各电气设备选择的原

第四章电器设备的选择

4.1 电气设备选择的一般条件

尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。

4.1.1 电气设备选择的一般原则

（1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；

（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）选择导体时应尽量减少品种；

（5）扩建工程应尽量使新老电器的型号一致；

（6）选用的新品，均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。

4.1.2 按正常工作条件选择

（1）额定电压

电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选的电气设备允许的最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压。规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.1-1.15倍，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压D的条件选择，即

4-1

（2）额定电流

电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。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，即

4-2

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，故其相应回路的应为发电机、调相机和变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有可能过负荷运行时，应按过负荷确定（1.3-2倍变压器额定电流）；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；母线分段电抗器应为母线上最

大一台发电机跳闸时，保证该母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%-80%；出险回路的除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。

（3）按当地环境校验

当电气设备安装地点的环境条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。本设计着重考虑温度对电气设备的影响。

我国目前生产的电气设备的额定环境温度Q。=+ 40℃，裸导体的额定环境温度为+25℃。

4.1.3 按短路情况校验

（1）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。即， 4-3

式中，-------t秒内通过的短时热电流；

------短路电流产生的热效应。

（2）电动力稳定校验

满足动稳定的条件为

或 4-4

式中，-------电气设备允许通过的动稳定电流幅值；

------电气设备允许通过的动稳定电流有效值；

-----短路冲击电流幅值；

------短路冲击电流有效值。

下列几种情况可不校验热稳定或动稳定：

①用熔断器保护的电气设备，其热稳定由熔断器时间保证，故可不验算热稳定；

②采用有限流电阻的熔断器保护的设备，可不校验动稳定；

③装设在电压互感器回路的裸导体和电气设备可不校验动稳定、热稳定。

（3）短路计算时间

验算热稳定的短路计算时间为继电保护动作时间和相应断路器的全开断时间之和，即，

4-5

110KV以下导体和电缆一般采用主保护时间；

110KV以上导体电器和充油电缆采用后备保护动作时间。

4-6

式中，-------断路器固有分闸时间；

--------断路器开断电弧持续时间，对少油断路器为0.04-0.06s,对SF6和压缩空气断路器为

0.02-0.04s。

4.2 各电气设备选择的原则

4.2.1 高压断路器的选择原则

高压断路器是重要的电气设备之一，它的主要功能是：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路，保证无故障部分正常运行，起保护作用。

高压断路器应根据断路器安装地点，环境和使用技术条件等要求选择其种类及型式，由于真空断路器、SF6断路器比少油断路器，可靠性更好，维护工作量更少，灭弧性能更高，目前得到普遍推广，故35～220KV一般采用SF6断路器。真空断路器只适应于10KV电压等级，10KV采用真空断路器。

（1）额定电压和电流选择

， 4-7，4-8

UN、UNs-------分别为电气设备和电网的额定电压，KV；

IN、Imax-------分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流，A

（2）开断电流选择

高压断路器的额定开断电流INbr，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量Ipt，即

INbr≥Ipt 4-9

Ipt-------开断瞬间短路电流周期分量有效值，当开断时间小于0.1s时，Ipt≈ （A）；

INbr-------开断计算时间，s；

（3）断路器关合电流的选择

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iNcl不应小于短路电流最大冲击值ish，即

iNcl≥ish 4-10

（4）短路热稳定和动稳定校验

效验式为

， 4-11，4-12

4.2.2 隔离开关的选择原则

隔离开关也是发电厂和变电站中常用的开关电器。它需要与断路器配套使用。它的主要功用为：（1）．隔离电压。（2）．倒闸操作。（3）．分、合小电流。

隔离开关型式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定。

隔离开关与断路器相比，额定电压、额定电流的选择及短路动、热稳定效验的工程相同。但是由于隔离开关不用来接通和切除短路电流，故无需进行开断电流和短路关合电流的效验。

（1）额定电压和电流选择

， 4-13，4-14

UN、UNs-------分别为电气设备和电网的额定电压，KV；

IN、Imax-------分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流，A

（2）短路热稳定和动稳定校验

效验式为

， 4-15，4-16

4.2.3 导体的选择和校验原则