高低压电气设备的选择

目录 1 高压电网短路电流计算 0 1 1 工程概况 1 1 2 短路电流计算条件 1 1 3 三相对称短路电流的计算 2 1 4 两相短路电流的计算 3 1 5 单相接地电容电流的计算 3 1 6 本工程变电所高压侧短路电流 4 2 低压电网短路电流计算 5 2 1 短路电流计算条件短路电流计算条件 5 2 2 短路电流计算的内容和目的 5 2 3 三相和两相短路电流的计算 6 2 4 本工程低压配电线路短路电流计算 7 3 高压电气选择 10 3 1 髙压电器选择的一般要求 10 3 2 高压断路器的选择 10 3 3 高压复合开关的选择 11 3 4 高压熔断器的选择 12 3 5 高压负荷开关 熔断器组合电器的选择 13 3 6 本工程高压电器的选择 13 4 低压电气选择 14 4 1 低压电器选择的一般要求 15 4 2 隔离电器和功能性开关电器的选择 15 4 2 1 隔离电器的选择 15 4 2 2 功能性开关电器的选择 16 4 2 3 保护电器的初步选择 17 4 3 本工程低压电器的选择 18 5 双电源自动转换开关电器的选择 21 参考文献 23 1 1 高压电网短路电流计算 1 1 工程概况 金城大厦为某市一栋高层单体商业办公建筑 工程概况如下 建筑面积 37417 其中地下 3783 8 地上 33633 6 不包括技术 夹层 建筑层数 地下 1 层 地上 5 层 建筑高度 90 1m 女儿墙顶高度 不 包括电梯机房 水箱间等 主要结构类型 框架 剪力墙结构 建筑布局及功能 地下 1 层为设备用房 汽车库 1 4 层为商场 技术夹层为转 换层 5 19 层为公寓式写字间 20 25 层为标准写字间 顶层为设备房 电梯 机房及水箱间 1 4 层设有中央空调 消防设计 主体建筑为一类高层建筑 建筑耐火等级为一级 地下 1 层及地 上 1 4 层为每层 2 个防火分区 夹层及 5 25 层为每层 1 个防火分区 供电部门提供的系统短路数据如下 1 提供 10kv 专线电源 A 的 110 10KV变电站距离本工程为 31KM 电源引人电缆型号初选为 YJV22 8 7 10 3 120 110 10KV 变电站 10KV母线处三相短路电流有效值设计规划最大值为 25KA 最小值为 20KA 电缆首端过电流保护延时时间为 O 8S真空断路器全开断 时间为 0 1S 2 提供 10KV环网电源 B的环网柜距离本工程为 0 1km 电源引 人电缆型号初选为 YJV22 8 7 10 3x95 该环网柜处三相短路电流有效值设计 规划最大值为 8kA 最小值为 6KA 电缆采用高分断器保护 1 2 短路电流计算条件 1 一般用户的髙压电源来自地区电力网 负荷容量远小于供电电源容量 短路时可认为电源母线电压维持不变 不考虑短路电流交流分量的衰减 即将 该系统看做是无限大容量电源供电系统或按远离发电机端短路进行计算 2 假定短路回路各元件阻抗值保持不变 由于一般髙压短路回路的总电阻 值远小于总电抗值的 1 3 可不计高压元件有效电阻 同时 电路电容和变压 器励磁电流也略去不计 3 用户髙压供配电网络为单端电源 短路前三相系统是正常运行情况下 的接线方式 2 4 在短路持续时间内 短路相数不变 如三相短路保持三相短路 5 具有分接开关的变压器 其分接开关位置视为主分接位置 6 不计短路电弧电阻 1 3 三相对称短路电流的计算 1 采用标幺值法计算 如表 1 1计算步骤如下 表1 1基准值 序号基准值计算公式符号说明 1 基准容量MVAds100 c 短路计算电压系数 取平均值1 05 2 基准电压acduu 短路计算点所在电网的标称电压 au 3 基准电流 33ac d d d d u s u s I 短路计算点的基准电流dI 2 计算短路回路各元件的电抗标幺值 如表1 2所示 序号元件名称电抗标幺值计算公式符号说明 1 电力系统 3 K s S Sd X 2 电力线路 2 0 n d w cU S lxX 3 配电变压 器 Tr dk T S SU X 100 4 限流电抗 2 3 100 n d Lr LrL L cU S I UX X 电力系统变电所高压 3KS 馈电线出口处的短路容量 