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文檔簡介
§5.1電氣設備選擇的一般原則電氣設備的選擇應滿足:在正常工作時安全可靠,在短路故障時不至損壞;開關(guān)設備具有足夠的斷流能力,環(huán)境適應性等。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(一)按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設備1.按工作電壓選擇電氣設備的額定電壓2.按最大負荷電流選擇電氣設備的額定電流3.
根據(jù)電氣裝置所在位置、使用環(huán)境和工作條件,選擇電氣設備型號
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(二)按短路條件校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定1.動穩(wěn)定校驗
2.熱穩(wěn)定校驗
3.短路電流計算條件
4.短路計算時間
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo
(三)開關(guān)電器必須校驗斷流能力
開關(guān)電器設備的斷流容量不小于安裝地點最大三相短路容量。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo§5.2
高壓開關(guān)電器的選擇
高壓開關(guān)電器主要指(1)高壓斷路器(2)高壓熔斷器(3)高壓隔離開關(guān)(4)高壓負荷開關(guān)。1.根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件選擇設備的型號2.按正常條件選擇設備的額定電壓和額定電流
3.動穩(wěn)定校驗
4.熱穩(wěn)定校驗
5.開關(guān)電器斷流能力校驗
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(一)高壓斷路器的選擇
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章根據(jù)斷路器使用場合、環(huán)境條件來選擇型號,然后再選擇額定電壓、額定電流值,最后校驗動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和斷流容量。CompanyLogo(二)高壓隔離開關(guān)選擇
隔離開關(guān)主要用于電氣隔離,不能分斷正常負荷電流和短路電流。故隔離開關(guān)只需要選擇額定電壓和額定電流,校驗動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章隔離開關(guān)選型參考表CompanyLogo(三)高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器有戶內(nèi)和戶外兩種,熔斷器的額定電壓一般不超過35kV。熔斷器沒有觸頭,而且分斷短路電流后熔體熔斷,故不必校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定,僅校驗斷流能力。高壓熔斷器按額定電壓、額定電流、開斷電流和選擇性等項來選擇和校驗。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(三)高壓熔斷器的選擇
1.保護線路的熔斷器的選擇(5)熔斷器斷流能力校驗
①對限流式熔斷器(RN1型),其斷流能力I∝應滿足:
I∝≥I"(3)
(I"(3)為熔斷器安裝地點的三相次暫態(tài)短路電流的有效值。)
②對非限流式熔斷器(RW型),其斷流能力應大于三相短路沖擊電流有效值:
I∝≥Ish(3)
③對斷流能力有下限值的熔斷器(RW型)還應滿足:
I∝.min≤IK(2)
(I∝.min為熔斷器分斷電流下限值;Ik(2)為線路末端兩相短路電流。)
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(三)高壓熔斷器的選擇2.保護電力變壓器的熔斷器熔體電流選擇
(1)熔斷器型號的選擇
戶內(nèi)熔斷器選擇RN1型,戶外熔斷器選擇RW型。(2)熔體額定電流IN.FE的選擇(考慮變壓器過負荷20%、變壓器低壓側(cè)尖峰電流、電機自啟動等影響)
熔斷器熔體額定電流應滿足:IN.FE=(1.5~2.0)I1N.T
IN.FE-熔斷器熔體額定電流;I1N.T-變壓器一次繞組額定電流。
3.保護電壓互感器短路的熔斷器選擇
