电气设备选择的一般条件
第六章 导体和电气设备选择
（3）弧隙介质强度的恢复过程 ） 电弧电流过零时， 电弧电流过零时，弧隙介质的绝缘能力 由起始介质强度逐渐增强的过程， 由起始介质强度逐渐增强的过程，称为弧隙 介质强度的恢复过程。 介质强度的恢复过程。 1）近阴极效应使弧隙出现起始介质强度 ） 电弧电流过零前后弧隙中的电荷分布 － ＋ － ＋
T=0-过零前 过零前
IN≥Imax
3）自然环境条件 • 选择导体和电器时，应按当地环境条件校 选择导体和电器时， 核它们的基本使用条件。 核它们的基本使用条件。 • 当气温、风速、湿度、污秽等级、海拔高 当气温、风速、湿度、污秽等级、 地震烈度、 度、地震烈度、覆冰厚度等环境条件超出 一般电器的规定使用条件时， 一般电器的规定使用条件时，应向制造部 门提出补充要求或采取相应的防护措施。 门提出补充要求或采取相应的防护措施。
(3)带电抗器的出线回 带电抗器的出线回 路在母线和母线隔离 开关隔板前的母线引 线及套管， 线及套管，应按电抗 器前如d7点短路选择 点短路选择。 器前如 点短路选择。 而对隔板后的导体和 电器一般可按电抗器 为短路计算点， 后d8为短路计算点， 为短路计算点 以便出线选用轻型断 路器，节约投资。 路器，节约投资。
电气设备选择的一般条件
⑥ 额定短时关合电流iNcl(kA)。在规定条件下断路器保证正常关 合的最大预期峰值电流。
三、高压断路器的选择
•(一) 高压断路器型号和技术参数
•3．技术参数
⑦ 开断时间(ms)。从断路器分闸线圈通电起至三相电弧完全熄灭 为止的时间。开断时间由分闸时间和电弧燃烧时间或燃弧时 间组成。
按安装地点分
户内式 户外式
三、高压断路器的选择
•(一) 高压断路器型号和技术参数
•2．型号
由字母和数字两部分组成的：
•额定开断能力，kA或MVA
•1 •2 •3 •4 •5 •6 •7 •8
•特殊环境代号
•额定电流，A •派生代号：C—手车式；G—改进式等。 •额定电压，kV
•设计序号
•使用环境：N—户内式；W—户外式。
③ 计算短路点：
同一电压等级各短路点的短路电流值均相等，但 通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同 而不同。
在校验电气设备和载流导体时，必须确定电气设 备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短 路电流校验值为最大。
二、按短路状态校验
•4. 短路计算时间
① 短路电流热效应计算时间：
•燃弧时
终熄灭。 在交流电弧自动熄灭后，弧隙中存在着两个恢复过
程：
弧隙介质强度恢复过程 弧隙电压恢复过程
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
•ud
1) 弧隙介质强度恢复过程
含义：弧隙中介质强度恢复 到绝缘的正常状态的过程。 以能耐受的电压ud(t)表示。
影响因素：主要是断路器灭 弧装置的结构和灭弧介质的 性质。
电气设备选择的一般条件
电气设备选择的一般条件1. 安全性能那可是超级重要的呀！就好比你买辆车，总不能三天两头出故障甚至有安全隐患吧。
选择电气设备也一样，你得选那种安全有保障的，不然出了问题可不得了！比如一些劣质的插座，很容易引发火灾呢。
2. 功能是不是符合你的需求，这可得好好琢磨琢磨！就像你找对象，总不能找个跟你完全不合拍的吧。
比如说你需要一个能精确控制温度的电气设备，那你就得挑个功能强大的呀，不然怎么满足你的要求呢！3. 质量可不能马虎呀！这就跟买衣服似的，质量好的能穿好久，质量差的洗几次就没法看了。
选择电气设备时，一定要选质量过硬的，用起来才放心呀！像那种容易坏的，修都修烦了。
4. 品牌有时候也很关键哦！大品牌就像是靠谱的朋友，让人更放心呢。
比如那些知名的电气品牌，一般在品质和售后方面都更有保障，你说是不是？就像买手机大家都倾向于知名品牌一样。
5. 性价比高不高可得好好掂量掂量！别花了冤枉钱呀。
就好比去超市买东西，你得对比对比价格和质量呀。
选择电气设备也是，要找到那个既实惠又好用的才行。
6. 操作简单不简单也很重要呢！要是太复杂，用起来多费劲呀。
就像玩游戏，太复杂的操作谁爱玩呀。
选个操作简便的电气设备，用起来才顺手嘛，比如那种一键启动的。
7. 尺寸大小合不合适也得考虑呀！不然买回来放不下多尴尬。
这就跟买家具一样，得量好尺寸。
电气设备也是，得根据你的空间来选择合适的尺寸，对吧？8. 外观好不好看也会影响你的心情呀！谁不想用个漂亮的电气设备呢。
就像你穿好看的衣服会开心一样。
