各电气设备选择的原
电气设备的选择与保护整定
实际启动电流
IST
ISTN
USTmin UN
干线 变压器
总的电压损失
校验
五、高压电缆的选择
1、高压电缆型号的选择 2、高压电缆截面积的选择 1）按经济电流密度选择（见表7-9）
2）按长时允许的电流校验（见表7-4、 7-5、 7-6） 3）按允许的电压损失校验 4）按短路热稳定性校验
第五节 低压保护装置的选择 一、熔断器熔体的选择
二、变压器容量的选择
1、变电所负荷统计
以每一条供电干线为单位进行分组统计，然后求出 每组总的额定功率 PN
2、成组负荷的计算
PcaKdePN
Pca ——成组负荷的计算功率，KW
K de ——该组负荷的需用系数
PN ——所带负荷额定功率之和，KW
3、变压器容量计算
ST c osPTNwmKde
1、低压电缆型号、芯数、长度的确定 2、低压电缆主芯线截面的选择
（1）按机械强度选择截面见表7-3 （2）按长时允许负荷电流选择截面
Ip Ica
向单台或两台电动机供电的电缆，其实际工作电流可取电动机的额定电流。 向三台及以上电动机供电的于线电缆，其实际工作电流可按下式计算:
Ica
KdePN 103
一般高压电缆的截面按经济电流密度选择，按 长时允许电流、允许电压祝失和短路时热稳定 条件校验。压电缆经常不考虑机械强度
2、低压电缆截面的选择方法
对于干线电缆，按正常工作时的允许电压损失初选其截面。 对于经常移动的橡套电缆支线，应按机械强度初选其截面。 对于负荷电流较大，但是线路较短的电缆，按长时允许电流 初选其截面。
第二节 采区变压器的选择
一、变压器台数、型号的选择
在确定变压器号时，应考虑变压器的使用场所、电压 等级、容量及损耗等因素。
电气设备的选择
电气设备的选择引言在现代社会中，电气设备的应用变得越来越广泛。
无论是工业生产、商业建筑还是家庭使用，都需要选择合适的电气设备来满足需求。
本文将就电气设备的选择进行探讨，包括选择原则、常见的电气设备和选购注意事项等方面。
选择原则在选择电气设备时，需要考虑以下几个原则：1.功能匹配：首先要明确设备所需的功能，确保所选设备能够满足需求。
2.安全和可靠性：电气设备应具有良好的安全和可靠性，确保日常使用的稳定性。
3.节能环保：选择具有节能环保特性的电气设备，既能减少能源消耗，又可降低对环境的影响。
4.维护便捷：可选择易于维护和维修的设备，以降低维护成本和时间。
常见的电气设备1. 电源设备电源设备是电气系统中最基本的设备之一。
常见的电源设备包括发电机、变压器和电池等。
选择电源设备时，需根据需求确定设备的功率和电压等参数，并结合实际情况进行选择。
例如，在家庭使用中，大多数家电设备使用220V交流电，因此选择220V变压器供电是较为常见的选择。
2. 开关和插座开关和插座在日常生活中无处不在。
选择开关和插座时，需要考虑其外观设计、材质、电流容量等因素。
同时，也需考虑开关和插座的使用环境，如防水性能、防尘性能等特点。
3. 照明设备照明设备是电气设备中常见且广泛应用的一类设备。
选择照明设备时，需考虑其照明效果、能耗、寿命等因素。
现在LED照明设备得到了广泛应用，其能效高、寿命长、环保等特点成为了趋势。
4. 变频器变频器用于调节电机的转速和输出功率。
选择变频器时，需考虑所需的额定功率、输入电压和输出电压等参数。
同时，还需考虑变频器的调速范围、控制方式和稳定性等因素。
5. 电力配电柜电力配电柜用于对电能进行分配和控制。
选择电力配电柜时，需根据需求确定柜体容量和配电能力等参数，并结合电路规划进行选择。
此外，还需注意配电柜的安全特性和可靠性，以保障电力系统的正常运行。
6. 电气保护设备电气保护设备用于保护电气系统免受过载、短路等电力故障的影响。
电气设备选型原则
电气设备选型原则第一部分设备性能与功能匹配 (2)第二部分环境适应性考量 (5)第三部分经济性与成本效益 (7)第四部分安全标准与规范遵循 (10)第五部分维护与升级的便利性 (12)第六部分系统兼容性与集成 (16)第七部分可靠性和稳定性评估 (19)第八部分节能环保与可持续性 (21)第一部分设备性能与功能匹配电气设备选型原则：设备性能与功能匹配在电气工程领域，正确选择电气设备对于确保系统的安全、可靠和经济运行至关重要。
设备性能与功能的匹配是电气设备选型的基本原则之一，它要求所选设备的性能参数必须满足实际应用需求的功能要求。
本文将探讨这一原则的重要性以及如何实现设备性能与功能的合理匹配。
