电气设备的选择(1)
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。
常用建筑电气设备及选择(1)
常用建筑电气设备及选择(1)
建筑电气设备是现代建筑必不可少的基础设施，它们为建筑提供了必
要的电力、照明、通讯和安全功能。
因此，对于建筑电气设备的选择
和应用非常重要。
下面将介绍常用的建筑电气设备及它们的选择。
一、电力设备
1.变压器：建筑用电是低压，而供电系统一般为高压，因此需要用变
压器将高压电转换为低压电。
选择变压器时，需考虑建筑的总用电量
及电压负载。
2.发电机：做为备用电源，一旦停电会自动启动，为建筑提供电力，
通常用于商业、医院、银行等需要24小时不间断供电的场所。
3.低压配电箱：将变压器所提供的低压电送到建筑的各个电器设备中。
二、照明设备
1.荧光灯：能有效节省能源，且使用寿命长，可以达到使建筑有光照
度的要求。
2. 智能照明系统：通过电脑或手机控制，可以随时调节照明的亮度、
颜色和时间。
三、通讯设备
1.电话系统：为了方便联系和提高工作效率，无线电话系统和高清晰
度视频电话都是现代建筑所必备的通讯设备。
2.网络系统：为了方便办公和生活，需要在建筑中部署无线局域网，能够满足建筑内的无线覆盖和提供快速的网络连接。
四、安全设备
1.监控系统：监控系统可以在建筑范围内监视任何可疑活动，在建筑周围安装红外监控器可以检测所有进出建筑的人，报警系统能及时发出警示。
2.火灾系统：火警自动报警系统能够及时发现危险，发警报，保障人员安全从而降低火灾的危害性。
总之，在建设建筑时，要根据所需的功能要求选择不同的建筑电气设备，这样才能建造出高品质的现代化建筑，并为人们的生活和工作提供更好的设施环境。
电气设备的选择原则
一、电气设备选择的基本原则1、按正常工作条件选择电气设备2、1、电气设备型式的选择选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。
另外，根据施工安装的要求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。
2、电气设备电压的选择选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即：3、UN ≥Uet4、3、电气设备额定电流的选择5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即6、IN ≥Iet7、我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计算值，如装置地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5%，但总共增大的值不能超过20%。
8、按短路条件校验电气设备1、电气设备的热稳定性校验电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即I2t t ≥I2∞t j≤I t√t/t j或I∞式中I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许温度的电流（kA）；t ――与I t相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ；I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）；t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。
2. 动稳定校验断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求I max ≥I shi max ≥i sh式中I max、i max ――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅值（kA）；I sh、i sh ――按三项短路电流计算所得的短路全电流的有效值和冲击电流值（kA）。
3. 开关电器的断流能力的检验高压断路器、低压断路器和熔断器等设备，应当具备在最严重的短路状态下切断故障电流的能力。
