电气设备选择优秀课件.ppt

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1、电气设备选择电气设备选择第1页，本讲稿共31页第第7章章电气设备的选择电气设备的选择7 71 1 电气设备选择的一般条件电气设备选择的一般条件电电气气设备设备要能可靠地工作，必要能可靠地工作，必须须按正常工作条件按正常工作条件进进行行选择选择，按短路条件校，按短路条件校验验其其动动、热稳热稳定性。定性。一、按正常工作条件选择一、按正常工作条件选择导导体体和和电电器器的的正正常常工工作作条条件件:额额定定电电压压、额额定定电电流和自然环境条件。流和自然环境条件。第2页，本讲稿共31页7.1 7.1 电气设备选择的一般条件电气设备选择的一般条件1 1）额额定定电压电压 在在选择设备时选择设备时一般

2、按照一般按照导导体和体和电电器的器的额额定定电压电压U Ue e 不低于安装地点不低于安装地点电电网网额额定定电压电压U Ue ew w的条件的条件选择选择，即，即 U Ue e U Ue ew w 2 2）额定电流）额定电流 在在规规定定的的周周围围环环境境温温度度下下，导导体体和和电电器器的的额额定定电电流流I Ie e应应不不小小于于流过设备的最大持续工作电流流过设备的最大持续工作电流I Igmaxgmax，即，即 I Ie eI Igmaxgmax 第3页，本讲稿共31页 7.1 7.1 电气设备选择的一般条件电气设备选择的一般条件l 3 3）自然环境条件）自然环境条件 l选择导体和电

3、器时，应按当地环境条件校核它们选择导体和电器时，应按当地环境条件校核它们的基本使用条件。的基本使用条件。l当气温、风速、湿度、污秽等级、海拔高度、地当气温、风速、湿度、污秽等级、海拔高度、地震烈度、覆冰厚度等环境条件超出一般电器的规震烈度、覆冰厚度等环境条件超出一般电器的规定使用条件时，应向制造部门提出补充要求或采定使用条件时，应向制造部门提出补充要求或采取相应的防护措施。取相应的防护措施。第4页，本讲稿共31页二、按短路条件校验二、按短路条件校验 l1 1）按短路热稳定校验）按短路热稳定校验l短路短路热稳热稳定校定校验验就是要求所就是要求所选择选择的的导导体和体和电电器，器，当短路当短路电电

4、流通流通过过它它时时所能达到的最高温度不所能达到的最高温度不应应超超过导过导体和体和电电器的短器的短时发热时发热最高允最高允许许温度，即要求温度，即要求 Q Qd dQ Qr r l2 2）短路动稳定校验）短路动稳定校验l动稳动稳定是指定是指导导体和体和电电器承受短路器承受短路电电流机械效流机械效应应的的能力。能力。满满足足动稳动稳定的条件定的条件为为：i iimim i idwdw 第5页，本讲稿共31页二、按短路条件校二、按短路条件校验验 l3 3）短路）短路电电流的流的计计算条件算条件 l (1)(1)计计算算时应时应按本工程按本工程设计设计的的规规划容量划容量计计算，并考算，并考虑电虑

5、电力系力系统统的的远远景景发发展展规规划划。l (2)(2)短路的种短路的种类类可按三相短路考可按三相短路考虑虑。若。若发电发电机出口的短路，机出口的短路，或中性点直接接地系或中性点直接接地系统统、自耦、自耦变压变压器等回路中的器等回路中的单单相、两相、两相接地短路相接地短路较较三相短路三相短路严严重重时时，则应则应按按严严重情况重情况验验算。算。l (3)(3)短路短路计计算点算点应选择应选择在正常接在正常接线线方式下，通方式下，通过导过导体或体或电电器的短器的短路路电电流流为为最大的地点。最大的地点。第6页，本讲稿共31页短路短路计计算点的算点的选择选择方法方法 l(1)(1)发发电电机机

6、、变变压压器器回回路路的的断断路路器器应应把把断断路路器器前前或或后后短短路路时时通通过过断断路路器器的的电电流流值值进进行行比比较较，取取其其较较大者大者为为短路短路计计算点。算点。l(2)(2)母母联联断断路路器器QFQFm m应应考考虑虑母母联联断断路路器器QFQFm m闭闭合合并并向向备备用用母母线线充充电电时时，备备用用母母线线故故障障，即即d d4 4点点短短路路，此此时时，全全部部短短路路电电流流I IF2F2+I+IB B+I+IF Fl l流流过过母母联联断断路路器器QFQFm m及汇流母线。及汇流母线。第7页，本讲稿共31页短路短路计计算点的算点的选择选择方法方法l(3)(

