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1、第五章 电气设备的选择,内容：电气设备选择的原则，开关电器、互感器、穿墙套管和绝缘子的选择，低压电气设备的选择。 重点：熟悉穿墙套、管、绝缘子和低压电器的选择，掌握开关电器和互感器的选择。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,第五章 电气设备的选择,5.1 电气设备选择的一般原则 5.2高压开关电器的选择 5.3互感器的选择 5.4母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择 5.5高压开关柜选择 5.6低压熔断器选择 5.7低压断路器选择 小结 思考题与习题,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.
2、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 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的额定电压UWN，即：UN UWN （2）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Imax（或计算 电流IC），即： IN Imax 或 IN Ic 3按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (1)动稳定校验 或 式中，imax为电气设备的极限通过电流峰值；Imax为电气设备的极限通 过电流有效值。 (2)热稳定校验 式中, It为电气设备的热稳定电流；t为热稳定时间。
3、4开关电器必须校验断流能力 开关电器设备的断流容量不小于安装地点最 大三相短路容量， 即： 或 S S k .max,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,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。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 3动稳定校验 或 4热稳定校验 式中，It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 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地点最
4、大三相短路容量，即： Soc Skmax或 式中，Ioc 、Soc为制造厂提供的最大开断电流和开断容量。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.2.1 高压断路器的选择,按断路器使用场合、环境条件来选择型号，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，冲击短路电流为8.54kA，三相短路容量为60.9MVA，继电保护动作时间为1.1s。 解：因为户内型，故选择户内少油断路
5、器。根据变压器二次侧额定电 流选择断路器的额定电流。 查附录表A-4，选择SN10-10I/630型少油断路器，其有关技术参数及安装地点电气条件和计算选择结果列于下表，可见断路器的参数均大于装设地点的电气条件，选断路器合格。,表,少油断路器,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,表5-2 高压断路器选择校验表,返回,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.2.2 高压隔离开关选择,隔离开关只需要选择额定电压和额定电流，校验动稳定度和热稳定度。 例5-2 按例5-1所给的电气条件，选择柜内隔
6、离开关。 解：由于10kV出线控制采用成套开关柜，选择GN -10T/600高压隔离开关。选择计算结果列于下表。 表5-2 高压隔离开关选择校验表,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.2.3 高压熔断器的选择,1保护线路的熔断器的选择 (1) 熔断器型号的选择 户内熔断器选择RN1型,户外熔断器选择RW型。 (2) 熔断器的额定电压应等于线路的额定电压 UN.FU = UN （3）熔体额定电流IN.FE 不小于线路计算电流 IN.FE Ic （4） 熔断器额定电流不小于熔体额定电流 IN.FU IN.FE （5） 熔断器断流能力校验 对
7、限流式熔断器(RN1型),其断流能力I 应满足: I I (3) 式中，I(3)为熔断器安装地点的三相次暂态短路电流的有效值。 对非限流式熔断器(RW型),其断流能力应大于三相短路冲击电流有效值： I Ish(3) 对断流能力有下限值的熔断器(RW型)还应满足: I.min IK(2) 式中，I.min为熔断器分断电流下限值；Ik(2)为线路末端两相短路电流。 2保护电力变压器的熔断器熔体电流选择 (1) 熔断器型号的选择 户内熔断器选择RN1型,户外熔断器选择RW型。 （2）熔体额定电流IN.FE的选择 熔断器熔体额定电流应满足： IN.FE = (1.52.0)I1N.T IN.FE -
8、熔断器熔体额定电流； I1N.T - 变压器一次绕组额定电流。 3保护电压互感器短路的熔断器选择 因电压互感器二次侧电流很小，故选择RN2型专用熔断器，其熔体额定电流为0.5A。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.3 互感器的选择,5.3.1 电流互感器选择 高压电流互感器二次侧线圈一般有一至数个不等,其中一个二次线圈用于测量,其他二 次线圈用于保护。 1.电流互感器的主要性能 (1) 准确级 电流互感器测量线圈的准确级设为0.1、0.2、0.5、1、3、5六个级别 （数值越小越精确），保护用的互感器或线圈的准确级一般为级和10级两种
