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1、第六章第六章 导体和电器设备的选择导体和电器设备的选择主要内容主要内容电器设备选择的普通原那么电器设备选择的普通原那么高压断路器和隔分开关的选择高压断路器和隔分开关的选择电流和电压互感器的原理与选择电流和电压互感器的原理与选择电抗器的选择电抗器的选择导体、电缆的选择导体、电缆的选择生活中的案例生活中的案例: : 设备选择设备选择买插座买插座, 有以下电器设备接到该插座上有以下电器设备接到该插座上: 1. 电磁炉电磁炉: 额定电压额定电压220V 功率功率1800W2. 电水壶电水壶: 额定电压额定电压230V 功率功率1000W3. 电视电视: 额定电压额定电压220V 功率功率 300W商店
2、中的插座有两种商店中的插座有两种:1.220V 10A 2. 220V 16A 应该买哪种应该买哪种?一、导体和电器选择的普通原那么一、导体和电器选择的普通原那么各类电器设备选择遵照的共同原那么是：各类电器设备选择遵照的共同原那么是： 按正常任务条件进展选择；按正常任务条件进展选择； 按短路形状校验热稳定和动稳定。按短路形状校验热稳定和动稳定。 1 1、按正常任务条件选择电器设备、按正常任务条件选择电器设备 1 1额定定电压 UN UNS UN UNS UN- UN-电器器设备额定定电压； UNS - UNS -电网网额定定电压2 2额定定电流流 IN Imax IN Imax IN -IN
3、-电器器设备在在额定定环境温度下的境温度下的长期允期允许电流流 Imax -Imax -电器所在回路在各种合理运器所在回路在各种合理运转方式下的最大方式下的最大继续任任务电流流 3 3当地当地环境条件境条件海拔修正海拔修正UN UN 普通普通设备用于用于1000m 110kV1000m 110kV及以下及以下2000m Imax Imax典型回路最大继续任务电流典型回路最大继续任务电流ImaxImax的计算的计算(2)-(2)-变压器回路变压器回路1.051.05倍变压器的额定倍变压器的额定电流，假设变压器允电流，假设变压器允许过负荷，按许过负荷，按1.3-2.01.3-2.0倍变压器倍变压器
4、IN IN 变压器回路上的设备：与发电机串联的断路器、隔分开关、电流变压器回路上的设备：与发电机串联的断路器、隔分开关、电流互感器、导线等。互感器、导线等。典型回路最大继续任务电流典型回路最大继续任务电流ImaxImax的计算的计算(3)-(3)-主母线、母联回路主母线、母联回路母线上最大一个发电母线上最大一个发电机或变压器的机或变压器的ImaxImax典型回路最大继续任务电流典型回路最大继续任务电流ImaxImax的计算的计算(4)-(4)-母线分段电抗器回路母线分段电抗器回路母线上最大一台发电母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，母线负荷所需的电流，或最
5、大一台发电机额或最大一台发电机额定电流的定电流的50508080典型回路最大继续任务电流典型回路最大继续任务电流ImaxImax的计算的计算(5)-(5)-出线回路出线回路正常负荷电流正常负荷电流除了正常负荷电流，除了正常负荷电流，还思索事故时由其它还思索事故时由其它回路转移过来的负荷回路转移过来的负荷2 2、按短路情况校验、按短路情况校验 短路短路热稳定校定校验 I t2 t Qk I t2 t Qk Qk Qk ：短路：短路电流流产生的生的热效效应；It It 、t t ：电器允器允许经过的的热稳定定电流和流和时间电动力力稳定校定校验 ies ish ies ish 或或 Ies Ish
6、Ies Ish ish ish 、Ish -Ish -短路冲短路冲击电流幅流幅值和有效和有效值； ies ies 、Ies -Ies -电器允器允许经过的的动稳定定电流的幅流的幅值和有效和有效值。 不需求校验热稳定或动稳定的情况不需求校验热稳定或动稳定的情况a. a. 用熔断器维护的电器可不验算热稳定。用熔断器维护的电器可不验算热稳定。b. b. 采用有限流电阻的熔断器维护的设备可不校验动稳定。采用有限流电阻的熔断器维护的设备可不校验动稳定。c. c. 装装设设在在电电压压互互感感器器回回路路中中的的裸裸导导体体和和电电器器可可不不验验算算热热稳稳定定和动稳定。和动稳定。 3 3、短路电流计算
