220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(負荷 唐冉
220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(負荷 唐冉,220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(負荷,唐冉,kv,變電站,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計,負荷
華北電力大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)
III
變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計
摘要
電力工業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)工業(yè),也是現(xiàn)代城市發(fā)展的主要能源和動力。隨著經(jīng)濟的發(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)計越來越全面、系統(tǒng),工廠用電量迅速增長,對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟狀況、供電的可靠性指標也日益提高,因此對供電設(shè)計也有了更高、更完善的要求。供電系統(tǒng)的核心部分是變電所,因此設(shè)計和建造一個安全、經(jīng)濟的變電所是極為重要的。
變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分,由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成,他從電力系統(tǒng)取得電能,通過其變換、分配、輸送與保護等功能,然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電設(shè)備的轉(zhuǎn)換場所。220kV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò),該地區(qū)變電所所涉及方面多,考慮問題多,分析變電所擔(dān)負的任務(wù)及用戶負荷等情況,選擇所址,利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算。同時進行各種變壓器的選擇,從而確定變電站的接線方式,再進行短路電流計算選擇變電站高低壓電氣設(shè)備,為變電站平面及剖面圖提供依據(jù)。本變電所的初步設(shè)計包括了:(1)總體方案的確定(2)短路電流的計算(3)電氣設(shè)備的選擇(4)防雷保護等內(nèi)容。
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)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關(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。本次設(shè)計的主題是220kV降壓變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計,除了注重變電所設(shè)計的基本計算外,對于電氣主接線的選擇和論證等都做了充分的說明。
關(guān)鍵詞: 變電站;輸電系統(tǒng);配電系統(tǒng)
A DESIGN OF ELETRIC SYSTEM
FOR SUBSTATION
Abstract
Electric power industry is the foundation of industrial development of the national economy, also the development energy and the power of the modern urban. Along with the economic development and the modern industry developments of quick rising, the design of the power supply system become more and more completely and system. Because the quickly increase electricity of factories, it also increases seriously to the dependable index of the economic condition, power supply in quantity. The power supply system,s hard core is a transformer substation. Therefore designs and constructs a security and economical transformer substation is great importance.
The substation is an importance part of the electric power system,it is consisted of the electric appliances equipments and the Transmission and the Distribution.It obtains the electric power from the electric power system.Then transport the power to every place with safe,dependable,and economical.
The region of 220-voltage effect many fields and should consider many problems. Analyse change to give or get an electric shock a mission for carrying and customers carries etc. circumstance, choose the address, make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then make sure the line method of the transformer substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing to send together with the electric wire method and the style of the wire, then proceeding the calculation of short-circuit electric current.This first step of design included:(1) Ascertain the total project (2) the calculation of the short-circuit electric current. (3) The design of an electric shock the system design to connect with system and the choice of line project. (4) The contents to defend the thunder and so on.