低压电气设备的选择
低压电气设备的选择1、低压电气设备型号的选择（1）按使用环境选。
采区低压电气设备一律选用矿用防爆型，除采区进风道外，不允许使用防爆增安型设备。
（2）按工作机械对控制的要求选。
①供电线路用的总开关、分路总开关和工作面配电点电源进线开关，一般选用隔爆型自动馈电开关；对掘进工作面配电点电源进线开关，为实现闭锁，应选用磁力起动器作为电源进线总开关。
②不需要进行远方控制及不经常起动的小型机械，如水泵、照明，可选用手动起动器或插销式开关控制。
③需要远方控制、集中联锁控制或频繁起动的机械，应选用磁力起动器。
④经常需要正反转的工作机械，如调度绞车、回柱绞车等，应选用具有真空接触器的磁力起动器。
⑤大于40KW、起动频繁的设备，应选用具有真空接触器的磁力起动器。
（3）按电网和工作机械对保护的要求选。
①变压器二次侧低压总开关应具有短路、过负荷、失压、漏电和漏电闭锁保护，至少应有短路和漏电保护。
②各分路配电总开关应具有短路、过负荷、失压、选择性漏电或漏电闭锁保护，至少应有短路保护。
③控制大型机械设备的起动器应具有短路、过负荷、失压、断相和漏电闭锁保护，至少应有短路、过负荷、失压、断相保护。
④小型机械设备的起动器应具有短路、过负荷和断相保护。
⑤控制煤电钻的设备必须选用具有短路、过负荷、检漏保护和远距离起动、停止控制的综合保护装置。
（4）电缆外径、根数的考虑。
所选电器的接线盒，其喇叭口的数目和内径要适应电缆接线的要求，即电缆根数不得超过接线喇叭口的数目，电缆外径不得超过接线喇叭所允许的最大电缆外径。
2、低压电气设备参数的选择（1）根据额定电压选择。
所选电气设备的额定电压大于或等于电网的工作电压U W〃N,即；U N≥U W〃N (9-11)(2)根据额定电流选择。
所选电气设备的额定电流必须大于或等于最大长时工作电流I Ca,即；I N≥I Ca (9-12)(3)校验开关电器的断流能力。
开关电器的最大分断电流I br应大于开关电器所在电路的最大三相短路电流I S(3)即；I br≥I S(3) （9-13）。
低压用电安全规定（3篇）
低压用电安全规定低压电力系统是指电压低于1000V的电力系统，包括低压配电系统和低压用电系统。
为了确保低压用电的安全，各国都制定了相应的安全规定。
在中国，低压用电的安全规定主要包括以下几个方面：1. 设备选择和安装（1）电气设备的选择应符合国家相关标准和规定，确保设备的品质和安全性能。
（2）电气设备的安装要由具有相应资质的电气专业人员进行，确保安装质量。
（3）电气设备的运行状态应定期检查和维护，确保设备正常运行。
2. 过负荷和短路保护（1）低压用电系统应设置相应的过负荷保护装置，当电路负荷超过额定负荷时能自动切断电源，以防止电气设备过载损坏。
（2）低压用电系统应设置相应的短路保护装置，当电路发生短路时能迅速切断电源，以防止火灾和电气设备损坏。
3. 接地保护（1）低压用电系统应进行有效的接地保护，确保电气设备的安全运行。
（2）设备的接地电阻应符合国家相关标准和规定，以确保接地系统的可靠性。
4. 绝缘保护（1）低压用电系统中的电气设备和线路应具备足够的绝缘性能，以防止触电事故的发生。
（2）定期进行绝缘电阻测试，确保绝缘性能符合相关标准和规定。
5. 防电击保护（1）低压用电系统应设置适当的漏电保护器，当电流超过安全范围时能及时切断电源，以防止触电。
（2）定期测试漏电保护器的触发电流和动作时间，确保其正常工作。
6. 进出电缆维护（1）低压用电系统中进出电缆的绝缘、屏蔽和金属鞘应保持完好，以确保电缆的安全使用。
（2）定期检查电缆接头的紧固情况，发现问题及时处理。
7. 管理与培训（1）低压用电系统应建立管理制度，明确责任和安全要求。
（2）对电工人员进行相关培训，提升他们的安全意识和操作能力。
低压用电安全规定的目的是确保低压用电系统和设备的安全运行，防止火灾和触电事故的发生。
各单位和个人都应严格遵守这些规定，确保自身的安全和他人的安全。
同时，对于任何违反安全规定的行为，都应及时整改和处理，以防止事故的发生。
低压用电安全规定（二）第一章总则第一条本规定旨在规范低压用电活动，保障人身安全、财产安全和社会稳定。
