斷路器的選型

1、斷路器的選型1、 一般選用原則       (1)根據(jù)用途選擇斷路器的型式及極數(shù)；       根據(jù)最大工作電流選擇斷路器的額定電流；根據(jù)需要選擇脫扣器的類型、附件的種類和規(guī)格。具體要求是：       斷路器的額定工作電壓線路額定電壓；       斷路器的額定短路通斷能力線路計算負載電流；      &#

2、160;斷路器的額定短路通斷能力線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流（一般按有效值計算）；       線路末端單相對地短路電流1.25倍斷路器瞬時（或短延時）脫扣整定電流；       斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓；       斷路器的分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓；       電動傳動機構的額定工作電壓等于控制電源電壓；  

3、0;    斷路器用于照明電路時，電磁脫扣器的瞬時整定電流一般取負載電流的6倍。       (2)采取斷路器作為單臺電動機的短路保護時，瞬時脫扣器的整定電流為電動機啟動電流的1.35倍（DW系列斷路器）或1.7倍（DZ系列斷路器）。       (3)采用斷路器作為多臺電動機的短路保護時，瞬時脫扣器的整定電流為1.3倍最大一臺電動機的啟動電流再加上其余電動機的工作電流。      &#

4、160;(4)采用斷路器作為配電變壓器低壓側總開關時，其分斷能力應大于變壓器低壓側的短路電流值，脫扣器的額定電流不應小于變壓器的額定電流，短路保護的整定電流一般為變壓器額定電流的6-10倍；過載保護的的整定電流等于變壓器的額定電流。       (5)初步選定斷路器的類型和等級后，還要與上、下級開關的保護特性進行配合，以免越級跳閘，擴大事故范圍。       2、電動機保護用斷路器的選用       電動機保護用斷路

5、器可分為兩類：       一類是指斷路器只作保護而不負擔正常操作；另一類是指斷路器需兼作保護和不頻繁操作之用。后一類情況需考慮操作條件和電壽命。電動機保護用斷路器的選用原則為：       (1) 長延時電流整定值等于電動機額定電流。       (2) 瞬時整定電流：對保護籠型電動機的斷路器，瞬時整定電流等于（8-15）倍電動機額定電流，取決于被保護電動機的型號、容量和啟動條件；對于保護繞線轉子電動機的斷路器，瞬

6、時整定電流等于（3-6）倍電動機額定電流，取決于被保護繞線轉子電動機的型號、容量和啟動條件。       (3) 6倍長延時電流整定值的可返回時間大于等于電動機實際啟動時間。按啟動時負載的輕重，可選用可返回時間為1、3、5、8、15S中的某一檔。       3、導線保護斷路器的選用       照明、生活用導線保護斷路器，是指在生活建筑中用來保護配電系統(tǒng)的斷路器，選用時應考慮：    

7、   (1) 長延時整定值小于等于線路計算負載電流。       (2) 瞬時動作整定值等于（6-20）倍線路計算負載電流。主 題：IP防護等級介紹IP防護等級說明（按照EN60529/IEC529）     防護等級IP54， IP為標記字母，數(shù)字5為第一標記數(shù)字，4為第二標記數(shù)字 第一標記數(shù)字表示接觸保護和外來物保護等級，第二標記數(shù)字表示防水保護等級；   接觸保護和外來物保護等級(第一個數(shù)字)   防水保護等級

8、( 第二個數(shù)字)  第一個數(shù)字防護范圍 第二個數(shù)字 防護范圍名稱說明名稱說明0無防護-0  無防護-1防護50mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為50mm,不應完全進入1水滴防護垂直落下的水滴不應引起損害2防護12.5mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為12.5mm,不應完全進入2柜體傾斜15度時，防護水滴柜體向任何一側傾斜15度角時，垂直落下的水滴不應引起損害3防護2.5mm直徑和更大的固體外來體探測器，球體直徑為2.5mm,不應完全進入3防護濺出的水以60度角從垂直線兩側濺出的水不應引起損害4防護1.0mm直徑和更大的固體外來體探測器

9、，球體直徑為1.0mm,不應完全進入4防護噴水從每個方向對準柜體的噴水都不應引起損害5防護灰塵不可能完全阻止灰塵進入，但灰塵進入的數(shù)量不會對設備造成傷害5防護射水從每個方向對準柜體的射水都不應引起損害6灰塵封閉柜體內在20毫巴的低壓時不應進入灰塵6防護強射水從每個方向對準柜體的強射水都不應引起損害     注：探測器的直徑不應穿過柜體的孔7防護短時浸水柜體在標準壓力下短時浸入水中時，不應有能引起損害的水量浸入8防護長期浸水可以在特定的條件下浸入水中，不應有能引起損害的水量浸1、范圍   防水試驗包括第二位特征數(shù)字為1至8,即

10、防護等級代碼為IPX1至IPX8。 2、各種等級的防水試驗內容   （1）IPX1    方法名稱：垂直滴水試驗    試驗設備：滴水試驗裝置及其試驗方法見2.11    試樣放置：按試樣正常工作位置擺放在以1r/min的旋轉樣品臺上，樣品頂部至滴水口的距離不大于200mm    試驗條件：滴水量為1   0.5 mm/min；    試驗持續(xù)時間：10 min；   

11、; （2）IPX2    方法名稱：傾斜 15°滴水試驗    試驗設備：滴水試驗裝置及其試驗方法見2.11    試樣放置：使試樣的一個面與垂線成15°角，樣品頂部至滴水口的距離不大于200mm。每試完一個面后，換另一個 面，共四次。    試驗條件： 滴水量為3  0.5 mm/min；    試驗持續(xù)時間： 4×2.5 min（共10 min）；    （3）IPX3&#

12、160;   方法名稱：淋水試驗    試驗方法：    a.擺管式淋水試驗      試驗設備：擺管式淋水濺水試驗裝置(裝置圖形及其試驗方法見本書2.14)       試樣放置：選擇適當半徑的擺管，使樣品臺面高度處于擺管直徑位置上，將試樣放在樣臺上，使其頂部到樣品噴水口的距離不大于200mm，樣品臺不旋轉。       試驗條件：水流量按擺管的噴水孔數(shù)計

