电气设备选择和校验的一般方法

电气设备选择的一般原则

按工作环境及正常工作条件选择电气设备；

（1） 电气设备所处位置、使用环境、工作条件选择型号 （2） 按工作电压选择电气设备的额定电压 UN?UW.N（3） 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。 IN?Ic按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 1) 短路热稳定校验 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zhishang1 式中： 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。 2)短路动稳定校验

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zhishang2 式中：

ish ， Ish—— 短路电流的冲击值和冲击有效值;

imax ，Imax—— 设备允许的通过的极限电流峰值和有效值。 3）开关电器断流能力校验

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量，zhishang3 式中：

， —

短路电流的计算是为了正确选择和校验电气设备，使其满足电流的动、热稳定性的要求。对于低压开关设备和熔断器等，还应按短路电流校验其分断能力。

计算短路电流时，首先要选择好短路点，短路点通常选择在被保护线路的始、末端。始端短路点用于计算最大三相短路电流，用于校验设备和电缆的动、热稳定性；末端用于计算最小二相短路电流，用于校验继电保护整定值的可靠性。

短路电流的计算方法有解释法和图表法，主要以解释法为主。

一、短路电流的计算公式

1、三相短路电流计算：

IK(3)=UN2/{√3·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}

式中：IK(3) 三相短路电流，安；

UN2 变压器二次侧额定电压，对于127、380、660伏电网，分别取133、400、

690伏；

∑R、∑X 短路回路内一相的电阻、电抗的总和，欧。

2、二相短路电流计算：

IK(2)=UN2/{2·[(∑R)2+(∑X)2]1/2}

式中：IK(2) 二相短路电流，安；

3、三相短路电流与二相短路电流值的换算

IK(3)=2 IK(2)/√3=1.15 IK(2)

或 IK(2)=0.866 IK(3)

二、阻抗计算

1、系统电抗 XS=UN22/SK 式中：XS 折合至变

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10kV变电所电气设备的选择与校验

作者：游志亮 周峰 丁泽

来源：《中国新技术新产品》2014年第16期

（中国石化管道储运有限公司荆门输油处， 湖北 荆门 448000）

摘要：10kV变电所作为司空见惯的输电线路终端，承担着，受电、变压、分配的任务，是生产和生活供电系统的枢纽，其所用电气设备的正确选择是供配电系统安全、可靠运行的基本保证。本文针对10kV变电所的设计问题，介绍了10kV 变电所电气设备的选择方法，而且与实际工程经验先后结合，同实际数据进行分析，从而证明了本文方法的可行性和实用性。 关键词：电气设备；选择和校验方法；实例分析 中图分类号：TM63 文献标识码：A 一、变电所电气设备在10kV下的校验方法 1选择和校验方法

首先对用电设备的选择严格按照一定的安全、技术要求，用电设备的选择是第一个环节，其次按照最大电流对稳定和热稳定的要求进行可靠的校验；

首先我们要清楚熔断器保护的电器，可以不需要对热稳定的校验的操作，除此之外，熔断器具有限流

高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求

1 高海拔地区的特征

一般来说，对于低压配电系统海拔在2000m 以上，高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算，我国高海拔地区面积占全国总面积65%。高海拔地区具有的自然气候条件较恶劣，其特征为：

(1) 空气密度及气压较低。

(2) 空气温度较低，温度变化较大。 (3) 空气绝对湿度小。 (4) 太阳辐射强度较高。 (5) 降水量较少。 (6) 大风日多。

(7) 土壤温度较低，且冻结期长。

2 高海拔地区户内中压开关柜的设计要求

2.1 气压及空气密度的降低，引起了外绝缘强度的降低 2.1.1 对绝缘介质强度的影响

空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加，在空气稀薄或真空状态下又随着真空度的提高而增加。试验表明，海拔每升高1000 m，平均气压则降低7.7～10.5 kPa，外绝缘强度降低8%～13%。

2.1.2 对电气间隙击穿电压的影响

对于设计定型的产品，由于电气间隙已固定，随着空气压力的降低，击穿电压也下降。为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力，必须增大电气间隙和爬电距离。

在不同海拔海拔高度，不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距如

变电所电气设备的选型书

1 电气设备选择的一般条件 1.1 电气设备选择的一般原则

1 、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； 2 、应按当地环境条件校核； 3、 应力求技术先进和经济合理； 4 、与整个工程的建设标准应协调一致； 5、 同类设备应尽量减少品种；

6 、选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。

1.2 电气设备选择的技术条件

选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1、长期工作条件 （1）电压

选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug，即：Umax?Ug。 （2）电流

选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即Ie?Ig。

由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。 （3）机械荷载

所选电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用

力。

2、短路稳定条

高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求

1 高海拔地区的特征

一般来说，对于低压配电系统海拔在2000m 以上，高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算，我国高海拔地区面积占全国总面积65%。高海拔地区具有的自然气候条件较恶劣，其特征为：

(1) 空气密度及气压较低。

(2) 空气温度较低，温度变化较大。 (3) 空气绝对湿度小。 (4) 太阳辐射强度较高。 (5) 降水量较少。 (6) 大风日多。

(7) 土壤温度较低，且冻结期长。

2 高海拔地区户内中压开关柜的设计要求

2.1 气压及空气密度的降低，引起了外绝缘强度的降低 2.1.1 对绝缘介质强度的影响

空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加，在空气稀薄或真空状态下又随着真空度的提高而增加。试验表明，海拔每升高1000 m，平均气压则降低7.7～10.5 kPa，外绝缘强度降低8%～13%。

2.1.2 对电气间隙击穿电压的影响

对于设计定型的产品，由于电气间隙已固定，随着空气压力的降低，击穿电压也下降。为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力，必须增大电气间隙和爬电距离。

