电力工程基础- 电气设备的选择

电气设备的选择引言在现代社会中，电气设备的应用变得越来越广泛。

无论是工业生产、商业建筑还是家庭使用，都需要选择合适的电气设备来满足需求。

本文将就电气设备的选择进行探讨，包括选择原则、常见的电气设备和选购注意事项等方面。

选择原则在选择电气设备时，需要考虑以下几个原则：1.功能匹配：首先要明确设备所需的功能，确保所选设备能够满足需求。

2.安全和可靠性：电气设备应具有良好的安全和可靠性，确保日常使用的稳定性。

3.节能环保：选择具有节能环保特性的电气设备，既能减少能源消耗，又可降低对环境的影响。

4.维护便捷：可选择易于维护和维修的设备，以降低维护成本和时间。

常见的电气设备1. 电源设备电源设备是电气系统中最基本的设备之一。

常见的电源设备包括发电机、变压器和电池等。

选择电源设备时，需根据需求确定设备的功率和电压等参数，并结合实际情况进行选择。

例如，在家庭使用中，大多数家电设备使用220V交流电，因此选择220V变压器供电是较为常见的选择。

2. 开关和插座开关和插座在日常生活中无处不在。

选择开关和插座时，需要考虑其外观设计、材质、电流容量等因素。

同时，也需考虑开关和插座的使用环境，如防水性能、防尘性能等特点。

3. 照明设备照明设备是电气设备中常见且广泛应用的一类设备。

选择照明设备时，需考虑其照明效果、能耗、寿命等因素。

现在LED照明设备得到了广泛应用，其能效高、寿命长、环保等特点成为了趋势。

4. 变频器变频器用于调节电机的转速和输出功率。

选择变频器时，需考虑所需的额定功率、输入电压和输出电压等参数。

同时，还需考虑变频器的调速范围、控制方式和稳定性等因素。

5. 电力配电柜电力配电柜用于对电能进行分配和控制。

选择电力配电柜时，需根据需求确定柜体容量和配电能力等参数，并结合电路规划进行选择。

此外，还需注意配电柜的安全特性和可靠性，以保障电力系统的正常运行。

6. 电气保护设备电气保护设备用于保护电气系统免受过载、短路等电力故障的影响。

电气设备的选择及其安装1. 设备选择：在选择电气设备时，首先要确保设备符合所需规格和功率要求。

同时，要选择可靠性高、质量好的品牌和型号，以保证设备的稳定性和安全性。

2. 环境适应性：根据电气设备的使用环境，选择具有相应防水、防尘、防爆等功能的设备，以确保设备能够在各种环境下正常运行，并保证使用者的安全。

3. 安装位置：在选择安装位置时，要考虑设备的散热和通风情况，避免设备长时间运行过热影响其寿命。

同时，要确保设备的安装位置符合相关安全规定，避免设备对使用者造成安全风险。

4. 电缆敷设：在安装电气设备时，要注意电缆的敷设和连接质量，确保电缆的连接牢固可靠，避免因电缆故障导致设备损坏或安全事故。

5. 固定安装：对于需要固定安装的设备，如电力配电柜、控制柜等，要确保设备固定牢固，避免设备因振动和外力影响而移位或损坏。

总之，在选择和安装电气设备时，要充分考虑设备的性能，环境适应性以及安全性，确保设备能够正常运行并保证使用者的安全。

同时，在安装过程中要严格按照相关规定和标准进行操作，避免因错误安装而引发安全风险。

在电气设备的选择和安装过程中，还需要考虑到与设备有关的设备保护、接地和接地保护、过电压保护、过电流保护等。

这些都是保障电气设备正常运行和使用人安全的重要环节。

接下来，我们将深入探讨这些内容。

1. 设备保护：在选择和安装电气设备时，需要考虑设备保护的问题。

根据设备的特性和使用场合确定相应的保护措施，比如过载保护、短路保护和漏电保护等。

这些保护装置可以在设备出现异常情况时及时切断电路，以避免设备受损或者引发安全事故。

2. 接地和接地保护：对于很多电气设备来说，接地是非常重要的。

在电气设备的安装过程中，需要确保设备的接地系统能够正常工作。

不仅要保证接地电阻的合格性，还要确保接地线路的连接牢固。

此外，要根据设备的特性选择相应的接地保护装置，保障设备和使用者的安全。

3. 过电压保护：在电气设备的选择和安装中，需要考虑到来自电网或设备自身的过电压情况。

