畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)-110kV變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)(含圖紙)

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1、前言前言 畢業(yè)設(shè)計(jì),是我們學(xué)生獨(dú)立完成的一項(xiàng)綜合性、創(chuàng)造性 、設(shè)計(jì)性的大型作 業(yè)。也是我們學(xué)生必須綜合運(yùn)用多門基礎(chǔ)理論課和專業(yè)課的知識(shí),將所學(xué)的理 論知識(shí)融會(huì)貫通地應(yīng)用于整個(gè)設(shè)計(jì)過程中。通過畢業(yè)設(shè)計(jì),能使我們真正感受 到學(xué)以致用的快樂,培養(yǎng)我們的分析和解決各種實(shí)際問題的能力,也進(jìn)一步鞏 固、深化和拓展所學(xué)的理論知識(shí)。提高了們綜合實(shí)踐能力、奠定從事科研的初 步基礎(chǔ)、增強(qiáng)我們綜合素質(zhì)、實(shí)現(xiàn)從學(xué)生到工程技術(shù)人員的過渡和角色轉(zhuǎn)換等 方面,具有無可代替的作用,是培養(yǎng)我們實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)高級(jí)應(yīng)用 型工程技術(shù)人才的最重要的環(huán)節(jié)。 我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的課程任務(wù)是 110kV 變電所電氣部分初步設(shè)計(jì)。在經(jīng)濟(jì)的

2、發(fā)展 和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起,供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越全面、系統(tǒng)。工廠用電量 迅速增長(zhǎng),對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況,供電的可靠性指標(biāo)也日益提高,因此 對(duì)供電設(shè)計(jì)也有了更高,更完善的要求。設(shè)計(jì)合理,不僅直接影響基建投資, 運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量,也會(huì)反映在供電的可靠行和安全生產(chǎn)方面,它 和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,設(shè)備人身安全密切相關(guān)。 變電所是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,由電氣設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接 線方式所構(gòu)成,它從電力系統(tǒng)取得電能,通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功 能,將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場(chǎng)所。作為電能 轉(zhuǎn)輸與控制的樞紐,變電所必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制模式,才能適應(yīng)現(xiàn)

3、代電 力系統(tǒng)、現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的發(fā)展趨勢(shì)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),現(xiàn)代通訊和 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,為目前變電所的監(jiān)視、控制、保護(hù)盒計(jì)量裝置及系統(tǒng)分隔的 狀態(tài)提供優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。 隨著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展,電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有 領(lǐng)域中,通過新技術(shù)的使用,都在不斷的發(fā)展變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一 個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。 如需圖紙,聯(lián)系如需圖紙,聯(lián)系 QQ153893706QQ153893706 目錄目錄 前言 第一章:原始資料第一章:原始資料4 4 原始資料:.4 第二章:電氣主接線及其設(shè)計(jì)方案第二章:電氣主接線及其設(shè)計(jì)方案4 4 2.1:概

4、述4 2.2 電氣主接線方案5 2.3 主接線方案的技術(shù)比較.7 2.4 對(duì)三種方案的進(jìn)行技術(shù)比較7 第三章第三章 主變壓器的選擇主變壓器的選擇8 8 3.1 概述8 3.2.主變壓器的選擇與確定.8 根據(jù)以上條件變壓器選擇如下:.9 第四章:短路電流計(jì)算第四章:短路電流計(jì)算1010 4.1 概述.10 4.2 短路計(jì)算的目的.10 4.2.110 4.2.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定11 4.2.3基準(zhǔn)值11 4.2.4短路電流計(jì)算的步驟:11 4.2.5具體短路電流計(jì)算具體見計(jì)算說明書。12 4.3 短路計(jì)算12 4.3.1 基準(zhǔn)值及短路點(diǎn)選取12 4.3.2.計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值.12 第

5、五章第五章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)1717 5.1 電氣選擇的一般條件17 5.2 斷路器的選擇和校驗(yàn)18 5.2.1 對(duì)斷路器的基本要求18 5.2.2 斷路器選擇18 5.3 隔離開關(guān)的選擇22 5.3.1 隔離開關(guān)的作用.22 5.3.2 隔離開關(guān)的選擇22 5.4 互感器的選擇24 一、電流互感器的選擇24 110kV 側(cè)電流互感器的24 35kV 側(cè)電流互感器的25 二、電壓互感器的選擇26 第六章:繼電保護(hù)配置第六章:繼電保護(hù)配置2727 6.1 繼電保護(hù)配置的基本知識(shí).27 6.2 線路繼電保護(hù)配置.28 6.3 主變壓器保護(hù)配置.28 (1)瓦斯保護(hù)29 (2

6、)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)29 (3)變壓器的接地保護(hù)31 6.4.母線保護(hù).31 6.5.線路速段保護(hù)整定.31 6.6 繼電保護(hù)及綜合自動(dòng)化裝置.32 6.7 自動(dòng)裝置.32 第七章:變電所防雷措施第七章:變電所防雷措施3333 7.1:變電所的防雷措施:33 7.2:輸電線路防雷措施:34 第八章第八章 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)3434 第九章第九章 致致 謝謝3434 附錄附錄 1 變電站主接線附圖變電站主接線附圖3535 第一章:原始資料第一章:原始資料 原始資料:原始資料: 1、本變電站所建成后向本地用戶供電,預(yù)計(jì)變電所今后不再擴(kuò)建。 2、本所與電力系統(tǒng)連接情況:本所需設(shè) 1103510KV 三個(gè)電壓

7、等級(jí)。 110KV 側(cè):設(shè)有兩回架空線路與 110KV 系統(tǒng)相連接; 35KV 側(cè):共有四回架空線路,有兩回線路連至 35KV 系統(tǒng),35KV 系統(tǒng)裝機(jī)總 容量為 67MVA,最大等值阻抗 5.2 歐,最小等值阻抗為 4.5 歐,35KV 系統(tǒng)發(fā) 電機(jī)主要為水輪機(jī)。 110KV 系統(tǒng)距離本所 55KM,35KV 系統(tǒng)距離本所 20KM,鎮(zhèn)變電站距離本所 30KM。 3、負(fù)荷情況: 35KV 側(cè)有兩回架空線路供給某鎮(zhèn)變電所供電,最大負(fù)荷為 13.7MW,且該變電 站無其他電源。 10KV 側(cè)有 18 回電纜出線,電纜總長(zhǎng)度為 6.6KM,最大綜合用電負(fù)荷為 25.3MW。 正常運(yùn)行時(shí),預(yù)計(jì)有穿越