电力线路单位长度的电0 x 抗 电力线路的长度l 元件所在电网的标称电nU 压 配电变压器的短路电 kU 压百分值 配电变压器的额定容TrS 量 限流电 LXLrU LrI 抗器的电抗百分值 额定电 压 额定电流 3 3 计算短路回路的总电抗标幺值 针对不同短路计箅点分别计算 4 计算三相短路电流与短路容量 公式见表 1 3 表 1 3 高压三相短路电流与短路容量的计算 序号物理量名称计算公式说明 1 三相对称短路电流初始值 3kI X Id 2 三相对称开断电流对远离发电机端短路 33kbII 3 三相短路电流峰值 323KppIKi 4 三相稳态短路电流对远离发电机端短路 33kkII 5 对称短路容量初始值 333knkIcUS 峰值系数 PK 短路计算点所在nU 电网的标称电压 1 4 两相短路电流的计算 两相短路电流初始值按三相对称短路电流初始值 Ik3 的 0 866倍计算 两 相稳态短路电流与三相稳态短路电流 的比值关系 视短路点与电源的距离远近 而定 在远离发电机端短路时 Ik2 0 866Ik3 1 5 单相接地电容电流的计算 电网中的单相接地电容电流由电力线路和变电所中的电气设备两部分的电 容电流组成 计箅电网的电容电流时 应包括有电气连接的所有架空线路 电 缆线路的电容电流 并计及变电所电气设备的影响 该电容电流应取最大运行 方式下的电流 还应考虑电网 5 10年的发展 电网的单项接地电容电流表 1 4 表 1 4 电网单项接地电容电流的计算 序号线路名称单项接地电容电流计算公式说明 1 6kv 电缆线路 62200 84 2 95 SlUSInC 2 10kv 电缆线路 23 0 2200 44 1 95 SlUSInC 单项接地电容电cI 流 线路导体截面S 器 4 3 无架空地线单回路 的架空线路 3 107 2 lUInC 4 有架空地线单回路 的架空线路 3 103 3 lUInC 5 所有相连线路 n i icI 1 6 变电所电气设备 10kv 系统 n i iCcII 1 16 6kv 系统 n i iccII 1 18 7 整个电网 c n i iccIII 1 线路长度l 电网的标称电nU 压 变电所设备增cI 加的单相接地电容 电流 电网的单相接 cI 地电容电流总值 1 6 本工程变电所高压侧短路电流 采用标幺值法计算 计算公式参见 由于本工程可能由两个独立电源供电 但不 并联运行 因此需分别计算变电所10KV母线上的三相和两相短路电流从中找出其最大 值和小值 计算过程及结果见 1 5 变电所高压侧短路计算过程及其结果 1 5 变电所高压侧短路计算过程及其结果 技术参数三相短路电流序 号 电路元 件 短路 计算 点 Sd 100MVA Ud 10 5kV Id1 5 5kV 电抗标 幺值 3k I 3b I 3k I 3p i 三相短 路容量 两项短 路电流 最大运行方式 0 2825 025 025 063 8454 721 71 系统 A 最小运行方式 0 27520 020 020 051 0363 717 3 2 线路 Ax 0 095 欧 km l 3km 0 259 最大运行方式 0 47911 511 511 529 3209 110 031 2K 1 最小运行方式 0 53410 310 310 326 3187 58 9 最大运行方式 0 6878 08 08 020 4145 56 94 系统 B 最小运行方式 0 9166 06 06 015 3109 15 2 5 线路 B x 0 095 km l 0 1km0 009 最大运行方式 0 6967 97 97 920 1143 76 864 5K 2 最小运行方式 0 9255 95 95 915 2108 15 1 5 2 2 低压电网短路电流计算 低压电网短路电流计算 2 1 短路电流计算条件短路电流计算条件 高压电网短路电流计算条件也适用于低压电网短路电流的计算 此外 低 压电网短路电流的计算还有如下特点 1 直接将变压器高压侧系统看做是无限大容量电源供电系统或按远离发 电机端短路进行计算 2 计入短路回路各元件的有效电阻 伹短路点的电弧电阻及导线连接点 开关设备和电器的接触电阻可忽略不计 