第9 電氣設(shè)備選擇1課件

1、 第第9 電氣設(shè)備選擇電氣設(shè)備選擇教學(xué)目的：教學(xué)目的：掌握電器和載流導(dǎo)體發(fā)熱及電動力效應(yīng)的計算；掌握 電氣設(shè)備選擇的一般選擇條件和具體設(shè)備選擇校驗(yàn) 的主要內(nèi)容；掌握主要設(shè)備的選擇條件、方法和技巧。復(fù)習(xí)舊課復(fù)習(xí)舊課：保護(hù)接地、保護(hù)接零的工作原理； 影響接地電阻的因素及降低方法。重重 點(diǎn)點(diǎn)：掌握電器和載流導(dǎo)體發(fā)熱及電動力效應(yīng)的計算；掌握 電氣設(shè)備選擇的 一般選擇條件和具體設(shè)備選擇校驗(yàn) 的主要內(nèi)容難難 點(diǎn)點(diǎn)：掌握電器和載流導(dǎo)體發(fā)熱及電動力效應(yīng)的計算；掌握 設(shè)備選擇的一般選擇條件和具體設(shè)備選擇校驗(yàn)的主要 內(nèi)容引入新課：引入新課：9.1電器和載流的導(dǎo)體發(fā)熱 9.2電器和載流的電動力效應(yīng) 9.3電氣設(shè)備選

2、擇的一般條件 9.4高壓開關(guān)電器的選擇 9.5母線、電纜和絕緣子的選擇9.1電器和載流的導(dǎo)體發(fā)熱電器和載流的導(dǎo)體發(fā)熱 當(dāng)電器和載流導(dǎo)體通過電流時，有部分電能以不同的損耗形式轉(zhuǎn)化為熱能，使電器和載流導(dǎo)體的溫度升高，這就是電流的熱效應(yīng)。 Q=I2Rt(J) R=KfRdc式中 I 通過的電流(A)； t電流作用的時間(s)； R電阻 ，如為直流電路，即為直流歐姆電阻 Rdc； Kf集膚系數(shù)，其大小與電流的頻率、導(dǎo)體的形狀和尺寸有關(guān)，在大截面母線中，其影響往往不可忽略，而對于絞線和空心導(dǎo)線，通常都可以認(rèn)為Kf=1。)(電器和載流導(dǎo)體過度發(fā)熱的影響主要有： 機(jī)械強(qiáng)度下降。 接觸電阻增加。 絕緣性能降低

3、。9.1.1正常工作情況下持續(xù)發(fā)熱的計算正常工作情況下持續(xù)發(fā)熱的計算 電器或載流導(dǎo)體在未通過電流時，其溫度和周圍介質(zhì)溫度相同。當(dāng)通過電流時，由于發(fā)熱，使溫度升高，并因此與周圍介質(zhì)產(chǎn)生溫差，熱量將逐步有部分電能以不同的損耗形式轉(zhuǎn)化為熱能，使電器和載流導(dǎo)體的溫度升高，這就是電流的熱效應(yīng)。 對于均勻?qū)w，其持續(xù)發(fā)熱的熱平衡方程式是： 式中 I 通過導(dǎo)體的電流(A)； R 已考慮了集膚系數(shù)的導(dǎo)體交流電阻 ； K 散熱系數(shù) ； A 導(dǎo)體散熱表面積 m2 ； 導(dǎo)體溫度 ； 周圍介質(zhì)溫度 ； m 導(dǎo)體質(zhì)量(kg)； c 導(dǎo)體比熱容 ；dtKAmcdRdtIj)(2)()./(2CmW)( Cj)( C)./

4、(.CkgsW 溫升 起始階段上升很快，隨時間的延長，其上升速度逐漸減小。對于某一導(dǎo)體，當(dāng)通過不同的電流時，由于發(fā)熱量不同，穩(wěn)定溫升也就不同。達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間，從理論上講應(yīng)該是無窮大，實(shí)際上，當(dāng)t(34)T時，其溫升值即可按穩(wěn)定溫升 計算。根據(jù)導(dǎo)體持續(xù)發(fā)熱的條件，當(dāng)導(dǎo)體的穩(wěn)定溫升 小于或等于導(dǎo)體持續(xù)發(fā)熱時的允許溫升 時，可認(rèn)為是熱穩(wěn)定?？梢郧蟪鲈搶?dǎo)體正常運(yùn)行情況下最大 允許電流 ，即： 銅、鋁及鋼裸母線持續(xù)發(fā)熱允許溫度規(guī)定為國為70。 )1 (2tmcKAteKARIKARIw2KAmcT )1 (TtwtewwxuxuIRKAIxuxu9.1.2故障情況下短時發(fā)熱的計算故障情況下短時發(fā)熱的