7、3)带带电电抗抗器器的的出出线线回回路路在在母母线线和和母母线线隔隔离离开开关关隔隔板板前前的的母母线线引引线线及及套套管管，应应按按电电抗抗器器前前如如d d7 7点点短短路路选选择择。而而对对隔隔板板后后的的导导体体和和电电器器一一般般可可按按电电抗抗器器后后d d8 8为为短短路路计计算算点点，以以便便出出线线选选用用轻轻型型断断路路器，器，节约节约投投资资。第8页，本讲稿共31页短路短路计计算点的算点的选择选择方法方法示意图示意图第9页，本讲稿共31页 4 4）短路电流热效应计算时间的确定）短路电流热效应计算时间的确定 l短短路路电电流流热热效效应应计计算算时时间间t td d为为继继

8、电电保保护护动动作作时时间间 t tb b和和相相应应断断路器的全分闸时间路器的全分闸时间t tf f 之和，即之和，即 l td=tb+tf l式中式中t tf f 为为断路器的固有分断路器的固有分闸时间闸时间和燃弧和燃弧时间时间之和。之和。l在在验验算裸算裸导导体的短路体的短路热热效效应时应时，宜采用主保，宜采用主保护动护动作作时间时间。如主保持。如主保持有死区有死区时时，则则采用能采用能对该对该死区起作用的后死区起作用的后备备保保护动护动作作时间时间，并采用，并采用相相应处应处的短路的短路电电流流值值。l在在验验算算电电器的短路器的短路热热效效应时应时，宜采用后，宜采用后备备保保护动护动

9、作作时间时间。第10页，本讲稿共31页开断电器的开断计算时间开断电器的开断计算时间l对对于于开开断断电电器器（如如断断路路器器、熔熔断断器器等等），应应能能在在最最严严重重的的情情况况下下开开断断短短路路电电流流。故故电电器器的的开开断断计计算算时时间间t tk k是是从从短短路路瞬瞬间间开开始始到到断断路路器器灭灭弧弧触触头头分分离离的的时时间间。其其中中包包括括主主保保护护动动作作时时间间t tb b 和和断断路路器固有分闸时间器固有分闸时间t tgfgf之和。即之和。即 l tk=tb+tgf 第11页，本讲稿共31页7.2 7.2 高压断路器、隔离开关及高压熔断器的选择高压断路器、隔离

10、开关及高压熔断器的选择l一、高压断路器的选择一、高压断路器的选择 高高压压断断路路器器按按下下列列项项目目选选择择和和校校验验：(1)(1)型型式式和和种种类类；(2)(2)额额定定电电压压；(3)(3)额额定定电电流流；(4)(4)开开断断电电流流；(5)(5)额额定定关关合合电电流流；(6)(6)动稳定；动稳定；(7)(7)热稳定。热稳定。1 1）按种类和型式选择）按种类和型式选择l 电压电压6 6600600千伏的电网可选用真空断路器和六氟化硫断路器；千伏的电网可选用真空断路器和六氟化硫断路器；l110110500500千伏电网一般采用六氟化硫断路器。千伏电网一般采用六氟化硫断路器。l采

11、采用用封封闭闭母母线线的的大大容容量量机机组组，当当需需要要装装设设断断路路器器时时，应应选选用用发电机专用断路器。发电机专用断路器。第12页，本讲稿共31页一、高压断路器的选择一、高压断路器的选择l2 2）按额定电压选择）按额定电压选择 高高压压断断路路器器的的额额定定电电压压U Ue e 应应大大于于或或等等于于所所在在电电网网的的额额定定电电压压U Ue ew w ，即，即l U Ue e U Ue ew w l 3 3）按额定电流选择）按额定电流选择 高高压压断断路路器器的的额额定定电电流流I Ie e 应应大大于于或或等等于于流流过过它它的的最最大大持持续续工工作电流作电流I Igm

12、axgmax ，即，即l I Ie eI Igmaxgmax 第13页，本讲稿共31页一、高压断路器的选择一、高压断路器的选择v 4)4)按额定短路开断电流选择按额定短路开断电流选择 在给定的电网电压下，高压断路器的额定短路开断电流在给定的电网电压下，高压断路器的额定短路开断电流I Iebrebr 应满足应满足 I IebrebrI Iztzt l5)5)按按额额定短路关合定短路关合电电流流选择选择 为为了了保保证证断断路路器器在在关关合合短短路路时时的的安安全全，断断路路器器的的额额定定短短路路关关合合电电流流i iegeg应不小于短路冲击电流幅值应不小于短路冲击电流幅值i iimim，即，

