电气设备选择的一般条件PPT讲稿.ppt

电气设备选择的一般条件第1页，共15页，编辑于2022年，星期日1 1按正常工作电压选择设备的额定电压按正常工作电压选择设备的额定电压 *电器上的电器上的额定电压额定电压UN就是铭牌上标出的线电压。就是铭牌上标出的线电压。*另外，电器还有一个另外，电器还有一个最高工作电压最高工作电压UALM即电器即电器长期运行所允许的最大电压。选择电器时，应使长期运行所允许的最大电压。选择电器时，应使所选电器的最高工作电压所选电器的最高工作电压UALM不低于电器装置不低于电器装置点的电网最高运行电压点的电网最高运行电压USM 通常，电器最高工作电压通常，电器最高工作电压UALM=（110%-115%）UN；电网最高运行电压电网最高运行电压USM（115%）USN。所以，一般按照电器的额所以，一般按照电器的额定电压定电压UN，不低于装置地点电网额定电压，不低于装置地点电网额定电压USN的的条件选择即可。条件选择即可。第2页，共15页，编辑于2022年，星期日一、按正常工作条件选择电器一、按正常工作条件选择电器2.2.2.2.按照正常工作电流选择设备的额定电流按照正常工作电流选择设备的额定电流按照正常工作电流选择设备的额定电流按照正常工作电流选择设备的额定电流 1.1.1.1.电气设备的额定电流电气设备的额定电流电气设备的额定电流电气设备的额定电流I I I IN N N N是是指在额定环境条件（额定环境温度：指在额定环境条件（额定环境温度：指在额定环境条件（额定环境温度：指在额定环境条件（额定环境温度：裸导体和电缆为裸导体和电缆为裸导体和电缆为裸导体和电缆为25252525 ，断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感，断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感，断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感，断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感器、电抗器等电器为器、电抗器等电器为器、电抗器等电器为器、电抗器等电器为40404040 ；无日照；海拔高度不超过；无日照；海拔高度不超过；无日照；海拔高度不超过；无日照；海拔高度不超过1000m1000m1000m1000m）下，电气设备的长期允许电流。此时电气设备的长期发热温升不下，电气设备的长期允许电流。此时电气设备的长期发热温升不下，电气设备的长期允许电流。此时电气设备的长期发热温升不下，电气设备的长期允许电流。此时电气设备的长期发热温升不超过允许温度。超过允许温度。超过允许温度。超过允许温度。2.2.2.2.为了满足长期发热条件，应按额定电流为了满足长期发热条件，应按额定电流为了满足长期发热条件，应按额定电流为了满足长期发热条件，应按额定电流I I I IN N N N（或载流量（或载流量（或载流量（或载流量I I I Ial）不）不）不）不得小于所在回路最大持续工作电流得小于所在回路最大持续工作电流得小于所在回路最大持续工作电流得小于所在回路最大持续工作电流I I I Imaxmax的条件进行选择的条件进行选择的条件进行选择的条件进行选择第3页，共15页，编辑于2022年，星期日回路最大持续工作电流回路最大持续工作电流回路最大持续工作电流回路最大持续工作电流I Imax的计算的计算的计算的计算第4页，共15页，编辑于2022年，星期日 当实际环境温度当实际环境温度当实际环境温度当实际环境温度不同于导体的额定环境温度不同于导体的额定环境温度不同于导体的额定环境温度不同于导体的额定环境温度oooo时，其长时，其长时，其长时，其长期允许电流应该用下式进行修正，期允许电流应该用下式进行修正，期允许电流应该用下式进行修正，期允许电流应该用下式进行修正，不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数不计日照时，裸导体和电缆的综合修正系数K K K K为为为为 alal-导体的长期发热允许最高温度，裸导体一般为导体的长期发热允许最高温度，裸导体一般为导体的长期发热允许最高温度，裸导体一般为导体的长期发热允许最高温度，裸导体一般为70707070：o o-导体的额定环境温度，裸导体一般为导体的额定环境温度，裸导体一般为导体的额定环境温度，裸导体一般为导体的额定环境温度，裸导体一般为25252525。