第5章 电气设备的选择

第五章 电气设备的选择5-1 电气设备选择的一般原则是什么?答：电气设备的选择应遵循以下3项原则：(1) 按工作环境及正常工作条件选择电气设备a 根据电气装置所处的位置,使用环境和工作条件,选择电气设备型号；b 按工作电压选择电气设备的额定电压；c 按最大负荷电流选择电气设备和额定电流。

(2) 按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 (3) 开关电器断流能力校验5-2 高压断路器如何选择？ 答：（1）根据使用环境和安装条件来选择设备的型号。

（2）在正常条件下，按电气设备的额定电压应不低于其所在线路的额定电压选择额定电压，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选择额定电流。

（3）动稳定校验(3)max shi i ≥ 式中，(3)sh i 为冲击电流有效值，max i 为电气设备的额定峰值电流。

（4）热稳定校验2(3)2th th ima I t I t ∞≥式中，th I 为电气设备在th t 内允许通过的短时耐热电流有效值；th t 为电气设备的短时耐热时间。

（5）开关电器流能力校验对具有分断能力的高压开关设备需校验其分断能力。

设备的额定短路分断电流不小于安装地点最大三相短路电流，即(3).max cs K I I ≥5-3跌落式熔断器如何校验其断流能力?答：跌落式熔断器需校验分断能力上下限值,应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值,而两相短路电流大于其下限值。

5-4电压互感器为什么不校验动稳定，而电流互感器却要校验？答：电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。

而电流互感器没有。

5-5 电流互感器按哪些条件选择？变比又如何选择？二次绕组的负荷怎样计算？ 答：(1）电流互感器按型号、额定电压、变比、准确度选择。

( 2）电流互感器一次侧额定电流有20，30，40，50，75，100，150，200，400，600，800，1000，1200，1500，2000（A ）等多种规格，二次侧额定电流均为5A ，一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中的计算电流。

第一章能源和发电1—2 电能的特点：便于大规模生产和远距离输送；方便转换易于控制；损耗小;效率高;无气体和噪声污染.随着科学技术的发展,电能的应用不仅影响到社会物质生产的各个侧面，也越来越广泛的渗透到人类生活的每个层面。

电气化在某种程度上成为现代化的同义词。

电气化程度也成为衡量社会文明发展水平的重要标志。

1—3 火力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答：按燃料分:燃煤发电厂；燃油发电厂;燃气发电厂；余热发电厂。

按蒸气压力和温度分：中低压发电厂；高压发电厂；超高压发电厂；亚临界压力发电厂;超临界压力发电厂。

按原动机分：凝所式气轮机发电厂；燃气轮机发电厂；内燃机发电厂和蒸汽—燃气轮机发电厂。

按输出能源分：凝气式发电厂；热电厂。

按发电厂总装机容量分：小容量发电厂；中容量发电厂;大中容量发电厂；大容量发电厂。

火电厂的生产过程概括起来说是把煤中含有的化学能转变为电能的过程。

整个生产过程分三个系统:燃料的化学能在锅炉燃烧变为热能,加热锅炉中的水使之变为蒸汽，称为燃烧系统；锅炉产生的蒸汽进入气轮机，冲动气轮机的转子旋转,将热能转变为机械能，称不汽水系统；由气轮机转子的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能，称为电气系统。

1-4 水力发电厂的分类，其电能生产过程及其特点？答:按集中落差的方式分为：堤坝式水电厂；坝后式水电厂；河床式水电厂；引水式水电厂；混合式水电厂。

按径流调节的程度分为:无调节水电厂；有调节水电厂；日调节水电厂;年调节水电厂；多年调节水电厂。

水电厂具有以下特点:可综合利用水能资源;发电成本低，效率高;运行灵活；水能可储蓄和调节；水力发电不污染环境；水电厂建设投资较大工期长；水电厂建设和生产都受到河流的地形，水量及季节气象条件限制,因此发电量也受到水文气象条件的制约，有丰水期和枯水期之分，因而发电量不均衡；由于水库的兴建,淹没土地，移民搬迁，农业生产带来一些不利，还可能在一定和程度破坏自然的生态平衡。

发电厂电气部分第五章课后答案1、我国最大的火电机组容量100万KW-玉环电厂我国最大的水电机组容量70万KW三峡水电站我国最大的核电机组容量100万KW-田湾核电厂最大的火电发电厂容量454万KW-邹县电厂最大的水电发电厂容量1820万KW-三峡水电厂最大的核能发电厂容量305万KW-秦山核电厂（自主研发设计）最大的抽水蓄能发电厂240万KW-广东抽水蓄能电厂2，新能源发电类型：风力发电，海洋能发电，地热发电，太阳能发电，生物质能发电，磁流体发电，电气体发电3、火力发电厂的的生产过程：概括地说将煤中的化学能转化成电能的过程，三个阶段1，燃料的化学能在锅炉中燃烧转变成热能，加热锅炉中的水，使之变为蒸汽（燃烧系统）2，锅炉中产生的蒸汽进入汽轮机，冲击汽轮机的转子旋转，将热能转变为机械能（汽水系统）3，由汽轮机的转子旋转的机械能带动发电机旋转，把机械能变为电能（电气系统）4、热电厂，以热定电的运行方式。