一、设备性能与功能匹配的重要性1.安全性设备性能与功能不匹配可能导致设备在运行过程中出现故障或损坏，从而引发安全事故。
例如，一个过载能力不足的断路器可能无法在电路短路时及时切断电源，导致火灾或其他事故。
2.可靠性设备性能与功能的不匹配会降低系统的可靠性。
当设备无法满足其设计功能时，可能会影响整个系统的稳定运行，导致生产效率降低或产品质量下降。
3.经济性选择合适的电气设备可以降低能源消耗和维护成本。
性能过剩的设备可能会导致不必要的能源浪费，而过低的性能则可能导致频繁更换设备，增加维修费用。
二、设备性能与功能匹配的原则1.明确功能需求在进行电气设备选型之前，首先要明确设备所需完成的具体功能。
这包括了解设备的应用场景、负载类型、操作频率等因素。
2.分析性能参数根据功能需求，分析所需的性能参数。
这些参数可能包括电压、电流、功率、效率、响应时间、耐压等级、绝缘等级等。
3.考虑环境因素环境因素对电气设备的性能和功能有重要影响。
在选择设备时，需要考虑温度、湿度、尘埃、腐蚀性气体等环境条件对设备性能的影响。
4.预留适当余量为了确保设备的长期稳定运行，可以在性能参数上预留一定的余量。
但应注意，余量不宜过大，以免造成资源浪费。
5.遵循相关标准在选择电气设备时，应遵循国家或行业的相关标准和规范。
发电厂电气课程设计四电气设备选择和校验
▉ 高压熔断器选择—熔管额定电流选择
2. 额定电流选择
熔断器的额定电流选择，包括熔管的额定电流和熔体 的额定电流的选择。
（1）熔管额定电流的选择 为了保证熔断器载流及接触部分不致过热和损坏，高 压熔断器的熔管额定电流应满足下式的要求，即
I Nft I Nfs
式中 INft—熔管的额定电流 INfs—熔体的额定电流
（2）电流互感器内部动稳定能力，常以允许通过的一次 额定电流最大值的倍数kmo一动稳定电流倍数表示，故内部
2K I i 动稳定可用下式校验
mo N1 sh
式中 Kmo，IN1 —由生产厂给出的电流互感器的动稳定倍 数及一次侧额定电流。
ich —故障时可能通过电流互感器的最大三相 短路电流冲击值。
▉ 电压互感器一次回路额定电压选择
电气设备选择是发电厂和变电所设计的主要内容之
一，为了保障电气设备的可靠运行，电气设备必须按正常 工作条件进行选择，按短路状态进行校验。选择与校验的 一般条件有：
（1）按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电 流等选择；
（2）按短路条件包括动稳定、热稳定校验； （3）按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。
▉ 高压熔断器选择—熔体额定电流选择
（2）熔体额定电流选择 为了防止熔体在通过变压器励磁涌流和保护范围以外 的短路及电动机自启动等冲击电流时误动作，保护35kV及 以下电力变压器的高压熔断器，其熔体的额定电流可按下
式选择，即 I Nfs KImax
式中 K—可靠系数（不计电动机自启动时K=1.1~1.3， 考虑电动机自启动时K=1.5~2.0）；
▉ 短路条件校验—短路电流计算条件
为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理 性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作校验用的 短路电流应按下列条件确定。
各电气设备选择的原则
各电气设备选择的原则1. 符合标准和规范：在选择电气设备时，首先要确保设备符合国家和行业的标准和规范。
只有符合相关标准的设备才能够确保其安全性和可靠性。
2. 质量可靠性：在选择电气设备时，要考虑其质量可靠性。
优质的电气设备可以保证其长期稳定的运行，减少故障率和维护成本。
3. 适用性：要根据具体的使用场景和需求来选择电气设备，确保设备能够满足实际的工作要求，并适应环境的特殊要求。
4. 功耗和效率：在选择电气设备时，要考虑设备的功耗和能效。
选择节能高效的电气设备可以减少能源消耗，降低运行成本。
5. 品牌信誉：选择知名品牌的电气设备可以提高设备的可靠性和售后服务的保障。
品牌设备通常有较高的技术水平和质量保障。
综上所述，选择电气设备时需要考虑设备符合标准和规范、质量可靠性、适用性、功耗和效率以及品牌信誉等原则，以确保设备的安全、可靠和高效运行。
在工业生产和家庭生活中，电气设备扮演着极为重要的角色。
从发电设备、输电设备到各种家用电器，电气设备的选择至关重要。
在这篇文章中，我们将继续讨论选择电气设备的原则和相关内容。