Along with the high and quick development of electric power technique, electric power system then can change from the generation of the electricity to the supply the power. This design,s subject is a design of electric system for 220kV step-down transformer substation. Besides paying great attention on the basic computation of the transformer substation design and so on has given the full explanation on regarding the main wirings choice and the proof.
Keywords:Substation; transmission system; distribution
華北電力大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)
目 錄
摘要 I
Abstract II
1前言 1
2 原始數(shù)據(jù) 2
3電氣主接線選擇 3
3.1概述 3
3.1.1可靠性 3
3.1.2靈活性 3
3.1.3經(jīng)濟性 3
3.2主接線的接線方式選擇 4
3.2.1單母線接線 4
3.2.2單母分段 4
3.2.3單母分段帶旁路母線 4
3.2.4橋形接線 4
3.2.5雙母線接線 5
3.2.6雙母線分段接線 5
3.3主接線方案選擇 5
4主變壓器容量、臺數(shù)及形式的選擇 10
4.1概述 10
4.2主變壓器臺數(shù)的選擇 10
4.3主變壓器容量的選擇 10
4.4主變壓器型式的選擇 11
4.4.1主變壓器相數(shù)的選擇 11
4.4.2繞組數(shù)的選擇 11
4.4.3主變調(diào)壓方式的選擇 12
4.4.4連接組別的選擇 13
4.4.5容量比的選擇 13
4.4.6主變壓器冷卻方式的選擇 13
4.5 主變壓器的最終確定 13
4.5.1方案3與方案6的綜合投資 14
4.5.2方案3與方案6的年運行費用 15
5短路電流計算 17
5.1概述 17
5.2短路計算的目的及假設(shè) 17
5.2.1短路電流計算目的 17
5.2.2短路電流計算的一般規(guī)定 17
5.2.3短路計算基本假設(shè) 18
5.2.4基準值 18
5.2.5短路電流計算的步驟 18
5.3短路電流計算 19
5.3.1計算變壓器各繞組電抗 19
5.3.2計算系統(tǒng)及線路阻抗 20
5.3.3等值網(wǎng)絡(luò) 20
6電氣設(shè)備的選擇 25
6.1概述 25
6.1.1一般原則 25
6.1.2技術(shù)條件 25
6.2斷路器的選擇 26
6.2.1按開斷電流選擇 27
6.2.2短路關(guān)合電流的選擇 27
6.2.3斷路器選擇計算 27
6.3隔離開關(guān)的選擇 29
6.3.1隔離開關(guān)選擇標準 29
6.3.2隔離開關(guān)選擇計算 29
6.4電流互感器的選擇 31
6.4.1電流互感器的特點 31
6.4.2電流互感器的選擇標準 31
6.4.3電流互感器的選擇計算 32
6.5電壓互感器的選擇 34
6.5.1電壓互感器的特點 34
6.5.2電壓互感器的選擇標準 34
6.5.3電壓互感器的選擇計算 35
6.6母線的選擇 36
6.6.1裸導(dǎo)體的選擇條件選擇和校驗 36
6.6.2母線及電纜截面的選擇 36
6.6.3母線選擇計算 37
6.7支持絕緣子的選擇 40
6.7.1支持絕緣子的選擇標準 40
6.7.2支持絕緣子選擇計算 40
6.7.3穿墻套管的選擇 41
7電氣總平面布置及配電裝置的選擇 42
7.1概述 42
7.2高壓配電裝置的選擇 42
8防雷設(shè)計規(guī)劃 46
8.1防雷保護的設(shè)計 46
8.2主變中性點放電間隙保護 46
8.3避雷器的選擇 46
8.4避雷針的選擇 48
8.5保護全面積的校驗 49
9接地網(wǎng)的設(shè)計 50
9.1設(shè)計說明 50
9.2接地體的設(shè)計 50
9.3接地網(wǎng)設(shè)計計算 50
參考文獻 52
結(jié)束語 53
設(shè)計圖紙說明 54
致謝 55
55
華北電力大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)
1前言
變電所電氣主接線是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分。它的設(shè)計,直接關(guān)系著全廠(所)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定,關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行[1]。
目前,我國城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進行大規(guī)模的改造,與此相應(yīng),城鄉(xiāng)變電所也正不斷的更新?lián)Q代。我國電力網(wǎng)的現(xiàn)實情況是常規(guī)變電所依然存在,小型變電所,微機監(jiān)測變電所,綜合自動化變電所相繼出現(xiàn),并得到迅速的發(fā)展。然而,所有的變化發(fā)展都是根據(jù)變電設(shè)計的基本原理而來,因此對于變電設(shè)計基本原理的掌握是創(chuàng)新的根本。
本畢業(yè)設(shè)計是在完成本專業(yè)所有課程后進行的綜合能力考核。內(nèi)容為220kV變電所電氣一次系統(tǒng)設(shè)計,通過對原始資料的分析、主接線的選擇及比較、短路電流的計算、主要電器設(shè)備的選擇及校驗、線路圖的繪制以及避雷器、避雷針的選擇等步驟、最終確定了220kV變電站所需的主要電器設(shè)備、主接線圖以及變電站防雷保護方案。
本次畢業(yè)設(shè)計,不僅鞏固了我的專業(yè)知識,而且培養(yǎng)了我們運用所學(xué)知識去分析和解決與本專業(yè)相關(guān)的實際問題的能力。由于本人掌握的知識有限、設(shè)計中難免存在不足及錯誤,懇請各位老師批評指正。
