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1、摘 要导体和电器的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电器设备。电器设备的选择同时必须执行国家的有关技术经济政策，并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和适当的留有发展余地，以满足电力系统安全经济运行的需要。在发电厂和变电所得设计中，需选择各种电器设备，并确定它们的型式和技术参数。选择时应从实际出发，根据我国目前产品种类和供应情况，在保证安全、可靠和留有裕度的前提下，力求经济，选择合适的设备。电器设备要能可靠的工作
2、，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定后选择的高压电器，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。关键词：导体和电器选择 节约投资 安全经济 目录第一章 绪论1第二章 电器设备选择的一般条件32.1按正常条件选择32.2 按短路状态校验4第三章 高压断路器、隔离开关和互感器的选择63.1 断路器83.2 隔离开关的选择123.3 互感器选择13第四章 导体的选择174.1 导体的选型174.2 导体截面的选择174.3 电晕电压校验184.4 热稳定校验184.5 硬导体动稳定校验184.6 硬导体共振校验19第五章 电缆、绝缘子和套管的选择215.
3、1 电力电缆的选择和校验215.2 支持绝缘子的选择21第六章 结 论22致 谢23参考文献24第一章 绪论第一章 绪论电器学科现在仍然是正在兴旺发达的科学之一。随着国民经济与国防建设现代化的迅猛发展，对电器提出愈来愈多的要求。目前，电器结构与工作原理不断地改进和创新，品种与规格日益繁多是其特点之一。那么什么叫电器?凡是带电的器具可以统称作电器。 在电压等级方面，最高工作电压已经发展到765kv级以上，而且1500kv级超高压电器设备的样机也已研制出来，最低电压达到几伏以下。 在电流等级方面，最高工作电流达到数万安培以上，而最小工作电流达到毫安级或更小的电器设备或元件。 在电源频率方面，大家熟
4、知的直流与50赫或60赫兹工频交流电源仍在广泛地应用。此外，低频、超低频、中频、高频超高频及脉冲电源供电的电器元件与装置也被广泛地开发研制与应用。 目前，电器设备或元器件的结构尺寸已从半根火柴大小发展到高达数层楼高的巨型没备。对合理地组织生产与使用电器，科学合理地划分电压与电流等级，尽可能地减少系列产品的规格与型号有实际意义。尽量发展“组合式”、“积木式”、“标准单元”，以及零部件通用化，互换性高的电器或元器件是十分重要的。特别是在目前经济改革过程中，加强宏观领导和积极开展学科的科学技术学术交流活动是非常重要的。这样，可以调动各学科互相配合，取长补短。高压电器的发展与输配电网路的发展有着密切联
5、系。目前，200300万kw的发电站已经出现，10001200万kw大容量发电站是发展的必然趋势，例如，长江三峡水利工程及西南水利工程等。但是，还有小型河流的中、小型发电站也在到处兴建。为了经济传输电能，提高输电网路的工作电压是重要的方法之一。为此，将会出现一系列技术难题等待电器科学工作者去研究解决。例如：1)各种电器的极限工作电压与电流，即研究极限经济与可能输出容量问题；2)过电压防护的研究，研究过电压产生的原因与危害，从而采用相应的限制、降低或消除过电压的措施是非常有意义的。例如500kv级变压器的用铜量与绝缘重量几乎差不多少。由此可见，研究降低过电压的措施对降低绝缘耐压水平是有实际意义的
6、。目前已有办法可以做到限制分合过电压在1.52.0倍范围内，3)内绝缘游离放电，防老化与脏污的研究，长间隙空气外绝缘放电特性的研究；4)电弧熄灭的新原理、新介质的研究。例如真空开关，六氟化硫等，以及传统的提高压缩空气达150个大气压的方法等；5)新原理、新结构的研究。例如，电容式电压互感器，光电式电流互感器(磁光效应式，光脉冲重复频率调制式等)。 另外，由于高电压、大电流可控硅元件研制成功，给发展直流输电网路提供了条件。为此，提出了切换直流输电网路的开关及电器设备要求。目前我国已在电气化铁道线上采用了22kv级以上的直流供电系统，在上海、西安等地已有电压为500kv的试验性线路。总体上说，在国