13、算,每孔為 0.07 L/min。 淋水時，擺管中點兩邊各60°弧段內的噴水孔的噴水噴向樣品。被試樣品放在擺管半圓中心。擺管沿垂線兩邊各擺動60°，共120°。每次擺動(2×120°)約4s 。      試驗時間：連續(xù)淋水10 min 。     b.噴頭式淋水試驗      試驗設備：手持式淋水濺水試驗裝置，裝置圖形及其試驗方法見本書2.14     

14、試樣放置：使試驗頂部到手持噴頭噴水口的平行距離在300mm至500mm之間      試驗條件：試驗時應安裝帶平衡重物的擋板，水流量為10 L/min      試驗時間：按被檢樣品外殼表面積計算，每平方米為1 min (不包括安裝面積)，最少5 min 。    （4）IPX4    方法名稱：濺水試驗；    試驗方法：    a.擺管式濺水試驗  &#

15、160;   試驗設備和試樣放置：與上述第（3）條 IPX3 之a(chǎn) 款均相同；       試驗條件: 除下述條件外，與上述第（3）條 IPX3 之a(chǎn) 款均相同；      噴水面積為擺管中點兩邊各90°弧段內噴水孔的噴水噴向樣品。被試樣品放在擺管半圓中心。擺管沿垂兩邊各擺動180°，共約360°。每次擺動 (2×360°) 約12s 。試驗時間： 與上述第（3） 條 IPX3 之a(chǎn) 款均相同 (即10 min )。 

16、;    b.噴頭式濺水試驗      試驗設備和試樣放置：設備上安裝帶平衡重物的擋板應拆去，其余與上述第（3） 條 IPX3 之b款均相同；       試驗條件：除下述條件外，與上述第（3）條 IPX3 之b款均相同；       試驗時間：與上述第（3）條 IPX3 之b款均相同， 即按被檢樣品外殼表面積計算，每平方米為1min(不包括安裝面積)最少5min 。    （5）IPX

17、5    方法名稱：噴水試驗    試驗設備：噴嘴的噴水口內徑為6.3mm； 裝置圖形及其試驗方法見本書2.14    試驗條件：使試驗樣品至噴水口相距為2.53m，水流量為12.5 L/min (750 L/h)；    試驗時間：按被檢樣品外殼表面積計算，每平方米為1min(不包括安裝面積)最少3 min 。    （6）IPX6    方法名稱：強烈噴水試驗；    試驗設備：噴嘴

18、的噴水口內徑為12.5 mm； 裝置圖形及其試驗方法見本書第2.14章；    試驗條件：使試驗樣品至噴水口相距為2.53m，水流量為100 L/min (6000 L/h)；    試驗時間：按被檢樣品外殼表面積計算，每平方米為1min（不包括安裝面積）最少3 min 。    （7）IPX7    方法名稱：短時浸水試驗；    試驗設備和試驗條件：浸水箱。其尺寸應使試樣放進浸水箱后，樣品底部到水面的距離至少為 1m 。試樣頂部到水面距離至少

19、為0.15 m 。    試驗時間: 30 min 。    （8）IPX8    方法名稱: 持續(xù)潛水試驗；    試驗設備,試驗條件和試驗時間: 由供需（買賣）雙方商定.其嚴酷程度應比IPX7高。主 題：關于低壓電器幾個電參數(shù)含義的辨證近些年來，隨著社會主義市場經(jīng)濟的深化，產(chǎn)品的競爭也日益激烈。有些電器制造商為了推廣推銷產(chǎn)品，在其樣本或產(chǎn)品使用說明書上任意規(guī)定了一些不符合科學和標準的擬事而非的技術性能參數(shù)，從而引起混亂。考其原因，一是對那些參數(shù)的含義沒有真正的理解；二是參

20、數(shù)含義清楚，但為了讓用戶覺得自己的產(chǎn)品較別家優(yōu)越，有意模糊概念撥高提級，不論是那一種情況，都是不嚴肅、不負責任的。為了澄清問題，我們將按國家、國際現(xiàn)行標準來表述電參數(shù)的含義，以便正本清源。 額定工作電壓 電工術語 低壓電器(GB/T2900.18-92)對“額定工作電壓”的定義是：“在規(guī)定條件下，保證電器正常工作的工作電壓值?！蔽覈褪澜?0多個國家的額定工作電壓是交流50Hz 220/380V，英國、澳大利亞等10多個國家是交流50Hz 240/415V，孟加拉、印度、馬來西亞、巴基斯坦、新加坡、等國是交流50Hz 230/400V。此次還有127/220V等等。IEC出版物38，鑒于電壓種

21、類太多，影響貿(mào)易和交流，建議今后各國統(tǒng)一采用230/400V的標準化電壓(分子為相電壓，分母為線電壓),但這種改革涉及面極大，是一個浩瀚的工程體系，因此目前世界各國仍沿用原來的電壓系統(tǒng)。我國既然是220/380V就不可能出現(xiàn)400V的工作電壓。但是有不少廠商的短路器樣本里，它的短路分斷能力欄赫然標志著額定電壓為400V，在短路分斷電流一樣的情況下，讓用戶以為它比380V的高(倘單從數(shù)字看，400V比380V自然高好多)。這種撥高工作電壓的行為如果不是有意混淆，則是一種認識上的誤解。斷路器在進行短路分斷試驗和過載操作性能試驗時，都規(guī)定，其試驗電壓為1.05Ue，有人據(jù)此理解為1.05X380=4