35KV变电站电气设备的选择
35KV变电站电气设备的选择3.3.1概述正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。
在进行设备选择时，应根据工程的实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而准确的采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。
应满足正常运行、维修。
短路和过电压情况下的要求，并考虑长期的发展。
按当地环境条件检验核对。
应力求技术先进和经济合理，与整个工程的建设标准应协调一致；同类设备应尽量减少品种。
选用的新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格，在特殊情况下，用未经正式鉴定的心产品时，应经上级批准。
选择的高电压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压和过电流的情况下保持正常运行。
电气设备选择的一般要求：（1）应满足正常运行、检修以及短路和过电压情况下的工作要求。
即满足工作要求。
（2）应按当地环境进行校核。
即适应环境条件。
（3）应力求技术先进和经济合理。
即先进合理。
（4）应与整个工程的建设标准协调一致。
即整体协调。
（5）应适当考虑发展，留有一定裕量。
即适应发展。
3.3.2高压断路器的选择一.短路器选择的具体技术条件（1）电压：U max≥Ug；（2）电流：I N≥I max；（3）开断电流：I"≤I kd，其中I kd为断路器额定开断电流；（4）关合电流：i sh≤I gh；（5）动稳定：i sh≤i es；（6）热稳定：Q k≤I t2t，其中Q k=I∞2t 。
二.35KV侧断路器的选择及校验检验过程如下： （1）额定电压：U N ≥Ug ； U N =40.5KV , Ug=35KV 所以U N ≥Ug ，满足要求。
（2）额定电流：I N ≥I max ；I N =KA U P N 561.08.05.403103000005.1cos 305.13=⨯⨯⨯⨯=-θ其中P ——线路最大有功负荷，KW ； U N ——线路额定电压，KV ；cos θ——线路最大负荷时的功率因数。
电气设备选择(试题和答案)
正确答案： A
本试题为 9.0 章节试题
您的答案： A
40. 低压断路器用于单台电动机保护时，瞬时过电流脱扣器整定值应大于被保护线路正常时 的尖峰电流，可靠系数（ ）。
A. 当断路器动作时间小于 0.02s 时取 1.7～2；
B. 当断路器动作时间小于 0.02s 时取 1.2～1.35；
C. 当断路器动作时间大于 0.02s 时取 1.5～2；
）。
正确答案： D 您的答案： A
本试题为 9.0 章节试题
15. 变电所中单台变压器（低压为 0.4kV）的容量不宜大于（
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A. 2500kVA
B. 800kVA
C. 1250kVA
D. 630kVA
正确答案： C
本试题为 9.0 章节试题
您的答案： A
）。
16. 三绕组“升压型”变压器的绕组排列顺序自铁心向外依次为（
A. 电网电容电流值 Ic 应考虑电网 5～10 年的发展；
B. 消弧线圈应避免在全补偿状态下运行；
C. 欠补偿运行；
D. 长时间中性点位移电压≤15%相电压。
正确答案： B
本试题为 9.0 章节试题
您的答案： A
12. 支柱绝缘子及穿墙套管动稳定校核 P（允许力）/Px（破坏力）应不大于（
A. 0.4
下列关于变压器选择的说法中不正确的是装有两台及以上主变压器的变电所当断开一台时其余主变压器容量应能保证供应选择变压器中联结组标号时配电侧同级电压相位角要一致
试卷所属书目：供配电专业 试卷所属章节： 电气设备选择 试卷备注：电气设备选择
试
卷
单选题
1. 选择避雷器的技术条件应包括（ A. 额定电压
电气设备的选择与校验知识
(6-18)
式中 K2——可靠系数(对限流式高压熔断器，当一台电力电容器时