8、功率最小為 13MW,最大為 9.7MW,由 110KV 送入 35KV 電網(wǎng)。 4、環(huán)境情況:年最高溫度為 38.5,年最低氣溫為-2.8;海拔高度為 80.6 米;年平均雷暴日數(shù)為 77.5 日年。 5、其他:所有架空線路的正序阻抗可取 0.4 歐公里;所有負(fù)荷的平均功 率因數(shù)為 0.85 第二章:電氣主接線及其設(shè)計(jì)方案第二章:電氣主接線及其設(shè)計(jì)方案 2.1:概述:概述 電氣主接線代表了變電站的主體結(jié)構(gòu),起著分配電能的作用。主接線將直 接影響系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。因此必須正確處理好各方面的關(guān) 系,全面分析有關(guān)影響,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,合理確定主接線。在選擇電氣主 接線時(shí),應(yīng)與以下

9、各點(diǎn)作為設(shè)計(jì)依據(jù):變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用,負(fù) 荷大小和重要性等條件確定,并滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性等多項(xiàng)基本要求。 為此,電氣主接線應(yīng)滿足以下基本要求: (1) 、可靠性 為了供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力、主接線首先必須滿足這一可靠性的要求,可靠 性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐要充分地做好調(diào)研工作,力求避免決策失誤。 (2)靈活性:電氣主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活要求。在調(diào) 度時(shí),可以靈活地投入或切換變壓器和線路等元件、合理調(diào)配電源和負(fù)荷,在檢 修時(shí),可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及二次設(shè)備、并方便地高置安全措施、不影 響正常運(yùn)行供電。 (3)經(jīng)濟(jì)性:主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下盡量

10、做到經(jīng)濟(jì)合理。 投資省。主接線要為求簡(jiǎn)單,盡量通過節(jié)約一次設(shè)備、簡(jiǎn)化二次部分、限 制短路電流以及采用簡(jiǎn)易電器以節(jié)約投資。 占地面積小,要為配電裝置布置創(chuàng)造條件,盡量減少占地面積。 電能損耗小。經(jīng)濟(jì)合理地選擇變壓器的類型、容量、數(shù)量,避免因?yàn)槎?變壓而導(dǎo)致電能損耗增加。 2.2 電氣主接線方案電氣主接線方案 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本原則為:以達(dá)到的設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù),根據(jù)國家現(xiàn)行 的安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、符合國情的電力建設(shè)與發(fā)展的方針、嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)定 和標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)合工程實(shí)際的具體特點(diǎn),準(zhǔn)確的掌握原始資料,保證設(shè)計(jì)方案的可靠 性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。 方案一方案一 110KV110KV 為外橋接線、為外橋接

11、線、35KV35KV 和和 10KV10KV 都為單母線分段接線都為單母線分段接線 圖表圖表 1 1 主接線方案一主接線方案一 優(yōu)點(diǎn):110KV 側(cè):高壓斷路器數(shù)量少,兩個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。 35KV、10KV 側(cè): 用斷路器把母線分段后,對(duì)重要用戶可以從不同段 引出兩個(gè)回路,有兩個(gè)電源供電。 當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動(dòng)將 故障切除,保證正常段不間斷供電和不致使重要用戶停電。 缺點(diǎn):110KV 側(cè):線路的切換和投入較復(fù)雜,需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器;并有一臺(tái)變壓 器暫時(shí)停運(yùn)。橋形斷路器檢修時(shí),兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí), 變壓器需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。 35KV、10KV 側(cè):當(dāng)母線故障

12、或檢修時(shí),故障母線上所有支路必須停電, 范圍較大。當(dāng)出線為雙回路時(shí),常使架空線路出現(xiàn)交叉躊越。擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方 向均衡建 方案二方案二 110KV110KV 為內(nèi)橋接線、為內(nèi)橋接線、35KV35KV 和和 10KV10KV 都為單母線分段接線都為單母線分段接線 圖表圖表 2 2 主接線方案二主接線方案二 優(yōu)點(diǎn):110KV 側(cè):高壓斷路器數(shù)量少,四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器。 35KV 側(cè):接線簡(jiǎn)單清晰,設(shè)備少,操作方便,投資少,便于擴(kuò)建。 10KV 側(cè):當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí),僅故障母線段停止工作,另一段仍繼續(xù)工作, 兩段母線看成兩個(gè)獨(dú)立電源,提高供電可靠性。 缺點(diǎn):110KV 側(cè):線路的切換和投入較復(fù)雜

13、,需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器;并有一臺(tái)變壓 器暫時(shí)停運(yùn)。橋形斷路器檢修時(shí),兩個(gè)回路需解列運(yùn)行。變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí), 變壓器需較長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)。 35KV 側(cè):可靠性和靈活性較差。在母線和母線隔離開關(guān)檢修或故障時(shí), 各支路都必須停止工作,引出線的斷路器檢修時(shí),該支路要停止供電。 10KV 側(cè):當(dāng)母線故障或檢修時(shí),故障母線上所有支路必須停電,范圍較大。 當(dāng)出線為雙回路時(shí),常使架空線路出現(xiàn)交叉躊越。擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡建 方案三方案三 110KV110KV、35KV35KV 為單母線分段接線為單母線分段接線,10kv,10kv 為單母線接線為單母線接線 圖表圖表 3 3 主接線方案三主接線方案三 優(yōu)點(diǎn):110

14、KV、35KV 側(cè):當(dāng)母線發(fā)生故障時(shí),僅故障母線段停止工作,另一段仍 繼續(xù)工作,兩段母線看成兩個(gè)獨(dú)立電源,提高供電可靠性。 10KV 側(cè):接線簡(jiǎn)單清晰,設(shè)備少,操作方便,投資少,便于擴(kuò)建。 2.3 主接線方案的技術(shù)比較主接線方案的技術(shù)比較 一、根據(jù)上述擬定的方案,從技術(shù)上應(yīng)考慮如下幾個(gè)問題: 1、保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。 2、保證供電的可靠性及電能質(zhì)量,特別是對(duì)重要負(fù)荷的供電可靠性。 3、運(yùn)行的安全和靈活性,包括調(diào)度靈活,檢修操作安全方便,設(shè)備停運(yùn)或檢修 時(shí)影響范圍小。 4、自動(dòng)化程度 5、電器設(shè)備制造水平、質(zhì)量和新技術(shù)的應(yīng)用 對(duì)于中小型變電所來說,要考慮繼電保護(hù)及二次接線的復(fù)雜性。為此,必須