22、00V。其實這里的1.05倍Ue是工頻恢復電壓(穩(wěn)態(tài)恢復電壓)。GB/T14048.1對試驗參數(shù)的規(guī)定，電壓Ue的公差是+5%，即電網(wǎng)電壓的波動可以是05%的范圍，就是380400V，而工頻恢復電壓是1.05倍Ue，Ue包括這個波動范圍(最大為上限值)。另一種誤解是，一般至用戶的變壓器是10/0.4KV的低壓比，即變壓器的原邊電壓是10KV，而副邊(至用戶)是0.4KV，即400V，因此其斷路器產(chǎn)品的額定電壓定為400V。這是謬誤的。副邊的400V是變壓器的空載電壓。計算負載電壓時要考慮副邊繞組內部的電壓降，約5%的電壓值。因此0.4的實際負載電壓是380V。對變壓器(或發(fā)電機)而言，可用空載

23、電壓來表示它的額定電壓，而電器設備(包括開關電器)的額定電壓，正確的理解和實際上的性能考核只能是負載電壓。GB156-93標準電壓中對三相四線系統(tǒng)或交流系統(tǒng)標準電壓設及電氣備額定電壓規(guī)定為：220V、380V、660V。標準對發(fā)電機的額定電壓也作了規(guī)定，它們是：230V、400V、690V。標準還規(guī)定：“與發(fā)電機出線端配套的電氣設備，額定電壓可采用發(fā)電機的額定電壓，在產(chǎn)品標準中具體規(guī)定。”而我國的斷路器目前似乎還沒有能與發(fā)電機(或變壓器)出線端配套的。綜上所述，所謂產(chǎn)品的額定電壓是400V或690V都是不正確的提法。關于額定絕緣電壓 GB/T1900.18對額定絕緣電壓的定義是：“在規(guī)定條件下

24、，用來度量電器及其部件的不同電位部分的絕緣強度，電氣間隙和爬電距離的標準電壓值。除非另有規(guī)定，比值為電器的最大額定工作電壓?！?等效采用IEC947-1(1998年第1版)的GB/T14048.1低壓開關設備與控制設備總則強調系統(tǒng)的絕緣配合，因此電器用于電源系統(tǒng)的條件為：電器的額定絕緣電壓應高于或等于電源系統(tǒng)的額定電壓。從標準的規(guī)定衡量，一個電器產(chǎn)品如果有多種工作電壓值，如380V(絕大多數(shù)產(chǎn)品的電壓等級)和660V(常用于礦山)，則其額定絕緣電壓可定為660V。額定絕緣電壓標定后，在按產(chǎn)品適用的污染等級(斷路器一般為3級)及其絕緣零部件的CTI值(相比漏電器痕指數(shù))(此CTI值確定了絕緣材料

25、的組別，分為I、II、IIIa、IIIb四種)，來確定產(chǎn)品的最小爬電距離。例如，額定絕緣電壓為660V，污染等級3，材料組別為IIIa、IIIb，承受長期電壓的電器的最小爬電距離為10mm。電器產(chǎn)品可以以此值來設計其各絕緣件的爬電距離，而不需要任意地去提高它的額定絕緣電壓。現(xiàn)在有些斷路器生產(chǎn)廠家，為了提高競爭力，就稱自己的額定絕緣電壓是800V，比人家的660V高一個等級，而它的斷路器額定最高也就是660V，完全沒有必要比拔高。而且有兩點是不能忽視的，一是額定絕緣電壓一高，爬電距離就要求加大，如果污染等級，絕緣材料的組別都不變，Ui(額定絕緣電壓)為800V時，最小爬電距離應是12.5mm，比

26、Ui=660V時加大2.5mm；二是按斷路器的產(chǎn)品標準要求，在進行過載操作性能實驗和短路分斷能力實驗后，均需進行耐壓(工頻耐壓)驗證，施加的電壓為2倍額定絕緣電壓，對Ui=660V者，耐壓1320V，對Ui=800V者，耐壓值要提高到1600V，實際上是加大了負擔。但最重要的還是定期實驗工頻面壓值，Ui=660V耐壓值為2500V，1min,Ui=800V時，耐壓值為3000V。因此那種毫無意義的炫示，實事求是地說是自己給自己添麻煩。GB/T14048.1規(guī)定：“對預期用于因絕緣故障必須重視嚴重后果的場所(如安裝類別VI或用于大容量供電系統(tǒng)或要求具有隔離功能)的電器，應采用高于額定絕緣電壓的電

27、壓等級的爬電距離；建議額定絕緣電壓一般提高R10優(yōu)先系數(shù)中二個電壓的等級及以上?！盧10優(yōu)先系數(shù)是1.25。660V上面第一個電壓是800V，第二個電壓是1000V。按上面的規(guī)定，應取1000V，與660V相同的污染等級及材料組別，它的爬電距離應不小于16mm，但是由于塑殼斷路器為非選擇型保護(無三段保護)，加上它們的額定電流一般在800A及以下，它們不適合于安裝類別IV(電源水平級)及大容量供電系統(tǒng)，可見取Ui大于660V是沒有什么實用意義而是徒增浪費和麻煩而已。3關于輔助觸頭的工作電流 作輔助觸頭(或稱輔助開關)的微動開關，它有兩個電流參數(shù)，一是約定發(fā)熱電流，一是工作電流。工作電流有多種，

28、而約定發(fā)熱電源只有一個。GB/T2900.18對約定發(fā)熱電源電流的定義是：“在規(guī)定條件下實驗時，開關電器在8h工作制下，各部件的溫升不超過極限值時所能承載的最大電流?！倍墓ぷ麟娏鲃t由它所控制的電磁鐵在閉合狀態(tài)下的負載功能來決定。因此約定發(fā)熱電流和工作電流是兩個不同的概念。GN14048.5-93低壓開關設備和控制設備 控制電路電器和開關元件第一部分 機電式控制電路電器的附錄C“某些使用類別的輔助觸頭名義額定值舉例”中，列出目前使用較多的AC-15和DC-13的動作電流，AC-15類別中，輔助觸頭的Ith=2.5A時，控制電磁鐵閉合狀態(tài)下的功率(容量)為180VA；Ith=5A，控制功率為3