K2=1.5～2.0；当一组电力电容器时K2=1.3～1.8)；
IN.C——电力电容器回路的额定电流。
(3) 熔断器开断电流校验。
I Noc Ish
(6-19)
对断于器非，I k限在流电熔流断达器最，大选值择之时前用电冲路击已电切流断的，有可效不值计非I sh周进期行分校量验的；影对响于，限而流采熔用
为了便于比较，必须求出短路时作用在绝缘子帽上
的计算作用力Fc
其中
Fc
Fmax
H1 H
(N)
(6-21)
H1 H b h / 2
式中 H——绝缘子高度；
H1——绝缘子底部到母线中心线的高度(mm)；
b ——母线支持片的厚度，一般竖放矩形母线
图6-4 绝缘子受力示意图
= M F，(3当) L挡8 数大于2时， ＝ M F，(3)LL为10母线的挡距；
W
──母线的截面系数(m3)，当母线水平放置时(图4.13)，
W b2h 6
，此处
b为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直高度，b和h的单位均为m。
不作为母线的矩形硬导线，其动稳定度校验条件和校验方法与硬母 线一样。
I N.FE = K1I max
(6-17)
式中 K1——可靠系数(不计电动机自起动时K1=1.1～1.3；考虑电动机自起
动时K1=1.5～2)。
用于保护电力电容器的高压熔断器，当系统电压升高或波形畸变引起
回路电流增大或运行过程中产生涌流时不应误动作，其熔体额定电流可按
下式选择
I N.FE K2 I Ngc
I t2t
电气设备的选择
电气设备的选择(总25页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March5 电气设备的选择电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。
正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、可靠、经济运行的重要条件。
在进行电器选择时，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，并注意节省投资，选择合适的电气设备。
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。
本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、导线的选择。
电气设备选择的一般原则在变电所中，电气设备的种类很多，它们的工作条件和运行要求各不相同，但选择这些电气设备的基本要求确实一致的。
选择电气设备的一般条件是：保证电气设备在正常工作条件不能可靠工作，而在短路情况下不被破坏。
即按长期工作条件进行选择，按短路情况进行校验。
1.按正常工作条件选择电气设备按正常工作条件选择，主要包括以下几个方面：（1）使用环境条件：主要包括设备的安装地点、环境温度、海拔、相对湿度等，还要考虑防尘、防腐、防爆、防火等要求。
即根据安装地点的坏境不同，可以分为室内型和室外型两种。
（2）额定电压：电气设备的额定电压应要不小于设备安装地点电网的最高工作电压，即：（3）额定电流：电气设备的额定电流应不小于设备正常工作时的最大负荷电流，即：目前，我国生产的电气设备是按环境温度设计的，如果安装地点的实际环境温度，则额定电流应乘以温度校正系数式中，为电气设备长期工作时的最高允许温度；为设备安装地点的实际环境温度。
电气设备的最大长期工作电流，取线路的计算电流或变压器的额定电流。
2.按短路情况进行校验（1）动稳定校验：动稳定是指电气设备承受短路电流力效应的能力，满足动稳定的条件是：或式中，、分别为电气设备允许通过的最大电流峰值和有效值；、分别为设备安装地点短路冲击电流的峰值和有效值。
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。
电气备品备件及材料的选择
4、接 触 器 的 选 择
接触器是用来频繁接通和断开电路的自动切换电器，它具 有手动切换电器所不能实现的遥控功能，同时还具有欠电 压、失电压保护的功能，但却不具备短路保护和过载保护 功能。接触器的主要控制对象是电动机。