因電壓互感器二次側(cè)電流很小,故選擇RN2型專用熔斷器,其熔體額定電流為0.5A。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(三)高壓熔斷器的選擇4.熔斷器選擇性校驗為了保證前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源(或負荷)保護裝置之間動作的選擇性,應進行熔體選擇性校驗。各種型號熔斷器的熔體熔斷時間可由制造廠提供的安秒特性曲線上查出。如圖所示,兩個不同熔體的安秒特性曲線(IN.FE1<IN.FE2),同一電流同時通過此二熔體時,熔體1先熔斷。所以,為了保證動作的選擇性,前一級熔體應采用熔體1,后一級熔體應采用熔體2。對于保護電壓互感器用的高壓熔斷器,只需按額定電壓及斷流容量兩項來選擇。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo2.電流互感器的選擇(1)電流互感器型號的選擇
根據(jù)安裝地點和工作要求選擇電流互感器的型號。(2)電流互感器額定電壓的選擇
電流互感器額定電壓應不低于裝設點線路額定電壓。(3)電流互感器變比選擇
根據(jù)一次負荷計算電流Ic選擇電流互感器變比。電流互感器一次側(cè)額定電流有20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、1200、1500、2000(A)等多種規(guī)格,二次側(cè)額定電流均為5A。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章計量用的電流互感器變比選擇應使其一次電流不小于線路的計算電流IC;保護用的電流互感器為保證其準確度的要求,變比可選擇大一些。CompanyLogo(二)電壓互感器選擇電壓互感器的選擇如下:
1.按裝設點環(huán)境及工作要求選擇電壓互感器型號。2.電壓互感器的額定電壓應不低于裝設點線路額定電壓。3.按測量儀表對電壓互感器準確度要求選擇并校驗準確度。計量用電壓互感器準確度選0.5級以上,測量用的準確度選1.0~3.0級,保護用的準確度為3P級和6P級。
準確度校驗:二次側(cè)負荷S2應不大于電壓互感器二次側(cè)額定容量,即
S2≤S2N
和
分別為儀表、繼電器電壓線圈消耗的總有功功率和總無功功率。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo§5.4
母線、支柱絕緣子和穿墻套管選擇(一)母線的選擇
母線都用支柱絕緣子固定在開關(guān)柜上,因而無電壓要求。1.型號選擇母線的種類有矩形母線和管形母線,母線的材料有銅、鋁。目前變電所的母線除大電流采用銅母線以外,一般盡量采用鋁母線。變配電所高壓開關(guān)柜上的高壓母線,通常選用硬鋁矩形母線(LMY)。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(一)母線的選擇2.母線截面選擇
(1)對一般匯流母線按計算電流選擇母線截面
Ial≥Ic式中,Ial—匯流母線允許的載流量(A);Ic—匯集到母線上的計算電流(A)
(2)對年平均負荷、傳輸容量較大時,宜按經(jīng)濟電流密度選擇母線截面
Sec=Ic/jec式中,jec為經(jīng)濟電流密度,Sec為母線經(jīng)濟截面積。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo3.硬母線動穩(wěn)定校驗——對母線機械強度的校驗
σal≥σc
式中,σal為母線最大允許應力(Pa),硬鋁母線(LMY)σal=70Mpa,硬銅母線(TMY)σal=140Mpa;σc為母線短路時沖擊電流ish(3)產(chǎn)生的最大應力。計算公式為:
σc=M/W式中,M為母線通過ish(3)時受到的彎曲力矩;W為母線截面系數(shù)。
M=Fc(3)·l
/K式中,F(xiàn)c(3)為三相短路時中間相受到的最大計算電動力(N);l為檔距(m);K為系數(shù),當母線檔數(shù)為1~2檔時,K=8,當母線檔數(shù)為大于2檔時,K=10。
W=b2·h/6式中,b為母線截面水平寬度(m);h為母線截面垂直高度(m)。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo4.母線熱穩(wěn)定校驗母線截面積不小于熱穩(wěn)定最小允許截面積Smin,即
式中,I∞(3)為三相短路穩(wěn)態(tài)電流(A),tima為假想時間(s);C為導體的熱穩(wěn)定計算系數(shù)。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章5.母線著色(1)母線著色的作用:
①可以增加母線的熱輻射能力,便于導線散熱。
②便于區(qū)分三相交流母線的相序及直流母線的極性等。
③母線著色可防止母線的腐蝕。
(2)母線顏色的規(guī)定。
按照我國技術(shù)規(guī)范規(guī)定:三相交流母線A相著黃色,B相著綠色、C相著紅色,中性線不接地時著紫色,中性線接地時著黑色。在直流母線中,正極著褚色,負極著藍色。CompanyLogo
(二)支柱絕緣子的選擇
支柱絕緣子的型號及有關(guān)參數(shù)見表5-4。應按下列條件選擇:
(1)按使用場所(戶內(nèi)、戶外)選擇型號;(2)選擇額定電壓;
(3)校驗動穩(wěn)定
FC(3)≤KFal
