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吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计
第5章 电气设备的选择与校验
5.1 一次设备选择与校验的条件与项目
为了保证一次设备的安全可靠运行，必须按下列条件选择和校验： （1）按正常工作条件，包括电压、电流、频率、开短电流等选择。 （2） 按短路条件，包括动稳定和热稳定来校验。
（3） 考虑电气设备运行的环境条件如温度、湿度、海拔以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。
（4）按各类设备的不同特点和要求如断路器的操作性能、互感器的二次负荷和准确级等进行选择。
表5-1设备需要校验项目表
设备名称 额定电压kV 高压短路器 负荷开关 隔离开关 熔断器 电流互感器 电压互感器 支持瓷瓶 套管瓷瓶 母线 电缆 × × × × × × × × × 额定电流 kV × × × × × × × × × × × × × × × × × × × * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 选择项目 装置 准类型 确 户内 度户外 级 电抗百分数x% 短路电流 热稳定 动稳定 开断校验项目 二次 剩余电压 能力 容量 注：×——需要选择的项目 * ——需要校验的项目
5.1.1 母线的短路稳定度校验原则
1） 动稳定校验条件
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吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计（论文） ?al??c
式中 ?al—母线材料的最大允许应力，硬铜?al=140MPa，硬铝?al=70MPa；
(3) ?c —母线通过ish时所受到的最大计算应力（单位为MPa）。
上述最大计算应力按下式计算：
?c?M W(3)式中 M—母线通过ish时所产生的弯曲力矩（单位为Nm），当母线的档数为1~2时
F(3)lF(3)l(3)2lM??10?7（单位为N），当档数多于2时M?，这里F(3)?3ish，其中l810a(3)为档距（单位为m），a为两母线轴线间距离（单位为m），ish为通过母线的三相短路冲
击短电流（单位为A）；
W—母线的截面系数（单位为m3），当母线水平放置时，M?b2h6，这里的b为母线截面的水平宽度（单位为m）；h为母线截面的垂直高度（单位为m）。
(3)2） 热稳定校验条件：A?Amin?I?timaC
式中 A — 母线截面积（单位为mm2）；
Amin—满足短路热稳定条件的最小截面积（单位为mm2）； C — 母线材料的热稳定系数；
(3)—母线通过的三相短路稳态电流（单位为A）。 I?
5.1.2 电缆的短路热稳定度校验原则
电缆不校验短路动稳定度，电缆短路热稳定的校验条件与母线相同。
5.1.3 断路器的选择校验原则
1） 按工作电压选择
设备的额定电压UN0e不应小于所在线路的额定电压UN，即 UN0e?UN
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吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计 但需注意：使用限流式高压熔断器时，熔断器的额定电压应与线路额定电压相同，即
UN0e?UN。例如10kV熔断器不能用在6kV电路上。
2） 按工作电流选择
设备的额定电压IN0e不应小于所在电路的计算电流I30，即 IN0e?I30 3） 按断流能力选择
设备的额定开断电流Ioc或断流容量Soc不应小于设备分段瞬间的短路电流有效值，即
Ioc?Ik
Soc4） 按短路条件校验
短路条件校验，就是校验电器和导体在短路时的动稳定和热稳定。隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验
动稳定校验条件
(3) imax?ish (3) 或 Imax?Ish
?Sk
式中 imax,Imax—开关的极限通过电流（动稳定电流）峰值和有效值（单位为kV）；
(3)(3),Ish ish —开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值（单位为kV）。
热稳定校验条件
(3)tima It2t?I? 式中 It —开关的热稳定电流有效值（单位为kV）；
t —开关的热稳定试验时间（单位为s）；
(3) I?—关所在处的三相短路稳态电流（单位为kV）；
tima—短路发热假想时间（单位为s）。
5.1.4 35kV侧断路器的选择校验
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吉林建筑大学城建学院电气信息工程系课程设计（论文） 1) 额定电压选择：UN≥UNS =35kV
2) 额定电流选择：IN≥Imax 考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相应
回路的Imax?1.05?16003?35?27.7A
3) 按开断电流选择：INbr≥I″ =1.14kA 4）按短路关合电流选择：iNcl≥ish = 3.69kA
根据以上数据可以初步选择高压少油断路器SW2-35/1000 参数为：额定电压：35kv ，额定电流1000A，额定开断电流为16.5kA，动稳定电流峰值1000kA， 4s的热稳定电流为16.5kA
5）动稳定校验：ies≥is ies=1000≥3.96kA 满足要求
6）热稳定校验：短路计算时间取tk=4s因tk >1，故不考虑非周期分量
QK1?IK122?2?tk?1.142?4?5.20(kA)2
Ittk?16.52?4?1089(kA)2即
Ittk?QK1 符合要求
5.1.5 10KV侧断路器的选择校验
1) 额定电压选择：UN≥UNS=10KV
2) 额定电流选择：IN≥Imax 考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相
Imax?1.05?16003?35?27.7A应回路
3) 按开断电流选择：INbr≥I″ =1.62kA 4）按短路关合电流选择：INcl≥ish = 4.13kA
根据以上数据可以初步选择高压少油断路器SN10-10/630 参数为：额定电压：10kv ，额定电流630A，额定开断电流为16 kA，动稳定电流峰值80kA，2s的热稳定电流为15kA
5）动稳定校验：ies≥is
ies =80≥4.13kA 满足要求
6）热稳定校验：短路计算时间取tk =2s
因tk >1，故不考虑非周期分量
QK1?IK12?2?tk?1.622?2?5.25(kA)2Ittk?162?2?512(kA)2
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