15、認(rèn)真地分析系統(tǒng)及負(fù)荷資料,根據(jù)發(fā)變電所在系統(tǒng)的地位和作用、電壓等級(jí)的高 低、容量的大小、和負(fù)荷的性質(zhì)等方面來進(jìn)行分析論證。 2.4 對(duì)三種方案的進(jìn)行技術(shù)比較對(duì)三種方案的進(jìn)行技術(shù)比較 1、方案比較:10kV 側(cè)接線方式比較 (1)方案三 10kV 的出線采用單母線的接線方式,缺乏靈活性,當(dāng)母線或母線 隔離開關(guān)檢修時(shí),不使整個(gè)裝置停電,不適合用于二臺(tái)主變壓器運(yùn)行情況。 (2)方案一、方案二 10kV 的出線都是采用的是單母線分段接線,它們克服了 上述方案單母線方案的缺點(diǎn)。 綜合單母線分段接線和單母線接線的優(yōu)、缺點(diǎn),為保證供電的靈活性與靈活 性。方案三有明顯的不足。為此 10KV 接線選擇方案一或方

16、案二采用單母線分段 接線的方式。 2、方案比較:35kV 側(cè)接線方式比較 (1)方案二 35kV 的出線采用單母線的接線方式,缺乏靈活性,當(dāng)母線或母線 隔離開關(guān)檢修時(shí),不使整個(gè)裝置停電,不適合用于二臺(tái)主變壓器運(yùn)行情況。 (2)方案一、方案三采用單母線分段接線。單母線分段接線與單母線接線相比 提高了供電可靠性和靈活性。而 35KV 出線為 4 回用單母線分段接線更勝優(yōu)勢(shì)。 綜合整理 35KV 接線采用單母線分段接線的方式。 3、方案比較:110kV 側(cè)接線方式比較 (1)方案三 110KV 接線為單母線分段對(duì)于線路有穿越功率不適用。 (2)方案二與方案三都為橋形接線。同樣適合 110KV 出線僅

17、有兩回的線路中, 他們的優(yōu)缺點(diǎn)也相似。但是內(nèi)橋接線不能滿足線路有穿越功率的 110KV,而外橋 接線有此功能。 所以 110KV 側(cè)接線方式采用方案一外橋接線的方式。 綜合主接線方案與主接線方案的比較,最優(yōu)選擇了方案一綜合主接線方案與主接線方案的比較,最優(yōu)選擇了方案一 110KV110KV 接線為外接線為外 橋接線、橋接線、35KV35KV 為單母線分段接線為單母線分段接線 、10KV10KV 為單母線分段接線。這樣的選擇方式在為單母線分段接線。這樣的選擇方式在 可靠性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性方面都能滿足要求??煽啃?、經(jīng)濟(jì)性、靈活性方面都能滿足要求。 第三章第三章 主變壓器的選擇主變壓器的選擇 3.1

18、 概述概述 主變壓器是變電站(所)中的主要電氣設(shè)備之一,它的主要作用是變換電 壓以利于功率的傳輸,電壓經(jīng)升壓變壓器升壓后,可以減少線路損耗,提高了 經(jīng)濟(jì)效益,達(dá)到遠(yuǎn)距離送電的目的。而降壓變壓器則將高電壓降低為用戶所需 要的各級(jí)使用電壓,以滿足用戶的需要。主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接 線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。因此,主變的選擇除依據(jù)基礎(chǔ)資料外,還取決于 輸送功率的大小,與系統(tǒng)的緊密程度,同時(shí)兼顧負(fù)荷性質(zhì)等方面,綜合分析, 合理選擇。 3.2.主變壓器的選擇與確定主變壓器的選擇與確定 容量的確定。本次設(shè)計(jì)的是 110KV 變電所,建成后主要直接向當(dāng)?shù)赜脩艄╇? 預(yù)計(jì)今后不再擴(kuò)建。變電所的容量是

19、由綜合最大負(fù)荷決定的,則變電所的容量 為 S cos(13.725.3+13)0.8561.18MVA,任一臺(tái)主變單 Tca 獨(dú)運(yùn)行時(shí),應(yīng)滿足全部總計(jì)算負(fù)荷 70%的需要,即 SNT=0.7 ST 。而變壓器的容量要滿足變電所的最大容量,因此)(826.4218.617 . 0MVA 變壓器容量要比 42.826MVA 大,選 50MVA。 式中變電站總負(fù)荷(MW); cos平均功率因數(shù),取 0.85。 ca 臺(tái)數(shù)的確定。為了保證供電可靠性防止因一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響整 個(gè) 變電所的供電,所以變電所中裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器,互為備用,可以避免因主變 故障或檢修而造成對(duì)用戶的停電。每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)

20、滿足一臺(tái)停運(yùn)后另一臺(tái) 能供給全部計(jì)算負(fù)荷的 60%80%選擇。由原始資料可知,我們本次設(shè)計(jì)的 110kV 變電所,110KV 變電所有 2 回架空線與系統(tǒng)相連,35KV 側(cè)共有四回架 空線路,有兩回線路連至 35KV 系統(tǒng),有兩回架空線路供給某鎮(zhèn)變電所供電,最 大負(fù)荷為 13.7MW,且該變電站無其他電源。10KV 側(cè)有 18 回電纜出線,最大綜合 用電負(fù)荷為 25.3MW。所以選擇兩臺(tái)等容量的變壓器。 相數(shù)的確定。在 330KV 及以下電力系統(tǒng)中,一般都應(yīng)選用三相變壓器。 因?yàn)閱蜗嘧儔浩鹘M相對(duì)來說投資大、占地多、運(yùn)行損耗也較大,同時(shí)配電裝置 結(jié)構(gòu)復(fù)雜也增加了維修工作量。為了保證供電可靠性、考

21、慮負(fù)荷和系統(tǒng)情況, 進(jìn)行了綜合分析,在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的條件下確定選用三相變壓器。 繞組數(shù)的確定。本變電所設(shè)有 110KV、35KV、10KV 三個(gè)電壓等級(jí),為 滿足系統(tǒng)需要因此選擇兩臺(tái)同等容量的三繞組變壓器。 繞組連接組別的確定。變壓器三相繞組的連接組組別必須和系統(tǒng)電壓相 位一致,否則,不能并列運(yùn)行。變壓器的連接方式應(yīng)根據(jù)具體工程來確定。本 變電所選用的三相變壓器 調(diào)壓方式的確定。為了保證變電站的供電質(zhì)量,電壓必須維持在允許范 圍內(nèi)。因此,本變電所為了更好調(diào)整電壓,是通過改變繞組匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)。切換 方式選用帶負(fù)荷切換,稱有載調(diào)壓方式。 冷卻方式的選擇。為了能更好的維護(hù)變壓器的正常運(yùn)行和維護(hù)系統(tǒng)的

22、正常 運(yùn)作。變壓器選用強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)冷卻方式。 根據(jù)以上條件變壓器選擇如下: 型號(hào) SFPSL1-50000/110 聯(lián)接組標(biāo)號(hào)YN,yn0,d11 空載電流% 1 空載損耗(kw) 62.2 高壓中壓低壓額定電壓(KV) 12138.510.5 額定容量 MVA 100100100 高中高低中低阻抗電壓 10.517.56.5 第四章:短路電流計(jì)算第四章:短路電流計(jì)算 4.1 概述概述 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備,在其運(yùn)行中都必須考慮到發(fā)生的各種故障 和不正常運(yùn)行狀態(tài),最常見同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路。因?yàn)樗?們會(huì)破壞對(duì)用戶正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行,使電氣設(shè)備受到破壞。 短路是電