一、电气设备选择的基本原则1、按正常工作条件选择电气设备2、1、电气设备型式的选择选用电气设备必须考虑设备的装置地点和工作环境;另外,根据施工安装的要求,或运行操作的要求,或维护检修的要求,电气设备又有各种不同的型式可供选择; 2、电气设备电压的选择选择电气设备时,应使所选择的电气设备的额定电压大于或等于正常时可能出现的最大的工作电压,即：3、 UN ≥ Uet4、3、电气设备额定电流的选择5、电气设备的额定电流应大于或等于正常工作时最大负荷电流,即6、 IN ≥ Iet7、我国目前所生产的电气设备,设计师取周围空气温度为40℃作为计算值,如装置地点周围空气温度低于40℃时,每低1℃,则电气设备如断路器、负荷开关、隔离开关、电流互感器、及套管绝缘子等的允许工作电流可以比额定值增大%,但总共增大的值不能超过20%;8、按短路条件校验电气设备1、电气设备的热稳定性校验电气设备热稳定性校验是以电气设备的短路电流的数值作为依据的,在工程上常采用下式来做热稳定性校验,即I2t t ≥ I2∞tj或 I∞≤ It√t/tj式中 It——制造成规定的在t秒内电气设备的热稳定电流,这个电流是在指定时间内不使电器各部分加热到超过所规定的最高允许温度的电流kA；t ――与It相对应的时间,通常规定为1s、4s、5s或10s ；I∞――电路中短路电流周期分量的稳态值 kA ；tj――家乡时间 s,参见第四章第六节;2. 动稳定校验断路器、负荷开关、隔离开关及电抗器的动稳定应满足下式的要求Imax ≥Ishi max ≥ ish式中 Imax 、imax――制造厂规定的电器允许通过的最大电流的有效值和幅值 kA ；Ish 、 ish――按三项短路电流计算所得的短路全电流的有效值和冲击电流值 kA;3. 开关电器的断流能力的检验高压断路器、低压断路器和熔断器等设备,应当具备在最严重的短路状态下切断故障电流的能力;制造厂一般在产品目录中提供其在额定电压下允许切断的短路电流Izk 和允许切断的短路容量Szk;Izk又称开端电流,Szk又称开断容量;为了能使开关电器安全可靠切断短路电流,必须使Izk 和Szk大于开关电器必须切断的最大短路电流和短路容量,即Izk ≥ IdtSzk ≥ Sdt式中Izk 、Szk――开关的耳钉开断电流kA和耳钉开断容量MVA；Idt 、Sdt――电力系统在t秒时电器断开的时间的三相短路电流kA和短路容量MVA;。

第六章电气设备的选择6．1 电气设备选择的一般原则6．1．1 按正常工作条件选择电气设备1）电气设备的额定电压2）电气设备的额定电流3）电气设备的型号6．1．2 按短路情况进行校验1）短路热稳定校验I2t ima<=I2t t2）短路动稳定校验i sh<=i maxI sh<=I max3)开关设备断流能力校验S OFF>=S KMAXI OFF>=I(3)K MAX6．1．3常用电气设备的选择及校验项目6．2高压开关设备的选择高压断路器、负荷开关、隔离开关和熔断器的选择条件基本相同。

除了按电压、电流、装置类型选择，校验热、动稳定性外，对高压断路器、负荷开关和熔断器还应校验其开断能力。

6．2．1 高压断路器的选择1）断路器的种类和类型少油断路器、真空断路器、SF6断路器。

2）开断电流能力I OFF>=I11S OFF>=S113）短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流需满足i mc>=i sh6．2．2 高压隔离开关的选择高压隔离开关的选择和校验同高压断路器差不多。

例：试选择图书6.2.1所示变压器10.5KV侧高压断路器QF和高压隔离开关QS.已知图中K点短路时I11=4.8KA,继电保护动作时间为t ac=1s.拟采用快速开断的高压断路器,其固有分闸时间t tr=0.1秒,采用弹簧操作机构.35/10.5KV 10.5KV母线K解:变压器计算电流按变压器的额定电流计算8000439.91.732*10.5CAI A===短路冲击电流的冲击值:112.55 2.55*4.812.24shi I KA===短路容量:1187.92KS S MVA==短路电流假想时间:t imar=t ac+t tr=1+0.1=1.1s根据上述计算参数结合具体的情况选择条件,初步选择ZN12-10I型630A的真空6．2．3 高压熔断器的选择应根椐负荷的大小、重要程度、短路电流大小、使用环境及安装条件等综合考虑决定。

电气设备选择1) 35kV及以下电压等级的断路器，宜选用真空断路器或SF6断路器;66kV及以上电压等级的断路器宜选用SF6断路器。

在高寒地区，SF6断路器宜选用罐式断路器，并应考虑SF6气体液化问题。

2)隔离开关应根据正常运行条件和短路故障条件的要求选择。

3) 单柱垂直开启式隔离开关在分闸状态下，动静触头间的最小电气距离不应小于配电装置的最小安全净距B.值。

4)布置在高型或半高型配电装置上层的110kV及以上电压等级的隔离开关宜采用远方/就地电动操动机构。

5) 3-35kV配电装置的电流互感器，宜选用树脂浇注绝缘结构;66kV 及以上配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品制造水平，可采用油浸式、SF6气体绝缘或光纤式的独立式电流互感器;在有条件时(如回路中有变压器套管、断路器套管或穿墙套管等)宜采用套管式电流互感器。