2 原始數(shù)據(jù)
1、變電站類型:220kV降壓變電所
2、電壓等級: 220/110/10kV
3、負荷情況:
110kV:最大120MW,最小60MW,Tmax = 6000小時,cosφ= 0.85
10kV:最大40MW,最小15MW,Tmax = 5200小時, cosφ= 0.80
4、出線情況:
(1) 220kV側(cè):2回(架空線)LGJ—300/50km;
(2) 110kV側(cè):6回(架空線) 10kV側(cè):16回(電纜)。
5、系統(tǒng)情況:
(1)系統(tǒng)經(jīng)雙回線給變電所供電;
(2)系統(tǒng)220kV母線電壓滿足常調(diào)壓要求;
(3)系統(tǒng)220kV母線短路電流標幺值為40(SB=100MVA)。
6、環(huán)境條件:
(1)最高溫度40℃,最低溫度-30℃,年平均溫度20℃;
(2)土壤電阻率 ρ<400 歐米;
(3)當(dāng)?shù)乩妆┤? 40日/年。
3電氣主接線選擇
3.1概述
電氣主接線是發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)計的首要部分,也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電所本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān),并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此,必須正確處理好各方面的關(guān)系,全面分析有關(guān)影響因素,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,合理確定主接線方案。
3.1.1可靠性
安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù),保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本要求,而且也是電力生產(chǎn)和分配的首要要求。
主接線可靠性的具體要求:
1)斷路器檢修時,不宜影響對系統(tǒng)的供電;
2)斷路器或母線故障以及母線檢修時,盡量減少停運的回路數(shù)和停運時間,并要求保證對一級負荷全部和大部分二級負荷的供電;
3)盡量避免變電所全部停運的可靠性[2]。
3.1.2靈活性
主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴建時的靈活性:
1)調(diào)度時,可以靈活地操作,投入或切除某些變壓器及線路,調(diào)配電源和負荷能夠滿足系統(tǒng)在事故運行方式,檢修方式以及特殊運行方式下的調(diào)度要求;
2)檢修時,可以方便地停運斷路器,母線及繼電保護設(shè)備,進行安全檢修,而不致影響電力網(wǎng)的運行或停止對用戶的供電;
3)擴建時,可以容易地從初期過渡到其最終接線,使在擴建過渡時,無論在一次和二次設(shè)備裝置等所需的改造為最小。
3.1.3經(jīng)濟性
主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下做到經(jīng)濟合理:
1)投資?。褐鹘泳€應(yīng)簡單清晰,以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備的投資,要能使控制保護不過復(fù)雜,以利于運行并節(jié)約二次設(shè)備和控制電纜投資;要能限制短路電流,以便選擇價格合理的電氣設(shè)備或輕型電器;在終端或分支變電所推廣采用質(zhì)量可靠的簡單電器;
2)占地面積小,主接線要為配電裝置布置創(chuàng)造條件,盡量使占地面積小。
3)電能損失少:經(jīng)濟合理地選擇主變壓器的型式、容量和數(shù)量,避免兩次變壓而增加電能損失。
3.2主接線的接線方式選擇
電氣主接線是根據(jù)電力系統(tǒng)和變電所具體條件確定的,它以電源和出線為主體,在進出線路多時(一般超過四回)為便于電能的匯集和分配,常設(shè)置母線作為中間環(huán)節(jié),使接線簡單清晰、運行方便,有利于安裝和擴建。而本所各電壓等級進出線均超過四回,采用有母線連接[3]。
6~220kV高壓配電裝置的接線分為:
1)有匯流母線的接線。單母線、單母線分段、雙母線、雙母線分段、增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)等。
2)無匯流母線的接線。變壓器—線路單元接線、橋形接線、角形接線。
3.2.1單母線接線
單母線接線雖然接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便,便于擴建和采用成套配電裝置等優(yōu)點,但是不夠靈活可靠,任一元件(母線及母線隔離開關(guān))等故障或檢修時,均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段,但當(dāng)一段母線故障時,全部回路仍需短時停電,在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后,才能恢復(fù)非故障段的供電,并且電壓等級越高,所接的回路數(shù)越少,一般只適用于一臺主變壓器。
3.2.2單母分段
用斷路器,把母線分段后,對重要用戶可以從不同段引出兩個回路;有兩個電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動將故障切除,保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。但是,一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電,而出線為雙回時,常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越,擴建時需向兩個方向均衡擴建,單母分段適用于:
110~220kV配電裝置的出線回路數(shù)為3~4回,35~63kV可配電裝置的出線回路數(shù)為4~8回,6~10kV配電裝置出線為6回及以上。
3.2.3單母分段帶旁路母線
這種接線方式:適用于進出線不多、容量不大的中小型電壓等級為35~110kV的變電所較為實用,具有足夠的可靠性和靈活性。
3.2.4橋形接線
當(dāng)只有兩臺變壓器和兩條輸電線路時,采用橋式接線,所用斷路器數(shù)目最少,它可分為內(nèi)橋和外橋接線。
內(nèi)橋接線:適合于輸電線路較長,故障機率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除情況。
外橋接線:適合于出線較短,且變壓器隨經(jīng)濟運行的要求需經(jīng)常切換,或系統(tǒng)有穿越功率,較為適宜。
3.2.5雙母線接線