选个外观时尚的，看着也舒心呀，你说呢？9. 售后服务可得重视起来！要是出了问题没人管，那不就傻眼了。
这就跟生病找医生一样，得有个靠谱的售后呀。
好的售后服务能让你在使用电气设备时没有后顾之忧。
10. 环保不环保也得考虑呀！我们得为地球做点贡献呀。
选择节能的电气设备，既能省钱又环保，多好呀！就像随手关灯一样，是我们应该做的呀。
我觉得呀，在选择电气设备时，这些一般条件都得考虑到，一个都不能少！这样才能选到真正适合自己的好电气设备。
第六发电厂电气(1、2)节
（4）短路电流的实用计算方法
在进行电气设备的热稳定验算时，需要用短路后不同时刻的 短路电流（I〞、Itk/2、Itk），即计及暂态过程，通常采用短 路电流的实用计算方法，即运算曲线法。 步骤： 1）网络化简为以各电源至短路点的辐射形网络，得各转移电 抗。 2）将各转移电抗归算至各电源下得各计算电抗。 3）用运算曲线计算各时刻的三相短路电流。
2
3 ----导体的截面系数（m ），与导体尺寸和布置 方式有关。
3）满足动稳定的条件为
max ph al
为了避免重复计算，常用绝缘子间最大允许跨距 max ph al （单位为m ）校验动稳定，令
Lmax
，得
Lmax
10 alW f ph
只要支柱绝缘子跨距 L Lmax ，即可满足动稳定要求。 注：为了避免导体因自重而过分弯曲，所选支柱绝缘子跨 距L 不得超过1.5~2m。
第六章
电气设备的选择
第一节 电气设备选择的一般条件
大多数电气设备具有必须满足的共同选择校验项目，即 按正常工作条件选择额定电压和额定电流，按短路条件校验 热稳定和动稳定。
一、按正常工作条件选择额定电压和额定电流 按环境条件修正
1、额定电压选择 正常电压：电气设备所在回路的最高运行电压不得高
于电气设备的允许最高电压。
2. 短路动稳定校验 ① 定义：动稳定是指电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不 损坏的能力。 ② 电器满足动稳定的条件：
ies ish或I es I sh
式中 sh ish 2K sh I， sh ----短路冲击电流的幅值和有效值， 其中， I 为0s钟短路电流周期分量有效值； K sh 为冲击系数，发电机端取1.9，发电厂高压母线及发电机电压电抗器 后取 1.85，远离发电机时取1.8；
电气设备选择的一般条件
第一节 电气设备选择的一般条件
第一节 电气设备选择的一般条件
选择条件有
｛ 特殊条件：个别电气设备具有的选择校验项目。
一般条件：多数电气设备共有的选择校验项目。
一、按正常工作条件选择额定电压和额定电流 1. 额定电压选择 1)正常电压要求是：电气设备所在回路的最高运行电压不 得高于电气设备的允许最高工作电压。 2) 由于电气设备的允许最高工作电压为其额定电压的UN 的1.1~1.15倍，而电网电压正常波动引起的最高运行电压不超 过电网额定电压UNs的1.1倍。 3) 一般可以按电气设备的额定电压UN不得低于其所在电 网的额定电压UNs的条件来选择电气设备，即: UN ≥ UNs
t ab t in t a
验算裸导体的短路热稳定时，tpr宜采用主保护动作时间，如主 保护有死区时，则采用能对该死区起保护作用的后备保护动作 时间； 验算电器的短路热稳定时，tpr宜采用后备保护动作时间。 少油断路器的燃弧时间ta为0.04~0.06s，SF6断路器的燃弧时间ta 为0.02~0.04s。
IN（或Ial）≥Imax
第一节 电气设备选择的一般条件
一、按正常工作条件选择电气设备
《发电厂电气主系统》 第六章 导体和电气设备的原理与选择
3) 当实际环境温度θ不同于导体的额定环境温度θ0时，其长期允 许电流应该用下式进行修正。 Ialθ = KIal ≥Imax 不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数K为
第一节 电气设备选择的一般条件
一、按正常工作条件选择电气设备
《发电厂电气主系统》 第六章 导体和电气设备的原理与选择
注意： 1) 海拔影响电气设备的绝缘性能，随装设地点海拔的增 加，空气密度和湿度相应减小，使得电气设备外部空气间隙 和固体绝缘外表面的放电特性降低，电气设备允许的最高工 作电压减小。 对海拔超过1000m的地区，一般应选用高原型产品或外绝 缘提高一级的产品。 对于现有110kV及以下大多数电器的外绝缘有一定裕度， 可在海拔2000m以下地区使用。 2) 在空气污秽(腐蚀减低绝缘强度)或有冰雪的地区，某 些电气设备应选用绝缘加强型或高一级电压的产品。
《电气设备选择的一般条件》
