注册电气工程师培训讲义－－电气设备的选择

1 9. 电气设备选择 张震超 上海市政 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 研究院 副总工 教授级高级工程师 65985848*5703 Email：zhang_zc.zs@smedi.com 培训 焊锡培训资料ppt免费下载焊接培训教程 ppt 下载特设培训下载班长管理培训下载培训时间表下载 组织：上海电器科学研究所信息中心 联系电话：021-32250955 网址：www.kaiguandianqi.com 9. 电气设备选择 2 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.1 电气设备选择的一般原则 满足正常运行要求，并考虑远景发展 按当地环境条件校核 力求技术先进和经济合理 与建设 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 应协调一致 同类设备应尽量减少品种 新产品应具有试验数据，并经鉴定合格 9. 电气设备选择 3 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.2 技术条件 一般技术条件如表9-1-1 长期工作条件 n 电压：Umax≥Uz n 电流：In≥ Iz 持续工作电流可按表9-1-3计算 n 机械荷载：允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大 作用力 短路稳定条件 n 校验的一般原则 w 按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验 w 熔断器保护的电器有限流作用时，可不验算动稳定 n 短路的热稳定条件 dtt QtI > 2 9. 电气设备选择 4 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.2 技术条件 w 计算时间tjs tjs=tb+td 采用无延时保护时，tjs可取表9-1-5 n 短路的动稳定条件 ich≤idf Ich≤Idf 绝缘水平 9. 电气设备选择 5 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.3 环境条件 温度 n 40℃＜Q≤60℃时，IH减少1.8%/℃；Q＜40℃时， IH+0.5%/℃ ，但不得大于20% n 环境温度按表9-1-6 n 标有“TA”，干热带型产品 日照 风速 n 一般高压电器可在风速不大于35m/s的环境下使用 冰雪 n 防止冰串对地闪络 湿度 n 一般高压电器可使用在+20℃ ，相对湿度为90%的环境中。湿热 带型高压电器标有“TH”。 9. 电气设备选择 6 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.3 环境条件 污秽 措施： n 增大有效泄漏比距或选用防污的电瓷造型 n 采用屋内配电装置 海拔 n 电器的一般使用条件为海拔高度不超过1000m 地震 n 一般电器产品可以耐受地震烈度为8度的地震力。 n 地震基本烈度为7度及以下地区的电器可不采取防震措施。在7度以 上地区，可按表9-1-9计算。 9. 电气设备选择 7 9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件 9.1.4 环境保护 电磁干扰 n 110kV不应大于2500µV n 110kV以下的电器一般不校验无线电干扰电压 噪声 在距电器2m处不应大于： n 连续性噪声水平：85dB n 非连续性噪声水平：屋内90dB；屋外110dB 9. 电气设备选择 8 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.1 变压器的选择 10kV及以下变电所变压器选择要求 [5] n 变压器台数选择 n 变压器的容量(n-1)原则 n 单台变压器（低压为0.4kV）容量不宜大于1250kVA n 动力和照明宜共用变压器，也可设专用变压器 n 多层或高层，宜选用不燃或难燃型变压器 n 变压器防护 35～110kV变压器主变压器选择要求[6、66] n 总原则 n 有一、二级负荷的变电所中变压器台数选择 n 主变压器的容量（n-1）原则 n 三绕组变压器的选用 n 有载调压变压器的选用 9. 