5、計算 故障情況下的短時發(fā)熱，主要是在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時。這時通過電器故障情況下的短時發(fā)熱，主要是在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時。這時通過電器 或載流導(dǎo)體的短路電流，其數(shù)值比正常工作電流大很多倍。由于短路發(fā)熱過或載流導(dǎo)體的短路電流，其數(shù)值比正常工作電流大很多倍。由于短路發(fā)熱過程很短，可近似認(rèn)為是一個絕熱過程。程很短，可近似認(rèn)為是一個絕熱過程。 對于均勻?qū)w，短時發(fā)熱的熱平衡方程式是：對于均勻?qū)w，短時發(fā)熱的熱平衡方程式是：式中式中 短路電流的瞬時值。短路電流的瞬時值。 短路時，由于導(dǎo)體溫度的變化范圍很大，這時，其電阻和比熱容都不是短路時，由于導(dǎo)體溫度的變化范圍很大，這時，其電阻和比熱容都不是常數(shù)。其隨溫度

6、而變化的關(guān)系式是：常數(shù)。其隨溫度而變化的關(guān)系式是：式中式中 溫度為溫度為0 時導(dǎo)體電阻率時導(dǎo)體電阻率 ； 溫度為溫度為0 時導(dǎo)體比熱容時導(dǎo)體比熱容 ； 導(dǎo)體電阻溫度系數(shù)導(dǎo)體電阻溫度系數(shù) ； 導(dǎo)體比熱容溫度系數(shù)導(dǎo)體比熱容溫度系數(shù) ； l 導(dǎo)體長度導(dǎo)體長度(m)； S 導(dǎo)體截面導(dǎo)體截面(m2)。mcddtRKifd2)()1 (0SlR)./(.)1 (0CkgsWCCdi 0 C)(C0c)./(.CkgsW)/1 (C)/1 (C 短路電流周期分量在短路電流周期分量在t內(nèi)的熱效應(yīng)；內(nèi)的熱效應(yīng)； 短路電流非周期分量在短路電流非周期分量在t內(nèi)的熱效應(yīng)。內(nèi)的熱效應(yīng)。短路電流周期分量在內(nèi)的熱效應(yīng)，可以

7、用發(fā)熱等值時間法或近似數(shù)值短路電流周期分量在內(nèi)的熱效應(yīng)，可以用發(fā)熱等值時間法或近似數(shù)值 積分的方法求得。積分的方法求得。發(fā)熱等值時間法，是令：發(fā)熱等值時間法，是令：故故t5s時發(fā)熱等值時間時發(fā)熱等值時間:ztQfztQjzttztzttIdIQ202ttztjzdIIt0221)5()5(tttjzjzttjzdmcdtSlKifd)1 ()1 (002fztztzfittztdtQQITdIQ2 02)( 50MW以下的發(fā)電機(jī)短路電流周期分量平均運(yùn)算曲線作出的，應(yīng)用于更以下的發(fā)電機(jī)短路電流周期分量平均運(yùn)算曲線作出的，應(yīng)用于更大容量的發(fā)電機(jī)，勢必產(chǎn)生較大誤差。這時最好采用近似數(shù)值積分法。大容量

8、的發(fā)電機(jī)，勢必產(chǎn)生較大誤差。這時最好采用近似數(shù)值積分法。 求近似數(shù)值積分的方法有分段矩形法、分梯形法和拋物線法。求近似數(shù)值積分的方法有分段矩形法、分梯形法和拋物線法。 上式中的系數(shù)依此為上式中的系數(shù)依此為1、10、1，故亦簡稱，故亦簡稱1101公式。公式。 短路電流非周期分量在短路電流非周期分量在t(s)內(nèi)的熱效應(yīng)內(nèi)的熱效應(yīng) ，可得：，可得：)10(1222)2/(2ZttZZztIIItQ2ZfifztITQfztQ9.2電器和載流的電動力效應(yīng)電器和載流的電動力效應(yīng) 載流導(dǎo)體之間將產(chǎn)生電動力的相互作用，有這就是載流導(dǎo)體的電動載流導(dǎo)體之間將產(chǎn)生電動力的相互作用，有這就是載流導(dǎo)體的電動力效應(yīng)。力