6. 效益分析：在选择电气设备时，需要进行全面的效益分析。
这意味着需要综合考虑设备的购买成本、运行成本、维护成本以及设备的使用寿命，从而得出设备的整体性价比。
不要过分看重设备的购买成本，而忽视了其运行和维护成本。
有时候高价的设备可能拥有更低的运行成本，从长远来看反而更划算。
7. 可维护性和维修性：选择电气设备时，需要考虑设备的可维护性和维修性。
设备的维护和维修对于延长设备的使用寿命和保证设备的运行效率非常重要。
因此，选择容易维护和维修的设备也是非常重要的考量因素。
8. 安全性和环保性：在选择电气设备时，安全性和环保性是非常重要的考量因素。
确保设备符合安全标准，并且能够避免可能的安全隐患，对于员工和家庭成员的健康和安全至关重要。
此外，选择环保性能好的设备，有助于减少对环境的污染，符合可持续发展的理念。
电气设备的原理与选择
I 0 N1 fi bc sin( ) 100% I1 N1 I 0 N1 i sin i cos( ) 3440(') I1 N1
相位差:
电流互感器的准确级和额定容量
CT的准确级
CT根据测量时误差的大小而划分为不同的准确级。准确级是 指在规定的二次负荷范围内，一次电流为额定值时的最大电 流误差。
五、限流电抗器的选择
厂、站装设限流电抗器的主要目的是限制短路电流，以便选择 轻型断路器及较小截面的电缆，有的还用来在短路故障时维持母线 的残压水平，以提高厂用电动机及其它用户的工作可靠性。但电抗 器在运行中有少量的功率损失及显著的电压损失，从而使另一侧的 电压水平有所降低，故应加以校验。
10kV出线2
•一次回路电压的选择 0.8UN1<UNs<1.2UN1
•二次回路电压的选择
•种类和型式选择
PT的种类和型式应根据装设地点和使用条件进行选择。 在6～35KV屋内配电装臵中，一般采用油浸式或浇注式；110～ 220KV，常采用串级式电磁PT；110-500KV 的配电装臵，当容量 和准确级满足要求时，可采用电容式电压互感器。
变比:
额定电流比 ，一次、二次额定电流之比
Ki I N1 / I N 2 N2 / N1
电流互感器的误差：
I1 N1 I 2 N 2 I 0 N1
N2 I1 I 2 I0 I2 I0 N1 '
I1
I2 I0
z0 z2l
由于CT本身存在励磁损耗和磁饱和等影响，一次电流和二次 电流测量值得数值和相位都有差异，即测量结果有误差。 电流误差:
电气设备选择的一般条件
③ 既用来断开(duàn kāi)或闭合正常工作电流，也用来断开(duàn kāi)或闭 合过负荷电流或短路电流的开关电器，如高压断路器、低压自动空气 断路器等。
④ 不要求断开(duàn kāi)或闭合电流，只用来在检修时隔离电压的开关电 器，如隔离开关等。
第三页，共39页。
一、按正常工作(gōngzuò)条件选择 电气设备
1. 额定(édìng)电压
设计时：UN≥UNs。 电网(diànwǎng)的最高运行电压： 220kV及以下为1.15 UN ； 330kV及以上为1.1 UN 。 电气设备的最高允许电压为设备额定
电压的1.1~1.15倍。
第二十六页，共39页。
二、开断短路电流时的工作状况(zhuàngkuàng)分析
☆ 断路器加装并联(bìnglián)电阻
作用：
Q1
Q2
并联电阻起分流作用；
改变恢复电压(diànyā)的恢复特性： r
当并联电阻r<rcr时，电压(diànyā)恢复过程为非周期性；
当并联电阻r>rcr时，电压(diànyā)恢复过程为周期性。
在实际运行中，周围环境温度直接影响电气设备的 发热温度，所以当环境温度不等于电气设备的基准 环境温度时，其额定电流必须进行修正。
我国生产的电气设备一般使用的额定环境温度为 +40℃。
第八页，共39页。
一、按正常工作条件(tiá ojià n)选择 电气设备
4. 其它(qítā)选择
根据电气设备的装置地点、使用条件、检 修和运行(yùnxíng)等要求，对电器进行种 类（屋内或屋外）和型式（防污型、防爆 型、湿热型等）的选择。
第五章电气设备的选择介绍
3.硬母线动稳定校验
短路时母线承受很大的电动力，必须按照母线的机械强度校 验其动稳定。即：σal ≥ σc 式中，σal为母线最大允许应力(Pa)，σc为母线短路时冲击电 流ish(3)产生的最大计算应力。 计算公式为： σc = M / W 式中，M为母线通过ish(3)时受到的弯曲力矩；W为母线截面 系数。 M = Fc(3) · l/K 式中， Fc(3)为三相短路时中间相受到的最大计算电动力(N)； l为档距 (m)；K为系数,当母线档数为1~2档时，K=8，当母 线档数为大于2档时，K=10。 W = b2· h/6 式中，b为母线截面水平宽度(m)；h为母线截面垂直高度(m)。