抽水蓄能电厂在电力系统中的作用：调峰，填谷，事故备用，调频，黑启动，蓄能汽轮发电机的特点：转速高，多采用隐极式，卧式，不能快速启动，只宜承担电力系统的基荷水轮发电机的特点：转速低，极数多，多采用凸极式转子，立式能快速启动易于承担峰荷5、一次设备：通常把生产，变换，输送，分配和使用电能的设备，如发电机，变压器，断路器等称为一次设备。

1，生产和转化电能的设备（发电机，变压器）2，接通和断开电路的开关电器（断路器，隔离开关，负荷开关，接触器，熔断器）3，限制故障电流和防御过电压的保护电器（电抗器和避雷器）4，载流导体5，互感器（电压互感器，电流互感器）6，无功补偿设备（并联电容器，串联电容器，并联电抗器）7，接地装置6、二次设备：对一次设备和电力系统的运行状态进行测量，控制，监控，和起保护作用的设备，称为二次设备。

（测量表计，继电保护，直流电源负荷，操作电器，信号设备及控制电缆）7、发热对电气设备的影响：1，使绝缘材料的绝缘性能下降2，使金属材料的机械强度下降3，使导体的接触部分的接触电阻增大8、温度限制：导体正常最高温度一般不允许超过70℃钢芯铝绞线及管型导线不允许超过80℃导体表面镀锡不允许超过85℃导体表面镀银不允许超过95℃9、提高导体载流量的措施：a) 减小导体的电阻（①最好采用电阻率低的材料②，减小接触电阻③，增加截面积）b) 增加导体的换热面c) 提高换热系数10、长期发热，指正常工作时电流长期通过而引起的发热，长期发热的热量，一部分分散到空气中去，另一部分使导体的的温度升高，发热功率与散热功率相互平衡。

铜芯电线电缆载流量标准前言本标准译自国际电工委员会建筑物电气装置第五部分的第523节载流量，标准号为 IEC 60364-5-523 1983年。

改革开放以后，公共事业和住宅建设发展迅速，家用电气设备和其它用电设备日渐增多。

但不可忽视的是在每年发生的火灾中，电气火灾也呈上升趋势。

在短短的几年中，电气火灾比例增长一倍以上，其中相当一部分是由电缆电线的绝缘损坏、过热自燃、接触不良、电缆单相接地和相间短路等故障引起的。

因此，如何科学的合理的使用电缆电线，准确地选择电缆电线的载流量，合乎规范的进行管理维护，至为关键。

由于目前尚无1000V以下的电缆电线载流量的国家标准，而此部分电缆电线的使用最为量大面广，有鉴于此，全国建筑物电气装置标准化技术委员会，已提出编制标准计划，上报国家技术监督局，将国际电工委员会IEC 60364-5-523标准等同采用为国家标准（我国电缆电线符合IEC电缆电线制造标准）。

全国建筑物电气装置标准化技术委员会会同国际铜业协会现将IEC 60364-5-523标准有关铜芯电缆电线载流量的标准先行成文，提供设计、生产、施工安装、质检、运行和管理等各界参考。

国际电工委员会已于95年开始对1983年版载流量标准进行修订，现已进入最后批准阶段。

经过对二者的详细比较，有以下这些情况和变化告知读者：1. 适用的电压范围更改为交流1KV和直流1.5KV。

2. 删除了铜芯1.0mm2和铝芯1.0mm2、1.5mm2的电缆电线载流量。

3. 载流量基本没有变化，个别变化不超过7%。

4. 电缆电线的品种和温升限值没有变化。

5. 增加了土壤热阻率不为2.5K.m/W时的修正系数。

6. 表中的电缆电线敷设方式原用文字说明的部分改为示图。

7. 表52-E4、E5中取消无孔托盘的载流量数据。

8. 对523.5条作了以下修改：(1). 仅仅三相导体有负荷电流且平衡时，4芯、5芯电缆可有较大的载流量；(2). 当三相负荷不平衡时，中性线电流引起的温升将被相线电流减少的发热所抵消。

第5章电气设备的选择检测题解析成绩：班级：学号：姓名：一、填空题：1.电气设备的选择原则规定：电气设备的额定电压U N应> 设备所在系统的标称电压U N.S。

2.按最大负荷电流选择电气设备的额定电流时规定：电气设备的额定电流I N应小于等于实际通过它的最大负荷电流I C。

3.断路器和熔断器等电器担负着切断短路电流的任务外，还必须校验其短路能力。

4.高压断路器选择时，35kV及以下电压等级的断路器宜选用真空断路器、66kV和110kV电压等级的断路器宜选用SF6 断路器。

5.高压隔离开关主要用于电气隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，因此，只需要选择额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。