接触器的种类: 按工作原理可分为电磁式、气动式和液压式。这里主要讲
的是电磁式接触器。 按控制主回路的电源种类可分为交流接触器和直流接触器
3、熔断器的选择
二、熔断器的分类 1．常用的熔断器：
1）瓷插式：主要作为低压分支电路或小容量电路的短路保护。例如照明电 路。 2）螺旋式：多用于机床配线中作短路保护。熔管一端有熔断指示器， 熔断 时能自动弹出，从瓷帽的玻璃窗可以观察到， 3）封闭管式：RM7、RM10等系列为无填料式，在低压电力网络、成套配电 设备中作短路保护和连续过载保护；RT0系列为有填料式，管内装有石英砂 ，灭弧能力强、断流能力大，用于较大短路电流的电力输配电系统中；RS0 快速熔断器，主要作为硅整流管及其成套设备的过载及短路保护。
2、主要技术参数 额定电压 指断路器在电路中长期工作时的
允许电压，通常，等于或大于电路的额定电压。 额定电流 指断路器在电路中长期工作时的
允许持续电流。 通断能力 断路器在规定的电压、频率以及
规定的线路参数(交流电路为功率因数，直流电路 为时间常数)下，所能接通和分断的短路电流值。
分断时间 指切断故障电流所需的时间，包 括固有断开时间和燃孤时间。
3、熔断器的选择
（3）熔体额定电流的选择 选择的原则：既能有效实现短路保护，又能维持
设备正常工作 1、无起动过程的平稳负载（照明、电炉等阻性负
载）
式 中
•3、熔断器的选择
2、单台长期工作的电动机
3、多台电动机
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。
电气设备选择的一般原则
2 ss
t
i
用最大运行方式下的三相短路电流校验。 短时出现的运行情况可不予考虑。
常用开关设备的选择校验项目
项目 设备名称 高压隔离开关
高压断路器 高压负荷开关
高压熔断器 低压隔离开关
低压断路器 低压熔断器
额定电压
√ √ √ √ √ √ √
额定电流
额定断流容量 极限分断电流
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
短路稳定性校验
（二）按正常工作参数选择电气设备
1 根据额定电压选择 2 根据额定电流选择
U N U Nw
I N Ica
40℃＜θ≤60 ℃时
I pr Kso I N
Kso
p p 0
θ＜40℃时：高压电器，每降低1℃Байду номын сангаас允许电流比额定值可增加0.5％， 但增加的总数不得超过20％。
（三）按短路条件校验电气设备
煤矿供电系统
运行与维护
一、选择电气设备的一般原则
1 按使用环境选择电气设备的类型 2 按正常工作参数选择电气设备 3 按短路条件校验电气设备
（一）按使用环境选择电气设备的类型 类型
户内式、户外式； 普通型、防污型、湿热型、高原型； 矿用一般型、增安型、隔爆型、本质型安全等。
根据电气设备工作的环境条件选择出合适的型号。
动稳定
热稳定
√
√
√
√
√
√
√
√
1 开关电器断流能力的校验
S br S 或 S 0.2 I br I 或 I 0.2
• 开关电器用在低于额定电压的回路中时
U
S brU
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
高压熔断器
高压熔断器选择和校验项目： 选择型式： 选择额定电压：UN≥UNS 选择额定电流：IN≥Imax
校验开断能力：INbr≥I ″
电气设备的选择(1)
四、电流互感器的原理与选择
电流互感器是一种特殊的变压器，它正常 工作在接近短路状态，为仪用变流器
作用：
➢ 将一次系统各回路大电流变为二次侧的5A或1A、 0.5A以下的小电流，以便于测量仪表及继电器的 小型化、系列化、标准化
2、电动力稳定校验，校验导体的最大受力 （5-29）
电气设备的选择(1)
短路电流计算条件
1、容量和接线：最大运行方式 2、短路种类 ：一般为三相短路 3、计算短路点： 可能通过被选设 备的最大短路电 流
4、短路计算时间： tk=tpr＋tab
电气设备的选择(1)
表5-3 主要电气设备的选择和校验项目
电气设备的选择(1)
短路发热计算
（5-5）
式中：
由此得出：
（5-9）
电气设备的选择(1)
短路发热计算
