电气设备的选择

第六章电气设备的选择

6．1 电气设备选择的一般原则

6．1．1 按正常工作条件选择电气设备

1）电气设备的额定电压

2）电气设备的额定电流

3）电气设备的型号

6．1．2 按短路情况进行校验

1）短路热稳定校验

I2t ima<=I2t t

2）短路动稳定校验

i sh<=i max

I sh<=I max

3)开关设备断流能力校验

S OFF>=S KMAX

I OFF>=I(3)K MAX

6．1．3常用电气设备的选择及校验项目

6．2高压开关设备的选择

高压断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器的选择条件基本相同。除了按电压、电流、装置类型选择，校验热、动稳定性外，对高压断路器、负荷开关和熔断器还应校验其开断能力。

6．2．1 高压断路器的选择

1）断路器的种类和类型

少油断路器、真空断路器、SF6断路器。

2）开断电流能力

I OFF>=I11

S OFF>=S11

3）短路关合电流的选择

为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流需满足

i mc>=i sh

6．2．2 高压隔离开关的选择

高压隔离开关的选择和校验同高压断路器差不多。

例：试选择图书6.2.1所示变压器10.5KV侧高压断路器QF和高压隔离开关QS.已知图中K点短路时I11=4.8KA,继电保护动作时间为t ac=1s.拟采用快速开断的高压断路器,其固有分闸时间t tr=0.1秒,采用弹簧操作机构.

35/10.5KV 10.5KV母线

K

解:变压器计算电流按变压器的额定电流计算

8000

439.9

1.732*10.5

CA

I A

===

短路冲击电流的冲击值:11

2.55 2.55*4.812.24

sh

i I KA

===

短路容量

: 1187.92

K

S S MVA

==

短路电流假想时间:t imar=t ac+t tr=1+0.1=1.1s

根据上述计算参数结合具体的情况选择条件,初步选择ZN12-10I型630A

6．2．3 高压熔断器的选择

应根椐负荷的大小、重要程度、短路电流大小、使用环境及安装条件等综合考虑决定。

1）额定电压选择

2）熔断器熔体额定电流选择

熔断器额定电流应大于或等于熔体额定电流，即

I N•FU>=I N•FE

此外熔体额定电流应必须满足以下几个条件。

A、正常工作时熔体不应该熔断，即要求熔体额定电流大于或等到于通过熔体的最大工作电流。

In•fu>=Iw•max

B、电动机启动时，熔断器的熔体在尖峰电流I PK的作用下不应熔断。

I N•FE>=K•I PK

式中：

K——计算糸数。当电动机的启动时间T ST小于3秒，K取0.25—0.4;当T ST 在3—8秒时,K取0.35—0.5;当T ST大于8秒或电动机为频繁启动,反接制动时,K 取0.5—0.6

对于单台电动机的启动,尖峰电流即为电动机的启动电流;多台电动机运行的线路,如果是同时启动,尖峰电流为所有电动机的启动电流之和,如果不同时启动,其尖峰电流为取超过工作电流最大一台的启动电流与其它(N-1)台计算电流之和.

C、熔断器保护变压器时,熔体额定电流的选择.对于6—10KV的变压器,凡容

量在1000KV A及以下者,均可采用熔断器作为变压器的短路及过载保护,其熔体

额定电流I N

•FE 可取变压器的一次侧额定电流的(1.4—2)I1

•NT

.

D、熔断器之间保护选择性配合.低压网络中用熔断器作为保护时,为了保证断器保护性动作的选择性,一般要求熔断器的熔体额定电流比下级的熔体额定电流大两级以上.

E、熔断器熔体额定电流与导线或电缆之间的配合.为了保证明线路在过载或短路时,熔断器熔体未熔断前,导线或电缆不至于过热而损坏,一般要求满足

I N•FE<=K OL Ial

式中：

Ial为导线的载流量

K OL导线或电缆的允许短时过负荷糸数

一般情况下若熔断器仅作为短路保护时，且导线是明敷设，K OL取1.5;若导线是穿管或电缆时, K OL取2.5;若熔断器作为短路和过负荷保护时, K OL取0.8—1

3)熔断器极限熔断电流或极限熔断容量的校验

A、对有限流作用的熔断器，由于它们在短路电流到达冲击值前熔断，因此可按下式校验断流能力

I OFF>=I11

S OFF>=S11

B、对无限流作用的熔断器，由于它们在短路电流到达冲击值后熔断，因此可按下式校验断流能力

I OFF>=I SH

S OFF>=S SH

C、对有断流容量上、下限的熔断器，其断流容量的上限值按A项计算；其中断流容量的下限值，在小电流接地糸统中，按下式计算

I OFF•min<=I (2)k•min或S OFF•min<=S (2)k•min

I OFF•min和S OFF•min为熔断器的开断电流和断流容量的下限值

I (2)k•min和S (2)k•min为最小运行方式下熔断器保护线路末端两相短路电流的有效值和短路容量

4）熔断器保护灵敏度的校验

为了保证熔断器在其保护范围内发生故障时可靠地熔断，因此要求满足

I k•min>=(4—7) I N•FE

6．3 低压开关电器选择

6．3．1 低压断路器的选择

1、低压断路器种类和类型

低压断路器也称为自动空气开关，常用于电气设备的过载、欠压、失压和短路保护。按用途分为：

1）配电用断路器，主要用于电源总开关和靠近变压器的干线和支线，具有瞬时、短延时、长延时保护，电流较大；

2）电动机保护用断路器

3）照明用断路器，主要用于照明线路、二次回路，具有瞬时和长延时保护，电流较小。

4）漏电保护用。一般电流在200A以下，漏电电流大于30毫安，就会自分闸。