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(dòng)力效應(yīng)的計(jì)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(dòng)力效應(yīng)的計(jì)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(dòng)力效應(yīng)的計(jì)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(dòng)力效應(yīng) 9.3電氣設(shè)備選

2、擇的一般條件 9.4高壓開(kāi)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(guò)電流時(shí)，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(guò)的電流(A)； t電流作用的時(shí)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(duì)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(guò)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(jì)算正常工作情況下持續(xù)發(fā)熱的計(jì)算 電器或載流導(dǎo)體在未通過(guò)電流時(shí)，其溫度和周圍介質(zhì)溫度相同。當(dāng)通過(guò)電流時(shí)，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(duì)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(guò)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(shí)間的延長(zhǎng)，其上升速度逐漸減小。對(duì)于某一導(dǎo)體，當(dāng)通過(guò)不同的電流時(shí)，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(shí)間，從理論上講應(yīng)該是無(wú)窮大，實(shí)際上，當(dāng)t(34)T時(shí)，其溫升值即可按穩(wěn)定溫升 計(jì)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(shí)的允許溫升 時(shí)，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(guó)為70。 )1 (2tmcKAteKARIKARIw2KAmcT )1 (TtwtewwxuxuIRKAIxuxu9.1.2故障情況下短時(shí)發(fā)熱的計(jì)算故障情況下短時(shí)發(fā)熱的

5、計(jì)算 故障情況下的短時(shí)發(fā)熱，主要是在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)。這時(shí)通過(guò)電器故障情況下的短時(shí)發(fā)熱，主要是在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)。這時(shí)通過(guò)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(guò)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(guò)程很短，可近似認(rèn)為是一個(gè)絕熱過(guò)程。程很短，可近似認(rèn)為是一個(gè)絕熱過(guò)程。 對(duì)于均勻?qū)w，短時(shí)發(fā)熱的熱平衡方程式是：對(duì)于均勻?qū)w，短時(shí)發(fā)熱的熱平衡方程式是：式中式中 短路電流的瞬時(shí)值。短路電流的瞬時(shí)值。 短路時(shí)，由于導(dǎo)體溫度的變化范圍很大，這時(shí)，其電阻和比熱容都不是短路時(shí)，由于導(dǎo)體溫度的變化范圍很大，這時(shí)，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(shí)導(dǎo)體電阻率時(shí)導(dǎo)體電阻率 ； 溫度為溫度為0 時(shí)導(dǎo)體比熱容時(shí)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(zhǎng)度導(dǎo)體長(zhǎng)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(shí)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(shí)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(shí)間法，是令：發(fā)熱等值時(shí)間法，是令：故故t5s時(shí)發(fā)熱等值時(shí)間時(shí)發(fā)熱等值時(shí)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(shì)必產(chǎn)生較大誤差。這時(shí)最好采用近似數(shù)值積分法。大容量

8、的發(fā)電機(jī)，勢(shì)必產(chǎn)生較大誤差。這時(shí)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(jiǎn)稱，故亦簡(jiǎn)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(dòng)力效應(yīng)電器和載流的電動(dòng)力效應(yīng) 載流導(dǎo)體之間將產(chǎn)生電動(dòng)力的相互作用，有這就是載流導(dǎo)體的電動(dòng)載流導(dǎo)體之間將產(chǎn)生電動(dòng)力的相互作用，有這就是載流導(dǎo)體的電動(dòng)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(jì)算，即作用于長(zhǎng)度沙瓦定律計(jì)算，即作用于長(zhǎng)度為為,通過(guò)電流為，并位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為，與該磁場(chǎng)的磁力線方向成角的載通過(guò)電流為，并位于磁感應(yīng)強(qiáng)度為，與該磁場(chǎng)的磁力線方向成角的載流導(dǎo)體上的電動(dòng)力：流導(dǎo)體上的電動(dòng)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(dòng)力，對(duì)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(dòng)力，對(duì)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?dòng)力而振動(dòng)，或者因電動(dòng)力所產(chǎn)生的應(yīng)電器的載流部分可能因?yàn)殡妱?dòng)力而振動(dòng)，或者因電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力兩根平行導(dǎo)體之間的電動(dòng)力 當(dāng)兩根平行導(dǎo)體的電流方向相反時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，兩根導(dǎo)體之間將產(chǎn)生吸力；式中式中 、 通過(guò)平行導(dǎo)體的電流通過(guò)平行導(dǎo)體的電流(A)； l

