供配電課件第5章

§5.1電氣設(shè)備選擇的一般原則電氣設(shè)備的選擇應(yīng)滿足：在正常工作時(shí)安全可靠，在短路故障時(shí)不至損壞；開關(guān)設(shè)備具有足夠的斷流能力，環(huán)境適應(yīng)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(shè)備1.按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓2.按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)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(shè)備型號(hào)

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(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定1.動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)

2.熱穩(wěn)定校驗(yàn)

3.短路電流計(jì)算條件

4.短路計(jì)算時(shí)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(yàn)斷流能力

開關(guān)電器設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點(diǎn)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(fù)荷開關(guān)。1．根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件選擇設(shè)備的型號(hào)2．按正常條件選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流

3．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)

4．熱穩(wěn)定校驗(yàn)

5．開關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)

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(chǎng)合、環(huán)境條件來選擇型號(hào)，然后再選擇額定電壓、額定電流值，最后校驗(yàn)動(dòng)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?jǐn)嗾Ｘ?fù)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(yàn)動(dòng)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?jǐn)喽搪冯娏骱笕垠w熔斷，故不必校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，僅校驗(yàn)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(xiàng)來選擇和校驗(yàn)。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(hù)線路的熔斷器的選擇（5）熔斷器斷流能力校驗(yàn)

①對(duì)限流式熔斷器(RN1型)，其斷流能力I∝應(yīng)滿足:

I∝≥I"(3)

（I"(3)為熔斷器安裝地點(diǎn)的三相次暫態(tài)短路電流的有效值。）

②對(duì)非限流式熔斷器(RW型)，其斷流能力應(yīng)大于三相短路沖擊電流有效值：

I∝≥Ish(3)

③對(duì)斷流能力有下限值的熔斷器(RW型)還應(yīng)滿足:

I∝.min≤IK(2)

（I∝.min為熔斷器分?jǐn)嚯娏飨孪拗担籌k(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(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流選擇

（1）熔斷器型號(hào)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(fù)荷20%、變壓器低壓側(cè)尖峰電流、電機(jī)自啟動(dòng)等影響）

熔斷器熔體額定電流應(yīng)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(hù)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(yàn)為了保證前后兩級(jí)熔斷器之間或熔斷器與電源(或負(fù)荷)保護(hù)裝置之間動(dòng)作的選擇性，應(yīng)進(jìn)行熔體選擇性校驗(yàn)。各種型號(hào)熔斷器的熔體熔斷時(shí)間可由制造廠提供的安秒特性曲線上查出。如圖所示，兩個(gè)不同熔體的安秒特性曲線（IN.FE1<IN.FE2），同一電流同時(shí)通過此二熔體時(shí)，熔體1先熔斷。所以，為了保證動(dòng)作的選擇性，前一級(jí)熔體應(yīng)采用熔體1，后一級(jí)熔體應(yīng)采用熔體2。對(duì)于保護(hù)電壓互感器用的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量?jī)身?xiàng)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(hào)的選擇

根據(jù)安裝地點(diǎn)和工作要求選擇電流互感器的型號(hào)。（2）電流互感器額定電壓的選擇

電流互感器額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓。（3）電流互感器變比選擇

根據(jù)一次負(fù)荷計(jì)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(jì)量用的電流互感器變比選擇應(yīng)使其一次電流不小于線路的計(jì)算電流IC；保護(hù)用的電流互感器為保證其準(zhǔn)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(shè)點(diǎn)環(huán)境及工作要求選擇電壓互感器型號(hào)。2．電壓互感器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓。3．按測(cè)量?jī)x表對(duì)電壓互感器準(zhǔn)確度要求選擇并校驗(yàn)準(zhǔn)確度。計(jì)量用電壓互感器準(zhǔn)確度選0.5級(jí)以上，測(cè)量用的準(zhǔn)確度選1.0～3.0級(jí)，保護(hù)用的準(zhǔn)確度為3P級(jí)和6P級(jí)。

準(zhǔn)確度校驗(yàn):二次側(cè)負(fù)荷S2應(yīng)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(hào)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(duì)一般匯流母線按計(jì)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(jì)算電流(A)

(2)對(duì)年平均負(fù)荷、傳輸容量較大時(shí)，宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面

Sec=Ic/jec式中，jec為經(jīng)濟(jì)電流密度，Sec為母線經(jīng)濟(jì)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(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)——對(duì)母線機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)

σal≥σc

式中，σal為母線最大允許應(yīng)力(Pa)，硬鋁母線（LMY）σal=70Mpa，硬銅母線（TMY）σal=140Mpa；σc為母線短路時(shí)沖擊電流ish(3)產(chǎn)生的最大應(yīng)力。計(jì)算公式為：