29、60VA，Ith=10A，控制功率為720VA；DC-13(直流)Ith=1A，控制功率為28W，Ith=2.5A，控制功率為69W，Ith=5A，控制功率為138W，Ith=10A，控制功率為275W。根據(jù)所控制的電磁鐵負載功率，和微動開關(輔助觸頭)的電壓值，就可算出它的工作電流，例如Ith=3A，可參照Ith=2.5A的控制功率，為AC-15時，控制功率為180VA(符合AC-15用于控制大于72VA的交流電磁鐵負載的規(guī)定)，180VA/380V=0.47A，180VA/220V=0.81A，就是輔助觸頭在380V和220V電壓下的動作電流Ie；再如DC-13(控制直流電磁鐵)，Ith=

30、2.5A，控制電磁鐵的容量(功率)為69W，69W/220V=0.31A，69W/110V=0.63A，就是輔助觸頭在220V和110V下的工作電流，確定輔助觸頭的工作電流是很重要的，因為輔助觸頭的通電操作性能實驗，非正常接通與分斷能力實驗都與Ie的數(shù)值有關的Ie取大或取小都不符合產(chǎn)品的要求。查閱一下國內市場仍占相當比例的某中塑殼式斷路器和另兩種萬能式斷路器的1997年行業(yè)標準修訂版，就發(fā)現(xiàn)對輔助觸頭的額定工作電流的規(guī)定很是混亂，也不符合國家的大類標準。如某斷路器規(guī)定Ith分別為1A、3A、6A。而在AC380V時工作電流Ie分別為0.3A、0.4A和3A(它們都是AC-15類別)，控制的交流

31、電磁鐵在閉合狀態(tài)的功率，按計算分別為114VA、152VA和1140VA；在DC220V，Ie分別為0.15A、0.15A和0.2A，則直流電磁鐵的功率分別為33W、33W和66W。顯然是不符合GB14048.5標準的規(guī)定。另兩個萬能式斷路器則通過規(guī)定，交流電磁鐵功率為300VA，直流電磁鐵功率為60W，這是沿用老標準AC-11和DC-11的，但是AC-11和DC-11早在1993年就命令取消，再去套用是沒道理的。以上3點質疑未必完全正確，希望得到專家的指正。主 題：低壓成套開關設備的絕緣配合問題低壓成套開關設備的絕緣配合問題摘要：1987年，國際電工委員會(IEC)第17D分技術委員會起草了

32、名為對IEC439的補充1關于絕緣配合的要求的技術文件，正式將絕緣配合問題引入到了低壓成套開關設備和控制設備中。就目前我國的實際情況而言，在高、低壓電器產(chǎn)品中，設備的絕緣配合仍是一個較大的問題，又由于在低壓成套開關設備和控制設備中正式引用絕緣配合這個概念，只是近兩年的事情。所以，正確處理、解決好產(chǎn)品中絕緣配合問題，是一個比較重要的問題。 關鍵詞：低壓開關設備絕緣配合絕緣材料    一.低壓成套開關設備絕緣配合問題的提出     絕緣配合問題是一個關系到電氣設備產(chǎn)品安全性的重要問題，歷來受到來自各方面的重視。絕緣配合

33、最早應用在高壓電器產(chǎn)品中。1987年，國際電工委員會(IEC)第17D分技術委員會起草了名為對IEC439的補充1關于絕緣配合的要求的技術文件，正式將絕緣配合問題引入到了低壓成套開關設備和控制設備中。就目前我國的實際情況而言，在高、低壓電器產(chǎn)品中，設備的絕緣配合仍是一個較大的問題，有統(tǒng)計數(shù)字顯示，我國的電器產(chǎn)品中，由于絕緣系統(tǒng)而引發(fā)的事故占5060，又由于在低壓成套開關設備和控制設備中正式引用絕緣配合這個概念，只是近兩年的事情。所以，正確處理、解決好產(chǎn)品中絕緣配合問題，是一個比較重要的問題。     二.絕緣配合的基本原理   

34、60; 絕緣配合意指根據(jù)設備的使用條件及周圍環(huán)境來選擇設備的電氣絕緣特性，只有在設備的設計基于其期望壽命中所承受的作用強度時，才能實現(xiàn)絕緣配合。絕緣配合的問題不僅來自設備外部而且還來自設備本身，是一個涉及各方面因素，須加以綜合考慮的問題，其要點分為三部分：一是設備的使用條件；二是設備的使用環(huán)境，三是絕緣材料的選用。     (一)設備的使用條件     設備的使用條件主要指設備使用的電壓、電場、頻率。     1.絕緣配合與電壓的關系。在考慮絕緣配合與電壓的關系中，

35、要考慮在系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的電壓、設備產(chǎn) 生的電壓，要求的持續(xù)電壓運行等級，以及人身安全、事故的危險性。 1電壓與過電壓的分類，波形。     a)持續(xù)工頻電壓，有著恒定r、m、s的電壓     b)暫時過電壓，較長持續(xù)時間的工頻過電壓     c)瞬態(tài)過電壓，幾毫秒或更短的持續(xù)時間的過電壓，通常是高阻尼的振蕩或非振蕩的。     緩波前過電壓：一種瞬態(tài)過電壓，通常是單方向的，到達峰值的時間為20s<Tp<5000s之間，波尾持

36、續(xù)時間T220ms。     快波前過電壓：一種瞬態(tài)過電壓，通常是單方向的，到達峰值時間為0.1s<T1<20s，波尾持續(xù)時間T2300s。     陡波前過電壓：一種瞬態(tài)過電壓，通常是單方向的，到達峰值的時間為Tf0.1s，總持續(xù)時間<3ms，并帶有疊加振蕩，振蕩頻率地30kHz<f<100MHz之間。     d)聯(lián)合(暫時、緩前波、快波前、陡波前)過電壓。     根據(jù)上述的過電壓類型，可描述出標準的

