電氣設備都做哪些校驗項目,這些解釋值得收藏動穩定校驗:動穩定是交流系統短路電流引起的機械效應,包括硬導體和軟導線的電磁效應。硬導體的應力和支架的受力與支撐的方式和支架的數量有關。在短路電流相同的情況下,采用不同的支撐類型和支架數量,硬導體的應力和支架的受力將會是不同的,還與導體和安裝系統的相關固有頻率與電氣系統頻率之間的比率有關。在共振或接近共振的情況下,硬導體的應力和支架的受力將會被放大,不能忽視導體的自然頻率。
軟導體和電纜,在進行短路電流校驗時不需要進行動穩定校驗,這是由于軟導體和電纜的性能柔軟,短路時的機械應力對其導體間的相互影響很小,可以忽略不計。硬導體,硬導體在進行短路穩定性校驗時,必須對導體及其固定件的動穩定性進行考核,在設備出廠時滿足應力指標的要求,并留有充分裕量。硬導體主要包括:裸母線、密集母線等。相較裸母線而言,密集母線由于導體間距離較小且封閉安裝,動穩定指標較好滿足。斷路器、負荷開關、交流接觸器、交流隔離開關和接地開關、限流電抗器、電流互感器、絕緣子、絕緣套管等,都需要在短路穩定性校驗時進行動穩定校驗。這些電器設備及附件在工廠制造時必須滿足短路電流的機械應力影響,出廠時有設備廠家制定動穩定參數。但是,比如小電流接觸器、小電流隔離開關設備,在近端短路時,由于短路電流較大,設備自身的絕緣和動穩定性能并不能滿足機械應力作用,可以允許短路時其觸頭損壞,但不應影響其他設備的正常工作和運行。
一般在具體選擇如下的高壓電器及開關設備時,應按表中項目進行校驗,標“〇”為必須應進行校驗的項目。
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上表中的校驗項目各種名詞,都是什么意思呢,下面通俗解釋如下:
動穩定:短路電流、短路沖擊電流通過導體時,相鄰載流導體間將產生巨大的電動力,衡量電路及元件能否承受短路時最大電動力的這種能力,稱作動穩定。
硬導體動穩定電流計算:通過動穩定電流(即:額定峰值耐受電流)計算值,來確定硬導體最大跨距(兩個支撐間的最大距離)。通過動穩定計算,避免因短路引起的機械效應造成的傷害。
動穩定電流(額定峰值耐受電流):電力系統中,斷路器在合閘位置時所能耐受的最大峰值電流(以kA表示),稱為斷路器的動穩定電流。電氣的動穩定電流,是老的稱呼,現稱:額定峰值耐受電流(IP)。是指在規定的使用和性能條件下,開關設備和控制設備在合閘位置能夠承載的額定短時耐受電流第一個大半波的電流峰值,其后短時耐受電流持續時間不應小于0.3s。峰值耐受電流也是以短路電流的第一個大半波峰值電流來表示,且峰值耐受電流反映了斷路器承受由于短路電流產生電動力的耐受性能,它決定斷路器的導電部分和絕緣支撐件的機械強度以及觸頭的結構形式。它反映斷路器在閉合狀態時能夠通過(或關合時能夠通過)的不至于妨礙斷路器繼續正常工作的短路電流最大瞬時值(峰值)。此電流又稱極限通過電流。極限通過電流的大小反映斷路器承受短路電流引起的電動力的能力。額定峰值耐受電流:應該等于2.5倍額定短時耐受電流,也等于額定短路關合電流(峰值)。按照系統的特性,有可能需要高于2.5倍額定短時耐受電流的數值。
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熱穩定:電流通過導體時,導體要產生熱量,并且該熱量與電流的平方成正比,當有短路電流通過導體時,將產生巨大的熱量,由于短路時間很短,熱量來不及向周圍介質散發,衡量電路及元件在這很短的時間里,能否承受短路時巨大熱量的能力,為熱穩定。
電流的熱效應:正常工作狀態下,導體從環境溫度上升到允許工作溫度(或者允許工作溫度以下的某個穩定溫度值)。導體在正常工作狀態下的工作溫度是由導體的敷設方式、環境狀況等因素決定的,當電流在導體內產生的熱量與散發到環境中的熱量達成平衡后,導體就穩定工作在該溫度下正常運行。短路工作狀態下,導體從穩定工作溫度急速上升。此時導體的特點是溫升時間短、溫度急劇上升、導體的機械性能和電導率迅速下降。如果在導體溫度上升到導體允許的短路溫度前將短路故障切除,電氣設備和導體的性能將不會受到影響。