它具有供電可靠、調(diào)度靈活、擴建方便等優(yōu)點,而且,檢修另一母線時,不會停止對用戶連續(xù)供電。如果需要檢修某線路的斷路器時,不裝設(shè)“跨條”,則該回路在檢修期需要停電。對于,110~220kV輸送功率較多,送電距離較遠,其斷路器或母線檢修時,需要停電,而斷路器檢修時間較長,停電影響較大,一般規(guī)程規(guī)定,110~220kV雙母線接線配電裝置中,當(dāng)出線回路數(shù)達7回(110kV)或5回(220kV)時,一般應(yīng)裝設(shè)專用旁路母線。
3.2.6雙母線分段接線
雙母線分段,可以分段運行,系統(tǒng)構(gòu)成方式的自由度大,兩個元件可完全分別接到不同的母線上,對大容量且在需相互聯(lián)系的系統(tǒng)是有利的,由于這種母線接線方式是常用傳統(tǒng)技術(shù)的一種延伸,因此在繼電保護方式和操作運行方面都不會發(fā)生問題。而較容易實現(xiàn)分階段的擴建等優(yōu)點,但是易受到母線故障的影響,斷路器檢修時要停運線路,占地面積較大,一般當(dāng)連接的進出線回路數(shù)在11回及以下時,母線不分段。
為了保證雙母線的配電裝置,在進出線斷路器檢修時,不中斷對用戶的供電,可增設(shè)旁路母線,或旁路斷路器。
3.3主接線方案選擇
圖3-1主接線方案1
方案一220kV側(cè)選用雙母分段線的接線、110kV側(cè)選用單母分段線接線,10kV側(cè)選用單母線分段接線。
10kV側(cè)接線合理。而220kV側(cè)雙母分段接線,當(dāng)一段工作母線發(fā)生故障后,在繼電保護作用下,分段斷路器先自動跳開;而后將故障段母線所連的電源回路的短路器跳開,該段母線所連的出線回路停電;隨后,將故障段母線所連的電源回路 和出線回路切換到備用母線上,即可恢復(fù)供電,但其經(jīng)濟性不是很好。而且110kV側(cè)選用單母分段接線,供電可靠性不是很高,鑒于110kV側(cè)的負荷較大且Tmax = 6000小時此方案不是很合理。所以不考慮此方案。
方案2見圖3-2
圖3-2主接線方案2
方案2的220kV側(cè)選用單母分段的接線、110kV側(cè)選用單母分段接線,10kV側(cè)選用單母線分段接線。
此方案220kV側(cè)接線可靠性不夠高。110kV側(cè)選用單母分段接線可靠性不夠高。所以此方案不是很合理。先不予考慮。
圖3-3主接線方案3
方案3的220kV側(cè)選用分段斷路器兼作旁路斷路器的接線,110V側(cè)采用雙母接線, 10kV側(cè)選用單母線分段接線。
220kV側(cè)接線比前兩個方案合理。110V側(cè)采用雙母接線,供電可靠性高,操作較簡單。鑒于負荷性質(zhì),此接線較合理。故此方案可靠性和經(jīng)濟性都較高,可以考慮此方案。
圖3-4主接線方案4
方案四的220kV側(cè)選用單母分段接線不合理,110V側(cè)采用單母分段接線供電可靠性不夠高, 10kV側(cè)選用單母線分段接線,供電可靠性低。所以不予考慮。
圖3-5主接線方案5
方案5的220kV側(cè)選用內(nèi)橋接線較合理,110V側(cè)采用單母分段帶旁路接線,供電可靠性不高,且操作復(fù)雜,不予考慮。
圖3-6主接線方案6
方案6的220kV側(cè)選用內(nèi)橋接線,10kV側(cè)選用單母線分段接線(小車開關(guān)),可靠性和經(jīng)濟性都較高。內(nèi)橋接線:適合于輸電線路較長,故障機率較多而變壓器又不需經(jīng)常切除時,采用內(nèi)橋式接線。當(dāng)變壓器故障時,需停相應(yīng)的線路。使用斷路器少、布置簡單、造價低等優(yōu)點。110V側(cè)采用雙母接線,供電可靠性高,操作較簡單。鑒于負荷性質(zhì),此接線較合理。
故此方案可靠性和經(jīng)濟性都較高,可以考慮此方案。
初選出方案3和方案6。稍后進行詳細經(jīng)濟比較。
4主變壓器容量、臺數(shù)及形式的選擇
4.1概述
在各級電壓等級的變電所中,變壓器是變電所中的主要電氣設(shè)備之一,其擔(dān)任著向用戶輸送功率,或者兩種電壓等級之間交換功率的重要任務(wù),同時兼顧電力系統(tǒng)負荷增長情況,并根據(jù)電力系統(tǒng)5~10年發(fā)展規(guī)劃綜合分析,合理選擇,否則,將造成經(jīng)濟技術(shù)上的不合理。如果主變壓器容量造的過大,臺數(shù)過多,不僅增加投資,擴大占地面積,而且會增加損耗,給運行和檢修帶來不便,設(shè)備亦未能充分發(fā)揮效益;若容量選得過小,可能使變壓器長期在過負荷中運行,影響主變壓器的壽命和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此,確定合理的變壓器的容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟運行的保證[4]。
在生產(chǎn)上電力變壓器制成有單相、三相、雙繞組、三繞組、自耦以及分裂變壓器等,在選擇主變壓器時,要根據(jù)原始資料和設(shè)計變電所的自身特點,在滿足可靠性的前提下,要考慮到經(jīng)濟性來選擇主變壓器[5]。
選擇主變壓器的容量,同時要考慮到該變電所以后的擴建情況來選擇主變壓器的臺數(shù)及容量。
4.2主變壓器臺數(shù)的選擇
對大城市郊區(qū)的一次變電所,在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下,變電所以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。由原始資料可知,我本次所設(shè)計的變電所是220kV降壓變電所,它是以220kV受功率為主。把所受的功率通過主變傳輸至110kV及10kV母線上,再將電能分配出去。因此選擇主變臺數(shù)時,要確保供電的可靠性[6]。
為了保證供電可靠性,避免一臺主變壓器故障或檢修時影響供電,變電所中一般裝設(shè)兩臺主變壓器??紤]到兩臺主變同時發(fā)生故障機率較小。適用遠期負荷的增長以及擴建,而當(dāng)一臺主變壓器故障或者檢修時,另一臺主變壓器可承擔(dān)60%~80%的負荷保證全變電所的正常供電。故選擇兩臺主變壓器互為備用,提高供電的可靠性。
4.3主變壓器容量的選擇
主變?nèi)萘恳话惆醋冸娝ǔ山谪摵桑?~10年規(guī)劃負荷選擇,并適當(dāng)考慮遠期10~20年的負荷發(fā)展,對于城郊變電所主變壓器容量應(yīng)當(dāng)與城市規(guī)劃相結(jié)合,該所最大負荷給定,所以應(yīng)按最大總負荷來選擇主變的容量,根據(jù)變電所帶負荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量,對于有重要負荷的變電所,應(yīng)考慮當(dāng)一臺變壓器停運時,其余變壓器容量在過負荷能力后允許時間內(nèi),應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷,對一般性能的變電所,當(dāng)一臺主變壓器停運時,其余變壓器容量應(yīng)保證全部負荷的60%~80%,該變電所是按60%全部負荷來選擇。因此,裝設(shè)兩臺變壓器變電所的總裝容量為:
(4-1)
當(dāng)一臺變壓器停運時,可保證對60%負荷的供電,考慮變壓器的事故過負荷能力為40%,則可保證98%負荷供電,而高壓側(cè)220kV母線的負荷不需要通過主變倒送,因為,該變電所的電源引進線是220kV側(cè)引進。其中,中壓側(cè)及低壓側(cè)全部負荷需經(jīng)主變壓器傳輸至各母線上。因此主變壓器的容量為:
(4-2)
本設(shè)計任務(wù)中220kV側(cè)電源為無限大系統(tǒng),該側(cè)的2回出進線負荷功率由該無限大系統(tǒng)供給,不需通過主變傳送;110kV側(cè)最大負荷120MW,最小負荷60MW,功率因數(shù)為0.85,該側(cè)共6回出線,需要由兩臺主變壓器供電。10kV側(cè)的最大負荷40MW,最小負荷15MW,功率因素為0.8也需要從110kV側(cè)系統(tǒng)通過主變來傳送。因此,在正常運行情況下,主變傳送的最大總?cè)萘繛?91.2MVA。
已知110kV側(cè)最大負荷120MW ,, 10kV側(cè)最大負荷為40MW,,由計算可知單臺主變的最大容量為:
則 =0.6×=0.6×191.2=114.71MVA
所以,選擇兩臺120MVA的變壓器并列運行。
4.4主變壓器型式的選擇
4.4.1主變壓器相數(shù)的選擇
主變壓器采用三相或是單相,主要考慮變壓器的制造條件、可靠性要求及運輸條件等因素。特別是大型變壓器,尤其需要考查其運輸可能性,保證運輸尺寸不超過隧洞等的允許通過限額,運輸重量不超過橋梁,船舶等運輸工具的允許承載能力。當(dāng)不受運輸條件限制時,在330kV以下的變電所均應(yīng)選擇三相變壓器[7]。
單相變壓器組,相對來講投資大,占地多,運行損耗大,同時配電裝置以及斷電保護和二次接線的復(fù)雜化,也增加了維護及倒閘操作的工作量。
本次設(shè)計的變電所,可以認為不受運輸?shù)臈l件限制,故本次設(shè)計的變電所選用三相變壓器。
4.4.2繞組數(shù)的選擇
在具有三種電壓等級的變電所,如通過主變壓器的各側(cè)繞組的功率均達到該變壓器容量的15%以上,或低壓側(cè)雖無負荷,但在變電所內(nèi)需裝設(shè)無功補償設(shè)備,主變宜采用三繞組變壓器。
一臺三繞組變壓器的價格及所用的控制和輔助設(shè)備,比相對的兩臺雙繞組變壓器都較少,而且本次所設(shè)計的變電所具有三種電壓等級,考慮到運行維護和操作的工作量及占地面積等因素,該所選擇三繞組變壓器。
在生產(chǎn)及制造中三繞組變壓器有:自耦變、分裂變以及普通三繞組變壓器。
自耦變壓器:
自耦變壓器與同容量的普通變壓器相比具有很多優(yōu)點。如消耗材料少,造價低;有功和無功損耗少,效率高;由于高中壓線圈的自耦聯(lián)系,阻抗小,對改善系統(tǒng)穩(wěn)定性有一定的作用;還可以擴大變壓器極限制造容量,便于運輸和安裝。在220kV及以上的變電所中,宜優(yōu)先選用自耦變壓器。自耦變壓器雖有上述許多優(yōu)點,但也存在一些缺點,應(yīng)用時要予以注意。當(dāng)?shù)蛪豪@組接有調(diào)相機、并聯(lián)電抗器,并向高壓側(cè)送出或吸收無功時,要注意自耦變壓器高、低繞組間阻抗很大這一特點。
在電力系統(tǒng)采用自耦變壓器后,自耦變壓器的中性點必須直接接地,或者經(jīng)小電抗接地,以免高壓網(wǎng)絡(luò)發(fā)生單相接地時,自耦變壓器中壓繞組出現(xiàn)過電壓。綜上考慮,本次選用自耦變壓器。
分裂變壓器:
分裂繞組變壓器一般使用在擴大單元接線中。分裂變壓器約比同容量的普通變壓器貴20%,分裂變壓器,雖然它的短路阻抗較大,當(dāng)?shù)蛪簜?cè)繞組產(chǎn)生接地故障時,很大的電流向一側(cè)繞組流去,在分裂變壓器鐵芯中失去磁勢平衡,在軸向上產(chǎn)生巨大的短路機械應(yīng)力。分裂變壓器中對兩端低壓母線供電時,如果兩端負荷不相等,兩端母線上的電壓也不相等,損耗也就增大,所以分裂變壓器適用兩端供電負荷均衡,又需限制短路電流的供電系統(tǒng)。由于本次所設(shè)計的變電所,受功率端的負荷大小不等,而且電壓波動范圍大,故不選擇分裂變壓器。
普通三繞組變壓器:
普通變壓器全部容量是靠磁場從一次側(cè)傳輸?shù)蕉螠y,而在自耦變壓器中,有一部分能量則是不經(jīng)過變換而直接傳輸?shù)?,?dāng)兩個電網(wǎng)的電壓等級接近時,采用自耦變壓器的經(jīng)濟效果是顯著的。實際應(yīng)用的自耦變壓器,其變壓比在3:1的范圍內(nèi),即經(jīng)濟效益顯著。在實際工程設(shè)計中,220kV以上變電所大多使用自耦變壓器,所以此次設(shè)計不是用普通變壓器。
4.4.3主變調(diào)壓方式的選擇
220kV及以上電網(wǎng)的電壓質(zhì)量應(yīng)符合以下標準:
1)樞紐變電所二次側(cè)母線的運行電壓控制水平應(yīng)根據(jù)樞紐變電所的位置及電網(wǎng)電壓降而定,可為電網(wǎng)額定電壓的1~1.1倍,在日負荷最大、最小的情況下,其運行電壓控制在水平的波動范圍不超過10%,事故后不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%。
2)電網(wǎng)任一點的運行電壓,在任何情況下嚴禁超過電網(wǎng)最高電壓,變電所一次側(cè)母線的運行電壓正常情況下不應(yīng)低于電網(wǎng)額定電壓的95%~100%(處于電網(wǎng)受電端的變電所取低值)。
變壓器的電壓調(diào)整是用分接開關(guān)切換變壓器的分接頭,從而改變變壓器變比來實現(xiàn)的。切換方式有兩種,不帶電切換,稱為無激磁調(diào)壓,調(diào)整范圍通常在±5%以內(nèi),另一種是帶負荷切換稱為有載調(diào)壓,調(diào)整范圍可達30%。
對于220kV及以上的降壓變壓器,僅在電網(wǎng)電壓可能有較大變化的情況下,采用有載調(diào)壓方式,一般不宜采用。所以本次選用無激磁調(diào)壓。
4.4.4連接組別的選擇
我國110kV及以上電壓,變壓器繞組都采用星形連接,35kV及以下電壓,變壓器繞組都采用角形連接。此外變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致,否則不能并列運行。
4.4.5容量比的選擇
1)110kV側(cè):
2)10kV側(cè):
3)因110kV側(cè)大于變壓器容量的30%,但考慮到為使各繞組能夠充分利用,在這里應(yīng)選用100/100/50。
4.4.6主變壓器冷卻方式的選擇
主變壓器一般采用的冷卻方式有:自然風(fēng)冷卻,強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻,強迫油循環(huán)水冷卻。自然風(fēng)冷卻:一般只適用于小容量變壓器。強迫油循環(huán)水冷卻,雖然散熱效率高,具有節(jié)約材料減少變壓器本體尺寸等優(yōu)點。但是它要有一套水冷卻系統(tǒng)和相關(guān)附件,冷卻器的密封性能要求高,維護工作量較大。綜上所述,本設(shè)計選擇強迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。