13、即 i iegegi iimim 第14页，本讲稿共31页一、高压断路器的选择一、高压断路器的选择l6 6、动稳定校验、动稳定校验 高高压压断断路路器器的的额额定定峰峰值值耐耐受受电电流流i idwdw 应应不不小小于于三三相相短短路路时时通通过断路器的短路冲击电流幅值过断路器的短路冲击电流幅值i iimim，即，即l i idwdwiiimim l 7 7、热稳定校验、热稳定校验 高高压压断断路路器器的的额额定定短短时时耐耐受受热热量量I Ir r2 2t tr r应应不不小小于于短短路路期期内内短短路路电流热效应电流热效应Q Qd d ，即，即l I Ir r2 2t tr r Q Qd

14、d 第15页，本讲稿共31页二、隔离开关的选择二、隔离开关的选择l隔隔离离开开关关应应根根据据下下列列条条件件选选择择：(1)(1)型型式式和和种种类类；(2)(2)额额定定电电压压；(3)(3)额额定定电电流流；(4)(4)动动稳稳定定；(5)(5)热热稳定。稳定。l隔隔离离开开关关的的型型式式和和种种类类的的选选择择应应根根据据配配电电装装置置的的布布置置特特点点和和使使用用条条件件等等因因素素，进进行行综综合合技技术术经经济济比比较较后后确确定定。其其它它四四项项技技术术条条件件与与高高压压断断路路器器相相同。同。第16页，本讲稿共31页三、高压熔断器的选择三、高压熔断器的选择l高压熔断

15、器应根据下列条件选择：高压熔断器应根据下列条件选择：l(1)(1)额定电压；额定电压；(2)(2)额定电流；额定电流；l(3)(3)开断电流；开断电流；(4)(4)保护熔断特性。保护熔断特性。l1)1)接接额额定定电压选择电压选择 熔断器的熔断器的额额定定电压应电压应不小于所在不小于所在电电网的网的额额定定电电压压。第17页，本讲稿共31页三、高压熔断器的选择三、高压熔断器的选择2)2)按额定电流选择按额定电流选择 要求熔断器必须符合下列条件：要求熔断器必须符合下列条件：I IeRgeRgI IeRteRtI Igmaxgmax 式中式中I IeRgeRg 熔断器熔管的额定电流；熔断器熔管的额

16、定电流；I IeRteRt熔断器熔件的额定电流；熔断器熔件的额定电流；I Igmaxgmax流过熔断器的最大长期工作电流。流过熔断器的最大长期工作电流。第18页，本讲稿共31页三、高压熔断器的选择三、高压熔断器的选择l3)3)按开断电流校验按开断电流校验 按按开开断断电电流流选选择择时时，要要求求熔熔断断器器的的额额定定开开断断电电流流I Iebrebr应应不不小小于于三相短路冲击电流的有效值三相短路冲击电流的有效值I I im im，即，即 I IebrebrI I im im 4)4)按保护熔断特性校验按保护熔断特性校验l根根据据保保护护动动作作选选择择性性的的要要求求校校验验熔熔件件的的

17、额额定定电电流流,使使其其保保证证前前后后两两级级熔熔断断器器之之间间或或熔熔断断器器与与电电源源侧侧(或或负负荷荷侧侧)继继电电保保护护之之间间动动作作的选择性。的选择性。l保护电压互感器用的熔断器，只需按额定电压和开断电流选择。保护电压互感器用的熔断器，只需按额定电压和开断电流选择。第19页，本讲稿共31页7.37.3 限流电抗器的选择限流电抗器的选择l电电力力系系统统中中使使用用的的电电抗抗器器，分分为为普普通通电电抗抗器器和和分分裂电抗器两种。裂电抗器两种。l一般按下列项目选择和校验：一般按下列项目选择和校验：1)1)额定电压；额定电压；2)2)额定电流；额定电流；3)3)电抗百分数；

18、电抗百分数；4)4)动稳定；动稳定；5)5)热稳定。热稳定。第20页，本讲稿共31页7.37.3限流电抗器的选择限流电抗器的选择l一、按额定电压选择一、按额定电压选择l电电抗抗器器的的额额定定电电压压U Ue e 应应大大于于或或等等于于所所在在电电网网的的额定电压额定电压U Ue ew w ，即，即 U Ue e U Ue ew w l二、按额定电流选择二、按额定电流选择l电电抗抗器器的的额额定定电电流流I Ie e 应应大大于于或或等等于于通通过过它它的的最最大持续工作电流大持续工作电流I Igmaxgmax ，即，即I Ie eI Igmaxgmax 第21页，本讲稿共31页7.37.3

19、限流电抗器的选择限流电抗器的选择l三、按电抗百分数选择三、按电抗百分数选择l1 1）普通电抗器）普通电抗器电抗百分数的选择电抗百分数的选择 （1 1）按将短路电流限制到要求值选择电抗百分数）按将短路电流限制到要求值选择电抗百分数 设设要求将短路要求将短路电电流限制到流限制到I I“，所需电抗器的基准电抗标么值应为所需电抗器的基准电抗标么值应为式中式中X X，*电源至电抗器前的系统电抗标么值；电源至电抗器前的系统电抗标么值；X X*电源至电抗器后的系统电抗标么值。电源至电抗器后的系统电抗标么值。第22页，本讲稿共31页1 1）普通电抗器）普通电抗器电抗百分数的选择电抗百分数的选择lI IB B

