电气设备的选择(1)
常用建筑电气设备及选择(1)
常用建筑电气设备及选择(1)
建筑电气设备是现代建筑必不可少的基础设施，它们为建筑提供了必
要的电力、照明、通讯和安全功能。
因此，对于建筑电气设备的选择
和应用非常重要。
下面将介绍常用的建筑电气设备及它们的选择。
一、电力设备
1.变压器：建筑用电是低压，而供电系统一般为高压，因此需要用变
压器将高压电转换为低压电。
选择变压器时，需考虑建筑的总用电量
及电压负载。
2.发电机：做为备用电源，一旦停电会自动启动，为建筑提供电力，
通常用于商业、医院、银行等需要24小时不间断供电的场所。
3.低压配电箱：将变压器所提供的低压电送到建筑的各个电器设备中。
二、照明设备
1.荧光灯：能有效节省能源，且使用寿命长，可以达到使建筑有光照
度的要求。
2. 智能照明系统：通过电脑或手机控制，可以随时调节照明的亮度、
颜色和时间。
三、通讯设备
1.电话系统：为了方便联系和提高工作效率，无线电话系统和高清晰
度视频电话都是现代建筑所必备的通讯设备。
2.网络系统：为了方便办公和生活，需要在建筑中部署无线局域网，能够满足建筑内的无线覆盖和提供快速的网络连接。
四、安全设备
1.监控系统：监控系统可以在建筑范围内监视任何可疑活动，在建筑周围安装红外监控器可以检测所有进出建筑的人，报警系统能及时发出警示。
2.火灾系统：火警自动报警系统能够及时发现危险，发警报，保障人员安全从而降低火灾的危害性。
总之，在建设建筑时，要根据所需的功能要求选择不同的建筑电气设备，这样才能建造出高品质的现代化建筑，并为人们的生活和工作提供更好的设施环境。
电气设备的选择原则
一、电气设备选择的基本原则1、按正常工作条件选择电气设备2、1、电气设备型式的选择选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境。
另外，根据施工安装的要求，或运行操作的要求，或维护检修的要求，电气设备又有各种不同的型式可供选择。
2、电气设备电压的选择选择电气设备时，应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压，即：3、UN ≥Uet4、3、电气设备额定电流的选择5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流，即6、IN ≥Iet7、我国目前所生产的电气设备，设计师取周围空气温度为40℃作为计算值，如装置地点周围空气温度低于40℃时，每低1℃，则电气设备（如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等）的允许工作电流可以比额定值增大0.5%，但总共增大的值不能超过20%。
8、按短路条件校验电气设备1、电气设备的热稳定性校验电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的，在工程上常采用下式来做热稳定性校验，即I2t t ≥I2∞t j≤I t√t/t j或I∞式中I t ——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流，这个电流是在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许温度的电流（kA）；t ――与I t相对应的时间，通常规定为1s、4s、5s或10s ；I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值（kA）；t j ――家乡时间（s），参见第四章第六节。
2. 动稳定校验断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求I max ≥I shi max ≥i sh式中I max、i max ――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅值（kA）；I sh、i sh ――按三项短路电流计算所得的短路全电流的有效值和冲击电流值（kA）。
3. 开关电器的断流能力的检验高压断路器、低压断路器和熔断器等设备，应当具备在最严重的短路状态下切断故障电流的能力。
第十一章电气设备选择及短路电流限制(1)
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 第十一章电气设备选择及短路电流限制(1) 第十一章电气设备选择及短路电流限制教学目的及要求 1. 掌握短路电流电动力效应和短路电流的热效应 2. 掌握电气设备的一般选择条件 1. 了解成套配电装置特点。