6)3-35kV配电装置内宜采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器;66kV及以上配电装置内宜采用油浸绝缘结构或SF6气体绝缘的电磁式电压互感器或电容式电压互感器。

7) 35kV及以下采用真空断路器的回路，宜根据被操作的容性或感性负载，选用金属氧化物避雷器或阻容吸收器进行过电压保护。

8) 66kV及以上配电装置内的过电压保护宜采用金属氧化物避雷器。

9)装设在屋外的消弧线圈宜选用油浸式，装设在屋内的消弧线圈宜选用干式。

10)3-20kV屋外支柱绝缘子和穿墙套管当有冰雪时，宜采用提高一级电压的产品;对3-6kV者可采用提高两级电压的产品。

11) 快速接地开关在GIS开关设备停电回路的最先接地点(不能预先确定该回路不带电)或利用接地装置保护封闭电器外壳时，应选择快速接地开关;而其他情况下则选用一般接地开关。

一般情况下，GIS配电装置出线回路的线路侧接地开关和母线接地开关应用具有关合动稳定电流能力的快速接地开关。

电气设备的选择电气设备的选择需要考虑多个因素，包括应用场景、用途、性能参数等等。

在选择电气设备时，需要评估不同设备的特性和能力，以确保其能够满足特定应用的需求和技术要求。

本文将介绍电气设备选择的关键因素，以便帮助工程师和设计人员做出最佳选择。

一、性能参数在选择电气设备时，最重要的因素是设备的性能参数。

这些参数通常包括功率、电流、电压、频率等。

电气设备的性能参数与其应用场景密切相关，而不同类型的电气设备需要满足不同的技术要求。

例如，变压器需要具有相应的变比、电流容量和损耗等要求，而变频器则需要具有高频率、高精度和低噪音等特性。

因此，在选择电气设备时，应该优先考虑与设备性能相关的特性。

二、应用场景另一个重要的因素是设备的应用场景。

电气设备的应用场景通常包括室内、室外、高温、低温、潮湿、干燥等特殊环境。

因此，在选择电气设备时，必须根据实际应用环境的不同来选择相应的设备。

例如，在潮湿的环境下，需要具有防水功能的电气设备；在高温环境下，需要具有高温耐受的电气设备。

因此，在应用场景选择时，应考虑设备的特殊环境要求。

三、可靠性电气设备的可靠性是选择电气设备时呈现的另一个非常重要的因素。

通常，电气设备的寿命与其可靠性密切相关，因此，应优先考虑寿命长、可靠性高的电气设备。

例如，在选择开关时，可以选择寿命更长的机电式开关，而非容易损坏的电子开关。

因此，在选择电气设备时，应该结合不同的用途选择可靠性更高的设备。

四、成本在选择电气设备时，成本同样是需要考虑的因素。

不同类型的电气设备具有不同的价格，而价格通常与设备性能和质量密切相关。

在选择电气设备时，应该优先考虑性价比更高的设备，而非低成本的设备。

应该综合比较设备的性能、质量和价格，选取最适合的电气设备。

五、维护和维修电气设备的维护和维修同样是选择家电设备时需要考虑的因素之一。

不同类型的电气设备通常需要不同的维护和维修，而各个设备也有其特定的维护和维修要求。

例如，在选择变频器时，应该考虑维护和维修的难易程度，并确保设备的维护和维修要求得到满足。

第5章电气设备的选择电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠的运行，故必须遵循一定的选择原则。

本章对常用的高、低压电器即高压断路器、高压隔离开关、仪用互感器、母线、绝缘子、高低压熔断器及成套配电装置（高压开关柜）等分别介绍了其选择方法，为合理、正确使用电气设备提供了依据。

5.1 电气设备选择的一般原则供配电系统中的电气设备总是在一定的电压、电流、频率和工作环境条件下工作的，电气设备的选择除了满足正常工作条件下安全可靠运行，还应满足在短路故障条件下不损坏，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处的位置（户内或户外）、环境温度、海拔高度以及防尘、防火、防腐、防爆等环境条件。

电气设备的选择应根据以下原则：1．按工作环境及正常工作条件选择电气设备（1）根据电气装置所处的位置（户内或户外）、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。

（2）按工作电压选择电气设备的额定电压电气设备的额定电压U N应不低于其所在线路的额定电压U W•N，即：U N ≥U W·N（5-1）例如在10kV线路中，应选择额定电压为10kV的电气设备，380V系统中应选择额定电压为380V（0.4kV）或500V的电气设备。

（3）按最大负荷电流选择电气设备的额定电流电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流I max（或计算电流I C），即：I N ≥I max或 I N ≥I c （5-2）2．按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定为了保证电气设备在短路故障时不致损坏，就必须按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。

动稳定是指电气设备在冲击短路电流所产生的电动力作用下，电气设备不致损坏。

热稳定是指电气设备载流导体在最大稳态短路电流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。

3．开关电器断流能力校验断路器和熔断器等电气设备担负着切断短路电流的任务，通过最大短路电流时必须可靠切断，因此开关电器还必须校验断流能力。