UW.N IC ish(3) I∞2×tim
a
GN19-12/400是否满足？
5.2.3 高压熔断器的选择
1．保护线路的熔断器的选择 (1) 熔断器的额定电压应不低于其所在系统的额定电压 UN•FU≥UN•s （2）熔体额定电流IN•FE 不小于线路计算电流 IN•FE ≥ IC （3）熔断器额定电流不小于熔体额定电流 IN•FU ≥ IN•FE （4）熔断器断流能力校验 ①对限流式熔断器(RN1型),其额定短路分断电流（有效值）ICS应 满足: ICS ≥ 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。 ②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： ICS.max ≥Ish(3) ③对断流能力有下限值的熔断器(RW型)还应满足: ICS•min ≤ IK(2) 式中,ICS•min为熔断器额定短路分断电流下限值；Ik(2)为线路末端 两相短路电流。
≥
I∞2×tima
合格
返回
5.2.2 高压隔离开关选择
电气设备选择
I t t I t jx 或
2 2
It I
t jx
4.13.1 电气设备的选择原则与方法
（2）电动力稳定校验 电动力稳定是导体和电器承受短路电流机械 效应的能力，亦称动稳定。动稳定校验应以三 相短路电流为计算类型，并应满足下式要求： （3） （3） I max I imp 或 i max iimp （4-14-5） i 式中 I 、 ──厂家规定的电气设备极限通过电 流的有效值和峰值，kA； I i 、 ──按三相短路计算所得的冲击电流 的有效值和瞬时值，kA；
f
式中
C
（4-14-10） ──热稳定系数，与导体材料、结构及最 高允许温度、长期工作额定温度有关。
4.13.2 硬母线的选择与校验
（3）动稳定校验 1）单条母线的应力按照母线在支持绝缘子上 固定的形式，通常假定母线为自由支承在绝缘子 上的多跨距、载荷均匀分布的梁，在电动力的作 用下，母线所受的最大弯矩。 当矩形导体水平置放时，为避免导体因自重而 过分弯曲，所选取的跨距一般不超过1.5～2m。 考虑到绝缘子支座及引下线安装方便，常选取绝 缘子跨距等于配电装置间隔宽度。 2）当母线由多条组成时，母线上的最大机械 应力由相间作用应力和同相各条间的作用力合成。
4.13.1 电气设备的选择原则与方法
（2）额定电流 电气设备的额定电流是指在额定周围环境温度下，导 体和电器的长期允许电流（或额定电流）I y max 应不小于 该回路的最大持续工作电流 I g max ，即 I y max I g max （4-14-2） 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 I g max 1 .05 I（ I N 为电机的额 N 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 I g max ；母线分段电抗器 I g max 的应为母线上 最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流； 出线回路 I g max 的除考虑线路正常负荷电流（包括线路损 耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。
电气设备选择
第六章 电气设备选择6－1 电气设备选择的一般条件要保证电气设备可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路情况进行校验。
一、按正常工作条件选择1．按额定电压选择电气设备的允许最高工作电压 不得低于所在电网的最高运行电压 ，即≥ （6－1） 对电缆和一般电器， ＝(1.1～1.15) ；对于电网， ≤1.1 。
所以，一般可按下式选择≥ （6－2） 裸导体承受电压的能力由绝缘子长度（或高度）及安全净距（见第七章）保证，无额定电压选择问题。
当海拔在1000～4000m时，一般按海拔每增100m， 下降1％予以修正。
不能满足要求时，应选用高原型产品或外绝缘提高一级的产品。