37、電壓波形。     2長期的交流或直流電壓與絕緣配合的關系，要考慮額定電壓、額定絕緣電壓、實際工作電壓。在系統(tǒng)正常、長期運行過程中，主要要考慮額定的絕緣電壓和實際工作電壓，而這一點除了要滿足標準的要求外，更要注意考慮我國電網(wǎng)的實際情況。在目前我國電網(wǎng)質量尚不高的情況下，設計產(chǎn)品時，對絕緣配合而言，實際可能出現(xiàn)的工作電壓更重要。     3瞬態(tài)過電壓與絕緣配合的關系，這與電氣系統(tǒng)內被控過電壓的條件有關。在系統(tǒng)和設備中，存在多種形式的過電壓，要全面考慮各種過電壓的影響，在低壓電力系統(tǒng)中，過電壓可能會受到各種多變因素的影

38、響，所以，系統(tǒng)中的過電壓的是通過統(tǒng)計的方法來評定，反映了一種發(fā)生概率的概念，并可通過概率統(tǒng)計的方法來決定是否需要保護控制。     2.設備的過電壓類別     根據(jù)設備的使用條件，要求的長期持續(xù)電壓運行等級，將直接由低壓電網(wǎng)供電設備的過電壓類別分為級。過電壓類別級的設備是使用在配電裝置電源端的設備，如電表和前級電流保護設備。過電壓類別級的設備是安裝在配電裝置中的任務，以及設備的使用安全性和適用性必須符合特殊要求者，如配電裝置中的開關電器。過電壓類別級的設備是由配電裝置供電的耗能設備，如家用和類似用途的負載。過電壓

39、類別級的設備是連接在將瞬態(tài)過電壓限制在相當?shù)退降脑O備，如具有過壓保護的電子電路上。對于不直接由低壓電網(wǎng)供電的設備，必須考慮到系統(tǒng)設備可能出現(xiàn)的最高電壓及各種情況的嚴重組合。     當設備要工作在較高一級別過電壓類別的場合，而設備本身的允許過電壓類別不夠時，就需要采取措施，降低該處的過電壓，可采用以下方法。     a)過電壓保護器件b)具有隔離繞組的變壓器     c)具有分散轉移浪通過電壓能量的多分支電路配電系統(tǒng)     

40、;d)能吸收浪涌過電壓能量的電容     e)能吸收浪涌過電壓能量的阻尼器件     3.電場與頻率     電場情況分為均勻電場與非均勻電場，在低壓成套開關設備中，一般認為是處在非均勻電場情況下，關于頻率問題，目前尚在考慮中，一般認為低頻對絕緣配合影響不大，但高頻還是有影響的，尤其是對絕緣材料。  (二)絕緣配合與環(huán)境條件的關系     設備所處的宏觀環(huán)境影響著絕緣配合，從目前實際應用與標準的要求來看，氣壓的變化只

41、考慮到海拔高度引起的氣壓的變化，日常的氣壓變化已經(jīng)忽略，溫度與濕度的因素也已忽略，但如果有更精確的要求時，這些因素也還是應予以考慮。從微觀環(huán)境上講，宏觀環(huán)境決定了微觀環(huán)境，但微觀環(huán)境有可能會好于或壞于宏觀環(huán)境設備，外殼不同的防護等級、加熱、通風、灰塵都有可能影響微觀環(huán)境，微觀環(huán)境在相關標準有明確規(guī)定，見表1，這就為產(chǎn)品的設計提供了依據(jù)。     (三)絕緣配合與絕緣材料     絕緣材料的問題相當復雜，它不同于氣體，是一種一旦遭到破壞便不可恢復的絕緣介質，即使偶然發(fā)生的過電壓事件也有可能造成永久損壞，絕緣材料在長期

42、的使用中，會遇到各種各樣情況，如放電事故等，而絕緣材料本身由于長期積累的各種因素，如熱應力、溫度，機械沖擊等應力，又會加速它的老化過程。對于絕緣材料來講，由于品種的多樣性，其衡量絕緣材料的特性指標雖多，但不統(tǒng)一。這就為絕緣材料的選擇和使用帶來一定難度，這也就是目前從國際上對絕緣材料的其它特性，如熱應力、機械特性、局部放電等指標暫不予以考慮的原因。上述應力對絕緣材料的影響在IEC的出版物中已開始有了一些論述，對實際應用能起一些定性的指導作用，但就定量的指導，目前還做不到。目前，低壓電器產(chǎn)品中作為定量指導絕緣材料的指標用的較多的有相比漏電起痕指數(shù)CTI值，分為三組四類，耐漏電起痕指數(shù)PTI值。漏電

43、起痕指數(shù)以通過含水污染的液滴落至絕緣材料表面而形成漏電痕跡，給出定量的比較。     這一定量指標已實際應用到產(chǎn)品的設計中。     三.絕緣配合的驗證     目前驗證絕緣配合的優(yōu)選方法是使用沖擊介電試驗來進行，對于不同設備可選定不同額定沖擊電壓值。     1.用額定沖擊電壓試驗驗證設備的絕緣配合     額定沖擊電壓的為1.2/50s的波形。用此波形來模擬瞬態(tài)過電壓、大氣過電壓，同時也包括低

44、壓設備的接通分斷所產(chǎn)生的過電壓，沖擊試驗電源脈沖波形發(fā)生器其輸出阻抗一般應大于500，額定沖擊電壓值的確定，應根據(jù)設備的使用場合，過電壓類別和設備的長期使用電壓來決定，并應根據(jù)相應的海拔高度進行修正。目前低壓成套開關設備對某些試驗條件。如濕度、溫度沒有作出明確的規(guī)定，但也應該在成套開關設備標準適用范圍內，如設備的使用環(huán)境超出了成套開關設備的適用范圍，則必須予以考慮修正。氣壓與溫度的修正關系如下式：     K=P/101.3×293(T293)     K氣壓與溫度的修正參數(shù)   &#