图5-2 导体的θ=f(A)曲线 电气设备的选择(1)
短路电流热效应值Qk的计算
w Qk常用的计算方法为近似数值积分法。 短路全电流中包含周期分量Ip和非周期分 量Inp，其热效应Qk也由两部分构成：
➢ 将一次系统与二次系统在电气方面隔离，同时 互感器二次侧必须有一点可靠接地，从而保证 二次设备及运行人员的安全
➢ 使二次系统脱离一次系统成为独立的系统；使测 量和保护装置脱离一次设备构成集中的装置
电气设备的选择(1)
电流互感器
由一、二次绕组及铁芯构成,其一次绕组 的匝数N1很少,一般只有一匝或几匝,串在 一次主回路中,而二次绕组的匝数N2较多, 且与阻抗值很小的电流型负载如电流表线 圈、继电器电流线圈及电度表电流线圈等 串接。 一次绕组电流由一次主回路决定,不受二 次回路的影响; 二次电流则主要决定于一 次绕组的电流,但也受负载阻抗的影响。 因为负载阻抗值很小,电流互感器的正常 工作状态近似于变压器的短电气路设备的状选择态(1) ，
电缆的型号很多，应根据其用途、敷设 方式和使用条件进行选择
➢潮湿或腐蚀地区应选用塑料护套电缆 ➢高温场所宜用耐热电缆 ➢重要直流回路宜选用阻燃型电缆 ➢敷设在高差大的地点，应采用不滴流 或塑料电缆 ➢直埋地下一般选用钢带铠装电缆
电气设备的选择(1)
二、电力电缆选择
（二）电缆额定电压选择
电缆的额定电压应大于等于所在电网的额 定电压
电气设备的选择(1)
高压断路器
油断路器 ：S为少油、D为多油
压缩空气断路器：K
六氟化硫断路器：L
真空断路器：Z 电气设备的选择(1)
高压断路器
高压断路器选择和校验项目： 选择型式： 选择额定电压：UN≥UNS 选择额定电流：IN≥Imax 校验开断能力：INbr≥I ″ 校验热稳定：It2*t≥QK 校验动稳定：ies≥ish
其他计算方法同相间应力计算，截面系数
一定为W=b2h/6
电气设备的选择(1)
二、电力电缆选择
电力电缆选择和校验项目：
➢电缆芯线材料及型号 ➢额定电压 ➢截面选择 ➢允许电压降校验 ➢热稳定校验。
电气设备的选择(1)
二、电力电缆选择
（一）电缆芯线材料及型号选择
电缆芯线有铜芯和铝芯，国内工程一般选用铝 芯电缆
分、合励磁电流不超过2A的空载变压器 关合电容电流不超过5A的空载线电气路设备的选择(1)
高压隔离开关
电气设备的选择(1)
高压隔离开关
高压隔离开关选择和校验项目： 选择型式： 选择额定电压：UN≥UNS 选择额定电流：IN≥Imax 校验热稳定：It2*t≥QK 校验动稳定：ies≥ish
电气设备的选择(1)
电气设备的选择(1)
w第四节
w高压电器的选择选择
电气设备的选择(1)
一、高压断路器的原理与选择
高压断路器是电力系统中最重要的开关设备， 它的作用在正常情况下接通或断开电路，在 系统发生故障时自动地迅速地断开故障电路。 断路器能完成以上功能是因为断路器有完善 的灭弧装置，能够熄灭在开断电路时所产生 的电弧。 断路器是功能最完善、任务最繁重、结构最 复杂、价格也最昂贵的开关电器。
电气设备的选择(1)
二、高压隔离开关的原理与选择
隔离开关没有灭弧装置，不能断开正常负 荷电流，更不能断开短路电流，否则此时产 生的电弧不能熄灭，甚至造成飞弧，会伤及 设备并且严重危及人身安全。
作用：
隔离电压:用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离
倒闸操作:常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成 分、合小电流路器： 分、合避雷器、电压互感器和空载母线
三、高压熔断器的原理与选择
熔断器是最简单的保护电器，它用来保护 电气设备免受过载和短路电流的损害
作用： 隔离电压:用隔离开关将被检修的设备与电源电压隔离 倒闸操作:常用隔离开关配合断路器，协同操作来完成 分、合小电流路器：
分、合避雷器、电压互感器和空载母线 分、合励磁电流不超过2A的空载变压器 关合电容电流不超过5A的空载线路
式中Ta为非周期分量时间常数值
电气设备的选择(1)
Qk的计算—非周期分量Qnp计算
表5-2
非周期分量时间常数Ta
电气设备的选择(1)
导体短路时的电动力计算