本章重点 1．配电装置的分类和要求； 2. 屋内外配电的特点、类型和布置要求。
本章难点 1. 配电装置的分类和要求 2. 屋内外配电的特点、类型和布置要求教学内容第一节短路电流的效应一、短路电流电动力效应 1. 电动力: 载流导体在相邻载流导体产生的磁场中所受的电磁力。
2. 电动力的危害: 引起载流导体变形、绝缘子损坏，甚至于会造成新的短路故障。
3. 两平行导体间最大的电动力: 电动力的方向：同吸；反斥。
4. 两相短路时平行导体间的最大电动力5. 三相短路时平行导体之间的最大电动力边缘相 U 相与中间相 V 相导体所承受的最大电动力、分别为：发生三相短路后，母线为三相水平布置时中间相导体所承受的电动力最大。
6. 短路电流电动力效验电力系统中同一地点发生不同种类的短路时，导体所承受三相短路时的最大电动721102=aLi1 / 15ifKF( )2( )2k72102=aLiF( )3U( )3k721061. 1=aLiF( )3V( )3k721073. 1=aLiF15. 1/) 2 () 3 (=FF力比两相短路时的最大电动力大 15％。
因此，在校验导体的最大电动力时，按三相短路的最严重情况考虑。
二、短路电流的热效应 1. 电气设备发热的原因电气设备在工作中，由于自身的有功功率损耗，引起电气设备的发热。
包括电阻损耗、介质损耗 2. 导体发热种类长期发热：正常工作电流在较长时间内所引起的发热。
35KV变电站电气设备的选择
35KV变电站电气设备的选择3.3.1概述正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。
在进行设备选择时，应根据工程的实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而准确的采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。
应满足正常运行、维修。
短路和过电压情况下的要求，并考虑长期的发展。
按当地环境条件检验核对。
应力求技术先进和经济合理，与整个工程的建设标准应协调一致；同类设备应尽量减少品种。
选用的新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格，在特殊情况下，用未经正式鉴定的心产品时，应经上级批准。
选择的高电压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压和过电流的情况下保持正常运行。
电气设备选择的一般要求：（1）应满足正常运行、检修以及短路和过电压情况下的工作要求。
即满足工作要求。
（2）应按当地环境进行校核。
即适应环境条件。
（3）应力求技术先进和经济合理。
即先进合理。
（4）应与整个工程的建设标准协调一致。
即整体协调。
（5）应适当考虑发展，留有一定裕量。
即适应发展。
3.3.2高压断路器的选择一.短路器选择的具体技术条件（1）电压：U max≥Ug；（2）电流：I N≥I max；（3）开断电流：I"≤I kd，其中I kd为断路器额定开断电流；（4）关合电流：i sh≤I gh；（5）动稳定：i sh≤i es；（6）热稳定：Q k≤I t2t，其中Q k=I∞2t 。
二.35KV侧断路器的选择及校验检验过程如下： （1）额定电压：U N ≥Ug ； U N =40.5KV , Ug=35KV 所以U N ≥Ug ，满足要求。
（2）额定电流：I N ≥I max ；I N =KA U P N 561.08.05.403103000005.1cos 305.13=⨯⨯⨯⨯=-θ其中P ——线路最大有功负荷，KW ； U N ——线路额定电压，KV ；cos θ——线路最大负荷时的功率因数。
电气设备的选择
电气设备的选择(总25页)本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March5 电气设备的选择电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。
正确选择电气设备是电气主接线和配电装置达到安全、可靠、经济运行的重要条件。
在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电气设备。
尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求确是一致的。
