继《低压开关柜隔离开关选型遵循什么标准？》第一帖后产生的后续问题

jy24122141

开篇首要感谢帕老师、宾工。
"首先要明白一个道理，什么是开关？
顾名思义，开关就是用于合分电路以及承载电流的机械装置
既然开关能够承载电流，我们立即就能想到，开关一定具有额定电流这个参数。又因为开关不具有短路电路的分断能力，因此开关一定具有承受短路电流冲击的能力，所以开关一定具有承受短路电流热冲击的参数——即额定短时耐受电流这个参数，以及承受短路电流电动力冲击的参数——即额定短路接通能力这个参数 "
1、分段能力是不是单指分断短路电流的能力？
2、为什么开关不具有短路电路的分段能力,开关可以带负荷分合吗？
3、开关是开关、隔离是隔离、断路器是断路器，他们三个不懂统称为开关吗？
4、开关为什么可以接通但不能分断短路电流？标准上可以看出icm大于等于icu。分断和接通除了有分合的区别以外还有什么实质的差别？
5、"因为开关不具有短路电路的分断能力，因此开关一定具有承受短路电流冲击的能力"这是为什么？
6、短路电流冲击是不是包括热冲击和力冲击？力冲击参数是不是有个叫做动稳定电流的参数？也叫峰值耐受电流（Ip）？他与“短路接通能力（Icm）”这个参数是什么关系，有什么区别？

首先看看什么叫做隔离：隔离指的是把电路断开，并且要有明确的断点。
(1、电路中为什么要加入明确的断点，什么规定的？2、隔离这个东西加在系统的什么位置，怎样规定的？)
隔离器一般用于人身安全防护
把隔离器和开关合并起来，就是隔离开关
隔离开关的基本参数包括：额定电流、额定电压、额定短时耐受电流、额定短路接通能力
值得注意的是：额定短路接通能力与额定短时耐受电流的比值就是峰值系数n。例如短时耐受电流是30kA，查GB14048.1《低压开关设备和控制设备 第1部分：总则》，知道此时的峰值系数n=2.1，乘以30kA，得到63kA，这就是此隔离开关的短路接通能力
隔离开关的国家标准是GB14048.3《低压开关设备和控制设备 第3部分：开关、隔离器、隔离开关……》 对于隔离开关而言，事实上对所有开关都成立，有一个很重要的定义，就是开距。开距指的是当隔离开关处于打开状态下，它的动静触头之间的距离
开距与隔离开关的额定电压相关，它表征了隔离开关隔断电压的能力
额定电压Un是一组系列值，例如额定电压为400V的隔离开关，其额定电压还包括230V、120V等等。额定电压中有一个最大值，就是额定绝缘电压Ui。额定绝缘电压不但要考虑到开距，还要考虑到在一定的海拔条件下，开关本体绝缘件的爬电距离、介电能力和污染等级等参数
因此，在选择隔离开关时，其额定绝缘电压必须大于电路的工作电压。注意，工作电压不是标称电压（工作电压是计算电压还是实际电压？铭牌中应当填入标称电压还是计算电压还是实际电压？）
再来看看隔离开关加装了熔断器后的应用条件
隔离开关的后部出线侧加装了熔断器后，在标准GB14048.3中被定义为开关熔断器；如果熔断器安装在活动的刀臂上，这时被GB14048.3称为熔断器开关，也即我们常用的刀熔开关 （开关熔断器与刀熔开关除了结构上不同，具体在实现其功能上有什么不同呢？）
有时，低压系统和中压系统都把隔离器配套了熔断器后称为负荷开关
那么中压和低压的负荷开关有什么区别呢？
当中压负荷开关的某相熔断器因为过电流熔断后，熔断器的撞针会触发弹簧操作机构（弹操），让开关打开。但此时另外两相的电流也很大，这个电流被称为转移电流，而且转移电流直接作用在负荷开关的动静主触头上，因此而增加了灭弧的难度
低压的熔断器开关、负荷开关等不具有此功能
“说了这么多，我想问问楼主：如果某系统的电力变压器的容量为2000kVA，其额定电压为400V，阻抗电压为6%。试问：此系统的低压无功补偿回路隔离开关应当如何配置？ ”
答:1、进行无功补偿回路隔离开关的配置，首先需要知道该回路电压，电流。此回路无功补偿回路，那么就需要了解该回路无功补偿容量。
    [1）、无功补偿容量的大小是怎么定的，根据什么定的？]
   2、bzp4891 提供一个无功补偿容量为600kvar，加上这个条件后
    [1)、请问分补和共补求电流有什么不同？]
因为我只知道三相无功补偿电流的算法 为I=Q/(1.732*0.4)=600/(1.732*0.4)=866.05 A
       主变低二次侧额定电流 I=S/(1.732*0.4)=2000/1.732/0.4=2886.84 A
短路电流为  I/6%  =2886.84/(6/100)=48114 A
        那么补偿回路的隔离开关选择额定电流大于866.05A并且能够承载48114 A的短路电流即可。（是不是？）
     [2)、补偿回路的短路电流是什么形式？都有什么形式？一般选择那种形式的短路电流来当做补偿回路的短路电流？]
     [3)、如果补偿回路的短路电流不是系统变压器的短路电流，那么此回路的短路电流如何计算？]
   