11、該段導(dǎo)體的長(zhǎng)度該段導(dǎo)體的長(zhǎng)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(shí)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(shí)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(jì)算將產(chǎn)生很大的誤差。在工程設(shè)計(jì)中，可以用形狀系數(shù)計(jì)算將產(chǎn)生很大的誤差。在工程設(shè)計(jì)中，可以用形狀系數(shù)K來(lái)修正。來(lái)修正。)(10227110101TaiaiuHuB)(102sin72112120Nali ilBidlBiFl1i2i)(102721NaliKiF9.2.2三相系統(tǒng)中導(dǎo)體間的電動(dòng)力三相系統(tǒng)中導(dǎo)體間的電動(dòng)力 在三相系統(tǒng)中，作用于每相導(dǎo)體上的電動(dòng)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(dòng)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(lái)決定。經(jīng)計(jì)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(lái)決定。經(jīng)計(jì)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(shí)電動(dòng)力的最大瞬時(shí)值：可求得三相系統(tǒng)三相短路時(shí)電動(dòng)力的最大瞬時(shí)值： 可以以此作為校驗(yàn)?zāi)妇€電動(dòng)力穩(wěn)定的依據(jù)?？梢砸源俗鳛樾ｒ?yàn)?zāi)妇€電動(dòng)力穩(wěn)定的依據(jù)。 計(jì)入振動(dòng)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(jì)入振動(dòng)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(dòng)系數(shù)。母線系統(tǒng)的振動(dòng)系數(shù)。 在進(jìn)行母線機(jī)械強(qiáng)度計(jì)算

13、時(shí)，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(jì)算時(shí)，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(gè)支柱絕緣子間的跨距相鄰兩個(gè)支柱絕緣子間的跨距(m)。 )(1176. 010)108 . 1(172. 52723maxNiaiaFchch )(172.52maxNiaFch).(10maxmaxmNlFMjujul 其最大計(jì)算應(yīng)力：其最大計(jì)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(cè)。可插有關(guān)手冊(cè)。 若母線最大計(jì)算應(yīng)力若母線最大計(jì)算應(yīng)力 則可以認(rèn)為短路時(shí)，母線在電動(dòng)力作用下是穩(wěn)定。則可以認(rèn)為短路時(shí)，母線在電動(dòng)力作用下是穩(wěn)定。 對(duì)于電器設(shè)備，制造廠提供了滿足電動(dòng)力穩(wěn)定條件的電流峰值對(duì)于電器設(shè)備，制造廠提供了滿足電動(dòng)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(lái)校驗(yàn)其動(dòng)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(shí)及以下時(shí)為為 ；當(dāng)額定電壓為；當(dāng)額定電壓為330500kV時(shí)為時(shí)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(guò)一般不超過(guò) ，因此在選擇設(shè)備時(shí)，一般可按照電器和電纜

16、的額定電，因此在選擇設(shè)備時(shí)，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(dòng)力，對(duì)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(dòng)力，對(duì)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?dòng)力而振動(dòng)，或者因電動(dòng)力所產(chǎn)生的應(yīng)力電器的載流部分可能因?yàn)殡妱?dòng)力而振動(dòng)，或者因電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(zhǎng)下，導(dǎo)體和電器的長(zhǎng)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(shí)時(shí),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(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的上最大一臺(tái)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(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí),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(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)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(shí)在選

19、擇電器時(shí),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(jí)、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆厚度等環(huán)境條件超過(guò)污穢等級(jí)、海拔高度、地震強(qiáng)度和覆厚度等環(huán)境條件超過(guò) 一般電器使用條件一般電器使用條件時(shí)時(shí),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(shí)不等時(shí),其長(zhǎng)期允許電流其長(zhǎng)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(shí)時(shí), 。 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(guò)時(shí)短路電流通過(guò)時(shí), 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(guò)允許值應(yīng)不超過(guò)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(shí)導(dǎo)體和電氣設(shè)備允許的熱效應(yīng)；短路時(shí)導(dǎo)體和電氣設(shè)備允許的熱效應(yīng)； 時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的短時(shí)熱穩(wěn)定電流時(shí)間內(nèi)允許通過(guò)的短時(shí)熱穩(wěn)定電流(或短時(shí)耐受電流或短時(shí)耐受電流) 。drQQ tItIrxjz22dQrQrI9.3.2.2

21、電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn) 電動(dòng)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(dòng)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(dòng)穩(wěn)定。滿亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為：足動(dòng)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(guò)穩(wěn)定電流的幅值和有效值。允許通過(guò)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(dòng)穩(wěn)定：下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)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(shí)間保證其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)穩(wěn)定。亦可不驗(yàn)算動(dòng)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(dòng)、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(dòng)、熱穩(wěn)定 dwcjiidwcjIIi cji cjIdwidwI9.3.2.3短路電流計(jì)算條件短路電流計(jì)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(shí)期內(nèi)適應(yīng)系統(tǒng)發(fā)展需要并在一定時(shí)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(jì)算短路點(diǎn)。計(jì)算短路點(diǎn)。 以以P185頁(yè)圖頁(yè)圖9-9為例，將短路計(jì)算點(diǎn)的選擇方法說(shuō)明為例，將短路計(jì)算點(diǎn)的選擇方法說(shuō)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(jì)算時(shí)間短路計(jì)算時(shí)間 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定和開(kāi)斷電流時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定和開(kāi)斷電流時(shí)，還必須合理地確定短路計(jì)算時(shí)間。驗(yàn)算熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間熱穩(wěn)定的短路計(jì)算時(shí)間 為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 和相應(yīng)斷路器的全開(kāi)斷計(jì)時(shí)和相應(yīng)斷路器