电气设备要可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验动、热稳定性。
本设计，电气设备的选择包括：断路器和隔离开关的选择，电流、电压互感器的选择、导线的选择。
电气设备选择的一般原则在变电所中，电气设备的种类很多，它们的工作条件和运行要求各不相同，但选择这些电气设备的基本要求确实一致的。
选择电气设备的一般条件是：保证电气设备在正常工作条件不能可靠工作，而在短路情况下不被破坏。
即按长期工作条件进行选择，按短路情况进行校验。
1.按正常工作条件选择电气设备按正常工作条件选择，主要包括以下几个方面：（1）使用环境条件：主要包括设备的安装地点、环境温度、海拔、相对湿度等，还要考虑防尘、防腐、防爆、防火等要求。
即根据安装地点的坏境不同，可以分为室内型和室外型两种。
（2）额定电压：电气设备的额定电压应要不小于设备安装地点电网的最高工作电压，即：（3）额定电流：电气设备的额定电流应不小于设备正常工作时的最大负荷电流，即：目前，我国生产的电气设备是按环境温度设计的，如果安装地点的实际环境温度，则额定电流应乘以温度校正系数式中，为电气设备长期工作时的最高允许温度；为设备安装地点的实际环境温度。
电气设备的最大长期工作电流，取线路的计算电流或变压器的额定电流。
2.按短路情况进行校验（1）动稳定校验：动稳定是指电气设备承受短路电流力效应的能力，满足动稳定的条件是：或式中，、分别为电气设备允许通过的最大电流峰值和有效值；、分别为设备安装地点短路冲击电流的峰值和有效值。
电气设备的选择
θ 2、短路导体最高温升 k 的 计算
I Rθ dt = mCθ dθ
2 kt
ρmC0 θk (1+ βθ ) 1 t1 2 Ikt dt = 2 ∫t ∫θl (1+αθ ) dθ S 0 ρ0
t1 1 2 QK = ∫ I kt d Qk = AK − AL 2 t0 S ρ m C0 α − β β AK = α 2 ln (1 + αθ K ) + α θ K ρ0 ρ m C0 α − β β AL = α 2 ln (1 + αθ L ) + α θ L ρ0
ri ---母线弯曲时的惯性半径(cm); L ---母线跨距(cm); ε---材料系数，铜为1.14×104，铜为1.55×104 ，铜为 1.64×104 。
ri f1 = 112 × 2 ε L
L 2 Fmax = 1.73 × β × ish ×10−7 ( N ) a 电动力的振动频率为50Hz和100Hz。导体的固有振动 频率低于30Hz或高于160Hz时，β约等于1，既不考虑共 振影响。
(pa )
条间距离为2倍的b值时，无论每相两条矩形导 其他情况下的Wb ，可查母线截面系数计算表求取。
例题：5-1 二、电力电缆选择 电力电缆选择和校验项目： 电缆芯线材料及型号 额定电压 截面选择 允许电压降校验 热稳定校验。 1、电缆芯线材料及型号选择
导体在正常和短路时的最高允许温度及热稳定系数
第二节 电气设备选择的一般条件
电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进 行选择，并按短路状态来校验热稳定性和动稳定性。 一、按正常工作条件选择 1、额定电压选择 所选设备的额定电压UN应不低于装置地点电网额定 电压UNS。 UN ≥ UNS 2、额定电流选择 所选设备的额定电流IN应不小于该回路在各种合理 运行方式下的最大持续工作电流Imax，即 ΙN ≥ Ιmax 需要注意的情况见P154。
第五章电气设备的选择介绍
3.硬母线动稳定校验
短路时母线承受很大的电动力，必须按照母线的机械强度校 验其动稳定。即：σal ≥ σc 式中，σal为母线最大允许应力(Pa)，σc为母线短路时冲击电 流ish(3)产生的最大计算应力。 计算公式为： σc = M / W 式中，M为母线通过ish(3)时受到的弯曲力矩；W为母线截面 系数。 M = Fc(3) · l/K 式中， Fc(3)为三相短路时中间相受到的最大计算电动力(N)； l为档距 (m)；K为系数,当母线档数为1~2档时，K=8，当母 线档数为大于2档时，K=10。 W = b2· h/6 式中，b为母线截面水平宽度(m)；h为母线截面垂直高度(m)。
UW.N IC ish(3) I∞2×tim
a
GN19-12/400是否满足？
5.2.3 高压熔断器的选择
