7 电气设备的选择

电器设备的选择是根据配电变电所电气工程设计的主要内容之一。正确选择电气设备是保证电气主接线和配电装置的安全、经济、可靠运行的重要条件。在高压电器选择中的主要问题有下述各点：

（1）高压电器应满足正常工作状态下的电压和电流的要求； （2）高压电器应满足安装地点和使用的环境条件要求； （3）高压电器应满足在短路条件下的热稳定和动稳定要求； （4）高压电器应考虑操作的频繁程度和开断负荷的性质；

（5）对于电流互感器的选择应计及其负载和准确度级别； （6）同类产品应尽量减少品种。

7.1 断路器的选择

在各种电压等级变电所的设计中，断路器是最为重要的电气设备，它是通断故障电流和正常负荷电流的元件。在电力系统运行中，对断路器的要求是比较高的，不但要求其在正常工作条件下有足够的接通和开断负荷电流的能力，而且要求其在短路条件下，对短路电流有足够的遮断能力。

目前国产高压断路器按其灭弧介质和灭弧方式，一般可分为少油断路器、多油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器。高压断路器应根据断路器的安装地点、环境和使用技术条件等要求选择其种类和型式，由于少油断路器制造简单、价格便宜，维护工作量小，故在3～220KV电压等级中被广泛采用。 7.1.1 按额定电压等级选择断路器

断路器的额定电压应满足：

UN?UN?ne （7-1）

式中 UN--断路器的额定电压；

。 UN?ne--设备所在电力网的额定电压（kV）

7.1.2 按额定电流选择断路器

断路器的额定电流应满足大于系统长期最大工作电流的要求：

（7-2） IN?Imax

式中 Imax--最大长期工作电流，其计算公式如下：

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Imax?1.05Sca3UN （7-3）

式中 UN--线路额定电压（KV）；

S--对于10KV侧时，S?SN；即为变压器额定容量；对于60KV侧时，采用外桥接线时，S?SN；若采用内桥接线时，应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷电流。

7.1.3 按开断电流选择断路器

开断电流即在额定电压下能保证正常开断的最大短路电流称为额定开断电流，它应满足下式：

IN?oc?Ikp （7-4）

式中 Ikp--短路电流周期分量的有效值； 7.1.4 按关合电流选择断路器

表征断路器关合短路故障能力的参数为额定关合电流，一般取额定开断电流的1.8×2倍，即短路电流的最大冲击值。它满足下式：

icl?ish （7-5）

式中 ish--冲击电流（KA）；根据下式计算：

ish?2.55IK （7-6）

7.1.5 热稳定的校验

断路器及其它的电器设备通过短路电流时，各部分温度不超过允许值，即应满足热稳定要求。即：

22 I? ?teq?Ih?t （7-7）式中 I?--短路电流（KA）；

； teq--短路等值时间（S）

。 Ih--t秒内允许通过的短时热电流（或短时耐受电流）7.1.6 动稳定的校验

动稳定即导体和电器承受短路电流机械效应的能力。应满足的动稳定条件

为：

iF?st?ish （7-8）

式中 ish--短路冲击电流幅值（KA）；

。 iF?st--允许通过的动稳定电流幅值（KA）

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根据以上要求,参照计算书中的计算数据,确定60kV侧选择断路器的型号为：

SW2?63/1600型，该断路器的主要参数见表7.1所示：

表7.1 SW2?63/1600断路器参数表 UN (kV) IN (A) 开断电流 （kA） 开断容量MVA 动稳定电流（kA） 2500 50 热稳定电流（kA） 4S 20 固有分闸时间（S） 合闸时间（S） 型号 SW2—63/1600 63 1600 20 0.08 0.5 SW2?63/1600型号含义：户外用少油断路器，设计序号为2，额定电压63kV,

额定电流1600A。

根据以上要求,参照计算书中的计算数据,确定10kV侧选择断路器的型号为：

ZN28—10型，该断路器的主要参数见表7.2所示：

表7.2 10kV侧断路器参数表 极限型号 UN IN 开断电流 开断容量通过电流（kA） ZN28?10??/1000 动稳定电流（kA） 50 50 热稳定电流（4S）（kA） 固有分闸时间 （S） 合闸时间 （S） （kV） （A） （kA） （MVA） 峰值10 10 1000 630 20 20 300 300 50 50 20 20 ≤0.055 ≤0.055 ≤0.01 ≤0.01 ZN28?10?/630

ZN28?10??/1000型号含义：真空户内断路器，设计序号为28，额定电压

10kV，额定电流1000A。

7.2 隔离开关的选择

隔离开关也称刀闸，不能用来开断负荷电流和短路电流。在配电装置中，主要用来在检修设备时形成可见的空气绝缘间隔。在等电位时可作为操作电器，有时也可切断小电流。

7.2.1按额定电压等级选择隔离开关

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隔离开关的额定电压应满足：

UN?UN?ne （7-9）

式中 UN--隔离开关的额定电压；

。 UN?ne--设备所在电力网的额定电压（kV）

7.2.2按额定电流选择隔离开关

隔离开关的额定电流应满足大于系统长期最大工作电流的要求：

（7-10） IN?Imax

式中 Imax--最大长期工作电流，其计算公式如下：

Imax?1.05Sca3UN （7-11）

式中 UN--线路额定电压（KV）；

S--对于10KV侧时，S?SN；即为变压器额定容量；对于60KV侧时，采用外桥接线时，S?SN；若采用内桥接线时，应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷电流。

7.2.3热稳定的校验

隔离开关及其它的电器设备通过短路电流时，各部分温度不超过允许值，即应满足热稳定要求。即：

22 I? ?teq?Ih?t （7-12）式中 I?--短路电流（KA）；

； teq--短路等值时间（S）

。 Ih--t秒内允许通过的短时热电流（或短时耐受电流）

7.2.4动稳定的校验

动稳定即导体和电器承受短路电流机械效应的能力。应满足的动稳定条件为：

iF?st?ish （7-13）

式中 ish--短路冲击电流幅值（KA）；

。 iF?st--允许通过的动稳定电流幅值（KA）

经过计算和校验，60KV侧隔离开关选为GW5-60G。10KV侧隔离开关选为GN6-10T/1000和GN6-10T/400。

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