3 当电路电阻较大 短路电流直流分暈 非周期分量 衰减较快 在变 压器二次母线短路时 峰值系数 较大 而在变电所以外低压电路中发生短路 时 峰值系数则接近于 1 4 单位线路长度电阻的计算温度不同 在计算三相最大短路电流时 导体 计算温度取为 20 度 在计箅单相短路 包括单相接地故障 电流时 假设的 计算温度升髙 电阻值增大 其值一般取 20 度时电阻的 1 5 倍 5 计算过程采用有名值法 电压用 V 电流用 KA 容量用 KVA 6 计算 220 380V 电网三相短路时 电压系数 c 1 05 计算单相短路时 电压系数 c 1 2 2 短路电流计算的内容和目的 确定低压电网短路电流及计算目的如表 2 1 所示 表 2 1 需要确定的短路电流及计算目的 序号短路物理量符号计算目的 1 三相对称短路电流初始值 3kI 用于校验低压电器导体的热稳定 2 三相对称开路电流 3bI 用于校验低压开关电气的分断能力 3 三相短路电流峰值 3pi用于校验低压电器 母线 绝缘子的动稳定 4 三相静态短路电流 3kI 计算其他短路电源的依据 5 两相稳态短路电流 2kI 用于校验低压过电流保护电器的灵敏度 6 单相接地故障电流 1EkI 用于校验低压接地故障保护电器的灵敏度 6 也用于验算接地装置的接触电压和跨步电压 2 3 三相和两相短路电流的计算 1 计算低压短路回路各元件的 正序 阻抗值 如表 2 2 表 2 2 低压短路回路各元件的阻抗值 正序阻抗计算公式符号说明 序 号 元件名 称 阻抗电阻电抗 1 高压系 统 3 3 2 10 k n s S cU Z sSXR1 0 SSZX995 0 2 配电系 统 Tr nk T S cUU Z 100 2 2 2 Tr nK T S cUP R TTTRZX 22 3 配电母 线 22 WBWBWBXRZ rlRWB xlXWB 4 配电线 路 22 WPWPWPXRZ rlPWP xlXWP 配电变压器高 3KS 压侧短路容量 低压电网的额nU 定电压 配电变压器kP 的短路损耗 配电变压器的TrS 额定容量 r x 母线 线路单 位长度的电抗 母线 配电线路l 的长度 2 绘制出短路回路的等效电路 针对不同短路计算点分别计算短路回路 的总阻抗 3 计算低压三相和两相短路电流 见表 2 3 表 2 3 低压三相和两相短路电流的计算 序号物理量名称计算公式说明 1 三相对称短路初始值 3 22 3 XR cU I n K 说明 2 三相对称开断电流对远离发电机端短路 33kbII 3 三相短路电流峰值 332kppIKi 短路计算点所在电网的nU 标称电压 峰值系数pK 7 4 三相稳态短路电流对远离发电机端短路 33kkII 5 两相稳态短路电流对远离发电机端短路 32866 0 kkII 2 4 本工程低压配电线路短路电流计算 根据供配电系统一次接线及变电所平面布置 本工程变电所低压侧短路电流计 算电路如图 3 所示 短路点选在两台变压器低压绕组出处 k 3 k 4 点和两台低 压进线开关负荷侧 k 5 k 6 点 即低压柜 AA1 AA19 处 图 2 1 变电所低压侧短路电流计算电路 1 3 7 5 电源 1 10 1600 11 4 2 100 10 2 100 10 12 9 6 2 100 10 2 100 10 1 9 2 4 8 6 电源 2 10 1600 21 4 2 100 10 2 100 10 22 10 4 2 100 10 2 100 10 19 10 采用欧姆法计算 正常运行时 电源 A B 同时供电 低压母线分段不联 络 此时可分别计算出变压器 T1 低压侧 k 3 k 5 k 7 点和变压器 T2 低压侧 k 4 k 6 k 8 点的三相短路电流和单相短路电流 短路电流计算结果见表 计算时 变压器高压侧系统的短路容量按最大运行方式计 配电母线的型 号规格先按发热条件初选 根据低压配电干线系统图确定短路计算点 短路计算点取在配电干线首端 分支处与末端分支处 即层配电箱处 每层分支线末端 即末端配电箱处 配 8 电干线及分支线计算长度根据其敷设走向确定 以建筑平面图和剖面图为条件 以低压开关柜 AA4 配出的办公照明配电干线 