23、力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間 或相與地之間(對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng))發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中,可能發(fā)生的有對(duì)稱的三相短路和不對(duì)稱的兩相短路、兩相 接地短路和單相接地短路。在各種類型的短路中,單相短路占多數(shù),三相短路 幾率最小,但其后果最為嚴(yán)重。因此,我們采用三相短路(對(duì)稱短路)來計(jì)算 短路電流,并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 4.2 短路計(jì)算的目的短路計(jì)算的目的 4.2.14.2.1短路電流計(jì)算是變電站電氣設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算目的 是: 1)在選擇電氣主接線時(shí),為了比較各種接線方案或確定某一接線是否需要 采取限制短路電流的措施等,均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。

24、 2)在選擇電氣設(shè)備時(shí),為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、 可靠地工作,同時(shí)又力求節(jié)約資金,這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 3)在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí),需按短路條件檢驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地 的安全距離。 4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí),需以各種短路時(shí)的短路電流為 依據(jù)。 5)按接地裝置的設(shè)計(jì),也需用短路電流。 4.2.24.2.2短路電流計(jì)算的一般規(guī)定短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 1)驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流,應(yīng) 按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算,并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(一般為本期工 程建成后 510 年) 。確定短路電流計(jì)算時(shí),應(yīng)按可能發(fā)生最大

25、短路電流的正常 接線方式,而不應(yīng)按僅在切換過程中可能并列運(yùn)行的接線方式。 2)選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流,在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中,應(yīng)考慮具有反饋 作用的異步電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 3)選擇導(dǎo)體和電器時(shí),對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn),應(yīng)按選擇在正常 接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 4)導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn) 算。 4.2.34.2.3基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值 高壓短路電流計(jì)算一般只計(jì)算各元件的電抗,采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算,為了 計(jì)算方便選取如下基準(zhǔn)值: 基準(zhǔn)容量:SB= 100MVA 基準(zhǔn)電壓:UB= 10.5 37 115kV 4.2.4.2.4 4短路電

26、流計(jì)算的步驟:短路電流計(jì)算的步驟: 1)計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值,并折算為同一基準(zhǔn)容量下; 3)選擇短路點(diǎn); 4)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn),把供電系統(tǒng)看為無限大系統(tǒng),不考慮短路電流周期分 量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值,并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。 標(biāo)幺值:Id* = * 1 X 有名值:= f I*f I 3Uav SB 5)計(jì)算短路容量,短路電流沖擊值 短路容量:S =3 Nf I 短路電流沖擊值: M i2 Mf 6)列出短路電流計(jì)算結(jié)果 4.2.4.2.5 5具體短路電流計(jì)算具體見計(jì)算說明書。具體短路電流計(jì)算具體見計(jì)算說明書。 4.3 短路計(jì)算短路計(jì)算 等值電路圖 注:在本次計(jì)算中,在注:在

27、本次計(jì)算中,在 k3k3 處發(fā)生短路時(shí)處發(fā)生短路時(shí) 10kv10kv 線路是采用了單母分段的接線方線路是采用了單母分段的接線方 式,而在計(jì)算中我們考慮到線路正常運(yùn)行時(shí),母聯(lián)是合上的,是因?yàn)槲覀兛紤]式,而在計(jì)算中我們考慮到線路正常運(yùn)行時(shí),母聯(lián)是合上的,是因?yàn)槲覀兛紤] 了自動(dòng)重合閘的合閘。了自動(dòng)重合閘的合閘。 4.3.14.3.1 基準(zhǔn)值及短路點(diǎn)選取基準(zhǔn)值及短路點(diǎn)選取 4.3.1.1在短路計(jì)算的基本假設(shè)前提下,選取基準(zhǔn)容量 SB = 100MVA,UB 為各 級(jí)電壓平均值(115,37,10.5kV) 。 4.3.1.2短路點(diǎn)分別選取變電站的三級(jí)電壓匯流母線:110kVd1,35kV d2,10k

28、Vd3。 4.3.24.3.2. .計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值 4.3.2.1. 計(jì)算變壓器各繞組電抗標(biāo)么值: 高中高低中低 阻抗電壓 10.517.56.5 4.3.2.2.1.各繞組等值電抗 (1-2)10.5,(1-3)17.5,(2-3)6.5 k V k V k V 高壓側(cè):%= ((1-2)% +(1-3)%(2-3)%) 1k V 1 2 k V k V k V = (10.5+ 17.56.5) 1 2 =10.75 中壓側(cè):% = ((1-2)% + (2-3)%(1-3)%) 2k V 1 2 k V k V k V = (10.5+ 6.517.5) 1

29、 2 =-0.25 低壓側(cè):% = ((1-3)% +(2-3)%(1-2)%) 3k V 1 2 k V k V k V = (6.5+17.5-10.5) 1 2 =6.75 4.3.2.2.2 各繞組等值電抗標(biāo)么值為: 高壓側(cè): X3* = = %/100SB/SN=(10.75/100)(100/50) *6 X 1k V 0.215 中壓側(cè):X4* = =Vk2%/100SB/SN(-0.25/100)(100/50) *7 X 0.005 低壓側(cè):X5* = = Vk3%/100SB/SN(6.75/100)(100/50) *8 X 0.135 (1)短路電路中元件的電抗 35K

30、V 電力系統(tǒng)的電抗 X=()=0.022 *102 min k X BU Ss 2 2 2 35 110 5 . 4 2 37 67 輸入架空線路等郊電抗 X =X L=0.455100115115=0.166 *1*2 X 1 B B U S 2 = X L=0.50.4201003737=0.292 *9 X 2 1 2 B B U S 2 當(dāng)在 K 處發(fā)生短路時(shí)有等效電路阻抗圖: 1 = X /=0.083 *11 X *1*2 X 2 166 . 0 =(X3*+ X4*/+0.105 *12 X *6 X *7 X 2 21 . 0 可等效為: =+ X+=0.105+0.022+0

31、.292=0.419 *13 X *12 X *10*9 X 由于 35KV 側(cè)為有源系統(tǒng),求得的轉(zhuǎn)移電抗為按事先選定的基準(zhǔn)值的標(biāo)幺 B S 值,必須把轉(zhuǎn)移電抗歸算到以發(fā)電機(jī)容量 67MVA 為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值算出短路點(diǎn)的 計(jì)算電抗。 即:=0.419=0.281 *13JS X *13 X B s S S 100 67 根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線圖可知,當(dāng) t=0s 時(shí),=0.281,則=4 *13JS X *1f I 因?yàn)?110KV 系統(tǒng)為無限大電源則:在 K 處的短路電流為 1 =+=+4=10.23 KA 1f I *11 1 X3Uav SB *1f I av S U S 3083. 0