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熱穩定電流(額定短時耐受電流):是老的稱呼,現稱:額定短時耐受電流(IK)。是指在規定的使用和性能條件下,在規定的短時間內,開關設備和控制設備在合閘位置能夠承載的短路電流的有效值。熱穩定電流也叫短時熱電流。熱穩定電流也是表征斷路器通過短時電流能力的參數,它反映斷路器承受短路電流熱效應的能力。熱穩定電流是指斷路器處于合閘狀態下,在一定的持續時間內,所允許通過電流的最大周期分量有效值,此時斷路器不應因短時發熱而損壞。標準規定:斷路器的額定熱穩定電流應等于額定短路開斷電流。這是標準規定的,但實際做到相等的情形很復雜,規定目的是對電氣設備生產制造校驗提供標準依據。額定短時耐受電流的標準值,應當從GB762中規定的R10系列中選取,并應該等于開關設備和控制設備的短路額定值;R10系列包括數字1,1.25,1.6,2,2.5,3.15,4,5,6.3,8及其與10n的乘積。
額定短路持續時間(tk):是指開關設備和控制設備在合閘位置能承載額定短時耐受電流的時間間隔。額定短路持續時間的標準值為2s。如果需要,可以選取小于或大于2s的值。推薦值為0.5s,1s,3s和4s。
額定短路開斷電流:是指開關極限斷開電流的最大能力,辟如開關上表明額定短路開斷電流20KA,表示20KA內的短路跳閘觸頭滅弧熱元件動作等有效,超過這個絕限跳閘接頭滅弧熱元件動作不保證,會產生拉弧。是校驗設備是否符合要求,與短路電流周期分量的有效值進行比較。
關合電流:關合電流是指斷路器能夠可靠關合的電流最大峰值,稱為額定關合電流,是表征斷路器關合電流能力的參數。因為斷路器在接通電路時,電路中可能預伏有短路故障,此時斷路器將關合很大的短路電流。這樣,一方面由于短路電流的電動力減弱了合閘的操作力,另一方面由于觸頭尚未接觸前發生擊穿而產生電弧,可能使觸頭熔焊,從而使斷路器造成損傷。斷路器能夠可靠關合的電流最大峰值,稱為額定關合電流,額定關合電流和動穩定電流在數值上是相等的,兩者都等于額定開斷電流的2.5倍,但它與動穩定電流不同的是,動穩定電流(峰值耐受電流)是斷路器處于合閘位置時通過的短路電流,而關合電流則是由于斷路器關合短路故障所產生的短路電流。
低壓斷路器的極限短路分斷能力、運行短路分斷能力和短時耐受電流的比較:
極限短路分斷能力(Icu),是指在一定的試驗參數(電壓、短路電流、功率因數)條件下,經一定的試驗程序,能夠接通、分斷的短路電流,經此通斷后,不再繼續承載其額定電流的分斷能力。它的試驗程序為0—t(線上)C0(“0”為分斷,t為間歇時間,一般為3min,“C0”表示接通后立即分斷)。試檢后要驗證脫扣特性和工頻耐壓。
運行短路分斷能力(Ics),是指在一定的試驗參數(電壓、短路電流和功率因數)條件下,經一定的試驗程序,能夠接通、分斷的短路電流,經此通斷后,還要繼續承載其額定電流的分斷能力,它的試驗程序為0—t(線上)C0—t(線上)C0。運行短路分斷能力的試驗條件極為苛刻(一次分斷、二次通斷),由于試后它還要繼續承載額定電流(其次數為壽命數的5%),因此它不單要驗證脫扣特性、工頻耐壓,還要驗證溫升。IEC947_2(以及1997新版IEC60947_2)和我國國家標準GB14048_2規定,Ics可以是極限短路分斷能力Icu數值的25%、50%、75%和100%(B類斷路器為50%、75%和100%,B類無25%數值,是鑒于它多數是用于主干線保護之故)。
短時耐受電流(Icw),是指在一定的電壓、短路電流、功率因數下,忍受0.05、0.1、0.25、0.5或1s而斷路器不允許脫扣的能力,Icw是在短延時脫扣時,對斷路器的電動穩定性和熱穩定性的考核指標,它是針對B類斷路器的極限通過電流,通常Icw的最小值是:當In≤2500A時,它為12In或5kA;當In>2500A時,它為30kA(DW45-2000的Icw為400V、50kA,DW45-3200的Icw為400V、65kA)。
最高工作電壓:開關類設備將設備最高電壓稱作額定電壓,根據GB/T50064-2014電氣設備的額定耐受電壓,系統標稱電壓為110kv時,設備最高電壓為126kv。220kV及以下是高出額定電壓15%,對于330kV及以上是高出額定電壓10%。主要用在爬距的計算中。
平均額定電壓:比額定電壓高出5%,主要用在短路電流計算中。我國電力網絡目前的平均額定電壓有:3.15kV、6.3kV、10.5kV、36.75kV、115.5kV、231kV、346.5kV、525kV。
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