9、,电流误差分别为和，其复合误差分别为5和10。 (2) 线圈铁芯特性 测量用的电流互感器的铁芯在一次电路短路时易于饱和,以限制 二次电流的增长倍数，保护仪表。保护用的电流互感器铁芯则在一次电流短路时不应饱和，二次电流与一次电流成比例增长， 以保证灵敏度要求。 (3) 变流比与二次额定负荷 电流互感器的一次额定电流有多种规格可供用户选择,二次绕组回路所带负荷不应超过额定负荷值。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,2.电流互感器的选择,（1）电流互感器型号的选择 根据安装地点和工作要求选择电流互感器的型号。 （2）电流互感器额定电压的选择 电
10、流互感器额定电压应不低于装设点线路额定电压。 （3）电流互感器变比选择 根据一次负荷计算电流Ic选择电流互感器变比。电流互感器一次侧额定电流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、 600、800、1000、1200、1500、2000（A）等多种规格，二次侧额定电流均为5A。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,（4）电流互感器准确度选择及校验,准确度选择的原则：计量用的电流互感器的准确度选0.20.5级，测量用的电流互感器的准确度 选1.03.0级。 准确度校验的原则: S2 S2N 或 S2Si+ I2
11、N2(RWL+RXC) 电流互感器10%误差曲线具体校验步骤如下： （1）按照保护装置类型计算流过电流互感器的一次电流倍数； （2）根据电流互感器的型号、变比和一次电流倍数，在10%误差曲线上确定电流互感器的允许二次负荷； （3）按照对电流互感器二次负荷最严重的短路类型，计算电流互感器的实际二次负荷； （4）比较实际二次负荷与允许二次负荷。如实际二次负荷小于允许二次负荷，表示电流互感器的误差不超过10%，如实际二次负荷大于允许二次负荷，则应采取下述措施，使其满足10%误差：,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.电流互感器动稳定和热稳定校
12、验,（1）动稳定度校验 Kes 动稳定倍数 （2）热稳定度校验 （Kt I1N）2 t I(3)2 tima Kt 热稳定倍数,例53,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,例5-3 按例5-1电气条件，选择柜内电流互感器。已知电流互感器采用两相式接线，如图所示，其中0.5级二次绕组用于测量，接有三相有功电度表和三相无功电度表各一只，每一电流线圈消耗功率0.5VA，电流表一只，消耗功率3VA。电流互感器二次回路采用BV-500-12.5mm2的铜芯塑料线,互感器距仪表的单向长度为2m。,解：根据变压器10kV额定电流275A，查附录表7，选变
13、比为400/5 A的LQJ-10型电流互感器，Kes=160，Kt=75，0.5级二次绕组的Z2N=0.4。 (1)准确度校验 S2n =25 S2Si+ （ ） =（0.5+0.5+3）+25 2/(532.5)+0.1=7.1510VA 故满足准确度要求。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,（2） 动稳定校验,（3） 热稳定度校验,Kes I1N=1601.4140.4=90.50ish =8.54kA,满足动稳定要求。,（Kt I1N）2 t=（750.4）21=900 I(3)2 tima =3.3521.2=13.5KA2S,满
14、足热稳定要求。 所以选择LQJ-10 400/5A型电流互感器满足要求。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.3.2电压互感器选择,电压互感器的选择如下： 1按装设点环境及工作要求选择电压互感器型号 2电压互感器的额定电压应不低于装设点线路额定电压 3按测量仪表对电压互感器准确度要求选择并校验准确度 计量用电压互感器准确度选0.5级以上，测量用的准确度选1.03.0 级，保护用的准确度为3P级和6P级。 准确度校验:二次侧负荷S2应不大于电压互感器二次侧额定容量， 即 S2S2N 式中， 和 分别为仪表、继电器电压线圈消耗的总有功功率和
15、总无功功率。,例54,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,例5-4 例5-1总降变电所10kV母线配置三只单相三绕组电压互感器，采用Y0/Y0/ 接法，作母 线电压、各回路有功电能和无功电能测量及母线绝缘监视用。电压互感器和测量仪表的接线 如图5-3所示。该母线共有四路出线，每路出线上均装设三相有功电度表和三相无功电度表及 功率表各一只，每个电压线圈消耗的功率为1.5VA，四只电压表，其中三只分别接于各相，一 只用于测量各线电压。电压线圈的负荷均为4.5VA。若选择三只JDZJ-10型电压互感器，试校验 其二次负荷是否符合其准确度要求。,解：查附表A-8，选三只JDZJ-10型电压互感器,电压比为10000/ ： 100/ :100/ V, 准确度0.5级,二次绕组(单相)额定负荷为50VA。 若不考虑电压线圈的功率因数，接于线电压的负荷折算成单相负荷为 B相负荷为 故二次负荷满足准确度要求。,第一章,第二章,第三章,第四章,第五章,第六章,第七章,第八章,第九章,第十章,第十一章,5.4母线、支柱绝缘子和穿墙套管选择,5.4.1母线的选择 母线都用支柱绝缘子固定在开关柜上，因而无电压要求，其选择条件如