32、1 1153 100 373 67 當(dāng) t=4s 后可近似地認(rèn)為短路電流交流分量的幅值已不隨時(shí)間而變化, =0.281,則=2.4,所以: *13JS X *1f I I=+=+2.4=8.56KA )4(1stf *11 1 X3Uav SB *1f I av S U S 3083. 0 1 1153 100 373 67 沖擊電流: =26.04KA 1m i 1 2 fmI K23.108 . 12 短路電流最大有效值:=1.51=15.45KA 1K I 2 ) 1(21 M K 1f I23.10 短路容量:S=2037.67MVA 1K1 3 f IUav23.101153 注:-

33、短路電流沖擊系數(shù),當(dāng)短路發(fā)生在母線上時(shí),取=1.8 M K M K -短路電流周期分量有效值 1f I 當(dāng)在處發(fā)生短路時(shí)有: 2 K =( X + X3*+ X4*(+)=(0.166+0.215+0)2=0.188 *14 X *1*2 X *6 X *7 X 可等效為: =+ X=0.292+0.022=0.314 *15 X *9 X *10 =0.314=0.21 *15 js X *15 X B s S S 100 67 根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線圖可知,當(dāng) t=0s 時(shí), =0.21,則=5.3 *15 js X *2f I 因?yàn)?110KV 系統(tǒng)為無限大電源則:在 K 處的短路電流為

34、 2 =+=+5.3=8.21KA 2f I *14 1 X3Uav SB *2f I av S U S 3188. 0 1 1153 100 373 67 當(dāng) t=4s 后可近似地認(rèn)為短路電流交流分量的幅值已不隨時(shí)間而變化, =0.21,則=2.5,所以: =+= *15 js X *2f I )4(2stf I *14 1 X3Uav SB *2f I av S U S 3 +2.5=5.28KA 188. 0 1 1153 100 373 67 沖擊電流: =1.88.21=20.899KA 2m i 2 2 fMI K2 短路電流最大有效值: =1.518.21=12.397KA 2

35、K 2 ) 1(21 M K 2f I 短路容量:S=378.21=526.15MVA 2K 3 av U 2f I3 注:-短路電流沖擊系數(shù),當(dāng)短路發(fā)生在母線上時(shí),取=1.8 M K M K -短路電流周期分量有效值 2f I 當(dāng)在 K 處發(fā)生短路時(shí)有: 3 X=(X +X)(X+X)=(0.166+0.215)2=0.1905 *16*1*3*2*6 X=XX=0 *17*4*7 X=XX=0.1352=0.0675 *18*5*8 可等效為: X= X+X+X=0+0.292+0.022=0.314 *19*17*9*10 根據(jù)星三角變化得: X= X+ X+=0.1905+0.0675

36、+=0.27 *a*16*18 *19 *18*16 X XX 314 . 0 0675 . 0 1905 . 0 X= X+ X+=0.314+0.0675+=0.493 *b*19*18 *16 *18*19 X XX 1905 . 0 0675 . 0 314 . 0 根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)算曲線圖可知,當(dāng) t=0s 時(shí),X =0.33,則 I=3.4 *bjs*3f 因?yàn)?110KV 系統(tǒng)為無限大電源則:在 K 處的短路電流為 3 I=+ I=+3.4=5.42KA 3f * 1 a X3Uav SB *3f av S U S 327 . 0 1 1153 100 373 67 當(dāng) t=4s

37、 后可近似地認(rèn)為短路電流交流分量的幅值已不隨時(shí)間而變化,X *bjs =0.33,則 I=2.3,所以 I=+ I= *3f)4(3stf * 1 a X3Uav SB *3f av S U S 327 . 0 1 +2.3=4.27KA 1153 100 373 67 沖擊電流: =1.88.21=20.899KA 3m i 2 2 fMI K2 短路電流最大有效值: =I=1.515.42=8.184KA 3 K 2 ) 1(21 M K 3f 短路容量:S= I=375.42=98.57MVA 3K 3 av U 3f 3 注:-短路電流沖擊系數(shù),當(dāng)短路發(fā)生在母線上時(shí),取=1.8 M K

38、 M K I -短路電流周期分量有效值 3f 第五章第五章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 5.1 電氣選擇的一般條件電氣選擇的一般條件 正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條 件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí),應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況,在保證安全、可靠的前提下, 積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù),并注意節(jié)約投資,選擇合適的電氣設(shè)備。 1、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 (1)額定電壓 通常,規(guī)定一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓為設(shè)備額定電壓的 1.11.15 倍,而電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓波動(dòng),一般不超過電網(wǎng)的額定 電壓的 1.15 倍。即 UNUNS(電網(wǎng)額定電壓) (2)額定電流 電

39、氣設(shè)備的額定電流 IN是指在額定環(huán)境溫度下,電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許電流。 IN 應(yīng)不小于該回路在各種合理方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax。 2、按短路狀態(tài)校驗(yàn) (1)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí),電氣設(shè)備各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許 值。滿足熱穩(wěn)定的條件為 I2tt Qk。 式中 Qk -短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng); It、t -電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流 和時(shí)間。 (2)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為 iesish 或 Ies Ish。 式中 ish 、Ish-短路沖擊電流幅值及其有效值;ies 、Ies-電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流 幅值及其

40、有效值。 5.2 斷路器的選擇斷路器的選擇和校驗(yàn)和校驗(yàn) 5.2.15.2.1 對(duì)斷路器的基本要求對(duì)斷路器的基本要求 1、工作可靠。斷路器應(yīng)能在規(guī)定的運(yùn)行條件下長(zhǎng)期可靠地工作,并能在正常和 故障情況下準(zhǔn)確無誤的完成關(guān)合和開斷電路的指令,其拒動(dòng)或誤動(dòng)都將造成嚴(yán) 重的后果。 2、具有足夠的開斷能力。斷路器的開斷能力是只能夠安全切斷最大短路電流的 能力,它主要決定于斷路器的滅弧性能,并保證具有足夠的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。 3、具有自動(dòng)重合閘性能、輸電線路的短路故障大多都是臨時(shí)性的。為了提高電 力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電可靠性,線路保護(hù)多采用自動(dòng)重合閘方式。 4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)合理。在滿足安全、可靠的同時(shí),還考