45、160; T實際(試驗室)溫度與T=20的溫差K     P實際氣壓kPa     2.替代沖擊電壓的介電試驗     對于低壓成套開關設備可以用交流或直流試驗來替代沖擊電壓試驗，但是這類試驗方法比沖擊電壓試驗要嚴酷，應征得制造廠的同意。     交流試驗，在交流情況下，持續(xù)時間為3個周波。     直流試驗，每相(正、負極)各施加電壓三次，每次持續(xù)時間為10ms。  

46、0;  四.絕緣配合的一般程序。     1.典型過電壓的確定。     2.配合耐受電壓的確定。     3.額定絕緣水平的確定。主 題：電氣知識問答總結41、各類穩(wěn)定的具體含義是什么?答: (1).電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后不發(fā)生非周期性失步,自動恢復到起始運行狀態(tài)。(2).電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)在某種運行方式下突然受到大的擾動后,經(jīng)過一個機電暫態(tài)過程達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)或回到原來的穩(wěn)定狀態(tài)。(3).電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受

47、到干擾后不發(fā)生振幅不斷增大的振蕩而失步。主要有:電力系統(tǒng)的低頻振蕩、機電耦合的次同步振蕩、同步電機的自激等。(4).電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)維持負荷電壓于某一規(guī)定的運行極限之內的能力。它與電力系統(tǒng)中的電源配置、網(wǎng)絡結構及運行方式、負荷特性等因素有關。當發(fā)生電壓不穩(wěn)定時,將導致電壓崩潰,造成大面積停電。(5).頻率穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)維持系統(tǒng)頻率與某一規(guī)定的運行極限內的能力。當頻率低于某一臨界頻率,電源與負荷的平衡將遭到徹底破壞,一些機組相繼退出運行,造成大面積停電,也就是頻率崩潰。42、保證和提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施有哪些?答:電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)正常運行時的穩(wěn)定性,電力系統(tǒng)靜態(tài)

48、穩(wěn)定性的基本性質說明,靜態(tài)儲備越大則靜態(tài)穩(wěn)定性越高。提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施很多,但是根本性措施是縮短"電氣距離"。主要措施有: (1)、減少系統(tǒng)各元件的電抗:減小發(fā)電機和變壓器的電抗,減少線路電抗(采用分裂導線); (2)、提高系統(tǒng)電壓水平; (3)、改善電力系統(tǒng)的結構; (4)、采用串聯(lián)電容器補償; (5)、采用自動調節(jié)裝置; (6)、采用直流輸電。 在電力系統(tǒng)正常運行中,維持和控制母線電壓是調度部門保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的主要和日常工作。維持、控制變電站、發(fā)電廠高壓母線電壓恒定,特別是樞紐廠(站)高壓母線電壓恒定,相當于輸電系統(tǒng)等值分割為若干段,這樣每段電氣距離將遠小于整個

49、輸電系統(tǒng)的電氣距離,從而保證和提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。43、提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性的措施有哪些?答:提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施也可以提高暫態(tài)穩(wěn)定性,不過提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施比提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施更多。提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施可分成三大類:一是縮短電氣距離,使系統(tǒng)在電氣結構上更加緊密;二是減小機械與電磁、負荷與電源的功率或能量的差額并使之達到新的平衡;三是穩(wěn)定破壞時,為了限制事故進一步擴大而必須采取的措施,如系統(tǒng)解列。提高暫態(tài)穩(wěn)定的具體措施有: (1)、繼電保護實現(xiàn)快速切除故障; (2)、線路采用自動重合閘; (3)、采用快速勵磁系統(tǒng); (4)、發(fā)電機增加強勵倍數(shù); (5)、汽輪機快速關閉汽門; (6)

50、、發(fā)電機電氣制動; (7)、變壓器中性點經(jīng)小電阻接地; (8)、長線路中間設置開關站; (9)、線路采用強行串聯(lián)電容器補償; (10)、采用發(fā)電機線路單元結線方式; (11)、實現(xiàn)連鎖切機; (12)、采用靜止無功補償裝置; (13)、系統(tǒng)設置解列點; (14)、系統(tǒng)穩(wěn)定破壞后,必要且條件許可時,可以讓發(fā)電機短期異步運行,盡快投入系統(tǒng)備用電源,然后增加勵磁,實現(xiàn)機組再同步。44、引起電力系統(tǒng)異步振蕩的主要原因是什么?系統(tǒng)振蕩時一般現(xiàn)象是什么?答:引起系統(tǒng)異步振蕩的主要原因為: 1) 輸電線路輸送功率超過極限值造成靜態(tài)穩(wěn)定破壞; 2) 電網(wǎng)發(fā)生短路故障,切除大容量的發(fā)電、輸電或變電設備,負荷瞬間

51、發(fā)生較大突變等造成電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞; 3) 環(huán)狀系統(tǒng)(或并列雙回線)突然開環(huán),使兩部分系統(tǒng)聯(lián)系阻抗突然增大,引啟動穩(wěn)定破壞而失去同步; 4) 大容量機組跳閘或失磁,使系統(tǒng)聯(lián)絡線負荷增大或使系統(tǒng)電壓嚴重下降,造成聯(lián)絡線穩(wěn)定極限降低,易引起穩(wěn)定破壞; 5) 電源間非同步合閘未能拖入同步。 系統(tǒng)振蕩時一般現(xiàn)象: 1)發(fā)電機,變壓器,線路的電壓表,電流表及功率表周期性的劇烈擺動,發(fā)電機和變壓器發(fā)出有節(jié)奏的轟鳴聲。 2)連接失去同步的發(fā)電機或系統(tǒng)的聯(lián)絡線上的電流表和功率表擺動得最大。電壓振蕩最激烈的地方是系統(tǒng)振蕩中心,每一周期約降低至零值一次。隨著離振蕩中心距離的增加,電壓波動逐漸減少。如果聯(lián)絡線的