我国生产的电气设备的额定环境温度我国生产的电气设备的额定环境温度我国生产的电气设备的额定环境温度我国生产的电气设备的额定环境温度o o=40=40=40=40。在。在。在。在40404040到到到到60 60 60 60 范围内，当实际环境温度高于范围内，当实际环境温度高于范围内，当实际环境温度高于范围内，当实际环境温度高于+40+40+40+40时，环境温度每增高时，环境温度每增高时，环境温度每增高时，环境温度每增高1111，按减少额定电流，按减少额定电流，按减少额定电流，按减少额定电流1.81.81.81.8进行修正；当实际环境温度低于进行修正；当实际环境温度低于进行修正；当实际环境温度低于进行修正；当实际环境温度低于+40+40+40+40时，时，时，时，环境温度每降低环境温度每降低环境温度每降低环境温度每降低1111，按增加额定电流，按增加额定电流，按增加额定电流，按增加额定电流0.50.50.50.5进行修正，但其最进行修正，但其最进行修正，但其最进行修正，但其最大过负荷不得超过额定电流的大过负荷不得超过额定电流的大过负荷不得超过额定电流的大过负荷不得超过额定电流的20202020。按使用环境选择设备按使用环境选择设备按使用环境选择设备按使用环境选择设备第5页，共15页，编辑于2022年，星期日一、按正常工作条件选择电器一、按正常工作条件选择电器按使用环境选择设备：按使用环境选择设备：海拔高度海拔高度海拔高度海拔高度 一般电气设备的使用条件为海拔不超过一般电气设备的使用条件为海拔不超过1000m1000m。当用在高原地区，由于气压较低设备的外绝缘水当用在高原地区，由于气压较低设备的外绝缘水平将相应下降。因此，设备应选用高原型产品或用平将相应下降。因此，设备应选用高原型产品或用外绝缘提高一级的产品（海拔在外绝缘提高一级的产品（海拔在1000-3500m1000-3500m范围内，范围内，每升高每升高100m100m，允许最高工作电压要下降，允许最高工作电压要下降1%1%）。）。现行电压等级为现行电压等级为110kV110kV及以下的设备，其外绝及以下的设备，其外绝缘都有一定的裕度，实际上均可用在海拔高度不超缘都有一定的裕度，实际上均可用在海拔高度不超过过2000m2000m的地区。的地区。第6页，共15页，编辑于2022年，星期日一、按正常工作条件选择电器一、按正常工作条件选择电器按使用环境选择设备：按使用环境选择设备：污染情况污染情况 安装在污染严重有腐蚀性物质、烟安装在污染严重有腐蚀性物质、烟气、粉尘等恶劣环境中的电气设备，应选气、粉尘等恶劣环境中的电气设备，应选用防污型产品或将该设备布置在屋内。用防污型产品或将该设备布置在屋内。第7页，共15页，编辑于2022年，星期日一、按正常工作条件选择电器一、按正常工作条件选择电器 按使用环境选择设备：按使用环境选择设备：安装地点安装地点 配电装置为室内布置配电装置为室内布置,设备应选用户内式：设备应选用户内式：配电装置为室外布置时，设备应选用户外式。配电装置为室外布置时，设备应选用户外式。此外，还应考虑地形、地址条件以及地震此外，还应考虑地形、地址条件以及地震影响等。影响等。第8页，共15页，编辑于2022年，星期日二、按短路条件校验 热稳定和动稳定1.1.1.1.短路热稳定校验短路热稳定校验短路热稳定校验短路热稳定校验 热稳定热稳定热稳定热稳定：指电气设备承受短路电流热效应而不损坏的能力。指电气设备承受短路电流热效应而不损坏的能力。指电气设备承受短路电流热效应而不损坏的能力。指电气设备承受短路电流热效应而不损坏的能力。热稳定校验的实质热稳定校验的实质热稳定校验的实质热稳定校验的实质：使电气设备各部件承受短路电流热效应时的短使电气设备各部件承受短路电流热效应时的短使电气设备各部件承受短路电流热效应时的短使电气设备各部件承受短路电流热效应时的短时发热最高温度不超过短时最高允许温度。时发热最高温度不超过短时最高允许温度。时发热最高温度不超过短时最高允许温度。时发热最高温度不超过短时最高允许温度。导体通常按最小截面法校验热稳定。电器的热稳定是由热导体通常按最小截面法校验热稳定。电器的热稳定是由热导体通常按最小截面法校验热稳定。电器的热稳定是由热导体通常按最小截面法校验热稳定。