对现有110kV及以下的设备，由于其外绝缘有较大裕度，可在海拔2000m 以下使用。
2．按额定电流选择电气设备的额定电流 是指在额定环境条件（环境温度、日照、海拔高度、安装条件等）下，电气设备的长期允许电流。
我国规定电气设备的一般额定环境条件为：1）额定环境温度 ：裸导体和电缆为25℃，电器为40℃；2）无日照；3）海拔高度不超过1000m。
当实际环境条件不同于额定环境条件时，电气设备的长期允许电流 应作修正，即均需按实际环境温度 修正。
另外，计及日照的屋外管形导体、软导线的 尚需按海拔修正；电力电缆的 尚需按有关敷设条件修正。
经综合修正后的 不得低于所在回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流 · ，即＝ ≥ · （A） （6－3） 式中： ——综合修正系数，为有关修正系数的乘积；· 按表6-1的原则计算,即获取各个回路中可能出现的最大负荷电流。
当仅计及环境温度修正时， 值的计算如下： 对于裸导体和电缆（ － ）对于电器40℃＜ ≤60℃时， ＝1-( -40)×0.0180℃≤ ≤40℃时， ＝1+(40- )×0.005 （6-5） ＜0℃时， ＝1.2表6-2 选择导体和电器时的实际环境温度类 别 安装场所 最 高 环 境 温 度 ℃裸导体 屋 外 最热月平均最高温度屋 内 该处通风设计温度。
电力设备的选择
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
断路器选择
大多选择真空断路器和SF6断路器：
例5-1 ：试选择某35KV户内型变电所主变压器二次侧高压开关 柜的高压断路器，已知变压器35/10.5KV，5000KVA，三相最大 短路电流3.35KA，冲击短路电流8.54KA，三相短路容量 60.9MVA，继电保护动作时间1.1S。
电压 (kV)
高压断路器 √ 高压负荷开关 √
高压隔离开关 √
高压熔断器 √
电流互感器 √
电压互感器 √
母线
电缆
√
支柱绝缘子 √
穿墙套管
√
电气设备选择
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 热稳定 动稳定
开断 能力 (kA)
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
稳定校验
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
I
2
tima
I
2 t
t
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。
第5章电气设备的选择
查附录表，确定选用GN6 -10T/600高压隔离开关；
（3）校验：
由该附表查得其相关技术参数与安装地点的电气条件、计算选择结果 列于下表，可见高压隔离开关的参数均大于装设地点的电气条件，选该型 号隔离开关符合条件。
(kA)
低压断路器 √ 低压负荷开关 √ 低压刀开关 √
√ （√） （√） √ √ （√） （√） √ √ （√） （√） √
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
表 高压隔离开关选择校验表
3.352× (1.1+ 0.2+0.05) = 15.15kA2.S
例 试选择如图所示变压器 10.5kV侧高压断路器QF和高压隔离 开关QS。已知图中K点短路时 I”=I∞=4.8kA,继电保护动作时间 top=1S。拟采用快速开断的真空高 压断路器，其断路时间toc=0.1S, 采用弹簧操作机构。 解：工作电流
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。
电气设备的选择
电气设备的选择第5章电气设备的选择电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否平安牢靠的运转，故必需遵照一定的选择原那么。
本章对常用的高、高压电器即高压断路器、高压隔分开关、仪用互感器、母线、绝缘子、上下压熔断器及成套配电装置〔高压开关柜〕等区分引见了其选择方法，为合理、正确运用电气设备提供了依据。
5.1 电气设备选择的普通原那么供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、电流、频率和任务环境条件下任务的，电气设备的选择除了满足正常任务条件下平安牢靠运转，还应满足在短路缺点条件下不损坏，开关电器还必需具有足够的断流才干，并顺应所处的位置〔户内或户外〕、环境温度、海拔高度以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。
