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1、第六章電氣設(shè)備的選擇與校驗第一節(jié)電氣設(shè)備的選擇及校驗原則選擇及校驗意義：電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容之一，是保證電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運行的重要條件。一.選擇電氣設(shè)備的一般原則：選擇應(yīng)滿足條件：供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備總是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的。所以，電氣設(shè)備的選擇應(yīng)滿足：1）正常工作條件下安全可靠運行2)短路故障條件下不損壞。開關(guān)電器還必須具有足夠的斷流能力3)適應(yīng)所處的位置（戶內(nèi)或戶外）、環(huán)境溫度、海拔高度以及防塵、防火、防腐、防爆等環(huán)境條件選擇基本要求：1）按正常工作條件進(jìn)行選擇2）按短路條件校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。二
2、.按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)備的額定電壓電氣設(shè)備的額定電壓UN應(yīng)不低于其所在線路(安裝點)的額定電壓U，即：UN≥U（6-3）例如在10kV線路中，應(yīng)選擇額定電壓為10kV的電氣設(shè)備，380V系統(tǒng)中應(yīng)選擇額定電壓為380V（0.4kV）或500V的電氣設(shè)備。2按工作電流選擇電氣設(shè)備電氣設(shè)備的額定電流IN是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，設(shè)備的長期允許電流Ial。IN不應(yīng)小于該回路的最大持續(xù)工作電流Imax，即Imax的幾種特殊情況：1）由于發(fā)電機(jī)和變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的Imax應(yīng)為發(fā)電機(jī)和變壓器額定電流的
3、1.05倍；（6-4）4）當(dāng)周圍環(huán)境溫度θ與導(dǎo)體(或電器)規(guī)定環(huán)境溫度θ0不等時，其長期允許電流Ial可按式(6-5)修正(6-5)其中式中K——修正系數(shù)；θal——導(dǎo)體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度，一般可取θal=70℃我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備的規(guī)定環(huán)境溫度θ0=40℃，如環(huán)境溫度高于+40℃(但小于或等于60℃)時，其允許電流一般可按每增高1℃，額定電流減少1.8%進(jìn)行修正；當(dāng)環(huán)境溫度低于+40℃時，環(huán)境溫度每降低1℃，額定電流可增加0.5%，但增加幅度最多不得超過原額定電流的20%。我國生產(chǎn)的裸導(dǎo)體的額定環(huán)境溫度為+25℃，當(dāng)裝置地點環(huán)境溫度在
4、-5℃～+50℃范圍內(nèi)變化時，導(dǎo)體允許通過的電流可按式(4-62)修正。3按裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求選擇電氣設(shè)備指按照設(shè)備的裝置地點、使用條件、檢修和運行等要求選擇導(dǎo)體、電器的種類和型式。例如選戶外或戶內(nèi)設(shè)備，防爆型或普通型設(shè)備。續(xù)上頁2）若變壓器有可能過負(fù)荷運行時，Imax應(yīng)按過負(fù)荷確定；。3）出線回路的Imax除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。三.按短路電流校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定性1)短路熱穩(wěn)定度的校驗條件電器和載流部分的熱穩(wěn)定度校驗，依校驗對象的不同而采用不同的具體條件。(1)對一般電器，熱穩(wěn)定度校
5、驗條件為式中It——電器的熱穩(wěn)定試驗電流；t——電器的熱穩(wěn)定試驗時間；、——短路電流的穩(wěn)態(tài)值及短路電流的假想時間。以上的It和t均可由電器產(chǎn)品樣本查得。(2)對母線及絕緣導(dǎo)線和電纜等導(dǎo)體，可按下列條件校驗其熱穩(wěn)定度：≥(6-8)式中kal——導(dǎo)體在短路時的最高允許溫度，可查表；k——導(dǎo)體短路時產(chǎn)生的最高溫度。(6-7)確定k，可根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求來確定其最小允許截面Amin。=(/C)(6-9)式中Amin——導(dǎo)體的最小熱穩(wěn)定截面積(mm2)；——三相短路穩(wěn)態(tài)電流(A)；C——導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定系數(shù)，可查表。導(dǎo)體的熱穩(wěn)定度校驗條件轉(zhuǎn)換成導(dǎo)體的截
6、面積校驗條件，要求≥(6-10)2)短路動穩(wěn)定度的校驗條件電器和導(dǎo)體的動穩(wěn)定度校驗，依校驗對象的不同而采用不同的具體條件。(1)對一般電器，動穩(wěn)定度校驗條件或式中imax、Imax——電器的極限通過電流峰值和有效值；可由電器產(chǎn)品樣本查得、——三相短路沖擊電流峰值和有效值。(2)絕緣子的動穩(wěn)定度校驗條件式中Fal——絕緣子的最大允許載荷可由產(chǎn)品樣本查得，如果產(chǎn)品樣本給出的是絕緣子的抗彎破壞載荷值，則應(yīng)將抗彎破壞載荷值乘以0.6作為Fal；Fc(3)——短路時作用于絕緣子上的計算力，如母線在絕緣子上為平放，如圖6-1(a)，則Fc(3)＝F(3)，如
7、為豎放，如圖6-1(b)所示，則Fc(3)＝1.4F(3)。(a)平放(b)豎放圖6-1水平放置的母線(3)對母線等硬導(dǎo)體，一般按短路時所受到的最大應(yīng)力來校驗其動穩(wěn)定度，滿足的條件為(6-13)式中——母線材料的最大允許應(yīng)力(Pa)，硬銅≈137MPa，硬鋁≈69MPa；——母線通過時所受到的最大計算應(yīng)力。上述最大計算應(yīng)力按式(6-14)式中——母線通過時所受到的彎曲力矩()，當(dāng)母線的擋數(shù)為1～2時，=，當(dāng)擋數(shù)大于2時，＝，L為母線的擋距；──母線的截面系數(shù)(m3)，當(dāng)母線水平放置時(圖4.13)，，此處b為母線截面的水平寬度，h為母線截面的垂直
8、高度，b和h的單位均為m。不作為母線的矩形硬導(dǎo)線，其動穩(wěn)定度校驗條件和校驗方法與硬母線一樣。由于回路的特殊性，對下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)