电器的热稳定是由热稳定电流及其通过时间来决定的，满足热稳定的条件为稳定电流及其通过时间来决定的，满足热稳定的条件为稳定电流及其通过时间来决定的，满足热稳定的条件为稳定电流及其通过时间来决定的，满足热稳定的条件为 Q Q Q Qk k 短路电流热效应；短路电流热效应；短路电流热效应；短路电流热效应；I I I It t 所选用电器所选用电器所选用电器所选用电器t(t(t(t(单位为单位为单位为单位为s)s)s)s)内允许通过的热稳定电流。内允许通过的热稳定电流。内允许通过的热稳定电流。内允许通过的热稳定电流。第9页，共15页，编辑于2022年，星期日 2 2 2 2短路动稳定校验短路动稳定校验短路动稳定校验短路动稳定校验 动稳定：指电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不损坏的动稳定：指电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不损坏的动稳定：指电气设备承受短路电流产生的电动力效应而不损坏的动稳定：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。能力。能力。能力。电器满足动稳定的条件为电器满足动稳定的条件为电器满足动稳定的条件为电器满足动稳定的条件为 i i i ishsh-短路冲击电流的幅值，短路冲击电流的幅值，短路冲击电流的幅值，短路冲击电流的幅值，i i i ishsh为：为：为：为：I”-I”-I”-I”-为为为为0s0s0s0s时短路电流周期分量有效值；时短路电流周期分量有效值；时短路电流周期分量有效值；时短路电流周期分量有效值；K K K Kshshshsh为冲击系数，发电机为冲击系数，发电机为冲击系数，发电机为冲击系数，发电机机端取机端取机端取机端取1.91.91.91.9，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取，发电厂高压母线及发电机电压电抗器后取1.851.851.851.85，远，远，远，远离发电机时取离发电机时取离发电机时取离发电机时取1.81.81.81.8。i i i ieses-电器允许通过的动稳定电流幅值，生产厂家用此电流表示电电器允许通过的动稳定电流幅值，生产厂家用此电流表示电电器允许通过的动稳定电流幅值，生产厂家用此电流表示电电器允许通过的动稳定电流幅值，生产厂家用此电流表示电器的动稳定特性，在此电流作用下电器能继续正常工作而不发生器的动稳定特性，在此电流作用下电器能继续正常工作而不发生器的动稳定特性，在此电流作用下电器能继续正常工作而不发生器的动稳定特性，在此电流作用下电器能继续正常工作而不发生机械损坏。机械损坏。机械损坏。机械损坏。第10页，共15页，编辑于2022年，星期日 3 3 3 3短路计算时间短路计算时间短路计算时间短路计算时间 计算短路电流热效应时所用的短路切除时间计算短路电流热效应时所用的短路切除时间计算短路电流热效应时所用的短路切除时间计算短路电流热效应时所用的短路切除时间t tk k等于继电保护动等于继电保护动等于继电保护动等于继电保护动作时间作时间作时间作时间t tprpr，与相应断路器的全开断时间，与相应断路器的全开断时间，与相应断路器的全开断时间，与相应断路器的全开断时间t tbrbr之和，即之和，即之和，即之和，即 t tk k=t=tprpr+t+tbrbr 断路器的全开断时间断路器的全开断时间断路器的全开断时间断路器的全开断时间t tbrbr等于断路器的固有分闸时间等于断路器的固有分闸时间等于断路器的固有分闸时间等于断路器的固有分闸时间t tinin与燃弧时与燃弧时与燃弧时与燃弧时间间间间t ta a的和，即的和，即的和，即的和，即t tbrbr=t=tinin+t+ta a第11页，共15页，编辑于2022年，星期日4 4短路电流计算条件：容量、种类、短路点短路电流计算条件：容量、种类、短路点(1)(1)短路计算容量和接线短路计算容量和接线：应按本工程的设计规划容：应按本工程的设计规划容量及可能发生最大短路电流的正常接线方式计算，量及可能发生最大短路电流的正常接线方式计算，并考虑电力系统的远景发展规划并考虑电力系统的远景发展规划(一般为本期工程一般为本期工程建成后建成后5-105-10年年)，(2)(2)短路种类短路种类：电气设备的热稳定和动稳定以及电器：电气设备的热稳定和动稳定以及电器的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出的开断电流，一般按三相短路验算。