41、慮到經(jīng)濟(jì)性,故要求斷路器的結(jié) 構(gòu)力求簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、價(jià)格合理。 5.2.25.2.2 斷路器選擇斷路器選擇 1 1、110kV110kV 側(cè)斷路器選擇側(cè)斷路器選擇 110kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 )(292.143 11032 100052 05 . 1 32 05 . 1 ImA U S N C ax 式中 -指變電站總負(fù)荷的容量,MVA。NS 110kV 側(cè)電壓等級(jí)下的三相短路電流周期分量有效值為kA,沖擊電流23.10fI 最大值為 kA。037.26mi 根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為 LW25-126 的斷路器,其技術(shù)參數(shù)如下表: 表 6-1 110kV 側(cè)的斷路器參數(shù)表 型號(hào)

42、額定 電壓 (kV) 最高工 作電壓 (kV) 額定 電流 (A ) 額定開 斷電流 (kA) 額定短時(shí) 耐受電流 kA(4s) 額定峰值 耐受電流 (kA) 額定關(guān) 合電流 (kA) 額定合 閘時(shí)間 (s) 全開斷 時(shí)間 (s) LW25-126 110126125031.531.580800.10.06 (1)斷路器最高工作電壓 126kV 大于系統(tǒng)額定電壓 110kV; (2)斷路器額定電流 IN=1250A最大持續(xù)持續(xù)工作 Imax=143.292A; (3)斷路器額定開斷電流 Ike=31.5kA三相短路周期分量有效值kA23.10fI (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 額定峰值耐受電流 ,短路沖擊

43、電流最大值kA,即kAi80 max 037.26mi imaxim滿足要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 設(shè) te=4s,其中 te=tr+t0(tr為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,t0為斷路器分閘時(shí)間。) 時(shí)間 te內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值,則有 It2t= Ike2t=31.524=3969(kA2s) 時(shí)間 te內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) Qk=I2 t=10.2324=418.612(kA2s) 則 It2t Qk,即滿足要求。 故LW25-126的斷路器,可滿足技術(shù)條件要求。 2 2、 35kV 側(cè)側(cè)斷路器選擇斷路器選擇 35kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 )(649.118 3532 1000 7 . 13

44、 05 . 1 32 05 . 1 ImA U S N N ax 式中 -指變電站 35kV 側(cè)總負(fù)荷的容量,MVA。NS 35kV 側(cè)電壓等級(jí)下的三相短路電流周期分量有效值為kA,沖擊電流最21 . 8 fI 大值為kA。896.20mi 根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為 LW8-40.5 的斷路器,其技術(shù)參數(shù)如下表 6-2 所示: 表 6-2 35kV 側(cè)的斷路器參數(shù)表 型號(hào) 額定 電壓 (kV) 最高工 作電壓 (kV) 額定 電流 (A ) 額定開 斷電流 (kA) 額定短時(shí) 耐受電流 kA(4s) 額定峰值 耐受電流 (kA) 額定關(guān) 合電流 (kA) 額定合 閘時(shí)間 (s) 全開斷 時(shí)

45、間 (s) LW8-40.5 35371250161640400.10.06 (1) 斷路器最高工作電壓 37kV 大于系統(tǒng)額定電壓 35kV; (2)斷路器額定電流 IN=1250A最大持續(xù)持續(xù)工作 Imax=118.649A; (3)斷路器額定開斷電流 Ike=16kA三相短路周期分量有效值kA21 . 8 fI (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 額定峰值耐受電流 ,短路沖擊電流最大值kA,即kAi40 max 896.20mi imaxim滿足要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 設(shè) te=4s,其中 te=tr+t0(tr為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,t0為斷路器分閘時(shí)間。) 時(shí)間 te內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 I

46、t2t= Ike2t=1624=1024 (kA2s) 時(shí)間 te內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) Qk=I2 t=8.2124=269.616(kA2s) 則 It2t Qk,即滿足要求。 故LW8-40.5的斷路器,可滿足技術(shù)條件要求。 3 3、10kV10kV 側(cè)斷路器選擇側(cè)斷路器選擇 10kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 )(888.766 1032 10003 .25 05 . 1 32 05 . 1 ImA U SN ax 式中 -指變電站 10kV 側(cè)總負(fù)荷的容量,MVA。NS 10kV 側(cè)電壓等級(jí)下的三相短路電流周期分量有效值為kA,沖擊電流最42. 5fI 大值為 13.795kA。 根據(jù)電流值查

47、附表初步選型號(hào)為 ZN18-12 的斷路器,其技術(shù)參數(shù)如下表: 表 6-3 10kV 側(cè)的斷路器參數(shù)表 型號(hào) 額定 電壓 (kV) 最高工 作電壓 (kV) 額定 電流 (A ) 額定開 斷電流 (kA) 額定短時(shí) 耐受電流 kA(4s) 額定峰值 耐受電流 (kA) 額定關(guān) 合電流 (kA) 額定合 閘時(shí)間 (s) 全開斷 時(shí)間 (s) ZN18-121010.5125031.531.580800.060.03 (1)斷路器最高工作電壓 10.5kV 大于系統(tǒng)額定電壓 10kV; (2)斷路器額定電流 IN=1250A最大持續(xù)持續(xù)工作 Imax=766.888A; (3)斷路器額定開斷電流

48、Ike=31.5kA三相短路周期分量有效值kA;42. 5fI (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn):額定峰值耐受電流 ,短路沖擊電流最大值kAi80 max kA,即 imaxim滿足要求。795.13mi (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn):設(shè) te=4s,其中 te=tr+t0(tr為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,t0為斷路器分閘時(shí) 間) 時(shí)間 te內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 It2t= Ike2t=31.524=3969(kA2s); 時(shí)間 te內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) Qk=I2 t=5.4224=117.506(kA2s)。 則 It2t Qk,即滿足要求,故 ZN18-12 的斷路器符合要求 4 4、選擇校驗(yàn)結(jié)果列表如下、選擇校

49、驗(yàn)結(jié)果列表如下 表6-4 110kV側(cè)斷路器 校驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算參數(shù)選擇 LW25-126校驗(yàn)結(jié)果 工作電壓 kV系統(tǒng)電壓 110 額定電壓 110 合格 最大持續(xù)工作電流 A最大持續(xù)工作電流 143.292 額定電流 1250 合格 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) kA短路沖擊電流最大值 26.07 額定峰值耐受電流 80 合格 熱穩(wěn)定校驗(yàn)(kA2s)短路電流的熱效應(yīng) Qk 2418.61It2t3969 合格 額定開斷電流(kA)三相短路周期分量有效值 10.23 額定開斷電流 31.5 合格 表 6-5 35kV 側(cè)斷路器 校驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算參數(shù)選擇 LW8-40.5校驗(yàn)結(jié)果 工作電壓 kV系統(tǒng)電壓 35 額定電壓 3