电气设备的选择应依据以下原那么：1．按任务环境及正常任务条件选择电气设备〔1〕依据电气装置所处的位置〔户内或户外〕、运用环境和任务条件，选择电气设备型号。
〔2〕按任务电压选择电气设备的额外电压电气设备的额外电压U N应不低于其所在线路的额外电压U W•N，即：U N ≥U W·N〔5-1〕例如在10kV线路中，应选择额外电压为10kV的电气设备，380V系统中应选择额外电压为380V〔0.4kV〕或500V的电气设备。
〔3〕按最大负荷电流选择电气设备的额外电流电气设备的额外电流应不小于实践经过它的最大负荷电流I max〔或计算电流I C〕，即：I N ≥I max或 I N ≥I c 〔5-2〕2．按短路条件校验电气设备的动动摇和热动摇为了保证电气设备在短路缺点时不致损坏，就必需按最大能够的短路电流校验电气设备的动动摇和热动摇。
动动摇是指电气设备在冲击短路电流所发生的电动力作用下，电气设备不致损坏。
热动摇是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超越载流导体短时的允许发热温度。
3．开关电器断流才干校验断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的义务，经过最大短路电流时必需牢靠切断，因此开关电器还必需校验断流才干。
电气设备的选择
应按过负荷确定（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 ；母线分段电抗器的 应为母线上最大一台发电机跳闸时，
保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的 50%～80%；出线回路
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。
按短路情况校验
1.主变断路器的选择与校验 流过断路器的最大持续工作电流：
具体选择及校验过程如下：
（1）额定电压选择：
（2）额定电流选择：
A
选择 SW6-220/1200 型户外少油式断路器，技术数据如下表所示：
表 技术数据表
型号
额定电 压(kV)
额定电流 （A）
极限
额定
热稳
通过
开断
定电
电流
电流
流
峰值
（kA）
（kA）
隔离开关的配置
（1)容量为 100MW 及以上大机组于双绕组变压器为单元连接时，发电机出口不装 设隔离开关，但应有可拆连接点；
（2)接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组避雷器开关； （3)断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源； （4)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地；
√
消弧线圈
√
√
×
×
×
母线
×
√
×
√
√
电缆、绝缘导线
√
√
×
×
√
续表
设备名称
电压/kV
电流/A
断流容量 /
短路电流效应检验
动稳定
热稳定
支持绝缘子
√
×
×
√
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导体和电气设备的原理与选择
IN指在额定周围环境温度下，电气 设备长期允许通过的最大电流。
一、电气设备选择的一般条件 ——按正常工作条件选择
3、环境条件对设备选择的影响 （1）海拔高度的影响
海拔<1000m， 选择普通非高原性设备。 海拔1000~3500m， 海拔比制造厂家规定值每升高100m，电气设备最高
2、产生条件： 电源电压>10~20V，电流>80~100mA
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。
（1）阴极发射（起因）
3、产生过程
（2）碰撞游离（电弧形成） （3）热游离（维持电弧燃烧） （4）电弧稳定燃烧：游离与复合相持
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。
二、电弧 ——电弧产生过程 3、产生过程 —电弧的稳定燃烧