WL3 及其分支线为例 其短路 电流计算电路如图所示 W18 W10 W9 W1 5AWL18 5AWL10 5AW95AWL1 5AW2 5AW1 WL3 5 2 WL3 5 1 ZBYJN 3X35 2X16 L 2 5m ZBYJN 3X10 L 24m ZBYJN 3X10 L 8m ZBYJN 3X10 L 34m ZBYJN 3X10 L 17m CCX6 1250 5 WL3 AA3至5F段 l 37 2m TMY 3 2 100X10 2 100X10 T1WB L 96M BF AA4 0 38KV SCB10 1600 10KV 电源A Sk1 干线短路计算点取在密集绝缘母线槽始端 AA4 柜出口 5F 插接箱处 14F 插接箱处 分支线以 5F 最近端 和 14F 最远端 为例 短路点取在计量配 电箱 5AW1 5AW2 处及办公照明配电箱 5AL1 5AL8 处 采用欧姆法计算 计算时 配电干线及其分支线的型号规格先按发热条件 初选 再以低压开关柜 AA6 配出的地下室照明配电干线 WL8M AA13 配出的自动 扶梯配电干线 WP6M 及其分支线为例 几点说明 1 本示例短路计算时 未计入低压开关柜内分支母线的阻抗 短路故障 9 点电弧电阻 导线连接点及开关电器的接触电阻 电流互感器的电抗等 因此 计算结果比实际短路电流偏大 2 本示例短路点附近所接低压异步电动机的额定电流之和均不超过三相 短路电流初始值的 l 可以忽略电动机反馈电流的影响 3 本示例短路计算点最远处为末端配电箱 作为低压配电系统的设计依 据 在进行常用设备配电设计时 一般还需计算出用电设备电源接线端子处或 控制箱处的短路电流和接地故障电流 10 3 3 高压电气选择 高压电气选择 3 1 髙压电器选择的一般要求 为保证高压电器的安全可靠运行 选择髙压电器的一般要求见表 3 1 表 3 1 选择高压电器的一般要求 序号选择项目一般要求 1 正常工作条件应满足电压 电流 频率 机械负荷等方面的要求 对一些开 断电流的电器 如熔断器 断路器和负荷开关等 则还有开断 电流的能力 2 短路条件按最大可能的短路故障条件校验高压电器的动稳定性和热稳定 性 对断路器还需要校验额定关和电流 3 环境条件选择高压电器结构类型时应考虑电器的使用场合 环境温度 海拔 防尘 防火 防爆 等要求 以及湿热或干热地区的特 点 另外 还需要考虑高压电器工作时产生的噪声和电磁干扰 等 4 承受过电压能力 及绝缘水平 应满足额定短时工频过电压及雷电冲击过电压下的绝缘配合要 求 5 其他条件按所选高压电器的不同特点进行选择 包括开关电器的操作性 能 熔断器的保护特性配合 互感器的负载及准确度等级等确 定 3 2 高压断路器的选择 目前 35KV及以下变配电所中广泛采用户内型真空断路器 配用弹簧操动 机构或永磁操动机构 为限制操作过电压 真空断路器可根据电路性质和工作 状态配置专用的 R C 吸收装置或者金属氧化锌避雷针 如表 3 2 显示 表 3 2 高压断路器的选择项目及条件 序号选择项目具体条件 1 额定电压与最高工 作电压 额定电压与所在线路的标称电压相符 允许最高工作电压不 应低于所在线路的最高允许电压 11 2 额定电流额定电流应大于该回路在各种合理允许方式下的最大持续工 作电流 3 额定频率等于电网工频 50HZ 4 水平机械荷载对 10KV 及以下高压系统 高压断路器接线端子所承受的水平 最大作用不大于 250N 5 额定短路开断电流对远离发电机端处 额定短路开断电流应大于安装地点的最 大三相对称开断电流 6 额定电缆充电开断 电流 使用高压断路器开断电缆线路时 断路器应能断开最大电缆 充电电流 对于 10kv 高压系统 断路器额定电缆充电开断电 流为 25A 7 额定峰值耐受电流额定峰值耐受电流不应小于安装地点的最大三相短路电流峰 值 8 额定短时耐受电流 短路电流热效应为 05 0 3 kkttIQ 9 额定短路关合电流额定短路关合电流不应小于安装地点的最大三相短路电流峰 值 10 环境条件一般断路器按正常使用环境制造 当使用地点的环境条件特 殊时 应由断路器制造厂商按满足特殊要求制造 11 承受过电压能力及 绝缘水平 额定电压为 6kv 