7、条件、短路电流计算条件 1 1容量和接线容量和接线 按本工程的最终容量计算，并思索本工程建按本工程的最终容量计算，并思索本工程建成后成后5 51010年的电力系统远景开展规划，按能够发生最大短路年的电力系统远景开展规划，按能够发生最大短路电流的正常接线方式进展短路计算。电流的正常接线方式进展短路计算。2 2短路种类短路种类 普通按三相短路进展验算。普通按三相短路进展验算。3 3选择短路计算点选择短路计算点 在短路计算接线中，选择经过电器的短在短路计算接线中，选择经过电器的短路电流为最大的点为短路计算点。路电流为最大的点为短路计算点。 4 4 短路短路计计算算时间时间验验算算热稳热稳定的定的计计
8、算算时间时间 tk = tpr + tbr tbr = tin + ta tk = tpr + tbr tbr = tin + tatpr:tpr:后后备备维维护护动动作作时时间间；tbr:tbr:断断路路器器全全开开断断时时间间；tin:tin:断断路路器器固固有有分分闸闸时时间间；ta ta : :断断路路器器开开断断时时, ,电电弧弧继继续续时时间间, ,对对SF6SF6和和紧紧缩缩空气断路器空气断路器约为约为0.020.020.04s0.04s。开关开关电电器的开断器的开断时间时间tk = t p r1 + tin tk = t p r1 + tin t p r1:t p r1:主主维
9、护动维护动作作时间时间,0.050.06s,0.050.06s；tin:tin:断路器固有分断路器固有分闸时间闸时间 发电机出口断路器：比机出口断路器：比较K1K1和和K2K2点短路点短路时，哪种情况，哪种情况经过QF1QF1的短路的短路电流大。流大。母母联QF5QF5：思索母：思索母联断路器断路器QF5QF5向向备用母用母线充充电时，备用母用母线缺点，即缺点，即K4K4点短路点短路时，流流过母母联断路器的短路断路器的短路电流流最大。最大。带电抗器的抗器的6 610KV10KV出出线回路：由于回路：由于干式干式电抗器可靠抗器可靠性高，且断路器性高，且断路器QF4QF4与与电抗器抗器间的的连线很
10、短，缺点很短，缺点几率小，普通不几率小，普通不选K7K7，而，而应选K8K8。主主变低低压侧QF3QF3：能：能够出出现的短路点和运的短路点和运转方方式很多，当式很多，当变压器高器高压侧QF6QF6断开而断开而K3K3点短路点短路时最最严重。重。类似的，似的，选择QF6QF6，应为QF3QF3断开，断开，K5K5点短路。点短路。分段断路器分段断路器QF7QF7：当主：当主变T1T1退出运退出运转而相而相应母母线段段K1K1点点发生短路生短路时最最严重。重。母母线至母至母线隔分开隔分开关前的引关前的引线和套管：和套管：应选择母母线段段K7K7点。点。作业作业计算流过图中标注设备的：计算流过图中标
11、注设备的：1 1最大继续任务电流；最大继续任务电流；2 2最大短路电流阐最大短路电流阐明短路类型、标出短路明短路类型、标出短路地点、画出计算短路电地点、画出计算短路电流时的等值电路流时的等值电路G1G2G1G2参数：参数：50MW50MW、10kV10kV、0.80.8G3G4G3G4参数：参数：200MW200MW、10kV10kV、0.850.85T1T2T1T2参数：参数：90MVA90MVA、121/35/10kV121/35/10kVT3T4T3T4参数：参数：250MVA250MVA、121/10kV121/10kV10kV10kV最大一回馈线上的负荷为最大一回馈线上的负荷为5MW
12、5MWQF1QF1QF2QF2QF5QF5QF7QF7QF6QF6QF3QF3QF4QF4二、高压断路器和隔分开关的选择二、高压断路器和隔分开关的选择1 1、高、高压压断路器断路器选择选择 1 1 断路器的种断路器的种类类和方式的和方式的选择选择按按灭灭弧介弧介质质和和灭灭弧方式分弧方式分为为：多油、少油、：多油、少油、紧缩紧缩空气、空气、SF6SF6、真、真空空 操操动动机构：断路器机构：断路器进进展合展合闸闸、分、分闸闸操作，并操作，并坚坚持在合持在合闸闸形状，形状，这这些些义务义务全靠操全靠操动动机构完成。机构完成。包括：手包括：手动动机构、机构、电电磁机构、气磁机构、气动动机构、机构、