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。
②扩散去游离(两种形式)
在电流过零瞬间，介质强度突然出现 oa（oa’、oa”）升高的现象，称为近 阴极效应。
二、电弧 ——交流电弧特性 2、交流电弧的熄灭 —（1）弧隙的耐压强度（或介质强度）
近阴极效应：
电弧过零之前，弧隙充满着电子和正离子。 电弧过零后，弧隙的电极性发生改变，弧隙中 的电子立即向新的阳极运动，而比电子质量大 1000多倍的正离子则基本未动，从而在新阴极 附近出现正离子层，其电导很低，显示出一定 的介质强度，约在0.1~1us的短暂时间内有 150~250起始介质强度。
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。
主要电气设备的选择
高压电气设备选择和校验项目电气设备名称 额定电压额定电流 短路校验动稳定 热稳定断流能力高压断路器1 1 1 1 1 高压隔离开关1 1 1 1电流互感器1 1 1 1 0 电压互感器1 0 0 0 0 母线（硬）0 1 1 0 0 支柱绝缘体1 0 1 0 0 套管绝缘体1 1 1 1 0 电缆1 1 0 1 0 注：表中“1”表示必须校验，“0”表示不要校验。
高压断路器、高压隔离开关的具体选择原则 1.根据使用环境和安装条件来选择设备型号。
2.按正常工作条件选择电气设备的额定电压和额定电流。
额定电压N U 应不低于其所在之路的额定电压N W U .,即N W N U U .≥.额定电流N I 应不小于实际通过他的最大负荷电流ax m I （或计算电流c I ），即ax N I m I ≥或c N I I ≥。
3.短路校验：动稳定校验：电气设备的极限通过电流应不小于设备安装的最大冲击短路电流，，即im i i ≥max 或im ax I ≥m I ，其中max i 为电气设备的极限通过电流峰值；ax m I 为电气设备的极限通过电流有效值。
热稳定校验：电气设备允许的短时发热应不小于设备安装处的最大短路发热，即ima t t I t I 22∞≥，其中t I 为电气设备的t 秒热稳定电流；t 为热稳定时间。
4.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要校验其断流能力。
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max .K oc S S ≥或max .K oc I I ≥，其中oc S 为开断容量，oc I 为最大开断电流220kV 侧断路器和隔离开关的选择1.本次设计为220kV 变电所电气设计，选择户外型断路器和户外型隔离开关。
2.额定电压和额定电流选择额定电压：KV U U N W N 220.=≥110KV 和220KV 线路最高工作电压为额定电压的1.15(实际是1.14545)倍，对于220KV线路就是用220*1.145=252KV 为最高工作电压额定电流：ax N I m I ≥《电力工程基础》P152考虑到变压器电压降低5%时，出力保持不变，且考虑事故时由其他路转移过来的负荷所以其相应回路的最大负荷电流2203150205.13205.105.1I m ⨯⨯⨯=⨯⨯==U S I e e ax =827A,即A I N 827≥,其中e S 为变压器容量，e I 为变压器的额定电流。
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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，4-5110KV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， 4-7，4-8UN、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 4-9Ipt-------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， 4-11，4-124.2.2 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， 4-13，4-14UN、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， 4-15，4-164.2.3 导体的选择和校验原则裸导体分为硬导体和软导体两种。