时 雷电冲进耐受电压是 60kv 短时工频耐 受电压是 30kv 12 其他条件根据使用场合对机械寿命和电寿命的要求相应选择不同操作 性能级别的高压断路器 3 3 高压复合开关的选择 目前 35KV 及以下变配电所中采用的户内型通用负荷开关的类型有真空负 荷开关 负荷开关 压气式负荷开关等 一般配置弹簧操动机构 可电动操作或 手动操作 高压通用复合开关的选择项目及其条件见表 3 3 表 3 3 高压通用负荷开关的选择项目及条件 序号选择项目具体条件 1 额定电压与最高额定电压与所在线路的标称电压相符 允许最高工作电压应不 12 广州电压低于所在线路的最高允许电压 2 额定电流额定电流应大于该回路在各种合理允许方式下的最大持续工作 电流 3 额定频率等于电网工频 50HZ 4 水平机械荷载对 10kv 及以下高压系统 高压负载开关接线端子所承受的水 平最大作用力不大于 250N 5 额定有功负荷开 断电流 额定有功负荷开断电流应大于切断最大可能的过负荷电流 6 其他额定开断电 流 使用开关负荷开端电缆电线的最大充电电流不应大于其额定电 缆充电开断电流 7 额定峰值耐受电 流 额定峰值耐受电流不应小于安装地点的最大三相短路电流峰值 8 额定短时耐受电 流 对熔断器保护的开关 可以考虑熔断器在短路电流的持续时间 方面的限流效应 9 额定短路关合电 流 限定短路关合电流不应小于安装地点的最大三相短路电流的电 流峰值 对熔断器保护的负荷开关 可以考虑熔断器在短路电 流的数值方面的限流效应 10 环境条件一般高压负荷开关按正常使用条件制造 当使用地点的环境条 件特殊时 应由负荷开关制造厂商按满足特殊要求生产 11 承受过电压能力 及绝缘水平 额定电压为 6kv 时 雷电冲击电压 60kv 短时工频耐受电压 30kv 12 其他条件根据使用场所对机械寿命和电寿命的要求相应选择不同级别的 通用负荷开关 3 4 高压熔断器的选择 目前 35kv及以下变配电所中采用的户内型高压熔断器类型有一般熔断器 后 备熔断器及全范围熔断器 高压熔断器的选择及其条件见表3 4 表3 4高压熔断器的选择项目及条件 序号选择项目具体条件 1 额定电压与最高工 额定电压与所在线路的标称电压相符 允许最高工作电压不 13 作电压 低于所在线路的最高工作电压 2 额定频率等于电网工频 50HZ 3 熔断器额定电流熔断器额定电流不小于所安装的熔体额定电流 保护电力变压器的熔体额定电流可按变压器一次侧额定电流 的 l 5 2 倍选择 实际 工程中宜按制造厂家提供的熔体额定电流与变压器容量配合 表选择 应保证在变压器励磁涌流秒持续时间内不熔断 保护电力线路的熔体额定电流可按线路最大工作电流的 1 1 1 3 倍选择 保护并联电容器的熔体额定电流按电容器回路额定电流的 1 5 2 倍 4 熔断器额定电流 保护电压互感器的熔体额定电流一般为 0 5A 或 1A 并应能承 受电压互感器的励磁 冲击电流 5 额定开断电流 对限流型熔断器 额定最大开断电流应大于安装地点 熔断 器出线端子处 的最大三相对称短路电流初始值 对于后备 熔断器除校验额定最大开断电流外 还应满足最小短路电流 大于额定最小开断电流的要求 6 环境条件一般熔断器按正常使用条件制造 当使用地点的环境条件特 殊时 应由熔断器制造厂家按满足特殊要求生产 7 其他条件校验熔断器保护的选择性配合 3 5 高压负荷开关 熔断器组合电器的选择 高压负荷开关 烙断器组合电器的选择校验见表3 5 表3 5高压负荷开关 熔断器组合电器的选择校验 序号校验项目具体条件 1 实际转移电流组合电器的实际转移电流应小于其额定转移电流 且不小于熔断器的额定 最小开断电流 2 实际交接电流组合电器的实际交接电流应小于其额定交接电流 3 6 本工程高压电器的选择 本工程高压断路器作为变压器回路 电源进线回路的控制盒保护电气及分段联络 用电气 选用 VD4 12 630A 20KA 户型内高压真空断路器 配用弹簧操动机构 二次设 14 备电压为 DC1110V 高压断路器的选择校验见表所示 由表 3 6 知道所选择的断路器合 格 序号选择项目装置地点技术数据断路器技术数据结论 1 额定电压与最高工作 电压 Un 10kV Um 11 