9、效應(yīng)。 載流導(dǎo)體間的作用大小，可用比奧載流導(dǎo)體間的作用大小，可用比奧沙瓦定律計算，即作用于長度沙瓦定律計算，即作用于長度為為,通過電流為，并位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為，與該磁場的磁力線方向成角的載通過電流為，并位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為，與該磁場的磁力線方向成角的載流導(dǎo)體上的電動力：流導(dǎo)體上的電動力： 其方向可以由左手定則確定其方向可以由左手定則確定 短路電流所產(chǎn)生的巨大電動力，對于電器或配電裝置具有很大的危短路電流所產(chǎn)生的巨大電動力，對于電器或配電裝置具有很大的危害性。如：害性。如： 電器的載流部分可能因?yàn)殡妱恿Χ駝樱蛘咭螂妱恿λa(chǎn)生的應(yīng)電器的載流部分可能因?yàn)殡妱恿Χ駝?，或者因電動力所產(chǎn)生的應(yīng)力大于其材料

10、允許應(yīng)力而變形，甚至使絕緣部件或載流部件損壞。力大于其材料允許應(yīng)力而變形，甚至使絕緣部件或載流部件損壞。 電氣設(shè)備的電磁繞組，受到巨大的電動力作用，可能使繞組變形或電氣設(shè)備的電磁繞組，受到巨大的電動力作用，可能使繞組變形或損壞。損壞。dlBFlsin09.2.1兩根平行導(dǎo)體之間的電動力兩根平行導(dǎo)體之間的電動力 當(dāng)兩根平行導(dǎo)體的電流方向相反時，兩根導(dǎo)體之間將產(chǎn)生斥力；當(dāng)兩根當(dāng)兩根平行導(dǎo)體的電流方向相反時，兩根導(dǎo)體之間將產(chǎn)生斥力；當(dāng)兩根平行導(dǎo)體的電流方向相同時，兩根導(dǎo)體之間將產(chǎn)生吸力；平行導(dǎo)體的電流方向相同時，兩根導(dǎo)體之間將產(chǎn)生吸力；式中式中 、 通過平行導(dǎo)體的電流通過平行導(dǎo)體的電流(A)； l

11、該段導(dǎo)體的長度該段導(dǎo)體的長度(m)； a 平行導(dǎo)體軸線間的距離平行導(dǎo)體軸線間的距離(m)。 有時兩根平行導(dǎo)體間的間距，并不比導(dǎo)體的幾何尺寸大得多，這按上式有時兩根平行導(dǎo)體間的間距，并不比導(dǎo)體的幾何尺寸大得多，這按上式計算將產(chǎn)生很大的誤差。在工程設(shè)計中，可以用形狀系數(shù)計算將產(chǎn)生很大的誤差。在工程設(shè)計中，可以用形狀系數(shù)K來修正。來修正。)(10227110101TaiaiuHuB)(102sin72112120Nali ilBidlBiFl1i2i)(102721NaliKiF9.2.2三相系統(tǒng)中導(dǎo)體間的電動力三相系統(tǒng)中導(dǎo)體間的電動力 在三相系統(tǒng)中，作用于每相導(dǎo)體上的電動力，由該導(dǎo)體中的電流和其他

12、兩相導(dǎo)體中電在三相系統(tǒng)中，作用于每相導(dǎo)體上的電動力，由該導(dǎo)體中的電流和其他兩相導(dǎo)體中電流所產(chǎn)生的相互作用力來決定。經(jīng)計算，三相系統(tǒng)中中間相受力最大。流所產(chǎn)生的相互作用力來決定。經(jīng)計算，三相系統(tǒng)中中間相受力最大。 可求得三相系統(tǒng)三相短路時電動力的最大瞬時值：可求得三相系統(tǒng)三相短路時電動力的最大瞬時值： 可以以此作為校驗(yàn)?zāi)妇€電動力穩(wěn)定的依據(jù)。可以以此作為校驗(yàn)?zāi)妇€電動力穩(wěn)定的依據(jù)。 計入振動系數(shù)，水平放置在同一平面內(nèi)的三相交流系統(tǒng)的母線，其最大作用力是：計入振動系數(shù)，水平放置在同一平面內(nèi)的三相交流系統(tǒng)的母線，其最大作用力是： 式中式中 母線系統(tǒng)的振動系數(shù)。母線系統(tǒng)的振動系數(shù)。 在進(jìn)行母線機(jī)械強(qiáng)度計算