1．保护线路的熔断器的选择 (1) 熔断器的额定电压应不低于其所在系统的额定电压 UN•FU≥UN•s （2）熔体额定电流IN•FE 不小于线路计算电流 IN•FE ≥ IC （3）熔断器额定电流不小于熔体额定电流 IN•FU ≥ IN•FE （4）熔断器断流能力校验 ①对限流式熔断器(RN1型),其额定短路分断电流（有效值）ICS应 满足: ICS ≥ I" (3) 式中，I"(3)为熔断器安装地点的三相次暂态短路电流的有效值。 ②对非限流式熔断器(RW型),其断流能力应大于三相短路冲击电流 有效值： ICS.max ≥Ish(3) ③对断流能力有下限值的熔断器(RW型)还应满足: ICS•min ≤ IK(2) 式中,ICS•min为熔断器额定短路分断电流下限值；Ik(2)为线路末端 两相短路电流。
≥
I∞2×tima
合格
返回
5.2.2 高压隔离开关选择
电气设备选择
I t t I t jx 或
2 2
It I
t jx
4.13.1 电气设备的选择原则与方法
（2）电动力稳定校验 电动力稳定是导体和电器承受短路电流机械 效应的能力，亦称动稳定。动稳定校验应以三 相短路电流为计算类型，并应满足下式要求： （3） （3） I max I imp 或 i max iimp （4-14-5） i 式中 I 、 ──厂家规定的电气设备极限通过电 流的有效值和峰值，kA； I i 、 ──按三相短路计算所得的冲击电流 的有效值和瞬时值，kA；
f
式中
C
（4-14-10） ──热稳定系数，与导体材料、结构及最 高允许温度、长期工作额定温度有关。
4.13.2 硬母线的选择与校验
（3）动稳定校验 1）单条母线的应力按照母线在支持绝缘子上 固定的形式，通常假定母线为自由支承在绝缘子 上的多跨距、载荷均匀分布的梁，在电动力的作 用下，母线所受的最大弯矩。 当矩形导体水平置放时，为避免导体因自重而 过分弯曲，所选取的跨距一般不超过1.5～2m。 考虑到绝缘子支座及引下线安装方便，常选取绝 缘子跨距等于配电装置间隔宽度。 2）当母线由多条组成时，母线上的最大机械 应力由相间作用应力和同相各条间的作用力合成。
4.13.1 电气设备的选择原则与方法
（2）额定电流 电气设备的额定电流是指在额定周围环境温度下，导 体和电器的长期允许电流（或额定电流）I y max 应不小于 该回路的最大持续工作电流 I g max ，即 I y max I g max （4-14-2） 由于发电机、调相机和变压器在电压降低5％时，出 力保持不变，故其相应回路的 I g max 1 .05 I（ I N 为电机的额 N 定电流）；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发 电机或变压器的 I g max ；母线分段电抗器 I g max 的应为母线上 最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流； 出线回路 I g max 的除考虑线路正常负荷电流（包括线路损 耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电气设备选择的一般原则
设备名称 额定
电压 (kV)
高压断路器 √ 高压负荷开关 √
选择项目
额定 电流
(A)
装置类型 (户内/户
外)
√
√
√
√
准确 度级
校验项目
短路电流
开断
能力 热稳定 动稳定 (kA)
二次 容量
√
√
√
√
短路电流通过导体时，其应力为：
M
c = W
其中，M 短路电流产生的力矩，与三相短路时导体最大 电动力有关；W 导体截面系数，与导体布置方式有关
振动系数，与 母线共振频率 有关，一般取 1－1.4
母线最大允许 应力，硬铝为 69 M Pa ，硬 铜137 M Pa
4．开关类电气设备的断流能力校验
对要求能开断短路电流的开关设备，如断路器、 熔断器，其断流容量不小于安装处的最大三相短路容
（b）母线或电缆
热稳定意味着短路不能使导体温度超过其短路最 高允许温度，对于母线或电缆来说，往往通过调整截 面面积来满足要求。因此，需要推导出满足热稳定条 件的最小截面积要求。
其中，C 为导体 热稳定系数，可以查表（见下表 部分 导线数据）
(2)短路动稳定校验
由材料力学原理，材料在外力作用下不，内部产生大小相等方向相反的作用力抵抗外 力，定义单位面积上的这种反作用力为：应力。影响应力 大小的因素：短路电流大小，导体形状，安装方式，材料 等因素。 （a）对于电器，一旦导体材料、形状和安装方式经设计确定， 则应力只与电动力有关，即与短路冲击电流正相关。。
整，但总值应小于20％IN。在实际使用中，可以不必调 整。