电气设备选择 9 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.1 变压器的选择 n 配电侧同级电压相位角要一致 n 变压器结构性能： w 结构型式 w 调压方式 w 阻抗 n 变压器运行特性： w 过载能力 w 游离及防晕 w 噪声 w 损耗 n 中性点接地方式 9. 电气设备选择 10 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.2 开关电器选择 高压断路器 n 参数选择：表9-2-1 w 频率的要求 w 额定关合电流，不应小于短路冲击电流值 w 断路器的两端为互不联系的电源时，要求校验 n 型式选择：常用的断路器有少油断路器、真空断路器、六氟化硫断 路器等 w 校验开断能力的量：应用开断电流代替断流容量 w 首相开断系数：在中性点直接接地或经小阻抗接地的系统中为1.3；中 性点非直接接地的系统中为1.5 w 重合闸：应考虑重合闸对额定开断电流的影响 n 机械荷载 9. 电气设备选择 11 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.2 开关电器选择 高压隔离开关 n 参数选择：表9-2-4 w 频率的要求 w 隔离开关的相间距离小于 规定 关于下班后关闭电源的规定党章中关于入党时间的规定公务员考核规定下载规定办法文件下载宁波关于闷顶的规定 ，重新确定动稳定电流值 w 最小电气距离 w 型式选择 高压负荷开关 n 参数选择：表9-2-5 n 开断和关合性能 w 开断有功负荷电流和闭环电流 w 开断不大于10A电容电流、充电电流 w 开断1250kVA配电变压器的空载电流 w 关合额定的“短路关合电流” 9. 电气设备选择 12 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.3 互感器选择 电流互感器 n 参数选择：表9-2-6 n 型式选择：35kV以下采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构；35kV 及以上独立式电流互感器；套管电流互感器；母线式电流互感器 n 一次额定电流选择： w 一次额定电流比正常工作电流大1/3左右 w 变压器中性点电流互感器可按额定电流的1/3选择 n 短路稳定校验 w 内部动稳定校验 w 外部动稳定校验 3 1 10 2 ´³ n ch d I i K 12 max 1076.1 -´= a l iF Mch 9. 电气设备选择 13 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.3 互感器选择 w 热稳定校验 w 提高短路稳定度的措施：增大变流比 电压互感器 n 参数选择：表9-2-7 n 型式选择： w 6～20kV配电装置采用油浸绝缘结构，树脂浇注绝缘结构。需要零序电 压时，采用三相五柱电压互感器 w 35～110kV配电装置采用油浸结构电磁式电压互感器 n 接线方式选择 n 电压选择：表9-2-8 3 1 10 / ´³ n it r I tQ K 9. 电气设备选择 14 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.4 限流电抗器选择 参数选择：表9-2-9 n 普通电抗器Xk%＞3%时，仍应进行动稳定校验 n 分裂电抗器动稳定，选定对应的短路方式进行 额定电流： n 电抗器应按回路最大工作电流选择 n 变电所母线分段回路的电抗器应满足一级负荷和大部分二级负荷的 要求 电抗百分值选择： n 将短路电流限制到要求值 %100 " % ´÷÷ø ö ççè æ -³ * jnk jnk j j k IU UI X I I X %100 " % ´÷÷ø ö ççè æ -³ * nkj nkj j j k UI IU X S S X 9. 电气设备选择 15 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.4 限流电抗器选择 n 正常工作时电抗器上的电压损失(ΔU%)不宜大于额定电压的5% n 校验短路时母线上的剩余电压 jsin%% nk g k I I XU =D " %% I IXU nky £ 9. 电气设备选择 16 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.5 中性点设备选择 消弧线圈 n 参数及型式选择：表9-2-10 消弧线圈一般选用油浸式。湿度小于80%也可选用干式。 