6.户外跌落式熔断器需校验断流能力上、下限值，应使被保护线路的三相短路的冲击电流小于其上限值，而两相短路电流大于其下限值。

7低压断路器的脱扣器装置主要有热脱扣器，过滤脱扣器和试压脱扣器等。

8.计量用的电流互感器，准确度应选0.25-0.5 级；测量用的电流互感器，准确度应选0.5-1 级；差动保护用电流互感器，准确度应选5P 级，过流保护用互感器的准确度应选5P或10P 级。

9. 变电所高压开关柜上的高压母线，通常选用硬铝矩形母线。

10. 选择穿墙套管时，除了按使用场所选择型号、按工作电压选择额定电压、按计算电流选择额定电流外，还必须进行热稳定和动稳定校验。

二、判断正误题：1.高压隔离开关的主要作用中用于分断正常负荷电流和短路电流。

（F）2.高压熔断器除了选择熔断器的额定电流外，还要选择熔体的额定电流。

（T）3.电流互感器的额定电压应低于装设处系统的额定电压。

（ F ）4.电压互感器的一、二次侧不允许有熔断器保护，需校验短路动稳定和热稳定。

（F）5.支柱绝缘子主要是用来固定导线或母线，但不能使导线或母线与设备相互绝缘。

（F）6.低压断路器具有过载保护和欠压、失压保护，但没有短路保护能力。

（ F ）三、单项选择题：1. 只能起电气隔离作用，而不能起短路保护和过负荷保护的开关设备是（）。

工厂供配电系统设计公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-摘要工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。

工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。

其基本内容有以下几方面：进线电压的选择,变配电所位置的电气设计,短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择,防雷接地装置设计等.目录第一章绪论 (1)第二章工厂进线电压的选择 (2)电压损耗的条件 (2)机械厂设计基础资料 (2)工厂常用架空线路裸导线型号及选择 (3)方案初定及经济技术指标的分析 (4)第三章变配电所位置的电气设计 (7)变配电所所址选择的一般原则 (7)结合方案要求设计位置图 (7)第四章短路电流的计算及继电保护 (8)短路电流的计算 (8)继电器保护的整定 (11)第五章电气设备的选择 (12)第六章车间变电所位置和变压器数量、容量的选择 (13)第七章防雷 (14)防雷设备 (14)防雷措施 (14)第八章接地 (15)致谢(16)参考文献(16)附图143第一章绪论工厂供电，即指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电.电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。

电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。

因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

在企业工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。

电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。

第五章5-1 熄灭电弧的条件是什么？开关电器中常用的灭弧方法有哪些？答：灭弧的条件是去游离率大于游离率。

开关电器中常用的灭弧方法有速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧分细灭弧法、狭缝灭弧法、采用多断口灭弧法和采用新型介质灭弧法等。

5—2 高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关各有哪些功能？答:高压断路器不仅能通断正常负荷电流,而且能切断一定的短路电流,并能在保护装置作用下自动跳闸,切除短路故障;高压隔离开关的主要功能是隔离高压电源,保证人身和设备检修安全,同时还具有倒闸操作和通断小电流的功能；高压负荷开关可以通断一定的负荷电流和过负荷电流，有隔离开关的作用,但不能断开短路电流。

5-3 倒闸操作的基本要求是什么?答：倒闸操作的基本要求是:合闸送电时,先合上隔离开关，再合上断路器；跳闸断电时，先断开断路器,再断开隔离开关。

5-4 低压断路器有哪些功能?按结构型式可分为哪两大类？答:低压断路器既能带负荷通断电路，又能在线路发生短路、过负荷、低电压（或失压）等故障时自动跳闸。

低压断路器按结构型式分,有塑料外壳式和万能式两大类。

5—5 熔断器的主要功能是什么?什么是“限流"式熔断器？答：熔断器的主要功能是对电路及其设备进行短路或过负荷保护.“限流”式熔断器是指熔断器的灭弧能力很强,灭弧速度很快，能在短路电流未达到冲击值以前完全熄灭电弧。

5—6 避雷器有何功能?有哪些常见的结构型式？各适用于哪些场合?答：避雷器用于防止雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或其他建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘.避雷器按结构型式分，有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和金属氧化物避雷器等.其中，保护间隙和管型避雷器一般用于户外输电线路的防雷保护,阀型避雷器和金属氧化物避雷器主要用于变配电所的进线防雷电波侵入保护。

5—7 Dyn11接线配电变压器和Yyn0接线配电变压器相比较有哪些优点？答：Dyn11接线变压器能有效地抑制3的整数倍高次谐波电流的影响;Dyn11接线变压器的零序电抗比Yyn0接线变压器小得多,更有利于低压侧单相接地短路故障的切除；Dyn11接线变压器承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0接线的变压器大.5—8 什么是电流互感器的误差？电流互感器的常用接线方式有哪几种？答：电流互感器的误差包括电流误差(比值差）和相位误差（角差）.电流误差是二次电流的测量值乘以额定变流比与一次电流数值差的百分数;相位差是与的相角差。