华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文）
5 电气设备的选择及校验
各回路最大持续工作电流一览表
表5-1 最大持续工作电流表 回路名称 主变110kV侧 计算公式及结果 Igmax?1.05SN1.05?75??0.413kA 3UN3?1101.05SN1.05?75??1.299kA 3UN3?35S/1080/10??0.132kA 3UN3?351.05SN1.05?75??2.625kA 3UN3?10S/1030/10??0.173kA 3UN3?1035kV母线 Igmax?35kV出线 Igmax?10kV母线 Igmax?10kV出线 Igmax?5.1 断路器的选择及校验
高压断路器的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备或线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或电路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备。其最大特点是能断开电路中负荷电流和短路电流。
按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式，一般可分为：多油断路器、少油断路器、压缩空气断路器、真空断路器、SF6断路器等。
断路器型式的选择，除应满足各项技术条件和环境外，还应考虑便于施工调试和维护，并以技术经济比较后确认。
断路器选择的具体技术条件如下：
（1）电压：Ug≤ UN Ug---电网工作电压 （2）电流：Ig.max≤ IN Ig.max---最大持续工作电流 （3）断开电流：Idt≤ INbr
Idt--- 断路器实际断开时间t秒的短路电流周期分量 INbr---断路器额定断开电流 （4）动稳定： ich≤ imax
imax---断路器极限通过电流峰值 ich--- 三相短路电流冲击值
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（5）热稳定：I∞2tdz≤It2t
I∞--- 稳态三相短路电流
tdz --- 短路电流发热等值时间 It--- 断路器t秒热稳定电流
其中tdz=tz+0.05β\tz由β\∞和短路电流计算时间t决定，从《发电厂电气部分课程设计参考资料》P112，图5－1查出短路电流周期分量等值时间tz，从而可计算出tdz。
5.1.1 主变110KV侧断路器的选择及校验
（1）电压：因为Ug=110kV
UN=110kV
所以Ug= UN
（2）电流： Ig.max=0.413KA＝413A
选出断路器型号为SW4－110－1000型如下表5-2：
表5-2 110KV侧断路器参数 型号 额定电压， 额定电流，额定开端电kV SW4-110 110 A 1000 流，kA 18.4 动稳定电流峰值，kA 55 21 47600 4S热稳定电流，kA 价格，元
因为IN=1000A 所以Ig.max < IN
（3）断开电流：Idt≤INbr 因为Idt=2.5105KA （4）动稳定：ich≤imax 因为ich =6.4012KA
imax=55KA
所以ich （5）热稳定：I∞2tdz≤It2t （5-1） I\?1 （5-2） ?? I?\Ig.max==413A INbr=18.4KA 所以Idt 取短路电流计算时间t=5s (t为后备保护动作时间和断路器固有分闸时间之和) 查书112页图5-1得，tz=4.4s>1s 所以tdz=tz=4.4s 因为I∞2tdz=2.51052×4.4=27.7315[(KA)2.s] It2t=18.42×5=1692.8[(KA)2.s] 所以I∞2tdz 经以上校验此断路器满足各项要求。 5.1.2 35KV母线断路器的选择及检验 （1）电压：因为Ug=35kV UN=35kV 16 所以Ug= UN 华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文） （2）电流：Ig.max=1.299KA＝1299A 选出断路器型号为SW2－35－1500型，如下表5-3： 表5-3 35KV母线断路器参数 型号 额定电压， 额定电流，额定开端电kV SW2-35 35 A 1500 流，kA 24.8 动稳定电流峰值，kA 63.4 24.8 12200 4S热稳定电流，kA 价格，元 因为IN=1500A 所以Ig.max < IN （3）断开电流：Idt≤INbr 因为Idt=2.8571KA （4）动稳定：ich≤imax 因为ich =11.3657KA imax=63.4KA 所以ich （5）热稳定：I∞2tdz≤It2t I\???1I? \Ig.max==1299A INbr=24.8KA 所以Idt t=4 s 由?