4.5主變壓器的最終確定
確定所選變壓器型號:OSFPSL1-120000/220,其技術(shù)數(shù)據(jù)如表4-1
表4-1主變壓器OSFPSL1-120000/220技術(shù)數(shù)據(jù)
型 號
OSFPSL1-120000
容 量
120 MVA
容 量 比
100 /100/50
額定電壓
高—壓
220kV
中—壓
121kV
低—壓
11kV
聯(lián)結(jié)組標號
YN0,yn0,d11
損 耗
空載
106.4kW
負載
不知
空載電流
1.0%
阻抗電壓
高-中
10.17%
高-低
17.63%
中-低
11.4%
經(jīng)濟比較是工程設(shè)計中項目或方案經(jīng)濟評價的一個組成部分,而且往往是通過經(jīng)濟比較對方案進行篩選后,將其優(yōu)選方案再進行國民經(jīng)濟評價,財務(wù)評價及不確定分析。電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計中經(jīng)濟評價應(yīng)用得到的最為廣泛的是方案經(jīng)濟比較。
4.5.1方案3與方案6的綜合投資
1)方案3的綜合投資
①主變:65.2×2=130.4萬元
②配電裝置:
220kV側(cè):156.6
110kV側(cè):85.4+2×10.27=105.94萬元
10kV側(cè):27.0+10×2.9=56萬元
③130.4+156.6+105.94+56=448.94萬元(為主體設(shè)備的綜合投資,包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置設(shè)備的綜合投資)
④Z=(1+)=448.94=763.198萬元(為不明顯附加費用比例系數(shù),220kV取70)
1)方案6的綜合投資
①主變:65.2×2=130.4萬元
②配電裝置:
220kV側(cè):96.5
110kV側(cè):85.4+2×10.27=105.94萬元
10kV側(cè):27.0+10×2.9=56萬元
③130.4+96.5+105.94+56=388.84萬元(為主體設(shè)備的綜合投資,包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置設(shè)備的綜合投資)
④Z=(1+)=388.84=661.028元(為不明顯附加費用比例系數(shù),220kV取70)
4.5.2方案3與方案6的年運行費用
1)方案3的年運行費用
+-)=1/2(461+431+392)=250kW
=1/2(+-)=1/2(461+392-431)=211kW
+-)=1/2(431+392-461)=181kW
=+=250+211+181=642kW
110KV側(cè)和10KV側(cè):=6000,,查25頁得h,
由以上數(shù)據(jù)可以算出
=12249406.4kW.h
(4-3)
2)方案6的年運行費用
因為與方案3的相同,故這里不做重復(fù)計算
經(jīng)濟比較方案3和方案6綜合投資和年運行費用,方案6都低于方案3,故最終確定方案6為最優(yōu)方案。
5短路電流計算
5.1概述
在電力系的電氣設(shè)備,在其運行中都必須考慮到可能發(fā)生的各種故障和不正常運行狀態(tài),最常見同時也是最危險的故障是發(fā)生各種型式的短路,因為它們會破壞對用戶的正常供電和電氣設(shè)備的正常運行[8]。
短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障,所謂短路,是指一切不正常的相與相之間或相與地(對于中性點接地系統(tǒng))發(fā)生通路的情況。
在三相系統(tǒng)中,可能發(fā)生的短路有:三相短路,兩相短路,兩相接地短路和單相接地短路。其中,三相短路是對稱短路,系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài),其他類型的短路都是不對稱短路。
電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明,在各種類型的短路中,單相短路占大多數(shù),兩相短路較少,三相短路的機會最少。但三相短路雖然很少發(fā)生,其情況較嚴重,應(yīng)給以足夠的重視。因此,我們都采用三相短路來計算短路電流,并檢驗電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。
5.2短路計算的目的及假設(shè)
5.2.1短路電流計算目的
短路電流計算是變電所電氣設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié),其計算目的是:
1)電氣主接線比選;
2)選擇導(dǎo)體和電器;
3)確定中性點接地方式;
4)計算軟導(dǎo)線的短路搖擺;
5)確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距;
6)驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓;
7)選擇繼電保護裝置和進行整定計算。
5.2.2短路電流計算的一般規(guī)定
1)驗算導(dǎo)體和電器動穩(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)計規(guī)劃容量計算,并考慮電力系統(tǒng)的遠景發(fā)展規(guī)劃(一般為本期工程建成后5~10年)。確定短路電流計算時,應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式,而不應(yīng)按照僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。
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的影響和電容補償裝置放電電流的影響。
3)選擇導(dǎo)體和電器時,對不帶電抗器回路的計算短路點,應(yīng)按選擇在正常接線方式時短路電流為最大的地點。
4)導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗算。
5.2.3短路計算基本假設(shè)
1)正常工作時,三相系統(tǒng)對稱運行;
2)所有電源的電動勢相位角相同;
3)系統(tǒng)中的同步和異步電機均為理想電機,不考慮電機磁飽和等影響;轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對稱;定子三繞組空間位置相差120度電氣角度;
4)電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和,即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小發(fā)生變化;