7、内已从试验型走向运行型的阶段。目前许多科学工作者在理论与技术上不断有新的进展。国外已经有1000kv级左右的超高直流输电网路在运行。这一系统对超距离输电的经济价值比较大。 高、低压开关电器的操作机构的灵活性与可行性的研究也是极有兴趣的课题。短路故障自动断开，然后再自动合闸的自动重合闸装置也是很有实用价值与经济效益的课题。六氟化硫与压缩空气及真空开关的防漏与检修也是亟待解决的重要课题。油断路器仍在应用。低压电器是低压供电与用电的主要电器设备。多数情况下，装在控制屏(或柜)中做成成套电器使用。个别情况下也单独使用电器(或元件)。低压开关是低压电器领域主要产品之一。目前的关键技术问题是提高使用寿命与
8、可行性问题。这一点在国内外都得到了重视。它涉及到电磁结构与理论，机构理论、技术与材料工艺，以及各运动部分零部件(例如，弹簧、短路环、触头等)的耐冲击振动与耐磨性等。例如，目前交流电磁开关的短路环做成内嵌式是提高其使用寿命的有效方法之一。 现在在民用建筑上开始采用新型的自动开关代替传统的刀开关熔断器配合使用的方案，特别是在经常发生过载或短路故障的建筑物上使用时经济效益比较大。虽然一次投资稍高些，但既可提高供电质量，又可以大量节省熔丝，同时，故障后恢复可*。因此低压电器的开发研制及推广应用是非常重要的。 半导体与可控硅等新型元器件的出现，使其与电磁装置组合起来，可以做出具有各种功能的自动化设备，它
9、们将在国民经济、国防与生活领域中得到广泛的应用。23第二章 电气设备选择的一般条件第二章 电器设备选择的一般条件2.1按正常条件选择1、额定电压的选择设备的最高工作电压： （1.11.15）UN电网的最高工作电压： 1.15USN受电设备或系统额定电压设备最高电压设备最高电压1011.51101262202522、额定电流的选择导体和电器的额定电流IN应不小于各种运行方式下流过设备的最大持续工作电流Imax，即：。IN指在额定周围环境温度下，电器设备长期允许通过的最大电流。3、环境条件对设备选择的影响当海拔1000m时，选择普通非高原性设备。当海拔10003500m时，海拔比制造厂家规定值每升
10、高100m，电器设备最高允许工作电压下降1%。当最高工作电压不能满足要求时：应该用高原型电器设备或采用外绝缘高一级的产品。我国生产的电器设备一般使用的额定环境温度为40。每增1，额定电流减少1.8%进行修正。环境温度1020V，电流80100mA。动静触头分离瞬间，触头间就会出现电弧。此时，触头虽已分开，但是电路中的电流还在继续流通。只有电弧熄灭，电路才被真正断开。电弧产生的过程：当触头刚分开时，触头间距离很小，在外加电压的作用下，产生很强的电场强度（E=U/d），当E3X106V/m时，阴极表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电子。触头刚分离的瞬间，接触电阻突然加大而产生高温及电弧
11、燃烧，使阴极表面受热会出现强烈的炽热点，阴极将会不断地发射出电子，在电场力的作用下，向阳极做加速运动。阴极表面发射出的电子和弧隙中原有的少数电子在强电场能的作用下，向阳极方向运动，并不断地与其他粒子（如气体原子、分子）发生碰撞，将中性粒子中的电子击出，游离成正离子和新的自由电子，新产生的电子也向阳极加速运动，同样也会使它所碰撞的中性质点游离。碰撞游离连续进行就可能导致在触头间充满了电子和粒子，从而使介质被击穿，电流急剧增大，从而形成电弧。电弧产生后，弧隙的温度很高，在高温的作用下，气体的不规则热运动速度增加。具有足够动能的中性质点互相碰撞时，有可能游离出电子和正离子，这种现象称为热游离。一般气
12、体开始发生热游离的温度为900010000；金属蒸气的热游离的温度约为40005000。电弧发生游离的同时也存在着使带电质点减少的复合和扩散的去游离过程。 复合是指正离子和负离子互相吸引，结合在一起，电荷相互中和的过程。因电子质量小，易于加速，其运动速度约为正离子的1000倍，所以电子与正离子直接复合机率很小。通常，电子在碰撞时，先附在中性质点上形成负电荷离子，速度大大减慢。电弧发生游离的同时也存在着使带电质点减少的复合和扩散的去游离过程，扩散是指带电质点从电弧内部逸出而进入周围介质中的现象。浓度扩散：由于弧道中带电质点浓度高，而弧道周围介质中带电质点浓度低，基于存在着浓度上的差别，带电质点将会由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，使弧道中的带电质点减少。温度扩散：由于弧道中温度很高，而弧道周围温度低，存在着温度差，这样，