20、基准电流（基准电流（kAkA）；）；lI I“次暂态短路电流周期分量有效值（次暂态短路电流周期分量有效值（kAkA）。）。l 电抗器在额定参数条件下的百分比电抗为电抗器在额定参数条件下的百分比电抗为l式中式中U UB B基准电压基准电压(kV)(kV)。第23页，本讲稿共31页1 1）普通电抗器）普通电抗器电抗百分数的选择电抗百分数的选择l(2)(2)按电压损失校验按电压损失校验选择选择电抗百分数电抗百分数l普普通通电电抗抗器器在在正正常常工工作作时时，其其电电压压损损失失不不得得大大于于母母线线额额定定电电压压的的5 5。对于出线电抗器尚应计及出线上的电压损失，即。对于出线电抗器尚应计及出线

21、上的电压损失，即l其其中中 负负荷荷功功率率因因数数角角，为为方方便便计计算算，一一般般coscos取取0.80.8。第24页，本讲稿共31页1 1）普通电抗器）普通电抗器电抗百分数的选择电抗百分数的选择l(3)(3)按母线残余电压校验按母线残余电压校验选择选择电抗百分数电抗百分数 l当出线电抗器未设置无时限继电保护时，应按在当出线电抗器未设置无时限继电保护时，应按在电抗器后发生短路，母线残余电压不低于额定值电抗器后发生短路，母线残余电压不低于额定值的的60607070校验。即校验。即 第25页，本讲稿共31页 2)2)分裂电抗器电抗百分数的选择分裂电抗器电抗百分数的选择 l分分裂裂分分裂裂电

22、电抗抗器器的的电电抗抗百百分分数数X XR R 可可按按普普通通电电抗抗器器的的电电抗抗百百分分数数计计算算方方法法选选择择，但但由由于于分分裂裂电电抗抗器器的的技技术术数数据据中中只只给给出出了了单单臂臂自感自感电电抗抗X XL L，所以，所以还应进还应进行行换换算。算。lX XL L和和X XR R之之间间的的关关系系与与电电源源连连接接方方式式及及短短路路点的点的选择选择有关。有关。第26页，本讲稿共31页2)2)分裂电抗器电抗百分数的选择分裂电抗器电抗百分数的选择l(1)(1)当当3 3侧侧有有电电源源，l l侧侧和和2 2侧侧无无电电源源，而而在在1 1或或2 2侧侧短短路路时时，X

23、 XL L=X XR R 。l(2)(2)当当3 3侧侧无无电电源源，l l侧侧和和2 2侧侧有有电电源源，1(1(或或2)2)侧侧短短路路时时，X XR R=2(1+f)X XL L。l(3)(3)当当1 1侧侧和和2 2侧侧有有电电源源，在在3 3侧侧短短路路，或或者者三三侧侧均均有有电电源源，而而3 3侧侧短短路路时时，X XR R=(1-f)X XL L/2/2。第27页，本讲稿共31页2)2)分裂电抗器电抗百分数的选择分裂电抗器电抗百分数的选择l要求正常工作时两臂母线电压波动不大于母线额要求正常工作时两臂母线电压波动不大于母线额定电压的定电压的5 5。lI I段母线电压百分数的计算公

24、式为段母线电压百分数的计算公式为l段母线电压百分数的计算公式为段母线电压百分数的计算公式为 第28页，本讲稿共31页2)2)分裂电抗器电抗百分数的选择分裂电抗器电抗百分数的选择l式中式中 lU U1 1、U U2 2II、段母线上电压；段母线上电压；lU U电源侧电压；电源侧电压；lI I1 1、I I2 2II、段段母母线线上上负负荷荷电电流流，无无资资料料时时，可取一臂为可取一臂为7070I Ie e，另一臂为，另一臂为3030I Ie e；l1 1、2 2II、段段母母线线上上的的负负荷荷功功率率因因数数角角，一般可取一般可取cos=0.8cos=0.8；lf f分裂电抗器的互感系数分裂电抗器的互感系数。第29页，本讲稿共31页2)2)分裂电抗器电抗百分数的选择分裂电抗器电抗百分数的选择l四、动稳定和热稳定校验四、动稳定和热稳定校验l电抗器的热稳定校验应满足下式：电抗器的热稳定校验应满足下式：l I I2 2r rt tr r Q Qd d l电抗器的动稳定校验应满足下式：电抗器的动稳定校验应满足下式：l i idwdwiiimim 第30页，本讲稿共31页下课喽下课喽！第31页，本讲稿共31页