13、時，可認(rèn)為母線一端固定、受均勻荷載的多跨距連距梁。在進(jìn)行母線機(jī)械強(qiáng)度計算時，可認(rèn)為母線一端固定、受均勻荷載的多跨距連距梁。 在這種情況下，作用于母線上的最大彎矩在這種情況下，作用于母線上的最大彎矩 式中式中 相鄰兩個支柱絕緣子間的跨距相鄰兩個支柱絕緣子間的跨距(m)。 )(1176. 010)108 . 1(172. 52723maxNiaiaFchch )(172.52maxNiaFch).(10maxmaxmNlFMjujul 其最大計算應(yīng)力：其最大計算應(yīng)力： 式中式中 W 母線的截面系數(shù)母線的截面系數(shù)(m3)，其值與母線的截面形狀及布置形式，其值與母線的截面形狀及布置形式 有關(guān)，有關(guān)，可

14、插有關(guān)手冊?？刹逵嘘P(guān)手冊。 若母線最大計算應(yīng)力若母線最大計算應(yīng)力 則可以認(rèn)為短路時，母線在電動力作用下是穩(wěn)定。則可以認(rèn)為短路時，母線在電動力作用下是穩(wěn)定。 對于電器設(shè)備，制造廠提供了滿足電動力穩(wěn)定條件的電流峰值對于電器設(shè)備，制造廠提供了滿足電動力穩(wěn)定條件的電流峰值 ，要，要求保證：求保證：)(1076.1222maxmaxPaiWlWMchjuxumax)(gfigfchii 9.3電氣設(shè)備選擇的一般條件電氣設(shè)備選擇的一般條件 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。9.3.1按

15、正常工作條件進(jìn)行選擇導(dǎo)體和電器按正常工作條件進(jìn)行選擇導(dǎo)體和電器9.3.1.1額定電壓和額定最高工作電壓額定電壓和額定最高工作電壓 導(dǎo)體和電器所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓 ，故所選電器和電纜允許最高工作電壓 不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 ，即：ewUmaxyUmaxgUmaxmaxgyUU 一般電纜和電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在一般電纜和電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在220kV及以下時及以下時為為 ；當(dāng)額定電壓為；當(dāng)額定電壓為330500kV時為時為 。而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的。而實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行的 一般不超過一般不超過 ，因此在選擇設(shè)備時，一般可按照電器和電纜

16、的額定電，因此在選擇設(shè)備時，一般可按照電器和電纜的額定電壓壓 ，不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓，不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 的條件選擇，即：的條件選擇，即： 短路電流所產(chǎn)生的巨大電動力，對于電器或配電裝置具有很大的危害性。短路電流所產(chǎn)生的巨大電動力，對于電器或配電裝置具有很大的危害性。如：如： 電器的載流部分可能因?yàn)殡妱恿Χ駝?，或者因電動力所產(chǎn)生的應(yīng)力電器的載流部分可能因?yàn)殡妱恿Χ駝?，或者因電動力所產(chǎn)生的應(yīng)力大于其材料允許應(yīng)力而變形，甚至使絕緣部件或載流部件損壞。大于其材料允許應(yīng)力而變形，甚至使絕緣部件或載流部件損壞。 電氣設(shè)備的電磁繞組，受到巨大的電動力作用，可能使繞組變形或損電氣設(shè)備的電磁

17、繞組，受到巨大的電動力作用，可能使繞組變形或損壞。壞。eU15. 1eU1 . 1eU1 . 1maxgUeUewUeweUU 9.3.1.2額定電流額定電流 導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度 下，導(dǎo)體和電器的長下，導(dǎo)體和電器的長期允許電流期允許電流 （或額定電流（或額定電流 ）應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電）應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電 流流 ，即：，即： 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時時,出力保持不變出力保持不變,故其相應(yīng)故其相應(yīng)回路的回路的 ( 為電機(jī)的額定電流為電機(jī)的額定電流);母聯(lián)斷