一般非高原型的电气设备使用环境海波高度不超过1000m。当海拔在 1000~3500m范围内，如制造厂家规定值每升高100m，则电气设备允许最 高工作电压要下降1%。对于110kV及以下电气设备，由于外绝缘裕度大， 可在海拔2000m以下使用。
（2）二次绕组匝数多、阻抗很大。二次负载阻抗很小， 串联接入二次绕组。
（3）一、二次电流之比近似为绕组匝数比，此即测量 依据。即
I1＝KiI2 因此，电流互感器相当于一台接近于短路运行的 变流器。
电流互感器二次绕组严禁开路！
测量误差
1）误差的一般介绍。
测量误差＝测量值－真实值（准确值）
误差计算的逻辑悖论与解决办法（举例）
5）动稳定校验
高压断路器的额定峰值耐受电流idw 应不小于三相短路时通 过断路器的短路冲击电流幅值ishm，即
idw≥ishm
6）热稳定校验
高压断路器的额定短时耐受热量Ir2tr应不小于短路期内短 路电流热效应Qk ，即
Ir2tr ≥Qk
4.2.2 隔离开关的选择与校验
(1)型式和种类；(2)额定电压；(3)额定电流；(4)动稳定；(5)热 稳定。
CT二次以5A为典型值。 为安全计，互感器二次绕组必须接地！
4.2.3 电流互感器
ห้องสมุดไป่ตู้
电流互感器用于测量一次系统电流，二次额定电流 一般为5A，也有1A的额定电流。
I1 铁芯
Wh I2 A
母线式CT
CT
UU
~ UV
N~ UW ~
绕 组 式
I1 铁芯
I2 A
第六章 导体和电气设备的原理与选择
tpr——继电保护动作时间。备在保验护算动电作器时的间短。路热效应时，宜采用后
tbr——相应断路器的全开断时间
tbr =tin+ta
tin ——断路器固有分闸时间，可在手册上查出。 ta ——断路器开断时电弧持续时间。
第二节 高压断路器和隔离开关的原理与选择
回顾 : 高压断路器的主要功能 ①正常状况下，控制各电力线路的开断与闭合。 ②事故时在继电保护装置控制下能自动切除短路电流。
（3）计算短路点
②母联断路器 考虑当采用该母联断路器向备用路线充电时，备
用母线故障流过该备用母线的全部短路电流。 ③带电抗器的出线回路
由于干式电抗器工作可靠性较高，且断路器与电 抗器间的连线很短，故障几率小，一般可选电抗 器后为计算短路点，这样出线可选用轻型断路器， 以节约投资。
系统
k6
k5
It
(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中的裸导体和电气设 备可不校验动、热稳定。
3、短路电流计算条件：
做校验用的短路电流应按下列情况确定： （1）容量和接线
按本工程设计最终容量计算，并考虑电力系统远景发展规划 (一般为本工程建成后5～10年)；其接线应采用可能发生最大短 路电流的正常接线方式，但不考虑在切换过程中可能短时并列 的接线方式(如切换厂用变压器时的并列)。
（二）交流电弧特性
1、交流电弧的波形 交流电弧具有过零值自然熄灭 及动态的伏安特性两大特点。
i Ua
图中A点是电弧产生时的电压，称为燃弧电压。 B点是电弧熄灭时的电压，称为熄弧电压。
显然，由于介质的热惯性，燃弧电压必然大于熄弧电压。
2、交流电弧的熄灭
在电流过零时，采取有效 措施加强弧隙的冷却，使 弧隙介质的绝缘能力达到 不会被弧隙外施电压击穿 的程度，则在下半周电弧 就不会重燃而最终熄灭。
电气设备选择的条件
电气设备选择的基本要求
电气设备的选择，既要满足在正常工作时能安全可靠运行，同时还要满足在发生短路故障时不产生损坏，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置(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。
电气设备选择的一般原则主要有以下几条：
一、按工作环境及正常工作条件选择电气设备。
（一）根据设备所在位置(户内或户外)、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。
（二）按工作电压选择电气设备的额定电压。
（三）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。
（四）电气设备的额定电流IN应不小于实际通过它的最大负荷电流Imax(或计算电流Ij)，即IN≥Imax或IN≥Ij
二、按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。
为保证电气设备在短路故障时不至损坏，按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。