52、阻抗較大,兩側電廠的電容也很大,則線路兩端的電壓振蕩是較小的。 3)失去同期的電網(wǎng),雖有電氣聯(lián)系,但仍有頻率差出現(xiàn),送端頻率高,受端頻率低并略有擺動。45、低頻率運行會給電力系統(tǒng)帶來哪些危害?答:電力系統(tǒng)低頻運行是非常危險的,因為電源與負荷在低頻率下重新平衡很不牢固,也就是說穩(wěn)定性很差,甚至產(chǎn)生頻率崩潰,會嚴重威脅電網(wǎng)的安全運行,并對發(fā)電設備和用戶造成嚴重損壞,主要表現(xiàn)為以下幾方面:1)引起汽輪機葉片斷裂。在運行中,汽輪機葉片由于受不均勻汽流沖擊而發(fā)生振動。在正常頻率運行情況下,汽輪機葉片不發(fā)生共振。當?shù)皖l率運行時,末級葉片可能發(fā)生共振或接近于共振,從而使葉片振動應力大大增加,如時間過長,葉片

53、可能損傷甚至斷裂。2)使發(fā)電機出力降低,頻率降低,轉速下降,發(fā)電機兩端的風扇鼓進的風量減小,冷卻條件變壞,如果仍維持出力不變,則發(fā)電機的溫度升高,可能超過絕緣材料的溫度允許值,為了使溫升不超過允許值,勢必要降低發(fā)電機出力。3)使發(fā)電機機端電壓下降。因為頻率下降時,會引起機內電勢下降而導致電壓降低,同時,由于頻率降低,使發(fā)電機轉速降低,同軸勵磁電流減小,使發(fā)電機的機端電壓進一步下降。 4)對廠用電安全運行的影響。當?shù)皖l運行時,所有廠用交流電動機的轉速都相應的下降,因而火電廠的給水泵、風機、磨煤機等輔助設備的出力也將下降,從而影響電廠的出力。其中影響最大的是高壓給水泵和磨煤機,由于出力的下降,使電

54、網(wǎng)有功電源更加缺乏,致使頻率進一步下降,造成惡性循環(huán)。5)對用戶的危害:頻率下降,將使用戶的電動機轉速下降,出力降低,從而影響用戶產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量。另外,頻率下降,將引起電鐘不準,電氣測量儀器誤差增大,安全自動裝置及繼電保護誤動作等。46、在電力系統(tǒng)中電抗器的作用有那些?答:電力系統(tǒng)中所采取的電抗器,常見的有串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電抗器。 串聯(lián)電抗器主要用來限制短路電流,也有在濾波器中與電容器串聯(lián)或并聯(lián)用來限制電網(wǎng)中的高次諧波。 并聯(lián)電抗器用來吸收電網(wǎng)中的容性無功,如500kV電網(wǎng)中的高壓電抗器,500kV變電站中的低壓電抗器,都是用來吸收線路充電電容無功的;220kV、110kV、35 kV、10

55、kV電網(wǎng)中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的?？梢酝ㄟ^調整并聯(lián)電抗器的數(shù)量來調整運行電壓。 超高壓并聯(lián)電抗器有改善電力系統(tǒng)無功功率有關運行狀況的多種功能,主要包括: 1) 輕空載或輕負荷線路上的電容效應,以降低工頻暫態(tài)過電壓。 2) 改善長輸電線路上的電壓分布。 3) 使輕負荷時線路中的無功功率盡可能就地平衡,防止無功功率不合理流動,同時也減輕了線路上的功率損失。 4) 在大機組與系統(tǒng)并列時,降低高壓母線上工頻穩(wěn)態(tài)電壓,便于發(fā)電機同期并列。 5) 防止發(fā)電機帶長線路可能出現(xiàn)的自勵磁諧振現(xiàn)象。 6) 當采用電抗器中性點經(jīng)小電抗接地裝置時,還可用小電抗器補償線路相間及相地電容,以加速潛供電

56、流自動熄滅,便于采用單相快速重合閘。47、什么叫諧振過電壓?分幾種類型?如何防范?答:電力系統(tǒng)中一些電感、電容元件在系統(tǒng)進行操作或發(fā)生故障時可形成各種振蕩回路,在一定的能源作用下,會產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象,導致系統(tǒng)某些元件出現(xiàn)嚴重的過電壓。諧振過電壓分為以下幾種:(1) 線性諧振過電壓 諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感,變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統(tǒng)中的電容元件所組成。 (2) 鐵磁諧振過電壓 諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器)和系統(tǒng)的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現(xiàn)象,使回路的電感參數(shù)是非線性的,這種含有非線性電感元件的

57、回路在滿足一定的諧振條件時,會產(chǎn)生鐵磁諧振。 (3) 參數(shù)諧振過電壓 由電感參數(shù)作周期性變化的電感元件(如凸極發(fā)電機的同步電抗在Xd Xq間周期變化)和系統(tǒng)電容元件(如空載線路)組成回路,當參數(shù)配合時,通過電感的周期性變化,不斷向諧振系統(tǒng)輸送能量,造成參數(shù)諧振過電壓。限制諧振過電壓的主要措施有: (1) 提高開關動作的同期性 由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的,因此提高開關動作的同期性,防止非全相運行,可以有效防止諧振過電壓的發(fā)生。 (2) 在并聯(lián)高壓電抗器中性點加裝小電抗用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯(lián)諧振。 (3) 破壞發(fā)電機產(chǎn)生自勵磁的條件,防止參數(shù)諧振過電壓。

58、48、什么叫標幺值和有名值?采用標幺值進行電力系統(tǒng)計算有什么優(yōu)點?采用標幺值計算時基值體系如何選取?答:有名值是電力系統(tǒng)各物理量及參數(shù)的帶量綱的數(shù)值。標幺值是各物理量及參數(shù)的相對值,是不帶量綱的數(shù)值。標幺值是相對某一基值而言的,同一有名值,當基值選取不一樣時,其標幺值也不一樣,它們的關系如下:標么值有名值/基值。 電力系統(tǒng)由許多發(fā)電機、變壓器、線路、負荷等元件組成,它們分別接入不同電壓等級的網(wǎng)絡中,當用有名值進行潮流及短路計算時,各元件接入點的物理量及參數(shù)必須折算成計算點的有名值進行計算,很不方便,也不便于對計算結果進行分析。采用標幺值進行計算時,則不論各元件及計算點位于哪一電壓等級的網(wǎng)絡中,