18、路器回路一般可取母線母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的 ;母線分段電抗器的母線分段電抗器的 應(yīng)為母線上最大應(yīng)為母線上最大一一 臺發(fā)電機(jī)跳閘時臺發(fā)電機(jī)跳閘時,保證該段母線負(fù)荷所需的電流保證該段母線負(fù)荷所需的電流;出線回路的出線回路的 除考慮除考慮線路正常負(fù)荷電流線路正常負(fù)荷電流(包括線路損耗包括線路損耗)外外,還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。負(fù)荷。0yIeImaxgImaxmaxgyIIegII05. 1maxeImaxgImaxgImaxgI9.3.1.3按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 在選擇電器時在選

19、擇電器時,還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件,當(dāng)氣溫、風(fēng)速、濕度、當(dāng)氣溫、風(fēng)速、濕度、污穢等級、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆厚度等環(huán)境條件超過污穢等級、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆厚度等環(huán)境條件超過 一般電器使用條件一般電器使用條件時時,應(yīng)向制造部門提出要求或采取相應(yīng)的措施。應(yīng)向制造部門提出要求或采取相應(yīng)的措施。 當(dāng)環(huán)境溫度當(dāng)環(huán)境溫度 和導(dǎo)體和導(dǎo)體(或電器或電器 )額定環(huán)境溫度額定環(huán)境溫度 不等時不等時,其長期允許電流其長期允許電流 可按下式修正：可按下式修正： 式中式中 K 修正系數(shù)；修正系數(shù)； 導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度,當(dāng)導(dǎo)體用螺連

20、接當(dāng)導(dǎo)體用螺連接時時, 。 0yyyYyKIII0yCy 709.3.2按短路情況校驗(yàn)按短路情況校驗(yàn)9.3.2.1短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過時短路電流通過時, 導(dǎo)體和電器各部件溫度導(dǎo)體和電器各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng)或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值應(yīng)不超過允許值,即滿足熱穩(wěn)定的條件為：即滿足熱穩(wěn)定的條件為： 或或 式中式中 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)；短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)； 短路時導(dǎo)體和電氣設(shè)備允許的熱效應(yīng)；短路時導(dǎo)體和電氣設(shè)備允許的熱效應(yīng)； 時間內(nèi)允許通過的短時熱穩(wěn)定電流時間內(nèi)允許通過的短時熱穩(wěn)定電流(或短時耐受電流或短時耐受電流) 。drQQ tItIrxjz22dQrQrI9.3.2.2

21、電動力穩(wěn)定校驗(yàn)電動力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力電動力穩(wěn)定是導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力,亦稱動穩(wěn)定。滿亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為：足動穩(wěn)定的條件為： 或或式中式中 、 短路沖擊電流幅值及其有效值；短路沖擊電流幅值及其有效值； 、 允許通過穩(wěn)定電流的幅值和有效值。允許通過穩(wěn)定電流的幅值和有效值。 下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定：下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定： (1) 用熔斷器保護(hù)的電器用熔斷器保護(hù)的電器,其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證,故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。 (2) 采用有限電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不驗(yàn)算動穩(wěn)定采用

22、有限電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備可不驗(yàn)算動穩(wěn)定;電纜因足夠的強(qiáng)電纜因足夠的強(qiáng)度度, 亦可不驗(yàn)算動穩(wěn)定。亦可不驗(yàn)算動穩(wěn)定。 (3) 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動、熱穩(wěn)定裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不驗(yàn)算動、熱穩(wěn)定 dwcjiidwcjIIi cji cjIdwidwI9.3.2.3短路電流計算條件短路電流計算條件 為使所選導(dǎo)體和電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合為使所選導(dǎo)體和電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和合理性理性,并在一定時期內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展需要并在一定時期內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展需要,作驗(yàn)算的短路電作驗(yàn)算的短路電流應(yīng)按下列條件確定。流應(yīng)按下列條件確定。 (1) 容量和接線。容量和接線