（3）注意环境条件（温度，海拔）的影响 ——调整公式
* 考虑工作环境温度和海拔对设备额定电流的影响
(c) 高海拔地区空气稀薄，散热能力差，但温度也低，综合 环境温度和海拔两个因素，当实际海拔在4000m以下时，可以不 修正额定电流。
* 考虑海拔高度对电气设备额定电压的影响
量，即：
或
式中：
， 三相最大短路电流与最大
短路容量；
，
断路器的开断电流与开断
容量。
补充：
（1）对于负荷开关，因为开断的是正常的负荷电流，所以， 断流能力的校验采用计算电流和容量；（2）开断能力与操作 机构有关，引入修正系数K，手动操作机构K=0.7，电动操作机 构K=1
电气设备选择的一般原则
常用电气设备的选择及校验项目 供配电系统中的各种电气设备由于工
√
√
高压隔离开关 √
√
√
√
√
高压熔断器 √
√
√
√
电流互感器 √
√
√
√
√
√
√
电压互感器 √
√
√
√
母线
√
√
√
√
电缆
√
√
√
支柱绝缘子 √
√
√
穿墙套管
√
√
√
√
√
电气设备选择的一般原则
设备名称
额定电 额定电
短路电流
开断能力
压(V) 流(A) 热稳定 动稳定
(kA)
低压断路器 √ 低压负荷开关 √ 低压刀开关 √
√ （√） （√） √ √ （√） （√） √ √ （√） （√） √
低压熔断器 √
√
√
第二节 高压开关电器的选择
高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、 高压隔离开关和高压负荷开关。具体选择如下：
高海拔地区因空气稀薄会导致空气的绝缘能力降低。 海拔高度当与设备出厂规定不同时，应进行调整。如：海拔 在1000 ～ 4000米间，按每升高100米，设备外绝缘降低1％，但 设备的内绝缘没有影响。 因此，用于高海拔地区的电器，应选择加强绝缘的产品， 或者选择普通产品，但设备实际额定电压下降调整，或采用过 电压保护。
第5章 电气设备的选择
电气设备的选择是供配电系统设 计的重要步骤，其选择的恰当与否将 影响到整个系统能否安全可靠的运行， 故必须遵循一定的选择原则。
本章对常用的高、低压电器即高 压断路器、高压隔离开关、仪用互感 器、高低压熔断器及成套配电装置 （高压开关柜）等分别介绍了其选择 方法，为合理、正确使用电气设备提 供了依据。
2. 按正常工作条件确定电气设备型号
（1）按工作电压选择电气设备的额定电压
电压
UN ≥ UW·N 电气设备额定电压，系统标称
Umax ≥ Ugm 电气设备最高工作电压 ，设备装 设
处最高工作电 压
（3）注意环境条件（温度，海拔）的影响 ——调整公式
* 考虑工作环境温度和海拔对设备额定电流的影响：总 体趋势 温度越高，海拔越高，则散热条件越差，设备 的额定载流量相应降低。
• 第一节 电气设备选择的一般原则 • 第二节 高压开关电器的选择 • 第三节 互感器的选择 • 第四节 高压开关柜的选择 • 第五节 低压熔断器选择 • 第六节 低压断路器选择
第一节 电气设备选择的一般原则
1．按工作环境初选电气设备
根据电气装置所处位置、使用环境和工作条件，初步 选择电气设备型号等，如户内户外、海拔高度、环境温度 及防尘、防腐、防爆等。并考虑供货条件
当短路电流通过电气设备时，短路电流产生的电动力 应不超过设备的允许应力，即满足动稳定的条件
或
式中： ish ， Ish —— 短路电流的冲击值和冲击有效值; imax ，I max —— 设备允许的通过的极限电流峰值和有效值。
(2)短路动稳定校验
（b）对于母线，预先无法确定导体材料、形状和安装方式， 因此，动稳定校验必须按应力公式进行应力计算和比较。
3 按短路情况进行校验 (1) 短路热稳定校验
(a)电气设备
当系统发生短路，有短路电流通过电气设备时，导体 和电器各部件温度(或热量) 不应超过允许值，即满足热 稳定的条件
式中： 左边部分为电器实际承受的热脉冲 右边部分为厂方给出的电器所承受的最大热脉冲 I∞ — 短路电流的稳态值； tima — 短路电流的假想时间； It — 设备在t秒内允许通过的短时热稳定电流； t — 设备的热稳定时间，一般为1s、2s、4s。
目前我国规定：电器额定电流一般以工作环境温度为40度， 海拔1000m以下的条件给出。
(a) 温度升高，则电气设备允许的工作电流下降 温度在40～60度间，额定电流调整：每升高1度，额定 载流量减少1.8%；电力线路的允许载流量调整 一般电器不可工作于60度以上环境；
(b) 温度降低，则电气设备允许的工作电流升高 当温度低于40度，每下降1度电流按升高0.5％ IN调