59、均可將它們的物理量與參數(shù)標幺值直接用來計算。計算結果也可直接進行分析。當某些變壓器的變比不是標準值時,只須對變壓器等值電路參數(shù)進行修正,不影響計算結果按基值體系的基值電壓傳遞到各電壓等級進行有名值的換算。 基值體系中只有兩個獨立的基值量,一個為基值功率,一般取容易記憶及換算的數(shù)值,如取100MW、1000MW等,或取該計算網(wǎng)絡中某一些發(fā)電元件的額定功率。另一個為基值電壓,取各級電壓的標稱值。標稱值可以是額定值的1.0、1.05或1.10倍。 如取500/330/220/110kV或525/346.5/231/115.5kV或550/363/242/121kV,其它基值量(電流、阻抗等)可由以上

60、兩個基值量算出。49、潮流計算的目的是什么?常用的計算方法有幾種?快速分解法的特點及適用條件是什么?答:潮流計算有以下幾個目的: (1)在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過潮流計算,合理規(guī)劃電源容量及接入點,合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無功補償方案,滿足規(guī)劃水平年的大、小方式下潮流交換控制、調峰、調相、調壓的要求。 (2)在編制年運行方式時,在預計負荷增長及新設備投運基礎上,選擇典型方式進行潮流計算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調度員日常調度控制參考,并對規(guī)劃、基建部門提出改進網(wǎng)架結構,加快基建進度的建議。 (3)正常檢修及特殊運行方式下的潮流計算,用于日運行方式的編制,指導發(fā)電廠開機方式,有功、無功調整方案及負荷調整方案,

61、滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質量要求。 (4)預想事故、設備退出運行對靜態(tài)安全的影響分析及作出預想的運行方式調整方案。 常用的潮流計算方法有:牛頓-拉夫遜法及快速分解法。 快速分解法有兩個主要特點: (1)降階 在潮流計算的修正方程中利用了有功功率主要與節(jié)點電壓相位有關,無功功率主要與節(jié)點電壓幅值有關的特點,實現(xiàn)P-Q分解,使系數(shù)矩陣由原來的2N×2N 階降為N×N階,N為系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)(不包括緩沖節(jié)點)。 (2)因子表固定化 利用了線路兩端電壓相位差不大的假定,使修正方程系數(shù)矩陣元素變?yōu)槌?shù),并且就是節(jié)點導納的虛部。 由于以上兩個特點,使快速分解法每一次迭代的計算量比牛

62、頓法大大減少?？焖俜纸夥ㄖ痪哂幸淮问諗啃?因此要求的迭代次數(shù)比牛頓法多,但總體上快速分解法的計算速度仍比牛頓法快。 快速分解法只適用于高壓網(wǎng)的潮流計算,對中、低壓網(wǎng),因線路電阻與電抗的比值大,線路兩端電壓相位差不大的假定已不成立,用快速分解法計算,會出現(xiàn)不收斂問題。主 題：無功電容補償在低壓配電系統(tǒng)中的應用隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，大量的居住樓盤、高檔商場、賓館、辦公樓等民用建筑在城市中拔地而起，使城市用電量快速增長。但是，在這些民用建筑場所內使用的多為單相電感性負荷，因其自身功率因數(shù)較低，在電網(wǎng)中滯后無功功率的比重較大。為保證降低電網(wǎng)中的無功功率，提高功率因數(shù)，保證有功功率的充

63、分利用，提高系統(tǒng)的供電效率和電壓質量，減少線路損耗，降低配電線路的成本，節(jié)約電能，通常在低壓供配電系統(tǒng)中裝設電容器無功補償裝置。本文主要通過設計工作中所遇到的具體工程對無功自動補償?shù)姆绞胶桶惭b位置作出了分析和比較。 分相自動補償?shù)谋匾詿o功自動補償按性質分為三相電容自動補償和分相電容自動補償。三相電容自動補償適用于三相負載平衡的供配電系統(tǒng)。因三相回路平衡，回路中無功電流相同，所以在補償時，調節(jié)無功功率參數(shù)的信號取自三相中的任意一相，根據(jù)檢測結果，三相同時投切可保證三相電壓的質量。三相電容自動補償適用于有大量的三相用電設備的廠礦企業(yè)中。在民用建筑中大量使用的是單相負荷，照明、空調等由于負荷變化的

64、隨機性大，容易造成三相負載的嚴重不平衡，尤其是住宅樓在運行中三相不平衡更為嚴重。由于調節(jié)補償無功功率的采樣信號取自三相中的任意一相，造成未檢測的兩相要么過補償，要么欠補償。如果過補償，則過補償相的電壓升高，造成控制、保護元件等用電設備因過電壓而損壞；如果欠補償，則補償相的回路電流增大，線路及斷路器等設備由于電流的增加而導致發(fā)熱被燒壞。這種情況下用傳統(tǒng)的三相無功補償方式，不但不節(jié)能，反而浪費資源，難以對系統(tǒng)的無功補償進行有效補償，補償過程中所產(chǎn)生的過、欠補償?shù)缺锥烁菍φ麄€電網(wǎng)的正常運行帶來了嚴重的危害。據(jù)有關資料介紹，某地綜合樓是集商場、銀行、辦公、車庫、賓館為一體的一類高層建筑，總建筑面積萬。主要用電設備有空調機組、水泵、風機及照明燈具等，其中照明燈具均為單相負荷，功率因數(shù)在之間。低壓有功計算負荷，其中，照明用電有功負荷，其它負荷基本為空調、風機、水泵、電梯等三相負荷。補償前無功功率，若整體功率因數(shù)補償?shù)剑柩a償，補償后無功功率。原設計采用低壓配電室并聯(lián)電容器組三相集中自動補償，工程竣工投入使用后，經(jīng)常出現(xiàn)儀器、燈具等