5kV Ur 12kV Ur Um 合格 2 额定电压AH4 AH5 AH7 AH8 柜 Imax I1rt 92 4A AH3 柜 Imax 2I1rt 184 8A Ir 630A Ir Imax 合 格 3 额定频率 50HZ50HZ 合格 4 额定短路开断电流 Ib3 11 5kVIb 20kA Ib Ib3 合格 5 额定峰值耐受电流 Ip3 29 3kVImax 50kA Imax ip3 合 格 6 额定短时 4s 耐受 电流 AH4 AH5 AH7 AH10 柜 Qt 11 5 0 1 0 5 0 05 AH3 柜 Qt 11 5 0 1 0 8 0 05 I t 20 4 1600kA s I t Qt 合 格 7 额定短路关合电流 Ip3 29 3kVi 50kA 8 承受过电压能力及绝 缘水平 10kV 系统中性点经消弧线圈接 地 雷电冲击耐受电 75kV 1min 工频耐受电压 42kV i ip3 合格 9 环境条件华东地区建筑物地下室高压开 关柜内 正常使用环境满足条件 10 其他条件无特殊要求额定操作顺序 分 180s 合分 180s 合 分 满足条件 本工程高压熔断器作为电压互感器回路的短路保护电器 选用 XRNP1 12 0 5A 50KA 型电压互感器用户内高压限流熔断器 高压熔断 器的选择校验见表3 7 所选熔断器合格 表 3 7 高压熔断器的选择校验 序号选择项目数据地点技术数据熔断器技术数 据 结论 1 额定电压与最高工作电 压 Un 10kV Um 11 5kV Ur 12kV Ur Um 合格 2 额定频率 50HZ50HZ 合格 3 熔断器额定电流 Ir 0 5A Ir Irf 合格 4 熔体额定电流电压互感器回路 Ik f 0 5A 合格 5 额定开断电流 Ib3 11 5kAIb 50kA Ib Ib3 合格 6 环境条件华东地区建筑物地下室高压开关正常使用环境满足条件 15 4 低压电气的选择 4 1 低压电器选择的一般要求 低 压配电设计所选用的电器 应符合国家现行的标准 并应符合表4 1的一般要求 表4 1选择低压电器的一般要求 序号选择条件一般要求 1 正常工作条件1 电器的额定频率应与所在回路的频率相适应 2 电器的额定电压应 与所在回路标称电压相适应 3 电器的额定电流不应小干回路的计算电流 2 短路条件1 可能通过短路电流的电器 如隔离电器 开关 熔断器式开关 接触器等 应满足在短路条件下短时和峰值耐受电流的要求 2 断开短路电流的保护电器 如熔断器 低压断路器 应满足短路条件下 的和分断能力要求 3 应采用接通和分断时安装处预期短路电流验算电器在短路条件下的接通能 力和分断能力 当短路点附近所接电动机额定电流之和超过短路电流的 l 时 应计入电动机反馈电流的影响 3 环境条件电器应适应所在场所的环境条件 考虑是否为特殊环境如多尘环境 化工腐 蚀环境 高原地区 热带地区 爆炸和火灾危险环境等 4 其他条件低压保护电器还应按保护特性选择 双电源自动切换开关电器按动作特性选 择 4 2 隔离电器和功能性开关电器的选择 4 2 14 2 1 隔离电器的选择 隔离电器的选择 除需要满足 4 1 表以外 隔离电器的选择还应符合表 4 2 表 4 2 隔离电器的选择 序号项目具体要求 1 应用 场合 当维护 测试和检修设备需断开电源时 应设置隔离电器 1 由建筑物外引入的低压配电线路 应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装 设隔离电器 2 双电源自动转换开关电器 ATS 的两个电源侧应分别装设隔离电器 16 3 低压无功补偿电容器主电路 交流电动机主电路等需独立停电检修的电气装置 应装设隔离电器 4 由同一电屏 箱 供电的配电线路可以共用一套隔离电器 2 功能 要求 隔离电器应使所在回路与带电部分隔离 当隔离电器误操作会造成严重事故时 采 取防止误操作的措施 在 TN C 系统中 不应将 PEN 线隔离 在 TN S 系统中 不需 要将 N 线隔离 3 选择 与安 装 1 隔离电器的冲击耐受电压和泄漏电流应满足国家标准的有关规定 2 断开触头之间的隔离距离应该是可见的或明撇的用标志 闭合 