50、5 合格 最大持續(xù)工作電流 A最大持續(xù)工作電流 118.64 9 額定電流 1250 合格 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) kA短路沖擊電流最大值 20.896 額定峰值耐受電流 40 合格 熱穩(wěn)定校驗(yàn)(kA2s)短路電流的熱效應(yīng) Qk 269.61 6 It2t1024 合格 額定開斷電流(kA)三相短路周期分量有效值 8.21 額定開斷電流 16 合格 表6-6 10kV側(cè)斷路器 校驗(yàn)項(xiàng)目計(jì)算參數(shù)選擇 ZN18-12校驗(yàn)結(jié)果 工作電壓(kV)系統(tǒng)電壓 10 額定電壓 10 合格 最大持續(xù)工作電流 A最大持續(xù)工作電流 766.888 額定電流 1250 合格 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) kA短路沖擊電流最大值 13.795 額

51、定峰值耐受電流 80 合格 熱穩(wěn)定校驗(yàn)(kA2s)短路電流的熱效應(yīng) Qk 117.506It2t3969 合格 額定開斷電流(kA)三相短路周期分量有效值 5.42 額定開斷電流 31.5 合格 5.3 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇 5.3.15.3.1 隔離開關(guān)的作用隔離開關(guān)的作用 高壓隔離開關(guān)是在無載情況下斷開或接通高壓線路的輸電設(shè)備,以及對(duì)被 檢修的高壓母線、斷路器等電氣設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備; 其作用如下: (1)隔離電源、保證安全,利用隔離開關(guān)將高壓電氣裝置中需要檢修的部分與 其它帶電部分可靠隔離。使工作人員可以安全的進(jìn)行作業(yè),不影響其余部分的 正常工作。 (2)倒閘

52、操作,隔離開關(guān)經(jīng)常用來進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)的倒閘操作。 (3)接通或切斷小電流電路,可以利用隔離開關(guān)接通或切斷下列電路:電壓互 感器、避雷器、長(zhǎng)度不超過 10km 的 35kV 空載線路或長(zhǎng)度不超過 5km 的 10kV 空載線路、35kV/1000kVA 及以下和 110kV/3200kVA 以下的空載變壓器。 隔離開關(guān)的型式應(yīng)根據(jù)配電裝置的布置特點(diǎn)和使用要求等因素,進(jìn)行綜合的技術(shù)、經(jīng) 濟(jì)比較,再根據(jù)其校驗(yàn)計(jì)算結(jié)果后確定。 5.3.25.3.2 隔離開關(guān)的選擇隔離開關(guān)的選擇 1 1、110kV110kV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇側(cè)隔離開關(guān)的選擇 110kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 )(292.14

53、3 8 . 011032 8 . 0100052 05 . 1 cos3 05 . 1 ImA U P N N ax 式中 -指變電站 10kV 側(cè)總負(fù)荷的容量,MVA。NS 110kV 側(cè)三相短路電流周期分量有效值kA,沖擊電流kA。23.10fI037.26mi 根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為 GW5-110GK600 的隔離開關(guān)。 其技術(shù)參數(shù)如下表: 表 6-7 110kV 側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表 型號(hào) 額定電 壓(kV) 最高工作 電壓(kV) 額定電 流 (A) 極限電流 峰值 (kA) 熱穩(wěn)定試驗(yàn) 電流 kA(4s) 操動(dòng)機(jī)構(gòu) GW5-110GK6001101266007216CS1-X

54、G (1)隔離開關(guān)額定電壓 110kV 等于系統(tǒng)額定電壓 110kV; (2)隔離開關(guān)額定電流 IN=600A最大持續(xù)持續(xù)工作 Imax=143.292A; (3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 極限電流峰值 ,短路沖擊電流最大值kA,即kAi72 max 037.26mi imaxim滿足要求。 (4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 設(shè) te=4s,其中 te=tr+t0(tr為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,t0為斷路器分閘時(shí)間。) 時(shí)間 te內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值 It2t= Ike2t=1624=1024(kA2s); 時(shí)間 te內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) Qk=I2 t=10.2324=418.612(kA2s);則 It2t Qk,

55、即滿足要求,故選擇 GW5-110GK600 的隔離開關(guān)。 2 2、 35kV35kV 側(cè)隔離開關(guān)選擇側(cè)隔離開關(guān)選擇 35kV 側(cè)最大持續(xù)工作電流 )(649.118 8 . 03532 8 . 01000 7 . 13 05 . 1 cos3 05 . 1 ImA U P N N ax 式中 -指變電站 35kV 側(cè)總負(fù)荷的容量,MVA。NS 35kV 側(cè)三相短路電流周期分量有效值kA,沖擊電流kA21 . 8 fI896.20mi 根據(jù)電流值查附表初步選型號(hào)為 GW5-35G1000 的隔離開關(guān),其技術(shù)參數(shù)如下 表: 表 6-8 35kV 側(cè)的隔離開關(guān)參數(shù)表 型號(hào) 額定電 壓(kV) 最高

56、工作 電壓(kV) 額定電 流 (A) 極限電流 峰值 (kA) 熱穩(wěn)定試驗(yàn) 電流 kA(4s) 操動(dòng) 機(jī)構(gòu) GW5-35G1000 353710005025 CS- 17 (1)隔離開關(guān)額定電壓 35kV 等于系統(tǒng)額定電壓 35kV; (2)隔離開關(guān)額定電流 IN=1000A最大持續(xù)持續(xù)工作 Imax=118.649A; (3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 極限電流峰值 ,短路沖擊電流最大值kA,即kAi50 max 896.20mi imaxim滿足要求。 (4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 設(shè) te=4s,其中 te=tr+t0(tr為保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,t0為斷路器分閘時(shí)間。) 時(shí)間 te內(nèi)電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值

57、It2t= Ike2t=2524=2500(kA2s); 時(shí)間 te內(nèi)短路電流的熱效應(yīng) Qk=I2 t=8.2124=269.616(kA2s),則 It2t Qk,即滿足要求,故選擇 GW5-35G1000 的隔離開關(guān)。 5.45.4 互感器的選擇互感器的選擇 互感器包括電壓互感器和電流互感器,是一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)元 件,用以分別向測(cè)量?jī)x表、繼電器的電壓線圈和電流線圈供電,能正確反映電 氣設(shè)備的正常運(yùn)行和故障情況,其作用有: (1)將一次回路的高電壓和大電流變?yōu)槎位芈窐?biāo)準(zhǔn)的低電壓和小電流, 使測(cè)量?jī)x表和保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)化、小型化。 (2)使二次設(shè)備與高電壓部分隔離,且互感器二次側(cè)均接地