动稳定：电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下，电气设备不至损坏。
热稳定：电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。
三、开关电器断流能力校验。
断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务，所以开关电器还必须校验断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地
点最大三相短路容量。
电气设备选择的一般条件
电气设备选择的一般条件随着现代工业的发展，电气设备在各个领域中都扮演着越来越重要的角色。
然而，在选择电气设备时，需要考虑许多因素，以确保其能够满足业务需求、安全可靠。
以下是电气设备选择时需要考虑的一般条件：1. 电气特性尽管不同电气设备的特性各不相同，选择一个电气设备时，无论它是用于供电、保护还是控制，都需要考虑它的电气特性。
例如，电气设备的额定电压、电流、功率等方面需要符合实际使用需求。
此外，还应考虑电气设备的初始负载，即电器设备被启动时的电流特征，需要确保设备能够在正确的电压和电流下运行且没有过载。
2. 适应环境在选择电气设备时，应考虑环境因素，这些因素包括热、湿、尘、易燃和易爆等特性。
这些因素可能会导致电器设备的损坏，甚至对人员和设备造成安全隐患。
因此，当选择电气设备时，必须要考虑所使用环境的特点。
3. 安全性选择电气设备时，必须确保设备符合适当的安全标准，为人员和设备提供充分的保护。
特别是在工业场所等危险的环境中，应注意选择防爆、防火等特殊要求的电气设备。
此外，电气设备还必须符合相关的电气安全规范。
4. 可靠性电气设备的可靠性是评估设备质量和性能的重要标准。
可靠性指的是电气设备在一定时间内在预定条件下正常工作的概率。
因此，在选择电气设备时，必须考虑该设备的可靠性水平。
选择可靠性未知或未经充分测试的电气设备将导致未知风险和生产事故。
5. 维护性当设备在使用中出现问题时，需要及时保养和修理。
因此，选择电气设备时应该考虑维护、修理和更换部件的方便性。
6. 成本在购买设备时，成本也是必须考虑的一个因素。
成本不仅包括设备本身的价格，还包括运输、安装、调试和维护成本等方面。
因此，必须选择满足业务需求、具有一定质量保证、价格合理的电气设备。
7. 供应可靠性选择可靠的供应商以获取所需的电气设备也是必须考虑的因素。
供应商必须具有合规认证、良好信誉、稳定的供货能力以及专业的技术支持等条件。
结论在选择电气设备时，需要同时考虑不同的因素。
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。
15.高压电气设备选择一般条件和原则
高压电气设备选择一般条件和原则（一）、高压电气设备选择与校验的一般条件电气设备选择是变电一次设计的主要内容之一，在选择时应根据实际工作特点，按照有关设计规范的规定，在保证供配电安全可靠的前提下，力争做到技术先进，经济合理。
为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备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。
（二）、高压电气设备的选择与校验项目高压电气设备的选择与校验项目高压电气设备的选择与校验项目见表7-1。
（三）、按正常工作条件选择高压电气设备（1）额定电压和最高工作电压高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作电压Ualm不得低于所接电网的最高运行电压。
一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1～1.15UN ，而实际电网的最高运行电压Usm一般不超过1.1UNs，因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择，即UN ≥UNs（2）额定电流电气设备的额定电流ⅠN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。
ⅠN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Ⅰmax，即ⅠN ≥Ⅰmax 。