若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统、自耦变口的两相短路，或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相，两相接地短路较三相短路压器等回路中的单相，两相接地短路较三相短路严重时，则应按严重时，则应按严重情况严重情况验算。验算。第12页，共15页，编辑于2022年，星期日(3)(3)短路计算点短路计算点：在正常接线方式时，在正常接线方式时，通过电气设备的短路通过电气设备的短路电流为最大时的短路点，电流为最大时的短路点，称为短路计算点。称为短路计算点。1)1)对两侧均有电源的电气设备，应比较电气设备前、对两侧均有电源的电气设备，应比较电气设备前、后短路时的短路电流，选通过电气设备短路电流较大后短路时的短路电流，选通过电气设备短路电流较大的地点作为短路计算点。例如，校验图的地点作为短路计算点。例如，校验图6.16.1中的发电中的发电机出口断路器机出口断路器QF1QF1时，应比较时，应比较k kl和和k k2短路时流过短路时流过QF1QF1的电流，选较大的点作为短路计算点。的电流，选较大的点作为短路计算点。第13页，共15页，编辑于2022年，星期日当当当当k2k2k2k2短路时，流过短路时，流过短路时，流过短路时，流过QF1QF1QF1QF1的电流为的电流为的电流为的电流为G2G2G2G2供给的短路电流；当供给的短路电流；当供给的短路电流；当供给的短路电流；当K1K1K1K1短路时，流过短路时，流过短路时，流过短路时，流过QF1QF1QF1QF1的电流为的电流为的电流为的电流为G1G1G1G1供给的短路电流及系统经供给的短路电流及系统经供给的短路电流及系统经供给的短路电流及系统经T1T1T1T1、T2T2T2T2供给的短路电流之和，故应选供给的短路电流之和，故应选供给的短路电流之和，故应选供给的短路电流之和，故应选K1K1K1K1为为为为QF1QF1QF1QF1的短路计的短路计的短路计的短路计算点。算点。算点。算点。第14页，共15页，编辑于2022年，星期日2 2 2 2）带限流电抗器的出线回路，校验回路中各电气设备时的短路带限流电抗器的出线回路，校验回路中各电气设备时的短路带限流电抗器的出线回路，校验回路中各电气设备时的短路带限流电抗器的出线回路，校验回路中各电气设备时的短路计算点一般选在电抗器后，计算点一般选在电抗器后，计算点一般选在电抗器后，计算点一般选在电抗器后，例如，校验图例如，校验图例如，校验图例如，校验图6.16.16.16.1中，出线回路的中，出线回路的中，出线回路的中，出线回路的断路器断路器断路器断路器QF3QF3QF3QF3时，短路计算点应该选在出线电抗器的时，短路计算点应该选在出线电抗器的时，短路计算点应该选在出线电抗器的时，短路计算点应该选在出线电抗器的K5K5K5K5点。点。点。点。3 3 3 3）110kV110kV110kV110kV以上电压等级，其电气设备的裕度较大，短路计算以上电压等级，其电气设备的裕度较大，短路计算以上电压等级，其电气设备的裕度较大，短路计算以上电压等级，其电气设备的裕度较大，短路计算点可以只选一个，选在母线上。点可以只选一个，选在母线上。点可以只选一个，选在母线上。点可以只选一个，选在母线上。例如，校验图例如，校验图例如，校验图例如，校验图6-16-16-16-1中的中的中的中的110kV110kV110kV110kV设备中，短路计算点可以选在设备中，短路计算点可以选在设备中，短路计算点可以选在设备中，短路计算点可以选在110kV110kV110kV110kV母线上，即母线上，即母线上，即母线上，即K6K6K6K6点。点。点。点。（4 4 4 4）短路电流的实用计算方法）短路电流的实用计算方法）短路电流的实用计算方法）短路电流的实用计算方法：在进行电气设备的热稳定计：在进行电气设备的热稳定计：在进行电气设备的热稳定计：在进行电气设备的热稳定计算时需要用短路后不同时刻的短路电流，即计及暂态过程，算时需要用短路后不同时刻的短路电流，即计及暂态过程，算时需要用短路后不同时刻的短路电流，即计及暂态过程，算时需要用短路后不同时刻的短路电流，即计及暂态过程，通常采用短路电流实用计算方法。通常采用短路电流实用计算方法。通常采用短路电流实用计算方法。通常采用短路电流实用计算方法。第15页，共15页，编辑于2022年，星期日