楼主给我写短信时，他只提到电容回路的隔离开关该如何选型。既然大家一起来讨论，我们不妨多讨论一些，题如下：

已知变压器的容量为2000kVA，阻抗电压为6%，低压侧电压为400V。又设负载率为65%，系统有三次谐波
1）如何选择低压进线断路器？
答:S=UI I=S/U=2000kVA/0.4kV/1.732=2887A In=2887A (这个数是不是变压器满负荷的额定电流？) 变压器短路电流：Ik（ik是表示短路电流的意思吗？）= In/Uk（Uk是阻抗电压的意思吗？）=2887A/6%=48.1kA 峰值系数n=2.1  电流峰值=Ik*n=48.1kA*2.1=101.02kA 断路器的参数应大于以上参数。
2）低压进线回路A相的第二只电流互感器是做什么用的？
答：如果其他三个电流互感器是测量用的那么我猜测这个A相的第二个互感器是用来给补偿控制取样用的。
3）电容补偿量应当是多少？
（电容补偿量是根据什么来定的呢？）
4）补偿回路的各个主回路元件该如何选取？
答：根据图中所示为什么选用熔断器式隔离开关而不用隔离加断路器的组合呢？低压开关柜中加的电抗器的作用是什么串联LC振荡回路？与高压补偿中的电抗作用有什么不同？；补偿回路都需要哪些元件呢？高压和低压有什么不同之处吗？（又联想到各种回路配置规则是什么？比如说回路中要有明显的断开点，还需要控制分合，需要保护等等这些规则的出处是什么？）
5）如果低压进线回路需要计量有功功率、无功功率，要有就地显示电流值，当然还要给无功功率补偿控制器提供电流，试问按图示电路是否可行？如果不可行，应当采取何种措施？如果可行，要采取何种措施
答：计量有功功率是不是需要知道三相电压以及三相电流。计量无功只需要知道电压和一相电流就可以了？请问如何计量有功功率和无功功率？无功功率控制器的原理是什么？从要求上看起码需要7只电流互感器3只给计量3只给就地显示1只给控制器取样。
6）如果系统还有二段母线和二段变压器，二段母线也有电容补偿。试问，当本段母线由二段母线来供电时，本段补偿电容是否要脱离系统？比较好的解决方法是什么？
答：不需要因为各段母线中的补偿回路的投切由控制器自动控制。请问当前的情况是不是属于增加了电容器的容量？但是一段带两段时负载也增加了啊？请问补偿电容是如何补偿的？
7）如果在本段母线中照明回路占总负荷的30%，试问是否要设置分相补偿？如果要设共补和分补，应当如何配套补偿电容容量？
答：我知道照明回路用的是220V的电压，所以我觉得应该设置分相补偿。共补70%分补30%。请问什么情况下需要设置分补什么情况不需要？
看到14楼又有很多不明白的地方了。


1、什么是标准电压？是不是GB156中术语提到的电压都属于标准电压？
2、什么是标称电压？是否包括系统（系统中的开关等设备有没有标称电压？）和用电设备的标称电压？它是相电压还是线电压？标称电压的作用是什么？标称电压的实际意义有什么？它与额定电压的区别和联系又是什么呢？
  假设系统中没有负载时，它的电压值是不是就是标称电压？系统的最高电压是不是系统的绝缘电压？
3、看到供电端，我想问有没有用电端，它俩是不是在同一点？如果在同一点，那么供电电压与用电电压不就相等了吗？图中哪个位置是供电端？(看到23楼中：“需要注意的是：变压器低压侧的电压与用电设备端口的电压是不同的。用电设备端口处的电压被称为用电设备的标称电压”
馈出柜出口处和用电设备端口不是同一位置吗？如果用电设备端的电压是不是随时都是变化的？如果变化怎么确定用电设备的标称电压？)
4、额定电压是一个理想值吗？
5、什么是系统和设备的标准电压？标称电压应当遵循标准电压来制定吗？还是说标称电压 标准电压是不是就是符合国家标准的电压？
6、一般设备提到的额定电压是不是额定工作电压？它是一个范围值？
7、系统存不存在额定电压？
1、对于民用建筑自然功率约为0.78这一值我我该去哪里找？我从这楼里学会了如何确定无功补偿量！（21楼已经回答了0.78的出处！）
2、从串入电抗器开始就完全不明白了，这块我缺失的是什么知识？从什么书上可以系统的学习到？