n 容量及分接头选择 n 电容电流计算 w 架空线路 w 电缆线路的电容电流可按下式估算 w 变电所增加的接地电容电流见表9-2-11 w 中性点位移校验 310)3.3~7.2( -´= LUI nC 3 n c U KIQ = LUI nC 1.0= 230 vd U U bd + = 9. 电气设备选择 17 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.5 中性点设备选择 避雷器和保护间隙 n 中性点非直接接地系统中 w 灭弧电压Umt Umt>Uxg w 工频放电电压下限Ugfx Ugfx>Ung w 工频放电电压上限Ugfs Ugfs<1.15Ugs w 5kA时的残压Ubc5 n 中性点直接接地系统中 w 灭弧电压Umt Umt>KmUxg csbc UK U 15 < 9. 电气设备选择 18 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.5 中性点设备选择 w 工频放电电压下限Ugfx Ugfx>1.68Uxg w 工频放电电压上限和残压同上 n 变压器中性点氧化锌避雷器的选择 w 冲击试验电压与冲击残压之间有20%的裕度 w 工频试验电压乘以冲击系数后与操作冲击电流下的残压之间有15%的裕 度 w 氧化锌避雷器的额定电压不应低于最高相电压Uxg，至少不应低于 0.6Uxg 9. 电气设备选择 19 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.6 高压电瓷 参数选择：表9-2-12 n 屋外支柱绝缘子和穿墙套管，宜采用高一级电压的产品 n 母线型穿墙套管不按持续电流来选择 n 环境温度修正 型式选择： n 屋外棒式支柱绝缘子，悬挂式支柱绝缘子 n 屋内多棱式支柱绝缘子 n 穿墙套管铝导体穿墙套管 n 在污秽地区，防污盘形悬式绝缘子 动稳定校验 P≤0.6Pxu 9. 电气设备选择 20 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.6 高压电瓷 悬式绝缘子片数选择 n 按额定电压和泄漏比距选择 n 按内过电压选择 n 按大气过电压选择 0l U n d l ³ S ³ K KU U xgs cht UKU 150, ³ 9. 电气设备选择 21 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 低压电器选择要求 n 按正常工作条件选择 w 额定电压 w 额定电流 w 额定频率 w 保护特性 w 工作制 w 有关的专门要求 n 按短路工作条件选择：动稳定与热稳定的要求。断开短路电流的电 器，应满足通断能力。 n 按使用环境条件选择 w 多尘环境 w 化工腐蚀环境 w 高原地区：海拔超过1000m的地区划为高原地区 普通型低压电器的正常工作条件为海拔不超过2500m 9. 电气设备选择 22 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 w 热带地区：分为湿热带和干热带 湿热带系，干热带系 w 爆炸和火灾危险环境 刀开关的选择 n 按额定电压选择 n 按计算电流选择 In>Ijs n 按分断电流选择 n 按短路校验 n 刀开关极数应与电源进线数相等 n 组合开关的选择 n 熔断器式刀开关 n 胶盖开关 n 负荷开关 9. 电气设备选择 23 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 熔断器的选择 n 熔断器额定电压及电流 w 按线路的额定电压选择 Unr≥ Unx w 按熔体的额定电流确定熔断器的额定电流 w 按短路电流选择 Ikr>Id n 熔断器熔体电流 w 正常运行情况 Inr≥Ijs w 起动情况：单台电动机 配电线路 a I I qdnr ³ a I I jfnr ³ 9. 电气设备选择 24 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 w 电焊机回路：单相单台电焊机 接于单相线路上的多台电焊机 w 照明线路 Inv≥KmIjs 低压断路器的选择 n 根据线路控制和保护要求、使用条件、安装场所等选择 n 保护用断路器与其他低压电器配合 n 额定电压与额定电流 Unzd≥Unx Inzd≥Ijs;Inzt≥Ijs 3102.1 ´= n n n nr FCU S I 310´= S n nn n r U FCS KI 9. 