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第5章：电气设备的选择与校验 5.1 高压电器设备选择的一般原则 为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；按短路条件包括动稳定、热稳定校验；按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。 由于各种高压电气设备具有不同的性能特点，选择与校验条件不尽相同，高压电气设备的选择与校验项目见表5-1。 表5-1 高压电气设备的选择与校验项目 设备名称 额定电压 额定电流 开断能力 短路电流校验 环境 条件 其它 动稳定 热稳定 断路器 √ √ √ ○ ○ ○ 操作性能 负荷开关 √ √ √ ○ ○ ○ 操作性能 隔离开关 √ √ ○ ○ ○ 操作性能 熔断器 √ √ √ ○ 上、下级间配合 电流互感器 √ √ ○ ○ ○ 电压互感器 √ ○ 二次负荷、准确等级 支柱绝缘字 √ ○ ○ 二次负荷、准确等级 穿墙套管 √ √ ○ ○ ○ 母线 √ ○ ○ ○ 电缆 √ √ ○ ○ 注：表中“√”为选择项目，“○”为校验项目。 一、按正常工作条件选择高压电气设备 （一）额定电压和最高工作电压 高压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，常高于电网的额定电压，故所选电气设备允许最高工作电压UN不得低于所接电网的最高运行电压。 一般电气设备允许的最高工作电压可达1.1~1.15UN ，而实际电网的最高运行电压UN.W一般不超过1.1UN，因此在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UN.W的条件选择，即 UN ≥UN.W （二）额定电流 电气设备的额定电流IN是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许通过电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即 IN ≥Imax 计算时有以下几个应注意的问题： （1）由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.5倍； （2）若变压器有过负荷运行可能时， Imax应按过负荷确定（1.3~2倍变压器额定电流）； （3）母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax； （4）出线回路的Imax除考虑正常负荷电流（包括线路损耗）外，还应考虑事故时由其它回路转移过来的负荷。 （三）按环境工作条件校验 在选择电气设备时，还应考虑电气设备安装地点的环境(尤须注意小环境)条件，当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。例如:当地区海拔超过制造部门的规定值时，由于大气压力、空气密度和湿度相应减少，使空气间隙和外绝缘的放电特性下降，一般当海拔在1000~3500m范围内，若海拔比厂家规定值每升高l00m，则电气设备允许最高工作电压要下降1%。当最高工作电压不能满足要求时，应采用高原型电气设备，或采用外绝缘提高一级的产品。对于110kV及以下电气设备，由于外绝缘裕度较大，可在海拔2000m以下使用。 当污秽等级超过使用规定时，可选用有利于防污的电瓷产品，当经济上合理时可采用屋内配电装置。 当周围环境温度θ0和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数K，即 我国目前生产的电气设备使用的额定环境温度θN=40℃。如周围环境温度θ0高于40℃(但低于60℃)时，其允许电流一般可按每增高1℃，额定电流减少1.8%进行修正，当环境温度低于40℃时，环境温度每降低1℃，额定电流可增加0.5%，但其最大电流不得超过额定电流的20%。 二、按短路条件校验 （一）短路热稳定校验 短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度(或发热效应)应不超过允许值。满足热稳定的条件为 式中 It —由生产厂给出的电气设备在时间t秒内的热稳定电流。 I∞—短路稳态电流值。 t—与It相对应的时间。 tdz—短路电流热效应等值计算时间。 （二）电动力稳定校验 电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，也称动稳定。满足