（１）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Ⅰmax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5倍；（２）若变压器有过负荷运行可能时，Ⅰmax应按过负荷确定（1.3~2倍变压器额定电流）；（３）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Ⅰmax；（４）出线回路的Ⅰmax除考虑正常负荷电流（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。
（3）按环境工作条件校验在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境条件，当气温、温度、海拔高度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。
7电气设备选择
K2点比k7点短路时电流大 。但干式电抗器可靠性高 ，且与QF间连线很短，k2 点短路几率很小，因此选 择k7为短路计算点，以便 出线选用轻型断路器。
18
短路计算点的选择方法
厂用变压器回路QF8 选 k8 点 ， QF8 至 厂 用 变 压 器间的连线多为较长电缆 ，存在短路的可能性。
UN ≥UNs IN1 ≥Imax
UN 、IN1：TA一次额定电压和额定电流； UNS 、Imax ：TA安装处一次回路工作电压和最大长期工作电流。
50
额定二次电流的选择
额定二次电流有5A和1A两种
– 一般弱电系统用1A，强电系统用5A – 配电装潢子距离控制室较远时，为能使TA多带二次
负荷或减小电缆截面，提高准确度，尽量采用1A。
– 作为电压互感器（3~110kV）的短路保护（不能做过载保 护），选用RN2、RN4、RW10、RXW0等系列；
– 作为电力电容器回路的短路或过载保护，可选用BRN1、 BRN2、BRW等系列；
31
高压熔断器的选择
按额定电压选择
– 熔断器的额定电压应不小于所在电网的额定电压。
按额定电流选择
– 要求熔断器必须符合下列条件
27
隔离开关的选择
隔离开关应根据下列条件选择：
型式和种类；额定电压；额定电流；动稳定；热稳定。
型式和种类的选择应根据配电装置的布置特点、 使用要求及技术经济条件等因素确定。
其它四项技术条件与高压断路器相同。
28
主要内容
电气设备选择的一般条件 高压断路器和隔离开关的选择 高压熔断器的选择 限流电抗器的选择 电流互感器的选择 电压互感器的选择
一般高压电路短路时ish =2.55I″ 发电机端或发电机电压母线短路时ish =2.69I″
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
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
√
×
×
√
×
电气设备选择的一般条件
电气设备选择的一般条件1. 引言在电气工程领域中，选择适当的电气设备对于保证系统的正常运行和提高生产效率至关重要。
电气设备选择需要考虑多种因素，包括性能、可靠性、成本、适应性等。
本文将介绍一般条件下进行电气设备选择的主要方面。
2. 性能性能是选择电气设备的一个重要方面。
性能好的设备能够提供更加稳定、高效的电力传输和转换。
在选择电气设备时，应考虑以下几个方面：2.1. 电气参数电气设备的电气参数直接关系到设备的工作性能。
例如，变压器的额定功率、额定电流、短路容量等是选择变压器时需要考虑的重要电气参数。
在选择电气设备时，需要根据实际需求和运行条件，选择适合的电气参数。
2.2. 转换效率电气设备在能量转换过程中往往会有一定的能量损耗。
合理选择转换效率高的设备可以减少能量损失，提高系统的能源利用率。
例如，选择高效率的电动机可以实现更低的能耗和更高的效益。
2.3. 绝缘性能绝缘性能是电气设备安全可靠运行的重要保障。
合理选择具有良好绝缘性能的设备可以有效防止电器设备绝缘击穿和漏电等故障，提高设备运行的稳定性和安全性。
3. 可靠性在工业生产和商业运营中，电气设备的可靠性对于确保生产和服务的连续性至关重要。
选择具有高可靠性的电气设备可以有效降低设备故障发生的概率、缩短故障恢复时间，减少停工和维修成本。
3.1. 质量和可靠性评估在选择电气设备时，应综合考虑供应商的声誉、质量认证等因素。
通过查看供应商的质量和可靠性评估报告，可以判断设备的质量和长期可靠性。
同时，还可以参考其他用户的使用经验和反馈，了解设备在实际使用中的性能和可靠性。
3.2. 设备寿命设备寿命是选择电气设备时需要考虑的重要因素。