\和t查书112页图5-1得，tz=3.4s>1s 所以tdz=tz=3.4s I∞2tdz=2.85712×3.4=27.7543 [(KA)2.s] It2t=24.82×4=2420.48[(KA)2.s] 所以I∞2tdz 经以上校验此断路器满足各项要求。 5.1.3 35KV出线断路器的选择及校验 （1）电压：因为Ug=35kV UN=35kV 所以Ug= UN （2）电流：Ig.max=0.132KA＝132A 选出断路器型号为SW2－35－1500型，如下表5-4： 表5-4 35KV出线断路器参数 型号 额定电压， 额定电流，额定开端电kV SW2-35 35 A 1500 流，kA 24.8 动稳定电流峰值，kA 63.4 24.8 12200 4S热稳定电流，kA 价格，元 因为IN=1500A 所以Ig.max < IN Ig.max==1299A 17 华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文） （3）断开电流：Idt≤INbr 因为Idt=2.8571KA （4）动稳定：ich≤imax 因为ich =11.3657KA imax=63.4KA 所以ich （5）热稳定：I∞2tdz≤It2t INbr=24.8KA 所以Idt ?\?t=4 s I?1I?\由?\和t查书112页图5-1得，tz=3.4s>1s 所以tdz=tz=3.4s I∞2tdz=2.85712×3.4=27.7543 [(KA)2.s] It2t=24.82×4=2420.48[(KA)2.s] 所以I∞2tdz 经以上校验此断路器满足各项要求。 5.1.4 10KV母线断路器的选择及校验 （1）电压：因为Ug=10kV UN=10kV 所以Ug= UN （2）电流： Ig.max=2.625KA＝2625A 选出断路器型号为SN4－10G－5000型，如下表5-5： 表5-5 10KV母线断路器参数 型号 额定电压， kV SW4-10G 10 额定电流， A 5000 额定开端电流，kA 105 动稳定电流峰值，kA 300 5S热稳定电价格，元 流，kA 120 15500 因为IN=5000A Ig.max=2625A 所以Ig.max < IN 所以Idt 所以ich （3）断开电流：Idt≤INbr 因为Idt=19.1923KA （4）动稳定：ich≤imax 因为ich =48.9404KA imax=300KA （5）热稳定：I∞2tdz≤It2t I\?1 ??I?\INbr=105KA t=5s 查书112页图5-1得，tz=4.4s>1s 18 华北电力大学科技学院本科毕业设计（论文） 故tdz=tz=4.4s I∞2tdz=19.19232×4.4=1620.7153[(KA)2.s] It2t=3002×5=450000[(KA)2.s] 所以I∞2tdz 经以上校验此断路器满足各项要求。 5.1.5 10KV出线断路器的选择及校验 （1）电压：因为Ug=10kV UN=10kV 所以Ug= UN （2）电流： Ig.max=0.173KA＝173A 选出断路器型号为SN9－10－400型，如下表5-6： 表5-6 10KV出线断路器参数 型号 额定电压， kV SW9-10 10 额定电流， A 600 额定开端电流，kA 14.4 动稳定电流峰值，kA 36.8 4S热稳定电价格，元 流，kA 14.4 1100 因为IN=600A Ig.max=173A 所以Ig.max < IN 所以Idt （3）断开电流：Idt≤INbr 因为Idt=5.1269KA （4）动稳定：ich≤imax 因为ich =15KA imax=36.8KA 所以ich （5）热稳定：I∞2tdz≤It2t I\???1I?\INbr=14.4KA t=4s 查书112页图5-1得，tz=3.4s>1s 故tdz=tz=3.4s I∞2tdz=5.12692×3.4=118.4744[(KA)2.s] It2t=14.42×4=829.44[(KA)2.s] 所以I∞2tdz 经以上校验此断路器满足各项要求。 5.2 隔离开关的选择及校验 隔离开关也是发电厂和变电所常用的电器，它需与断路器配套使用。但隔离开关没有灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。 隔离开关形式的选择，应根据配电装置的布置特点和使用要求等要素，进行综合的技术经济比较然后确定。其选择的技术条件与断路器的选择的技术条件相同。 19