项目
额定 电流
(A)
装置类型 (户内/户
外)
√
√
√
√
准确 度级
校验项目
短路电流
开断
能力 热稳定 动稳定 (kA)
二次 容量
√
√
√
√
(2)短路动稳定校验
由材料力学原理，材料在外力作用下不能产生位移时， 其几何形状和尺寸将发生变化，这种形变称为应变。材料 发生形变时，内部产生大小相等方向相反的作用力抵抗外 力，定义单位面积上的这种反作用力为：应力。影响应力 大小的因素：短路电流大小，导体形状，安装方式，材料 等因素。 （a）对于电器，一旦导体材料、形状和安装方式经设计确定， 则应力只与电动力有关，即与短路冲击电流正相关。。

按用途分类选择低压断路器
低压电气设备选择
低压断路器额定电流校验
❖低压断路器额定电流 线路计算负荷(Ic)>额定电流(In)>线路导体持续载流量(IZ) ❖长延时脱扣器动作电流 跟额定电流选择大致相同 ❖低压断路器瞬时、短延时脱扣器动作电流校验
可靠系数选择可见教科书表6-19
低压电气设备选择
低压断路器分段能力校验
电线与电缆选择
❖ 导体材料与芯数选择
在下列场所应选择铜芯电缆或导线。
❖需要运行中确保连接可靠的回路， ❖ 一、二级负荷； ❖居住建筑、幼儿园、福利院、医院等 ❖ 用电设备的配电线路。 ❖有爆炸、火灾危险、潮湿、腐蚀、连接移动设
备及八度抗震及以上设防的场所重要的公共建 筑；
电线与电缆选择
❖重要的公共建筑
高压电气设备选择
❖ 高压隔离开关的选择
高压隔离开关的主要技术数据包括额定电压UN、 额定电流IN、额定频率fN、热稳定电Its、动稳定电 流ies
高压电气设备选择
❖ 高压负荷开关的选择
高压负荷开关的主要技术数据包括额定电压UN、 额定电流IN、额定频率fN、热稳定电Its、动稳定电 流ies
高压电气设备选择
电线与电缆选择
❖ 按允许电压损失校验电线、电缆的截面
配电线路电压损失百分比ΔU%的计算 1.一段配电线路的电压偏移
U %
U UN
100
1 10U
2 N
(
PR
QX
)
R0 10U
2 N
PL
X0 10U
2 N
QL
2.多段配电线路电压偏移
U %
U i UN
100
1
10U
2 N