较长的设备寿命可以减少更换和维修的频率，降低运维成本。
在选择电气设备时，要了解设备的设计寿命，并根据实际运行条件和需求进行评估。
4. 成本成本是选择电气设备时一个关键的考虑因素。
合理控制成本可以提高投资回报率，并在系统运营过程中减少运维成本。
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当最高允许工作电压不能满足要求时，应采用高 原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
U
CQ
C0
三、高压断路器的选择
(一) 高压断路器型号和技术参数
1．种类
按灭弧介质和灭弧方式分
油断路器：包括多油断路器和少油断路器 (压缩)空气断路器 SF6断路器 真空断路器 户内式 户外式
按安装地点分
三、高压断路器的选择
(一) 高压断路器型号和技术参数
2．型号
由字母和数字两部分组成的： 额定开断能力，kA或MVA
不同灭弧介质具有不同的传热能力、介电能力、热游离温度 和热容量。这些参数的数值越大，则去游离作用越强，电弧 就越容易熄灭。 采用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属作触头材料。 采用铜、钨合金和银、钨合金等。 吹弧利于冷却而使复合加强、带电离子的扩散。 电弧被拉长，触头分离速度加快，断口电压降低。
3. 环境条件对设备选择的影响
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 覆冰厚度等超过一般电气设备规定的使用 条件时，应采取措施。
一、按正常工作条件选择电气设备
3. 环境条件对设备选择的影响
(1) 海拔高度的影响
一般非高原型的电气设备使用环境的海拔高度不 超过1000 m。
发电机、调相机和变压器回路， Imax =1.05IGN； 母联断路器回路的 Imax 一般可取母线上最大一台 发电机或变压器的Imax ； 母线分段电抗器的 Imax 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%。
一、按正常工作条件选择电气设备
燃弧时间
继电保护动作时间 （后备保护）
t pr1 tin tk
断路器固有分闸时间 断路器全开断时间
② 开断电流计算时间：
断路器固有分闸时间
继电保护动作时间 （主保护）
§6.2 高压断路器和隔离开关的原理 与选择
引言
1. 开关电器的类型
① ② ③ 仅用来在正常情况下，断开或闭合正常工作电流的开关电器， 如高压负荷开关、低压闸刀开关、接触器、磁力启动器等。 仅用来断开故障情况下的过负荷电流或短路电流的开关电器， 如高、低压熔断器。 既用来断开或闭合正常工作电流，也用来断开或闭合过负荷 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。 不要求断开或闭合电流，只用来在检修时隔离电压的开关电 器，如隔离开关等。
+ + + + + + + + + + -
ud
(+)
(-)
(-)
+ + + +
+ + + +
-
-
+ + -
0
t
油 空气 SF6 真空
(+)
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件 2) 弧隙电压恢复过程
ur
utr usr
含义：弧隙电压由熄弧电压 逐渐恢复到电源电压的过程。 以ur(t)表示。 影响因素：线路参数、负荷 性质等。 0
③ 计算短路点：
同一电压等级各短路点的短路电流值均相等，但 通过各支路的短路电流将随着短路点的位置不同 而不同。
在校验电气设备和载流导体时，必须确定电气设 备和载流导体处于最严重的短路点，使通过的短 路电流校验值为最大。
二、按短路状态校验
4. 短路计算时间
① 短路电流热效应计算时间：
t k t pr t br t pr tin ta
电弧有热惯性
交流电弧每半周自动熄灭一次
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
在交流电流过零时，电弧将自动熄灭，但不等于最 终熄灭。 在交流电弧自动熄灭后，弧隙中存在着两个恢复过 程：
弧隙介质强度恢复过程
弧隙电压ห้องสมุดไป่ตู้复过程
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件 1) 弧隙介质强度恢复过程
1. 额定电压
设计时：UN≥UNs。
电网的最高运行电压：