23、。 (2) 短路種類。短路種類。 (3) 計算短路點(diǎn)。計算短路點(diǎn)。 以以P185頁圖頁圖9-9為例，將短路計算點(diǎn)的選擇方法說明為例，將短路計算點(diǎn)的選擇方法說明如下：如下： (1) 發(fā)電機(jī)、變壓器回路的斷路器。發(fā)電機(jī)、變壓器回路的斷路器。 (2) 母聯(lián)斷路器。母聯(lián)斷路器。 (3) 帶電抗器的出線回路。帶電抗器的出線回路。9.3.2.4短路計算時間短路計算時間 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定和開斷電流時，還必須合理地確定短路計算時間。驗(yàn)算校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定和開斷電流時，還必須合理地確定短路計算時間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計算時間熱穩(wěn)定的短路計算時間 為繼電保護(hù)動作時間為繼電保護(hù)動作時間 和相應(yīng)斷路器的全開斷計時和相應(yīng)斷路器

24、的全開斷計時間間 之和，即：之和，即： 式中式中 斷路器的全開斷計時間，為固有分閘時間與燃弧時間之和。斷路器的全開斷計時間，為固有分閘時間與燃弧時間之和。 開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷計算時間開斷電器應(yīng)能在最嚴(yán)重的情況下開斷短路電流，故電器的開斷計算時間 應(yīng)為主保護(hù)時間應(yīng)為主保護(hù)時間 和斷路器固有分閘時間和斷路器固有分閘時間 之和（固有分閘時間之和（固有分閘時間 為接到為接到分閘信號到觸頭剛分離這一段時間），即：分閘信號到觸頭剛分離這一段時間），即：rtbtkdtkdbrtttkdtktbtgftgftgfbkttt9.4高壓開關(guān)電器的選擇高壓開關(guān)電器的選擇 高壓斷路

25、器、隔離開關(guān)及高壓熔斷器可按照表里9-4各項進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。9.4.1高壓斷路器選擇高壓斷路器選擇9.4.1.1高壓斷路器種類和型式的選擇高壓斷路器種類和型式的選擇 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)、環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類和型式。目前，廣泛采用真空斷路器和SF6斷路器。9.4.1.2按開斷電流選擇按開斷電流選擇 高壓斷路器的額定開斷電流應(yīng)滿足：高壓斷路器的額定開斷電流應(yīng)滿足： 式中式中 高壓斷路器觸頭實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量有效值。高壓斷路器觸頭實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量有效值。 當(dāng)斷路器的額定開斷電流較系統(tǒng)的短路電流大很多時，為簡化計當(dāng)斷路器的額定開斷電流較系統(tǒng)的短路電流

26、大很多時，為簡化計 算，也可用次暫態(tài)電流進(jìn)行選擇，即算，也可用次暫態(tài)電流進(jìn)行選擇，即 。 對于中、慢速斷路器，由于開斷時間長，可用上述公式計算，對于使用對于中、慢速斷路器，由于開斷時間長，可用上述公式計算，對于使用快速保護(hù)和高速斷路器者，其開斷時間小于快速保護(hù)和高速斷路器者，其開斷時間小于0.1s，當(dāng)在電源附近短路時，短，當(dāng)在電源附近短路時，短路電流的非周期分量可能超過周期分量的路電流的非周期分量可能超過周期分量的20%，因此其開斷短路電流應(yīng)計及，因此其開斷短路電流應(yīng)計及非周期分量的影響。短路全電流應(yīng)按下式計算：非周期分量的影響。短路全電流應(yīng)按下式計算： 式中式中 開斷瞬間的短路電流周期分量有

27、效值，開斷瞬間的短路電流周期分量有效值， 當(dāng)開斷時間小于當(dāng)開斷時間小于0.1s時，時， ； 開斷計算時間（開斷計算時間（s）；）； 非周期分量衰減時間常數(shù)（非周期分量衰減時間常數(shù)（rad）；）； 電源至短路點(diǎn)等效總電抗（令電源至短路點(diǎn)等效總電抗（令r=0 ）；）； 電源至短路點(diǎn)等效總電阻（令電源至短路點(diǎn)等效總電阻（令x=0）。）。)(kAIIzekdzI zekdII)()2(2 2kAeIIIaKTwtZzdrxTa ZzII KtxrzIaT9.4.1.3短路關(guān)合電流的選擇短路關(guān)合電流的選擇 為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額