28楼问
1、答如果可以的话可不可以改变一下柜子的摆放从而减少电流互感器的使用？
2、如果两段的负载基本对称的话，我可不可以理解成无功补偿量也相当于二段的两倍？如果可以的话两段电容会同时一次投入一个电容直到达到补偿量为止吧？
3、我对双电源并列运行表示不懂，也不知道条件是什么才能双电源并列运行。但是我觉得不可以，如果由于负载原因导致各自N相中的电流不同，该怎么办？不知道会不会有什么不好的后果？

。。。。。电容柜中经常看到熔断器式隔离开关加熔断的组合方式，电容柜可不可以使用隔离加断路器的组合方式？

bzp4891

这段中的转移电流我可不可以理解为可以只使一相熔体熔断，但负荷开关动作时其他两相未熔断的电流？而大于这个电流值的时候，负荷开关还来不及动作熔体就已经全部融断了？低压中的开关+熔断器组合的电器因为开关没有“弹操机构”所以没有转移电流？
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由于每个熔断器的时间特性曲线虽然大致相同，但曲线并非完全吻合，这就导致在故障情况下，某一相熔断器会先行熔断，从而触发三相负荷开关跳闸，剩余两相故障电流就由负荷开关开断，考核的就是负荷开关分断故障电流的能力；型式试验时，三相熔断筒中任一相安装真正的熔断器，其余两相以铜管代替，然后试验站通以设备制造厂家宣称的电流，比如三相通以1750A电流,此时熔断器熔断，触发三相负荷开关动作分闸故障电流，如果负荷开关能成功分断该电流，则试验通过，如果发生爆炸或其他情形，则试验失败。低压的熔断器开关组或开关熔断器组，因为没有熔断器动作触发负荷开关脱扣的一套装置，所以不会有转移电流这一参数。

bzp4891

问题有点多，先回答这个问题“有时，低压系统和中压系统都把隔离器配套了熔断器后称为负荷开关 ，那么中压和低压的负荷开关有什么区别呢？
当中压负荷开关的某相熔断器因为过电流熔断后，熔断器的撞针会触发弹簧操作机构（弹操），让开关打开。但此时另外两相的电流也很大，这个电流被称为转移电流，而且转移电流直接作用在负荷开关的动静主触头上，因此而增加了灭弧的难度 ，低压的熔断器开关、负荷开关等不具有此功能
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对于应用在中压系统“负荷开关”的定义，”GB3804 3.6kv·40.5kv 高压交流负荷开关“有专门的定义，它是指“能够在回路正常条件下（也包括规定的过载条件下）能关合、承载和开断电流，以及在规定的异常电流条件下。在规定的时间内承载电流的开关装置”，如何理解呢？中压负荷开关能开断和关合正常的额定开断电流，包括额定有功负载开断电流、电缆充电电容开断电流，都需要通过型式试验考核得出负荷开关在正常工作情况下的开断电流；在非正常工作条件下，如短路情况下，中压负荷开关虽然不能开断短路电流，但它需要承载短路电流，这个参数短时耐受电流，即考核负荷开关在短路情况下在一定时间内承受短路电流热效应的能力，时间一般为3s或4s；中压负荷开关常常与熔断器组合成组合电器柜，作为配电变压器中压侧的保护装置，例如safering环网柜、RM6，SM6，FBX等气体绝缘环网柜都有负荷开关+熔断器组合电器单元。负荷开关+熔断器组合电器有一项重要参数--转移电流，考核在故障电流情况下，先熔断的熔断器触发三相负荷开关跳闸，剩余两相的故障电流由负荷开关开断，目前12kv的组合电器柜转移电流在1750A左右，各个厂家的熔断器、负荷开关性能以及脱扣器触发时间不一样，因而试验得出的转移电流也不一样。
低压无负荷开关的定义，GB14048.3 只有低压开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器，所以“低压负荷开关”称作“低压隔离开关”更合适。

jy24122141

bzp4891 发表于 2016-5-30 13:20
问题有点多，先回答这个问题“有时，低压系统和中压系统都把隔离器配套了熔断器后称为负荷开关 ，那么中压 ...