58、,從而保證了 設(shè)備和人身的安全。 一、電流互感器的選擇一、電流互感器的選擇 電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對(duì)于 620kV 屋 內(nèi)配電裝置,可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對(duì)于 35kV 及以上配電裝置,一般采用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器。 電流互感器二次額定電流有 5A 和 1A 兩種,強(qiáng)電系統(tǒng)一般選 5A,弱電系統(tǒng) 一般選用 1A。 (1 1)110kV110kV 側(cè)電流互感器的選擇側(cè)電流互感器的選擇 LCWB6-110W2戶外油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)電流互感器的技術(shù)參數(shù)如圖所示 型號(hào) 額定電壓 (kV) 一次額定 電流(A) 額定熱穩(wěn)定 電流(kA

59、) 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流(kA) LCWB6-110W2110230031.580 技術(shù)參數(shù)選擇的詳細(xì)介紹: 按額定電壓選擇:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定電壓110kV等于110kV系統(tǒng)額定電 壓110kV,滿足要求; 按額定電流選擇:因?yàn)殡娏骰ジ衅饕淮晤~定電流2300=600A110kV側(cè) 最大持續(xù)工作電流143.292A,所以滿足要求; 110kV側(cè)電流互感器的校驗(yàn) 熱穩(wěn)定:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定熱穩(wěn)定電流31.5kA110KV側(cè)()短路 )3( 1 k 電流周期分量穩(wěn)定值= =10.23kA,所以滿足要求; )3( 1k I )3( 1k I 動(dòng)穩(wěn)定:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定動(dòng)穩(wěn)定電流80kA110KV側(cè)()短

60、路沖 )3( 1 k 擊電流峰值26.037kA,所以滿足要求。 (2 2)35kV35kV 側(cè)電流互感器的選擇側(cè)電流互感器的選擇 LCW1-35戶外油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)電流互感器的技術(shù)參數(shù)如圖所示 型號(hào) 額定電壓 (kV) 一次額定 電流比 (A) 額定熱穩(wěn)定 電流(kA) 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流(kA) LCW1-353575045115 技術(shù)參數(shù)選擇的詳細(xì)介紹: 按額定電壓選擇:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定電壓35kV等于35kV系統(tǒng)額定電壓 35kV,所以滿足要求; 按額定電流選擇:因?yàn)殡娏骰ジ衅饕淮晤~定電流750A35kV側(cè)最大持續(xù) 工作電流118.649A,所以滿足要求; 35kV側(cè)電流互感器的校驗(yàn)

61、 熱穩(wěn)定:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定熱穩(wěn)定45kA35kV側(cè)()短路電流周 )3( 2 k 期分量穩(wěn)定值= =8.21kA,所以滿足要求; )3( 2k I )3( 2k I 動(dòng)穩(wěn)定:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定動(dòng)穩(wěn)定電流115kA35kV側(cè)()短路沖 )3( 2 k 擊電流峰值20.896kA,所以滿足要求。 (3 3)10kV10kV 側(cè)電流互感器的選擇側(cè)電流互感器的選擇 LDJ2-10 戶內(nèi)型環(huán)氧樹脂澆注絕緣全封閉結(jié)構(gòu)電流互感器的技術(shù)參數(shù)如圖所示 型號(hào) 額定電壓 (kV) 一次額定 電流(A) 額定熱穩(wěn)定 電流(kA) 額定動(dòng)穩(wěn)定 電流(kA) LDJ2-1010250080130 技術(shù)參數(shù)選擇的詳細(xì)介紹

62、: 按額定電壓選擇:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定電壓10kV等于10kV系統(tǒng)額定電壓 10kV,所以滿足要求; 按額定電流選擇:因?yàn)殡娏骰ジ衅黝~定電流2500A10kV側(cè)最大持續(xù)工作 電流766.888A,所以滿足要求; (2)10kV側(cè)電流互感器的校驗(yàn) 熱穩(wěn)定:因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯念~定熱穩(wěn)定電流80kA10kV側(cè)()短路 )3( 3 k 電流周期分量穩(wěn)定值= =5.42kA,所以滿足要求; )3( 3k I )3( 3k I 動(dòng)穩(wěn)定:因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯念~定動(dòng)穩(wěn)定電流130kA10kV側(cè)()短路 )3( 3 k 沖擊電流峰值13.795kA,所以滿足要求。 二、電壓互感器的選擇二、電壓互感器的選擇 額定一次電

63、壓:作為電壓互感器性能基準(zhǔn)的一次電壓值。供三相系統(tǒng)相 間連接的單相電壓互感器,其額定電壓應(yīng)為國家標(biāo)準(zhǔn)額定線電壓;對(duì)于接在三 相系統(tǒng)相與地間的單相電壓互感器,其額定一次電壓應(yīng)為上述值的,即相 3 1 電壓。 額定二次電壓:額定二次電壓按互感器使用場(chǎng)合的實(shí)際情況來選擇,標(biāo)準(zhǔn)值 為 100v;供三相系統(tǒng)中相與地之間用的單相互感器,當(dāng)其額定一次電壓為某一 數(shù)值除以時(shí),額定二次電壓必須除以,以保持額定電壓比不變。接成開33 口三角形的輔助二次繞組額定電壓:用于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)的互感器,其輔 助二次繞組額定電壓為 100v;用于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的互感器,其輔助二 次繞組額定電壓為 100v 或是。

64、3 100V 種類:按安裝地點(diǎn)可以分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。35kv 電壓等級(jí)以下一般 為戶內(nèi)式;35kv 及以上電壓等級(jí)一般 制成戶外式。 按絕緣方式可以分為干式、澆注式、油浸式和氣體絕緣式等幾種。 干式多用于低壓,澆注式用于 335kv,油浸式多用于 35kv 及以上電壓等級(jí)。 按繞組數(shù)可以分為雙繞組、三繞組和四繞組式三種。三繞組式電 壓互感器有兩個(gè)二次繞組,一個(gè)為基本二次繞組,另一個(gè)為輔助二次繞組。輔 助二次繞組供絕緣監(jiān)察或是單相接地保護(hù)用。 按相數(shù)可以分為單相式和三相式兩種。一般 20kv 以下制成三相式, 35kv 及以上均制成單相式。 按結(jié)構(gòu)原理分為電磁式和電容式兩種。電磁式又可分為單級(jí)式和串 級(jí)式。在我國,電壓 35kv 以下時(shí)均用單級(jí)式,電壓 63kv 以上時(shí)為串級(jí)式。 型式:(1)6-20kV 配電裝置,宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu),也可采用樹脂澆注絕 緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器,當(dāng)需要零序電壓時(shí),一般采用三相五柱電壓互感 器。 (2)35110kV 配電裝置,宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器, 目前采用電容式電壓互感器,實(shí)現(xiàn)無油化運(yùn)行,減少電磁諧振。 準(zhǔn)確等級(jí):測(cè)量用電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)有 0.1、0.2、0.5、1、1.3 級(jí), 保護(hù)用電壓互感器的準(zhǔn)確度等級(jí)

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