10KV及以下母线一般选用硬导体，35KV及以上的母线一般选用钢芯型铝导线。
常用的硬导体截面有矩形、槽形和管形。
载流导体一般采用铝质材料。
对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有较严重腐蚀场所，可选用铜质材料的硬裸导体。
回路正常工作电流在4000A及以下时，一般选用矩形导体。
在4000~8000A时，一般选用槽形导体。
对于容量为200MW及以上的发电机引出线和厂用电源、电压互感器等分支线，应采用全连式分相封闭母线。
容量200~225MW发电机的封闭母线，一般采用定型产品，如选用非定型产品时，应进行导体和外壳发热、应力、以及绝缘子抗弯的计算，并校验固有振动频率。
110kV及以上高压配电装置，一般采用软导线。
当采用硬导体时，宜用铝锰合金管形导体。
母线和电缆截面的选择按长期发热允许电流或经济电流密度选择。
对于配电装置的汇流母线及较短导体可按导线长期发热允许电流；对于年平均负荷较大，母线较长，传输容量较大的回路，均应按经济电流密度选择母线截面。
（1）按导体长期发热允许电流选择：导体能在电路中最大持续工作电流应不大于导体长期发热的允许电流。
即，4-17式中，-------导体在回路中最大持续工作电流；----------在额定环境温度时导体允许电流，通常取；K-------------综合修正系数；4-18-------导体长期发热允许最高温度；--------导体额定环境温度；---------导体安装地点的实际环境温度。
（2）按经济电流密度选择按经济电流密度选择，按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低，对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数Tmax将有一个年计算费用最低的电流密度—经济电流密度（J），导体的经济截面可由下式：4-19（3）热稳定校验在校验导体热稳定时，若计及集肤效应系数的影响，由短路时发热的计算公式可得到短路热稳定决定的导体最小截面为4-20式中，C-------热稳定系数；--------短路热效应；I--------短路电流。
（4）动稳定校验4-21-------导体最大相间应力；--------导体材料允许应力。
4.2.4 避雷器的配置原则（1）配电装置的每组母线上，应装设避雷器，但进出线都装设避雷器时除外。
（2）220kv及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。
（3）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。
（4）下列三种情况的变压器中性点应装设避雷器①直接接地系统中，变压器中性点为分级绝缘且装有隔离开关时；②直接接地系统中，变压器中性点为全绝缘，但变电所为单进线且单台变压器运行时；③不接地和经消弧线圈接地系统中，多雷区的单进线变压器中性点上。
（5）单元连接的发电机出线宜装一组避雷器（6）容量为25MW及以上的直配线发电机（7）发电厂变电所35KV及以上电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设避雷器。
（8）110~220KV线路侧一般不装设避雷器（9）SF6全封闭电器的架空线路侧必须装设避雷器。
4.2.5 互感器的选择原则互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器。
它的作用是将高电压、大电流按比例变成低电压和小电流。
互感器在主接线中的配置与测量仪表、同步点的选择、保护和自动装置的要求以及主接线的形式有关。
电压互感器一般装置在母线、线路、发电机和变压器中，保证在运行方式改变时，保护装置不失压、同级点两侧都能方便地取压。
电流互感器设置在发电机、变压器、出线、母线分段及母联断路器、旁路断路器等回路中，为了满足测量和保护的需要。
4.3 220KV侧各设备的选择4.3.1 220KV侧高压开关的选择（1）220KV侧母线断路器和变压器出线断路器的选择①额定电压：UN=220KV②额定电流：IN≥Igmax=（1.05*180000）/（*230）=474.45A③短路电流值：=24.04KA (短路电流计算中已得)④动稳定校验：冲击电流：ich=2.55*24.04=61.302KA⑤热稳定校验：tk=0.1+0.05+0.02=0.152。