第六章导体和电气设备的原理与选择（1）问题短路时电网的总阻抗减小，短路电流增大，使导体大量发热，对机械强度和绝缘产生很大的影响，同时还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏。因此电气装置中的各种电器设备应有足够的电动力稳定性和热稳定性，在流过最大可能的短路电流时间内不致损坏。短路时往往有电弧产生，不仅可能烧坏元件本身，还可能烧坏周围的设备短路电流基本上是感性电流，将产生去磁性电枢反应，使发电机端电压下降，同时短路电流流过线路、电抗器等回路时电压损失增大，因而电网电压降低短路时由于系统中功率分布突然变化和网络电压降低，可能导致并列运行的同步发电机组之间失去同步不对称的短路故障会产生零序电流，会在邻近的线路内产生感应电势，造成对通信线路和信号系统的干扰电力系统对电气设备的基本要求一、导体和电器选择的一般原则1、按正常工作条件选择电器设备我国规定电气设备的一般额定环境条件选择导体和电器时的实际环境温度海拔高度的影响典型回路最大持续工作电流Imax的计算方法2、按短路情况校验不需要校验热稳定或动稳定的情况3、短路电流计算条件发电机出口断路器：比较K1和K2点短路时，哪种情况通过QF1的短路电流大。母联QF5：考虑母联断路器QF5向备用母线充电时，备用母线故障，即K4点短路时，流过母联断路器的短路电流最大。带电抗器的6～10KV出线回路：由于干式电抗器可靠性高，且断路器QF4与电抗器间的连线很短，故障几率小，导体和电器设备的短路计算点，一般不选K7，而应选K8。主变低压侧QF3：可能出现的短路点和运行方式很多，当变压器高压侧QF6断开而K3点短路时最严重。类似的，选择QF6，应为QF3断开，K5点短路。分段断路器QF7：当主变T1退出运行而相应母线段K1点发生短路时最严重。母线至母线隔离开关前的引线和套管：应选择母线段K7点。短路计算时间验算热稳定的计算时间tk=tpr+tabtab=tin+tatpr-------后备保护动作时间；tab--------断路器全开断时间；tin--------断路器固有分闸时间；ta--------断路器开断时，电弧持续时间，对少油断路器0.04～0.06s，SF6和压缩空气断路器约为0.02～0.04s。开关电器的开断时间tbr=tpr1+tintpr1-------主保护动作时间tin-------断路器固有分闸时间二、开关电器的作用和种类正常工作情况下断开或闭合正常工作电流高压断路器的基本结构三、开关电器电弧的形成与熄灭2、电弧的危害3、电弧的形成过零自然熄灭动态伏安特性电弧的热惯性----交流电弧温度的变化滞后于电流的变化。4、交流电弧的熄灭条件及灭弧方法近阴极效应U熄弧条件熄弧方法四、高压断路器的选择1、高压断路器的技术参数高压断路器的技术参数（1）高压断路器的技术参数（2）高压断路器的技术参数（3）高压断路器的技术参数（4）高压断路器的技术参数（5）2、断路器的种类和型式操动机构六氟化硫断路器利用有优良灭弧能力的SF6气体作为灭弧介质优点：开断能力强、断口开距小、体积小、质量较轻、维护工作量小、噪声低缺点：结构较复杂、金属消耗量大、制造工艺材料和密封要求高、价格昂贵。产品：10~500kV电压等级真空断路器利用真空（气体压力为133.3×10-4Pa以下）高压介质强度实现灭弧优点：开断能力强、灭弧迅速、触头不易氧化、运行维护简单、灭弧室不需要检修、结构简单、体积小、质量轻、噪声低、寿命长、无火灾和爆炸危险缺点：制造工艺材料和密封要求高、开断电流和断口电压不能做得很高。国内只生产35kV及以下电压等级产品油断路器以绝缘油作为灭弧介质的断路器多油断路器：油即作为灭弧介质也作为触头断开后弧隙绝缘及带电部分与接地外壳之间的绝缘。优点：结构简单、制造方便、易于加装单匝环形电流互感器、受大气条件影响小缺点：耗钢耗油量大、体积大、额定电流不易作大、全开断时间较长、又发生火灾的可能性。国内只生产10、35kV电压级产品少油断路器：油主要作为灭弧介质及触头断开后弧隙绝缘。优点：开断性能好、结构简单、制造方便、耗钢耗油量少、体积和质量较小、价格较低缺点：油易冻结和劣化，不适用于严寒地带。35kV及以下系统逐步被真空断路器取代空气断路器以压缩空气作灭弧介质兼作操动机构能源的断路器优点：灭弧能力强、动作迅速、全开断时间短、无火灾危险、适用于严寒地带缺点：结构较复杂、制造工艺和材料要求高、有色金属消耗量大、维修周期长、噪声大、价格高、须配置压缩空气装置断路器的选型参考额定电压和电流选择五、隔离开关的选择2、隔离开关的种类和型式3、隔离开关的选择小结