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

25、器、隔離開(kāi)關(guān)及高壓熔斷器可按照表里9-4各項(xiàng)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(kāi)斷電流選擇按開(kāi)斷電流選擇 高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流應(yīng)滿足：高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流應(yīng)滿足： 式中式中 高壓斷路器觸頭實(shí)際開(kāi)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(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量有效值。 當(dāng)當(dāng)斷路器的額定開(kāi)斷電流較系統(tǒng)的短路電流大很多時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì)斷路器的額定開(kāi)斷電流較系統(tǒng)的短路電流

26、大很多時(shí)，為簡(jiǎn)化計(jì) 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(duì)于中、慢速斷路器，由于開(kāi)斷時(shí)間長(zhǎng)，可用上述公式計(jì)算，對(duì)于使用對(duì)于中、慢速斷路器，由于開(kāi)斷時(shí)間長(zhǎng)，可用上述公式計(jì)算，對(duì)于使用快速保護(hù)和高速斷路器者，其開(kāi)斷時(shí)間小于快速保護(hù)和高速斷路器者，其開(kāi)斷時(shí)間小于0.1s，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量的路電流的非周期分量可能超過(guò)周期分量的20%，因此其開(kāi)斷短路電流應(yīng)計(jì)及，因此其開(kāi)斷短路電流應(yīng)計(jì)及非周期分量的影響。短路全電流應(yīng)按下式計(jì)算：非周期分量的影響。短路全電流應(yīng)按下式計(jì)算： 式中式中 開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量有

27、效值，開(kāi)斷瞬間的短路電流周期分量有效值， 當(dāng)開(kāi)斷時(shí)間小于當(dāng)開(kāi)斷時(shí)間小于0.1s時(shí)，時(shí)， ； 開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間（開(kāi)斷計(jì)算時(shí)間（s）；）； 非周期分量衰減時(shí)間常數(shù)（非周期分量衰減時(shí)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(shí)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(shí)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(huì)大于額定動(dòng)穩(wěn)定電流一般斷路器額定電關(guān)合電流不會(huì)大于額定動(dòng)穩(wěn)定電流 c ，因，因此此 ，則，則 。 高壓斷路器的操動(dòng)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?dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分?jǐn)嗦菲饔须姶攀健椈勺R(shí)或液壓等幾種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。路器有電磁式、彈簧識(shí)或液壓等幾種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。9.4.2隔離開(kāi)關(guān)的選擇隔離開(kāi)關(guān)的選擇 隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)條件如表隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)條件如表9-4所示。屋外隔離開(kāi)關(guān)的型式所示。屋外隔離開(kāi)關(guān)的型式較多，它對(duì)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(duì)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(shuō)明。為例進(jìn)行說(shuō)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(jì)算公式如表表高壓熔斷器的選擇、校驗(yàn)條件和計(jì)算公式如表表9-4所示。在選擇時(shí)應(yīng)注所示。在選擇時(shí)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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?cái)?，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?cái)?，致使熔斷器熔斷時(shí)產(chǎn)生過(guò)電壓。器熔斷時(shí)產(chǎn)生過(guò)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(guò)變壓器勵(lì)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(guò)變壓器勵(lì)磁涌流和保護(hù)范圍以外的短路及電機(jī)自起動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)圍以外的短路及電機(jī)自起動(dòng)等沖擊電流時(shí)誤動(dòng)作，保護(hù)35kV以下電力變壓器以下電力變壓器的高壓的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇：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(jì)電動(dòng)機(jī)

32、自起動(dòng)時(shí)，可靠系數(shù)，不計(jì)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)， ，考慮，考慮 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí)，自起動(dòng)時(shí)， ； 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(guò)程中產(chǎn)生涌流時(shí)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(guò)程中產(chǎn)生涌流時(shí)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(duì)限流可靠系數(shù)，對(duì)限流高壓熔斷器，高壓熔斷器， 當(dāng)一臺(tái)電力電容器時(shí)，當(dāng)一臺(tái)電力電容器時(shí)， ， 當(dāng)一組電力電容器時(shí)時(shí)，當(dāng)一組電力電容器時(shí)時(shí)， ； 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 .