或 断开 可 靠地标示出来 这种标示只有在每极触头断开之间已经达到隔离距离要求时才出现 3 半导体电器严禁作隔离电器 4 隔离电器的设计与安装 应能防止意外的闭合 5 应采取措施固定住无载隔离电器 以防无意的或随意的断开 6 宜采用能断开与所连接电源的所有极的多极开关电器作为隔离手段 但井不排 除采用多个彼此靠近的单极电器 4 2 24 2 2 功能性开关电器的选择 功能性开关电器的选择 除需满足表的一般要求外 功能性开关电器的选择还应符合下列要求 1 需要独立控制电气装置的电路的每一部分都应装设功能性开关电器 2 功能性开关电器一般采用开关 隔离开关 断路器 接触器 但应能适合于执 行可能有的最繁重的工作制 功能性开关电器可以仅控制电流而不必断幵其相 应的极 如采用半导体开关器件 严禁使用隔离器 熔断器和连接片作功能性 电器 3 选用的开关电器及其与熔断器组合电器的额定工作电流应大于该回 路的计算电流 熔断器组合电器还应选择熔断体额定电流 并校验熔断器的分 断能力 开关电器还应校验其额定短时耐受电流 额定短路接通能力和额定限 制短路电流是否满足配电系统的要求 4 需要装设开关电器和隔离电器的配电 干线 如建筑物的低压配电线路进线处 配电箱的进线处 应装设隔离开关 一个电器可满足开关和隔离两者功能 需要同时有开关 隔离及保护 3 者功能 的线路 应装设隔离开关熔断器组或熔断器式隔离开关 5 接触器的选抒还应 符合下列要求 17 1 应根据负载特性和操作条件选择接触器的使用类别 2 选取的接触器的操作频率应符合被控设备的运行使用要求 3 选取的接触器的正常负载恃性与过载特适应用电设备的不同工作制的发热要 求 4 根据控制电路电压要求 选择接触器的吸引线阇电压 按照控制 联锁的需 要 选择辅助触头的对数 5 接触器应配用适当的短路保护电器 两者性能应协调配合 4 2 34 2 3 保护电器的初步选择 保护电器的初步选择 低压保护电器有低压熔断器 低压熔断器和剩余电流动作保护电器等 常 用低压保护电器的型号及技术参数 除需满足 4 1 以外的一般要求外 低压熔断器和低压断路器的初步选择要求如 表 4 3 对于熔断器的熔体电流选择 断路器的脱扣器动作电流整定以及保护 电器之间的选择性 表 4 3 低压熔断器和低压断路器的初步选择 具体要求序号选择项目 低压熔断器 低压断路器 1 类别选择1 按使用人员选择结构型式 在工业场所选择专职人员使 用的熔断器 主要有刀形触头 熔断器 螺栓连接熔断器 圆 简帽形熔断器及偏置触刀熔断 器 家用和类似用途场所选 择非熟练人员使用的熔断器 2 按分断范围要求选择 要 求全范围分断时 选择 g 扩熔断体 只要求部分范围分 断时 选择 a 熔断体 1 按选择性要求选择使用类别 A 类为非选择型 短路保护瞬时脱 扣 具 有单段保护和二段保 护功能 B 类为选择型 短路保护 短延时脱扣 其有二段保护 三段保护和四段保护功能 2 按电流等级及用途选择设计型 式 大电流电源进线和联络开关或大 电流出线开关可选择框架式断路 器 空气断路器 中小电流出 线开关可选择塑壳式断路器 3 按是否需要隔离要求选择 需要兼作隔离电器使用时 应 选择在断开位置时符合隔离功能 安全要求的断路器 4 按保护对象相应选择配电线路 18 3 按保护对象选择使用类别 一般用途即保护配电线路选 择 G 类熔断器 保护电动 机主电路选择 M 类熔断体 保护变压器选择 类rT 熔断体 保护用断路器 电动机保护用断 路器 照明保护用断路器和剩余 电流动作保护用断路器 2 极数选择中性线不允许安装熔断器中性线不允许安装熔断器 3 额定电流选 择 熔断器额定电流不应小于所选 择的熔断体额定电流 断路器壳架额定电流不应小于所 选择的过电流脱扣器额定电流 4 分断能力选 择 熔断器的分断能力应大于安装 处预期 三相短路电流有效值 断路器的额定运行分断能力人 应大于其安装处预期三相短路电 流有效值 5 附件选择需要时选择辅助触点及熔断器 监视器等 择操作方式 采用电操时 需注 明电源 需要时选择失压脱扣 器及线圈电压 分励脱扣器及线 圈电压 辅助触点及报警触点等 4 3 本工程低压电器的选择 表 4 4 变电所低压电源进线 母线联络保护用断路器的初步选择 