w 两根细长平行导体间的电动力计算 （5-18）
三相导体水平放置受力最大的为中间相 导体短路的电动力
电气设备的选择(1)
电动力最大值的计算
（5-22） 还应考虑母线共振影响对电动力 的影响，引入修正系数β
电气设备的选择(1)
一、母线选择
（四）硬母线的动稳定校验
方法：校验导体受到电动力时，电动力产 生的计算应力与导体材料允许应力的比较， 当计算应力小于材料允许应力时，动稳定 满足。
(5-39)
电气设备的选择(1)
一、母线选择
（四）硬母线的动稳定校验
1、每相为单条矩形母线的应力计算
(5-37)
(5-38)
发热
发热的原因: 电阻损耗 磁滞和涡流损耗 介质损耗 分类: 长期发热，由正常工作电流产生的； 短时发热，故障时由短路电流产生的。
电气设备的选择(1)
发热
w 发热对电气设备的影响： w （1）使绝缘材料的绝缘性能降低
w （2）使金属材料的机械强度下降 w （3）使导体接触部分的接触电阻增加
电气设备的选择(1)
1、每相为多条矩形母线的应力计算
图5-8 两条矩形母线衬垫布置
电气设备的选择(1)
一、母线选择
（四）硬母线的动稳定校验
1、每相为多条矩形母线的应力计算 计算思路: 每相由多条矩形母线组成,作用 在每条导 体上总的最大计算应力由相间应力和同相 不同条间的应力组成, 应分别计算相间应 力和条间应力,再进行相加,不能超过材料 的允许应力,相间应力的计算方法同每相单
硬导体材料的最大允许应力， 硬铜 140MPa、硬铝70MPa
电气设备的选择(1)
导体短时发热计算
图5-1 短路时导体的发热过程
电气设备的选择(1)
短路时导体发热的平衡方程式
（5-1） 其中：
代入式（5-1）得： （5-2）
电气设备的选择(1)
整理得： 积分得：
（5-2） （5-3）
（5-4）
一、按正常工作条件选择
1、额定电压选择
UN ≥ UNS
（5－25）
2、额定电流选择
ΙN ≥ Ιmax
（5－26）
3、按当地环境条件校核
要考虑气温、风速、温度、污秽等级、海
拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件
对电气设备的影响
电气设备的选择(1)
电气设备选择的一般条件
二、按短路情况校验
1、短路热稳定校验，校验导体短时发热 （5-28）
电气设备的选择(1)
Qk的计算—周期分量Qp计算
任意函数y=f(x)的定积分采用辛普生公式计算 : 取n＝4
电气设备的选择(1)
Qk的计算—周期分量Qp计算
进一步简化计算，近似认为y2=1/2(y1+y3), 称为1-10-1法
电气设备的选择(1)
Qk的计算—非周期分量Qnp计算
当tk>0.1s时,
电气设备的选择(1)
一、母线选择
3.母线的布置形式
电气设备的选择(1)
槽形形母线的布置形式
电气设备的选择(1)
一、母线选择
（二）母线截面积选择 方法： 1.按最大长期工作电流选择,用于发电厂的 主母线和引下线以及持续电流较小，年利 用小时数较低的其他回路的导线 。 2.按经济电流密度选择,用于年利用小时数 高而且长度较长负荷大回路的导线 。
W=bh2/6 W=b2h/6
电气设备的选择(1)
一、母线选择
若不满足公式: 就需要采用一定的措施:
✓ 限制短路电流 ✓ 变更母线放置方式以加大截面系数 ✓ 增大母线相间距离 ✓ 减小绝缘子间的跨距或增大母线截面积
计算满足动稳定要求的最大绝缘子跨距
电气设备的选择(1)
一、母线选择
（四）硬母线的动稳定校验
导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数
电气设备的选择(1)
电动力
载流导体通过电流时，相互之间的作 用力，称为电动力。
短路时冲击电流所产生的交流电动力 达到很大的数值，可能导致设备变形 或损坏。为保证电器和导体不致破坏， 电器和导体因短路冲击电流产生的电 动力作用下的应力不应超过材料的允 许应力。
电气设备的选择(1)
1. 按最大长期工作电流选择 2. 保证母线正常工作时的温度不超过允许温
度 （5-32）
母线实际允许载流量与周围环境温度及 母线的布置方式有关，若实际周围环境 温度与规定的环境温度不同时，母线的 允许温度要修正，即引入温度修正系数