13、弹弹簧机构、液簧机构、液压压机构机构 2 2 额额定定电压选择电压选择 UN UNS UN UNS 3 3 额额定定电电流流选择选择 IN Imax IN Imax 4 4开开断断电流流选择 -断断路路器器灭弧弧才才干干的的参参数数，指指在在额定定电压下下能能够开开断断的的最最大大电流流，不不应小小于于实践践开开断断瞬瞬间的的短短路路电流流周周期期分量分量Ipt Ipt INbr Ipt INbr Ipt 当当INbr INbr 比系比系统短路短路电流大很多流大很多时， INbr I INbr I5 5短路关合短路关合电流的流的选择 断断路路器器合合闸前前，线路路有有短短路路缺缺点点，断断路路
14、器器在在合合闸过程程中中，动、静静触触头在在未未接接触触时，产生生电弧弧，有有短短路路电流流流流过，容容易易使使触触头熔熔焊和和遭遭到到电动力力破破坏坏。断断路路器器在在接接通通后后又又跳跳闸，此此时还要要可可以以切切除除短短路路电流流。为保保证断断路路器器在在关关合合短短路路时的的平平安安，其其额定定关合关合电流流INcl INcl 不不应小于短路小于短路电流最大冲流最大冲击值ish ish ， INcl = ish INcl = ish 6 6热稳定校定校验7 7动稳定校定校验额定电压额定电压额定电流额定电流额定断流量额定断流量 ： 开断电流开断电流INbrINbr极限经过电流极限经过电流
15、: : 动稳定电流动稳定电流iesies 额定关合电流额定关合电流INclINcl热稳定电流和时间：热稳定电流热稳定电流和时间：热稳定电流ItIt和时间和时间t t 断路器的参数断路器的参数 附表附表6 62 2、隔分开关的选择、隔分开关的选择1 1隔分开关的主要用途隔分开关的主要用途 隔离电压隔离电压倒闸操作倒闸操作 分合小电流：分、合避雷器、电压互感器和空载母线分合小电流：分、合避雷器、电压互感器和空载母线 分、合励磁电流不超越分、合励磁电流不超越2A2A的空载变压器的空载变压器 关、合电容电流不超越关、合电容电流不超越5A5A的空载线路的空载线路 2 2隔分开关的选择隔分开关的选择种类和
16、方式的选择种类和方式的选择 安装地点：屋内式和屋外式安装地点：屋内式和屋外式绝缘支柱数目：单柱、双柱、三柱绝缘支柱数目：单柱、双柱、三柱额定电压选择额定电压选择 UN = UNS UN = UNS额定电流选择额定电流选择 IN = Imax IN = Imax热稳定校验热稳定校验动稳定校验动稳定校验作业：例题作业：例题6-16-1重新做该题，步骤详细重新做该题，步骤详细系统到短路点的等值电抗系统到短路点的等值电抗0.2165(Sd=100MVA),0.2165(Sd=100MVA),系统等值发电系统等值发电容量容量400MVA.400MVA.1.1.断路器和隔分开关的选择工程和步骤断路器和隔分
17、开关的选择工程和步骤2.2.发电机回路最大任务电流计算的原那么发电机回路最大任务电流计算的原那么 发电机的额定电流计算发电机的额定电流计算 发电机回路最大任务电流计算发电机回路最大任务电流计算3.3.断路器和隔分开关的选择断路器和隔分开关的选择4.4.适用短路电流计算适用短路电流计算查运算曲线的前提条件：短路时间和计算电抗查运算曲线的前提条件：短路时间和计算电抗计算电抗：标幺值，以发电机的容量和电压为基准计算电抗：标幺值，以发电机的容量和电压为基准明确写出计算电抗的基准容量、基准电压、基准电流明确写出计算电抗的基准容量、基准电压、基准电流计算电抗的计算计算电抗的计算短路时间的计算短路时间的计算明确明确 查哪些时辰的短路电流，分别是多少查哪些时辰的短路电流，分别是多少短路电流有名值的计算短路电流有名值的计算5.5.短路电流热效应计算短路电流热效应计算6.6.按断路器和隔分开关的选择工程列表对比，校验能否合格按断路器和隔分开关的选择工程列表对比，校验能否合格