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。
一、按正常工作条件选择电气设备
2. 额定电流
设计时：IN≥Imax。 IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期 允许电流。 Imax 为电气设备所在回路的最大持续工作电 流。不同回路的计算方法不同，如：
(CQ C )
CQ C0
U
C
U1
并联电容C后：
U1 U
C
U2
CQ
1 U 2(CQ C ) C0 2(CQ C ) 2 (CQ C ) (CQ C ) 1 U2 U U U 2(CQ C ) C0 2(CQ C ) 2
U
(CQ C ) C0
短路电流产生的热效应
It、t —电气设备允许通过的热稳定电流和时间
二、按短路状态校验
2. 电动力稳定校验——动稳定校验
含义：电气设备承受短路电流机械效应的 能力。
条件：ies≥ish 或 Ies≥Ish 式中
ish、Ish—短路冲击电流幅值及其有效值； ies、Ies—电气设备允许通过的动稳定电流幅值及 其有效值。
②
电弧的维持
(-)
E 3 106 V / m
动触头
③
电弧的熄灭
复合去游离 扩散去游离
若游离过程大于去游离过程，则电弧继续燃烧； 若去游离过程大于游离过程，则电弧逐渐熄灭。
2. 交流电弧的熄灭
(0) 交流电弧的特性
电弧温度随时间变化
电弧电流数值随时间变动，电弧的功率也随电弧电流变动。电 弧功率增大时，电弧的温度增加；反过来，当电弧功率减小时， 电弧的温度降低。 电弧的温度跟不上电流的变化，存在一个滞后过程。 随着交流电流的周期性变化，电弧电流也将每隔半周过零一次。 在电弧电流自然过零前后，电源向弧隙输送的能量较少，电弧 温度和热游离下降，而去游离作用继续进行，电弧将自然熄灭。
问题：电弧熄灭后还有短路电流流通。
措施：加辅助触头。
Q1
Q1 Q2
主触头 辅助触头
Q2
r
二、开断短路电流时的工作状况分析
☆ 断路器加装并联电容 问题：对多断口断路器，每一个断口在开断位置的电 压分配和开断过程中的恢复电压分配将出现不均匀现 象，影响到断路器的灭弧能力。
U1 U
2 U 2CQ C0 3 CQ 1 U2 U U 2CQ C0 3
如果弧隙电压高于介质强度耐 受电压，则弧隙就被击穿，电 弧重燃。 如果弧隙电压低于介质强度耐 受电压，则电弧不再重燃，即 最终熄灭。
utr
usr
可见，断路器开断交流电路 时，熄灭电弧的条件应为
0
t
ud (t ) u r (t )
2. 交流电弧的熄灭
(2) 高压断路器熄灭交流电弧的基本方法 1) 利用灭弧介质
对不同的线路参数，弧隙 电压恢复过程可能是周期 性的变化过程或非周期性 的变化过程。
t
utr usr
瞬态恢复电压 工频恢复电压
2. 交流电弧的熄灭
(1) 交流电弧的熄灭条件
综上所述，在电弧自然熄灭后，弧隙中同时存在着两 个恢复过程，即弧隙电压恢复过程 ur(t)和介质强度恢复 过程 ud(t) 。 ur
第六章 导体和电气设备的原理 与选择
§6.1 电气设备选择的一般条件
引言
尽管电力系统中各种设备的作用和工作条件 并不一样，具体选择方法也不完全相同，但 对它们的基本要求却是一致的。 电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作 条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定 和动稳定。
一、按正常工作条件选择电气设备
2) 采用特殊金属材料作灭弧触头
3) 利用气体或油吹动电弧
4) 采用多断口熄弧 5) 拉长电弧并增大断路器触头的分离速度
二、开断短路电流时的工作状况分析
☆ 断路器加装并联电阻 作用：
①
②
Q1
Q2
并联电阻起分流作用；
改变恢复电压的恢复特性：
r
当并联电阻r<rcr时，电压恢复过程为非周期性； 当并联电阻r>rcr时，电压恢复过程为周期性。
1
2
3
4
5
6
7
8
特殊环境代号
额定电流，A 派生代号：C—手车式；G—改进式等。 额定电压，kV 设计序号 使用环境：N—户内式；W—户外式。 产品名称：D—多油断路器；S—少油断路器； K—空气断路器；L— SF6 断路器； Z—真空断路器；Q—产气断路器； 例如：SN10-10/3000-750型 C—磁吹断路器等。
一、按正常工作条件选择电气设备
4. 其它选择
根据电气设备的装置地点、使用条件、检 修和运行等要求，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。