序号选择项目数据地点技术数据短路器技术数据结论 1 类别选择电源进线 母线联络保 护用 抽出式空气断路器 选择型三段保 护 E3N 32 PR122 P LSI 合格 2 级数选择TN S 系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic I1r t 2309 5A Iu 3200A In 3200AIu In Ic 合 格 4 分段能力选择 Ib3 31 94kAIcs Icu 65kA Ics Icu 合格 5 附件选择标准配件配置电操 电分 电合均为 AC220 带合 分辅助触点信号及过电流脱扣器动 作信号 满足要求 表 4 5 变电所低压大容量出线 以w13 为例 保护用断路器的初 步选择 序号选择项目数据地点技术数据短路器技术数据结论 1 类别选择低压大容量出线 WL3 保 护用 抽出式空气断路器 选择型三段保 护 E3N 32 PR122 P LSI 合格 2 级数选择TN S 系统 3P 合格 19 3 额定电压选择 Ic 848 5A Iu 1200A In 1000AIu In Ic 合 格 4 分段能力选择 Ib3 29 29kAIcs Icu 65kA Ics Icu 合格 5 附件选择标准配件配置电操 电分 电合均为 AC220 带合 分辅助触点信号及过电流脱扣器动 作信号 满足要求 表 4 6 变电所低压中小容量出线 以 W18LM WP6M 为例子 保护断路器的初步 选择 序号选择项目数据地点技术数据短路器技术数据结论 1 类别选择低压小容量出线保护用 WL8M WP6M 塑壳式断路器 选择型两段保护 T2S 160 PR221DS LSI 合格 2 级数选择TN S 系统 3P 合格 3 额定电流选择WL8M Ic 17 9A WP6M Ic 94 0A WL8M Iu 160A In 63A WP6M Iu 160A In 160A Iu In Ic 合 格 4 分段能力选择 Ib3 28 70kAIcs Icu 50kA Ics Ib3 合格 5 附件选择非消防用电回路断电及 动作信号返回 电分 AC220 带合分辅助触点信号及 过电流脱扣器动作信号 满足要求 表 4 7 低压配电垂直母干线系统插接箱中低低压断路器的初步选择 序号选择项目数据地点技术数据短路器技术数据结论 1 类别选择 插接分支箱至层配电 箱进线段线路保护 塑壳式断路器 选择型两段保护 T2S 160 TMD R100 合格 2 级数选择TN S 系统 3P 合格 3 额定电流选择 Ic 51 5A Iu 160A In 100AIu In Ic 合格 4 分段能力选择 Ib3 27 08kAIcs Icu 36kA Ics Ib3 合格 5 附件选择非消防用电回路断电及 动作信号返回 电分 AC220 带合分辅助触点信号及 过电流脱扣器动作信号 满足要求 表 4 8 楼层配电箱 以 5AW1 为例 进出线保护用低压断路器和熔断器的初步选 序号选择项目数据地点技术数据断路器和熔断器技术数据结论 1 类别选择低压进出线保护用 进线 段可由插接开关提供过 电流保护 还需设置防 电气火灾的措施 出线为 小容量的单相线路 进线采用隔离开关 不带过电流脱扣器 的塑壳式断路器 但装设剩余电流保 护脱扣器 160 4P RC222 出线采用熔 断器式隔离器 gG 类 RT18 系列 减少了配电级 数 满足设计 规范要求 2 级数选择TN S 系统 进线带剩余电流保护采用 4P 出线采 用 1P 合格 3 额定电流选 择 进线 51 5AcI 进线 21 4A 单相 cI 进线 160AuI 出线 63A Ir 40AnI uInIcI 合nIrIcI 格 4 分段能力选 择 进线 25 52kAI 出线 Ikle 18 41kA 进线 Ics Icu 36A 出线 Ib 100A Ics Ib3 Ib Ikle 合格 20 表 4 9 楼层配电箱 以 1ATP1 为例 进线保护用低压断路器的初步选 序号选择项目数据地点技术数据短路器技术数据结论 1 类别选择低压进出线保护用 进 线除过电流保护外 还 需设置防电气火灾的拼 施 进线采用塑壳式断路器 装设