σc=M/W式中，M為母線通過ish(3)時(shí)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(shí)中間相受到的最大計(jì)算電動(dòng)力(N)；l為檔距(m)；K為系數(shù),當(dāng)母線檔數(shù)為1~2檔時(shí)，K=8，當(dāng)母線檔數(shù)為大于2檔時(shí)，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(yàn)?zāi)妇€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(shí)間(s)；C為導(dǎo)體的熱穩(wěn)定計(jì)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(dǎo)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(guó)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(shí)著紫色，中性線接地時(shí)著黑色。在直流母線中，正極著褚色，負(fù)極著藍(lán)色。CompanyLogo

（二）支柱絕緣子的選擇

支柱絕緣子的型號(hào)及有關(guān)參數(shù)見表5-4。應(yīng)按下列條件選擇：

（1）按使用場(chǎng)所（戶內(nèi)、戶外）選擇型號(hào)；（2）選擇額定電壓；

（3）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定

FC(3)≤KFal

式中，F(xiàn)al為支柱絕緣子最大允許機(jī)械破壞負(fù)荷（見表5-4）；按彎曲破壞負(fù)荷計(jì)算時(shí)，K=0.6，按拉伸破壞負(fù)荷計(jì)算時(shí)，K=1；Fc（3）為短路時(shí)沖擊電流作用在絕緣子上的計(jì)算力，母線在絕緣子上平放時(shí)，按Fc（3）=F（3）計(jì)算，母線豎放時(shí)，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(chǎng)所選擇型號(hào)；（2）選擇額定電壓；（3）選擇額定電流（4）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定

①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)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(jì)算力（N）；Fal為穿墻套管允許的最大抗彎破壞負(fù)荷（N）；l1為穿墻套管與最近一個(gè)支柱絕緣子之間的距離（m），l2為套管本身的長(zhǎng)度（m），a為相間距離，K=

0.862。

②熱穩(wěn)定校驗(yàn):

I∞(3)2tima≤It

2·t式中，It為熱短時(shí)的電流有效值；t為熱穩(wěn)定短路電流有效值試驗(yàn)時(shí)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(hào)；（2）熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于保護(hù)線路的額定電壓；（3）熔斷器的額定電流應(yīng)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(hào)及操作機(jī)構(gòu)形式應(yīng)符合工作環(huán)境、保護(hù)性能等方面的要求；（2）額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點(diǎn)線路的額定電壓；（3）額定電流應(yīng)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(yīng)不小于線路中最大的短路電流。在校驗(yàn)斷流能力時(shí)，線路最大的短路電流應(yīng)是指IK(3)或Ish(3)(ish(3))，①對(duì)萬能式（DW型）斷路器，其分?jǐn)鄷r(shí)間在0.02S以上時(shí)，即：

②對(duì)塑殼式（DZ型或其他型號(hào)）斷路器，其分?jǐn)鄷r(shí)間在0.02S以下時(shí)，

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(dòng)作電流的整定過流脫扣器動(dòng)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(jí)或連續(xù)調(diào)節(jié)。

（1）瞬時(shí)過電流脫扣器動(dòng)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(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流IOP(S)和動(dòng)作時(shí)間的整定：

動(dòng)作時(shí)間一般不超過1s，通常分為0.2、0.4、0.6秒三級(jí)。（具體分級(jí)參見產(chǎn)品手冊(cè)）（3）長(zhǎng)延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定：

長(zhǎng)延時(shí)過流脫扣器用于過負(fù)荷保護(hù)，動(dòng)作時(shí)間為反時(shí)限特性。動(dòng)作時(shí)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(dǎo)線或電纜的允許載流量，KOL為導(dǎo)線或電纜允許的短時(shí)過負(fù)荷系數(shù)。對(duì)瞬時(shí)和短延時(shí)過流脫扣器KOL=4.5，對(duì)長(zhǎng)延時(shí)過流脫扣器

KOL=1。對(duì)有爆炸氣體區(qū)域內(nèi)的配電線路KOL=0.8。

當(dāng)上述要求得不到滿足時(shí)，可改選脫扣器動(dòng)作電流，或增大配電線路導(dǎo)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(yīng)不小于線路最大計(jì)算負(fù)荷電流IC，即

IN.R≥IC

2、熱脫扣器的動(dòng)作電流整定：動(dòng)作電流應(yīng)線路最大計(jì)算負(fù)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(lì)脫扣器選擇

欠電壓脫扣器主要用于欠壓或失壓保護(hù)，當(dāng)電壓下降至（0.35~0.7）UN時(shí)便能動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器主要用于斷路器的分閘操作，在（0.85~1.1）UN時(shí)便能可靠動(dòng)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(jí)低壓斷路器之間選擇性配合（一）動(dòng)作電流選擇性配合：

前一級(jí)的動(dòng)作電流大于后一級(jí)動(dòng)作電流的1.2倍，即：

（二）動(dòng)作時(shí)間選擇性配合：1、如果后一級(jí)（靠近負(fù)載）采用瞬時(shí)過流脫扣器，則前一級(jí)（靠近電源）要求采用短延時(shí)過流脫扣器；2、如果前后級(jí)都采用短延時(shí)脫扣器，則前一級(jí)短延時(shí)