式中,F(xiàn)al為支柱絕緣子最大允許機械破壞負荷(見表5-4);按彎曲破壞負荷計算時,K=0.6,按拉伸破壞負荷計算時,K=1;Fc(3)為短路時沖擊電流作用在絕緣子上的計算力,母線在絕緣子上平放時,按Fc(3)=F(3)計算,母線豎放時,則Fc(3)=1.4F(3)。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(三)穿墻套管的選擇(1)使用場所選擇型號;(2)選擇額定電壓;(3)選擇額定電流(4)校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定
①動穩(wěn)定校驗Fc≤0.6Fal
Fc=K(l1+l2)/a·ish
(3)2×10-7N式中,
Fc為三相短路沖擊電流作用于穿墻套管上的計算力(N);Fal為穿墻套管允許的最大抗彎破壞負荷(N);l1為穿墻套管與最近一個支柱絕緣子之間的距離(m),l2為套管本身的長度(m),a為相間距離,K=
0.862。
②熱穩(wěn)定校驗:
I∞(3)2tima≤It
2·t式中,It為熱短時的電流有效值;t為熱穩(wěn)定短路電流有效值試驗時間。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo§5.6
低壓熔斷器選擇(一)低壓熔斷器選擇(1)根據(jù)工作環(huán)境條件要求選擇熔斷器的型號;(2)熔斷器的額定電壓應不低于保護線路的額定電壓;(3)熔斷器的額定電流應不小于其熔體的額定電流,即
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo5.7
低壓斷路器選擇一、低壓斷路器選擇的一般原則
(1)低壓斷路器的型號及操作機構(gòu)形式應符合工作環(huán)境、保護性能等方面的要求;(2)額定電壓應不低于裝設地點線路的額定電壓;(3)額定電流應不小于它所能安裝的最大脫扣器的額定電流;(4)短路斷流能力應不小于線路中最大的短路電流。在校驗斷流能力時,線路最大的短路電流應是指IK(3)或Ish(3)(ish(3)),①對萬能式(DW型)斷路器,其分斷時間在0.02S以上時,即:
②對塑殼式(DZ型或其他型號)斷路器,其分斷時間在0.02S以下時,
I∝≥I"(3)第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章≥≥或CompanyLogo二、低壓斷路器脫扣器的選擇和整定(一)過電流脫扣器的選擇和整定1、過電流脫扣器額定電流的選擇:
2、過電流脫扣器動作電流的整定過流脫扣器動作電流按照其額定電流的整數(shù)倍整定,即整定倍數(shù)可以分級或連續(xù)調(diào)節(jié)。
(1)瞬時過電流脫扣器動作電流IOP(0)
:
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章IN·OR≥ICIOP(0)≥Krel·IPKK·IN≥IOPCompanyLogo(2)短延時過流脫扣器動作電流IOP(S)和動作時間的整定:
動作時間一般不超過1s,通常分為0.2、0.4、0.6秒三級。(具體分級參見產(chǎn)品手冊)(3)長延時過流脫扣器動作電流和動作時間整定:
長延時過流脫扣器用于過負荷保護,動作時間為反時限特性。動作時間在1~2h。
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章IOP(S)≥Krel·IPK(其中Krel=1.2)IOP(1)≥Krel·IC(其中Krel=1.1)(4)過流脫扣器與配電線路的配合要求
IOP≤KOL·Ial
式中,Ial為絕緣導線或電纜的允許載流量,KOL為導線或電纜允許的短時過負荷系數(shù)。對瞬時和短延時過流脫扣器KOL=4.5,對長延時過流脫扣器
KOL=1。對有爆炸氣體區(qū)域內(nèi)的配電線路KOL=0.8。
當上述要求得不到滿足時,可改選脫扣器動作電流,或增大配電線路導線截面。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo(二)低壓斷路器熱脫扣器的選擇和整定
1、熱脫扣器的額定電流應不小于線路最大計算負荷電流IC,即
IN.R≥IC
2、熱脫扣器的動作電流整定:動作電流應線路最大計算負荷電流來整定
IOP.TR≥Krel.IC
(Krel
1.1,并在調(diào)試中修改。)(三)欠電壓脫扣器和分勵脫扣器選擇
欠電壓脫扣器主要用于欠壓或失壓保護,當電壓下降至(0.35~0.7)UN時便能動作。分勵脫扣器主要用于斷路器的分閘操作,在(0.85~1.1)UN時便能可靠動作。第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章第十章第十一章CompanyLogo三、前后級低壓斷路器之間選擇性配合(一)動作電流選擇性配合:
前一級的動作電流大于后一級動作電流的1.2倍,即:
(二)動作時間選擇性配合:1、如果后一級(靠近負載)采用瞬時過流脫扣器,則前一級(靠近電源)要求采用短延時過流脫扣器;2、如果前后級都采用短延時脫扣器,則前一級短延時
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