“对于应用在中压系统“负荷开关”的定义，”GB3804 3.6kv·40.5kv 高压交流负荷开关“有专门的定义，它是指“能够在回路正常条件下（也包括规定的过载条件下）能关合、承载和开断电流，以及在规定的异常电流条件下。在规定的时间内承载电流的开关装置”，如何理解呢？中压负荷开关能开断和关合正常的额定开断电流，包括额定有功负载开断电流、电缆充电电容开断电流，都需要通过型式试验考核得出负荷开关在正常工作情况下的开断电流；在非正常工作条件下，如短路情况下，中压负荷开关虽然不能开断短路电流，但它需要承载短路电流，这个参数短时耐受电流，即考核负荷开关在短路情况下在一定时间内承受短路电流热效应的能力，时间一般为3s或4s；"   
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------这部分的意思完全理解了，请问宾工，负载不同会导致哪些方面也不相同？对开关、断路器以及熔断器的选型有没有影响？
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------中压负荷开关常常与熔断器组合成组合电器柜，作为配电变压器中压侧的保护装置，例如safering环网柜、RM6，SM6，FBX等气体绝缘环网柜都有负荷开关+熔断器组合电器单元。负荷开关+熔断器组合电器有一项重要参数--转移电流，考核在故障电流情况下，先熔断的熔断器触发三相负荷开关跳闸，剩余两相的故障电流由负荷开关开断，目前12kv的组合电器柜转移电流在1750A左右，各个厂家的熔断器、负荷开关性能以及脱扣器触发时间不一样，因而试验得出的转移电流也不一样。
低压无负荷开关的定义，GB14048.3 只有低压开关、隔离器、隔离开关及熔断器组合电器，所以“低压负荷开关”称作“低压隔离开关”更合适。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------这段中的转移电流我可不可以理解为可以只使一相熔体熔断，但负荷开关动作时其他两相未熔断的电流？而大于这个电流值的时候，负荷开关还来不及动作熔体就已经全部融断了？低压中的开关+熔断器组合的电器因为开关没有“弹操机构”所以没有转移电流？

bzp4891

单独的熔断器，有转移电流参数？！转移给谁呢？

帕特里克

宾工发信给我说有一个很好的帖子，一定要来看一看。但看了半天，也不明白在讲什么，似乎乱得很，主题不明确。
既然不明白在讨论什么东西，我就把有关额定电压来说说吧。
在配电系统中，我们当然知道变压器低压侧出口处的电压最高，这个电压被称为系统电压。
当系统电压送进低压开关柜的前后，它经过母线槽、开关柜内的主母线、馈电电缆、各级断路器的触头，这些部分都存在阻抗，它们会消耗一定的电压。
所以在负载处，用电设备的电压比系统电压要低，这个电压称为标称电压。
用电设备的标称电压就是它的额定电压。例如380V的电动机，它的标称电压也就是它的额定电压。
对于中间环节的开关电器来说，额定电压与用电设备的标称电压略有不同。
我们知道，若某断路器的额定电压是400V，那么它当然可以用在230V，甚至更低。
对于开关电器来说，额定电压与额定电流是相互配套的。
我们来看下图：
在这张图中，我们看到了断路器的额定电压Ue=690V，其实，它还有400V和230V等等，而且各个额定电压值都有对应的额定电流值。
尽管开关电器的额定电压有一系列值，但这些系列值中有一个最大值，称为额定绝缘电压Ui。断路器在任何时候，它的额定电压必须小于或者等于额定绝缘电压。
那么额定绝缘电压取决于什么？取决于断路器的结构形式，以及它的绝缘材料性能等级。
知道了额定电压、额定绝缘电压、标称电压和系统电压的定义后，我给大家出一道题，看看如何解答。
设想二级配电系统的总进线电流时630A，使用630A的断路器作为进线开关。二级配电的出口处有一台单向运转的380V55kW的鼠笼式异步电动机，二级配电至电动机的电缆参数忽略不计。如果二级配电系统中电动机尚未起动时，电流是400A，从一级配电到二级配电间电缆长度是250米，电力变压器的容量是1600kVA，系统电压是400V。
试问：
1）电动机正常运行时，它的端子处电压是多少？起动时电动机端子处的电压又是多少？如何选择配电电缆？电动机是否允许直接起动？（假设电缆在空气中安装）
2）如何选择一级配电的低压进线断路器？一级配电的馈电断路器和二级进线断路器？
3）如何选择电动机主回路元器件？
4）如何选择一级配电的电容补偿回路？如果系统存在三次谐波，又该如何选择电容补偿回路的元器件？（设无功补偿采取常规线路）