电气设备选择 25 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 n 瞬时（或短延时）过电流脱扣器的整定。大于被保护线路正常时的 尖峰电流。 w 单台电动机 Iszd≥Kk1Iqb w 配电线路：不考虑电动机自起动时 Iszd≥Kk2Ijf 考虑电动机自起动时 Iszd≥Kk2Iqbz n 长延时动作的过电流脱扣器的整定电流 w 大于线路计算电流 Igzd≥Kk3Ijs n 照明和生活、建筑业中用导线保护断路器的选用： 长延时　Izd1≥Kk4Ijs 瞬时 Izd3≥Kk5Ijs Kk4、Kk5－计算系数，其数值见表9-2-21 9. 电气设备选择 26 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 n 校验断路器的分断能力 w 在0.02s以上动作的断路器 Ikzd≥Ik w 在0.02s以下动作的断路器 Ikzd≥Ic 配电回路的功率因数必须不小于该断路器的规定值 n 断路器的脱扣器的灵敏系数按下式校验 n 必须按最小短路电流校验灵敏系数 )1( )1( K I I z k ³ )2( )2( K I I z k ³ )2( 1 )2( min K I I szd k ³ )1(1 )1( min K I I szd k ³ 9. 电气设备选择 27 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 漏电保护器 [65] n 漏电保护器，以防发生间接电击和引起火灾事故 n 漏电保护器应有足够的短路分断能力 n 用于插座回路和末端配电线路，动作电流为30mA。上一级保护， 动作电流不小于300mA，配电干线不大于500mA。 n 漏电保护器动作特性的电流配合 接触器 [65] n 接触器分类见表9-2-23 n 接触器选择 w 按线路的额定电压选择 Un ≥ Unx w 按负载容量选择接触器主触头额定电流和接触器的等级 In≥ Ijs 必须考虑到接触器的工作制。间断长期工作制（8h工作制），长期工作 制、短时工作制、反复短时工作制。 9. 电气设备选择 28 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 w 根据安装场所的周围环境选择结构型式 w 按短时耐受电流校验 w 接触器吸引线圈 w 根据操作次数校验接触器所允许的操作频率 w 用于AC-1、AC-3，选用相同额定工作电流。用于AC-2或AC-4类别时， 降低控制容量。用于不间断工作制，应尽量选用银或银基触头的接触器， 否则容量降至50%。用于断续周期工作制，按发热电流来选用。 w 非电动机负载，考虑使用中可能出现的过电流 w 与短路保护电器的协调配合 起动器的选择 按其用途分为可逆与不可逆两种，按结构型式分为开启式、保护式 和防爆式3种。 9. 电气设备选择 29 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 配电系统中低压电器之间的保护特性配合 n 断路器－断路器的选择性保护配合 w 上级动作值应大于下级最大预期短路电流 w 上级选为带短延时脱扣器，动作电流为下级1.2～1.25倍。延时差值不 应小于0.15s w 上级断路器可装上瞬时脱扣器 w 限流断路器不宜用于有下级断路器情况下的选择性保护 w 具有短延时的断路器，在最大延时（即0.4s）时，其通断能力仅为瞬时 通断能力的一半 w 非选择型断路器瞬时电流整定值，尽可能整定得小些 n 熔断器－熔断器的选择性保护配合：上一级的熔体电流应较下一级 的熔体电流大二至三级 n 断路器与熔断器的选择保护 上级为断路器，下级为熔断器时，当过载电流Ig（图9-2-7），短路 电流（图9-2-8） 9. 电气设备选择 30 9.2 变压器，高、低压电气设备及保护设备的选择 9.2.7 低压电气设备的选择 上级为熔断器，下级为断路器时，过载电流（图9-2-9中的tA）， （见图9-1-10） 熔断器在使用中避免断相运行 w 装设带断相保护监视 w 选用低压断路器 n 局部选择性保护（级联保护） 牺牲部分选择性 n 保护装置与控制电器的配合 n 保护装置与配电线路的配合 如表9-2-26 9. 电气设备选择 31 9.3 成套电器的选择 9.3.1 成套开关设备 金属封闭开关设备 其分类和各种类型的主要特点见表9-3-1 防爆配电装置 其分类见表9-3-2 预装式变（配）电站 分类见表9-3-3 低压成套开关设备 其分类见表9-3-4 9. 电气设备选择 32 9.3 成套电器的选择 9.3.2 成套开关设备选择 技术条件选择 环境条件校验