在不同海拔海拔高度，不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距如

高海拔地区户内设备器件选型和结构设计要求

1 高海拔地区的特征

一般来说，对于低压配电系统海拔在2000m 以上，高压配电系统海拔在1000m以上的地区统称为高海拔地区。据测算，我国高海拔地区面积占全国总面积65%。高海拔地区具有的自然气候条件较恶劣，其特征为：

(1) 空气密度及气压较低。

(2) 空气温度较低，温度变化较大。 (3) 空气绝对湿度小。 (4) 太阳辐射强度较高。 (5) 降水量较少。 (6) 大风日多。

(7) 土壤温度较低，且冻结期长。

2 高海拔地区户内中压开关柜的设计要求

2.1 气压及空气密度的降低，引起了外绝缘强度的降低 2.1.1 对绝缘介质强度的影响

空气的介质绝缘强度是随着气压的升高而增加，在空气稀薄或真空状态下又随着真空度的提高而增加。试验表明，海拔每升高1000 m，平均气压则降低7.7～10.5 kPa，外绝缘强度降低8%～13%。

2.1.2 对电气间隙击穿电压的影响

对于设计定型的产品，由于电气间隙已固定，随着空气压力的降低，击穿电压也下降。为了保证产品在高海拔地区使用时有足够的耐击穿能力，必须增大电气间隙和爬电距离。

在不同海拔海拔高度，不同电压等级以空气作为绝缘介质柜内各相导体间及对地净距如

电气设备上地线的处理方法

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摘 要：电气设备在不接地电网中使用时，它的地线应保护接地；电气设备在接地电网中使用时，它的地线应保护接零。

有些设备中包含电子电路，为防止静电和电磁干扰、提高设备可靠性，一般要求保护接地。这样的设备在接地电网中使

用时应通过隔离变压器建立不接地电源进行二次供电，然后将设备保护接地。 关键词：地线；保护接地；保护接零；接地装置；接地电网；不接地电网 电气安全的含义主要有用是保证设备安全和消防安全。电气设备上的地线（或接地端子），是把设备上在故障情况下可能带电的金属部分用导

线连结起来的引出线，它的主要作用是确保人身安全。 大家知道，按变压器次级的中性点是否接地分类，线电压在地电网。国家标准（Ω。在不接地电网中，变压器低压端的中性点是不接地的。为了减轻高压串入低压的危险，在中性点与大地之间一般装

设击穿保险器。当电气设备在不同的电网中使用时，它的地线应按国家标准中相应的要求用不同的方法进行连接，具体

如下：

1 在不接地电网中使用时的接法 在不接地电网中，应将电气设备上的地线与大地紧密地连接起来，即将设备保护接地，如图电阻Rr与接地电阻各相对地绝缘阻抗相等，均为一般情况下

第十四章 电气设备的选择

本章简要介绍短路电流的电动力效应和热效应，重点介绍发电厂变电站主要电气设备选择的一般要求和选择方法。

第一节 短路电流的效应

一、短路电流电动力效应 1.载流导体的电动力

所谓电动力是指载流导体在相邻载流导体产生的磁场中所受的电磁力。载流导体之间电动力的大小，取决于通过导体电流的数值、导体的几何尺寸、形状以及各相安装的相对位置等多种因素。

在一般情况下，当电力系统中发生三相短路后，导体流过冲击短路电流时必然会在导体之间产生最大的电动力。如果导体和绝缘子的机械强度较低，短路电流所产生的电动力将会引起载流导体变形、绝缘子损坏，甚至于会造成新的短路故障。为了避免短路后再引起新的故障，必须采取相应的技术措施，以保证电气设备的动稳定性合格。

（1）两平行导体间最大的电动力。

当任意截面的两根平行导体分别通有电流i1和i2时，两导体间最大的电动力F根据电工学中比奥—萨伐尔定律，应采用如下公式进行计算：

F?2Kfi1i2L?10?7 （N） （14-1） a式中：i1 、i2—通过导体的电流瞬时最大值，A；

L—平行导体长度，（m）； ɑ—导体轴线间距离，（m）； Kf—形状系数。

形状系数Kf表明实际通过导体的

固定电气设备的接地方法

1、 变压器的接地，应将高、低压侧的铠装电缆的钢带、铅皮用连接导线分

别接到 变压器外壳上的专供接地的螺钉上，如用橡套电缆时，将电缆的接地芯线进出线装置内的接地端子上。然后将变压器外壳的接地螺钉用连接导线接到接地母线（或辅助接地母线）上，如图5所示。

2、 电动机的接地，可直接将其外壳的接地螺钉接到接地母线（或辅助母线）

上，橡套电缆应将专用接地芯线和接线箱9盒）内接地螺钉连接。如用铠装电缆时，应将端头的铠装钢带（钢丝）、铅皮同外壳的接地螺钉连接。其装置方法可参照图6所示进行。禁止把电动机的底脚螺栓当作外壳的接地螺钉使用。

3、 高压配电箱的接地，应将各进出口的电缆头接地部分（铠装层、铅皮层

或接地芯线头）分别用独立的连接导线连接到配电箱的接地螺钉上，然后用连接导线 将进口电缆头接地螺钉与底架接地螺钉相连接，最后连接到接地母线（或辅助接地母线）上，入图7所示。

4、 井下各机电峒室、各采区变电所及各配电点的电气设备的接地，除通过

电缆的铠装层、屏蔽套或接地芯线与总接网相连外，还必须设置辅助接地母线，其所有设备的母线还必须用接地导线与局部接地级连接，如图所示。

5、 井下中央变电所（或中央配电站）所有设备的接地，除与电缆的接地部