28、定關(guān)合電流不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 ，即：，即： 一般斷路器額定電關(guān)合電流不會大于額定動穩(wěn)定電流一般斷路器額定電關(guān)合電流不會大于額定動穩(wěn)定電流 c ，因，因此此 ，則，則 。 高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分?jǐn)喔邏簲嗦菲鞯牟賱訖C(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分?jǐn)嗦菲饔须姶攀?、彈簧識或液壓等幾種型式的操動機(jī)構(gòu)可供選擇。路器有電磁式、彈簧識或液壓等幾種型式的操動機(jī)構(gòu)可供選擇。9.4.2隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)條件如表隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)條件如表9-4所示。屋外隔離開關(guān)的型式所示。屋外隔離開關(guān)的型式較多，它對配電裝置的布

29、置和占地面積等有很大影響，因此，其型式較多，它對配電裝置的布置和占地面積等有很大影響，因此，其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。較確定。以例以例9-1為例進(jìn)行說明。為例進(jìn)行說明。 egichichegiichegiichdwii9.4.3高壓熔斷器選擇高壓熔斷器選擇 高壓熔斷器的選擇、校驗(yàn)條件和計算公式如表表高壓熔斷器的選擇、校驗(yàn)條件和計算公式如表表9-4所示。在選擇時應(yīng)注所示。在選擇時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：意以下幾點(diǎn)：9.4.3.1按額定電壓選擇按額定電壓選擇 對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于

30、或等于電網(wǎng)的額定電壓。對于一般的高壓熔斷器，其額定電壓必須大于或等于電網(wǎng)的額定電壓。另外對于充石英砂有限流作用的熔斷器，則只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)另外對于充石英砂有限流作用的熔斷器，則只能用在等于其額定電壓的電網(wǎng)中因?yàn)檫@種類型的熔斷器能在電流達(dá)到最大值之前就將電流截斷，致使熔斷中因?yàn)檫@種類型的熔斷器能在電流達(dá)到最大值之前就將電流截斷，致使熔斷器熔斷時產(chǎn)生過電壓。器熔斷時產(chǎn)生過電壓。9.4.3.2按額定電流選擇按額定電流選擇 熔斷器的額定電流，包括熔斷器熔管的額定電流和熔體的額定電流的選熔斷器的額定電流，包括熔斷器熔管的額定電流和熔體的額定電流的選擇。擇。 (1) 熔管額定電流的選擇。為了保

31、證熔斷器殼體不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管額定電流的選擇。為了保證熔斷器殼體不致?lián)p壞，高壓熔斷器的熔管的額定電流熔管的額定電流 ，應(yīng)大于或等于熔體的額定電流，應(yīng)大于或等于熔體的額定電流 ：eRteRgIIeRgIeRtI (2) 熔體額定電流的選擇。為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護(hù)范熔體額定電流的選擇。為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電機(jī)自起動等沖擊電流時誤動作，保護(hù)圍以外的短路及電機(jī)自起動等沖擊電流時誤動作，保護(hù)35kV以下電力變壓器以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇：的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇： 式中式中 K可靠系數(shù)，不計電動機(jī)

32、自起動時，可靠系數(shù)，不計電動機(jī)自起動時， ，考慮，考慮 電動機(jī)電動機(jī)自起動時，自起動時， ； 電力變壓器回路最大工作電流。電力變壓器回路最大工作電流。 用于保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體，當(dāng)系統(tǒng)電壓升高或波形畸變用于保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體，當(dāng)系統(tǒng)電壓升高或波形畸變引起回路電流增大或運(yùn)行過程中產(chǎn)生涌流時不應(yīng)誤熔斷，其熔體按下式選擇：引起回路電流增大或運(yùn)行過程中產(chǎn)生涌流時不應(yīng)誤熔斷，其熔體按下式選擇： 式中式中 K可靠系數(shù)，對限流高壓熔斷器，可靠系數(shù)，對限流高壓熔斷器， 當(dāng)一臺電力電容器時，當(dāng)一臺電力電容器時， ， 當(dāng)一組電力電容器時時，當(dāng)一組電力電容器時時， ； 電力電容器回路的額定電流。電力電容器回路的額定電流。maxegeRgKII3 . 11 . 1K0 . 25 . 1KmaxgIeceRgKII8 . 13 . 1K0