5)電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行,其中50%負荷在高壓母線上,50%負荷接在系統(tǒng)側(cè);
6)同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置;
7)短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間;
不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流;
8)不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流;
9)除計算短路電流的衰減時間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流除外,元件的電阻都略去不計;
10)元件的計算參數(shù)均取其額定值;
11)輸電線路的電容略去不計,及不計負荷的影響[9];
5.2.4基準值
高壓短路電流計算一般只計算各元件的電抗,采用標幺值進行計算,為了計算方便選取如下基準值:
基準容量:=100MVA
基準電壓:(kV) 10.5 115 230
5.2.5短路電流計算的步驟
1)計算各元件電抗標幺值,并折算為同一基準容量下;
2)給系統(tǒng)制訂等值網(wǎng)絡(luò)圖;
3)選擇短路點;
4)對網(wǎng)絡(luò)進行化簡,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短路點的電抗標幺值,并計算短路電流標幺值、有名值。
標幺值:
有名值:
5)計算短路容量,短路電流沖擊值
短路容量:
短路電流沖擊值:
5.3短路電流計算
5.3.1計算變壓器各繞組電抗
取基準容量,基準電壓為
220kV側(cè):
110kV側(cè):
10kV側(cè):
則三繞組變壓器電抗分別為:
×
5.3.2計算系統(tǒng)及線路阻抗
5.3.3等值網(wǎng)絡(luò)
圖5-1等值網(wǎng)絡(luò)圖
d1點短路時:
等值網(wǎng)絡(luò)為
圖5-2 d1點短路等值網(wǎng)絡(luò)化簡圖
次暫態(tài)短路電流標幺值:
次暫態(tài)短路電流有名值:
沖擊電流:
全電流最大有效值:
短路容量:
d2點短路時:
等值網(wǎng)絡(luò)為
圖5-3 d2點短路等值網(wǎng)絡(luò)化簡圖
次暫態(tài)短路電流標幺值:
次暫態(tài)短路電流有名值:
沖擊電流:
全電流最大有效值:
kA
短路容量:
d3短路時:
等值網(wǎng)絡(luò)為:
圖5-4 d3短路等值網(wǎng)絡(luò)化簡圖
次暫態(tài)短路電流標幺值:
次暫態(tài)短路電流有名值:
沖擊電流:
全電流最大有效值:
短路容量:
d4點短路時:
由于短路電流過大,需要裝設(shè)限流電抗器。
限流電抗器的選擇:
1)電壓:
2)電流:
3)初選型號:NKL—10—300
4)選擇電抗值:
表5-1電抗器NKL—10—300技術(shù)數(shù)據(jù)
型號
額定電壓,kV
額定電流,A
動穩(wěn)定電流,kA
熱穩(wěn)定電流s,kA
電抗率
NKL—10—300
10
300
12.75
12.65(1s)
6
5)電壓損失和殘壓校驗
當(dāng)所選電抗值大于計算值時,應(yīng)重算電抗器后短路電流,以供殘壓校驗。
為計算短路電流,先計算電抗標幺值為:
=0.1175+1.047=1.165
6)動穩(wěn)定校驗:
,滿足要求。
7)熱穩(wěn)定校驗:
根據(jù)以上校驗,選擇滿足要求。
網(wǎng)絡(luò)化簡只需加電抗器即可,
表5—2短路電流匯總表
短路電流編號
基準電流,A
支路名稱
電源短路點總電抗
,
kA
,
kA
短路沖擊電流, kA
全電流最大有效值,kA
1
0.251
220kV側(cè)
0.044
5.71
5.71
14.561
8.622
2
0.502
110kV側(cè)
0.0865
5.804
5.804
14.8
8.764
3
5.498
10kV母線
0.1175
46.796
46.796
119.33
70.662
4
5.498
10kV出線
1.165
4.72
4.72
12.036
7.17
6電氣設(shè)備的選擇
6.1概述
導(dǎo)體和電器的選擇是電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一,正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的重要條件。
導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計,同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策,并做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地,以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需要。
盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并不一樣,具體選擇方法也不完全相同,但對它們的基本要求卻是一致的[10]。電氣設(shè)備要能可靠的工作,必須按正常工作條件進行選擇,并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。
6.1.1一般原則
1)應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求,并考慮遠景發(fā)展的需要;
2)應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核;
3)應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理;
4)與整個工程的建設(shè)標準應(yīng)協(xié)調(diào)一致;
5)同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種;
6)選用的新品,均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù),并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下,選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時,應(yīng)經(jīng)上級批準。
6.1.2技術(shù)條件
選擇的高壓電器,應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。具體選擇技術(shù)條件如下:
1)按正常工作條件選擇導(dǎo)體和電氣
A.電壓:
所選電器允許最高工作電壓不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運行電壓
即
一般電纜和電器允許的最高工作電壓,當(dāng)額定電壓在110kV及以下時為1.15,而實際電網(wǎng)運行的一般不超過1.1。
B.電流
導(dǎo)體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度Q0下,導(dǎo)體和電器的長期允許電流應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流
即 ≥
由于變壓器在電壓降低5%時,出力保持不變,故其相應(yīng)回路的=1.05(為電器額定電流)。
C.按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核
當(dāng)周圍環(huán)境溫度和導(dǎo)體額定環(huán)境溫度不等時,其長期允許電流可按下式修正,
基中為溫度修正系數(shù);為最高工作溫度;為額定載流量基準下的環(huán)境溫度();為實際環(huán)境溫度;對應(yīng)于所選截面、環(huán)境溫度為+25時,長期允許載流量(A)
2)按短路情況校驗
電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進行動、熱穩(wěn)定校驗,一般校驗取三相短路時的短路電流,如用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時,可不驗算動穩(wěn)定,用熔斷器保護的電壓互感器回路,可不驗算動、熱穩(wěn)定。
A.短路熱穩(wěn)定校驗
滿足熱穩(wěn)定條件為:
驗算熱穩(wěn)定所用的計算時間:
B.短路的動穩(wěn)定校驗
滿足動穩(wěn)定條件為:
6.2斷路器的選擇
高壓斷路器是發(fā)電廠與變電所中系統(tǒng)的重要開關(guān)電器。高壓短路器主要功能是:正常運行時倒換運行方式,把設(shè)備或線路接入電路或退出運行,器控制作用;當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時,能快速切除故障回路、保證無故障部分正常運行,起保護作用。高壓短路器最大特點是能開斷電氣設(shè)備中負荷電流和短路電流[11]。
按照斷路器采用的滅弧介質(zhì)可分為油斷路器(多油、少油)、壓縮空氣斷路器、SF6斷路器、真空斷路器等。
油斷路器的開斷性能差,且在110kV電壓以上產(chǎn)品為積木式、多斷口的結(jié)構(gòu),很難實現(xiàn)斷口電壓均衡,因而其在500kV及以上電壓等級禁止運用。壓縮空氣斷路器主要用于220kV以上電壓的屋外配電裝置。SF6斷路器具有優(yōu)良的開斷性能,運行可靠性高,維護工作量少,故適用于各電壓等級,特別在220kV及以上配電裝置中得到最廣泛的運用。
表6-1 工作電流匯總表
回路名稱
計算公式及結(jié)果
主變220kV
===0.331,kA
110kV母線
===0.661,kA
110kV出線
===0.123,kA
10kV母線
===7.275,kA
10kV出線
===0.180,kA
6.2.1按開斷電流選擇
高壓斷路器的額定開斷電流應(yīng)不小于其觸頭開始分離瞬間的短路電流即最大持續(xù)工作電流即:
6.2.2短路關(guān)合電流的選擇
在斷路器合閘之前,若線路上已存在短路故障,則在斷路器合閘過程中,觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過(預(yù)擊穿),更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞,且斷路器在關(guān)合短路電流時,不可避免地接通后又自動跳閘,此時要求能切斷短路電流,為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全,斷路器額定關(guān)合電流 不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值。
6.2.3斷路器選擇計算
220kV側(cè):選定斷路器型號為,其技術(shù)數(shù)據(jù)如表6-2
表6-2 斷路器型號為的技術(shù)數(shù)據(jù)
型號
電壓,kV
額定 電流,A
額定斷開
電流,kA
熱穩(wěn)定電流,kA
(4s)
動穩(wěn)定電流,kA
額定
最大
220
242
1000
18.4
21
59
1) 電壓:
2)電流:
3)開斷電流:
4)動穩(wěn)定:
則滿足動穩(wěn)定;
5)熱穩(wěn)定:
則滿足熱穩(wěn)定。
變壓器110kV側(cè):選定斷路器型號為,其技術(shù)數(shù)據(jù)如表6-3
表6-3 斷路器型號為的技術(shù)數(shù)據(jù)
型號
電壓,kV
額定 電流,A
額定斷開
電流,kA
熱穩(wěn)定電流,kA
(5s)
動穩(wěn)定電流,kA
額定
最大
110
126
1000
18.4
21
55
1)電壓:
2)電流:
3)開斷電流:
4)動穩(wěn)定:
則滿足動穩(wěn)定;
5)熱穩(wěn)定:
則滿足熱穩(wěn)定。
變壓器10kV側(cè):選定斷路器型號為,其技術(shù)數(shù)據(jù)見表6-4
表6-4 斷路器型號為的技術(shù)數(shù)據(jù)
型號
額定電壓,kV
額定電流,A
額定斷開
電流,kA
額定斷開容量,MVA
極限通過電流,kA
熱穩(wěn)定電流,kA
合閘時間,s
固有分閘時間,s
最大
有效
1s
5s
10s
10
5000
105
1800
300
173
173
120
85
0.65
0.15
1)電壓:
2)電流:
3)動穩(wěn)定:
則滿足動穩(wěn)定;
4)熱穩(wěn)定:
則滿足熱穩(wěn)定。
6.3隔離開關(guān)的選擇
6.3.1隔離開關(guān)選擇標準
隔離開關(guān),配制在主接線上時,保證了線路及設(shè)備檢修形成明顯的斷口,與帶電部分隔離,由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置及開斷能力低,所以操作隔離開關(guān)時,必須遵循倒閘操作順序[12]。
隔離開關(guān)的配置:
1)斷路器的兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān),以便在斷路器檢修時形成明顯的斷口,與電源側(cè)隔離;
2)中性點直接接地的普通型變壓器均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地;
3)接在母線上的避雷器和電壓互感器宜合用一組隔離開關(guān),為了保證電器和母線的檢修安全,每段母上宜裝設(shè)1—2組接地刀閘或接地器。63kV及以上斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)和線路的隔離開關(guān),宜裝設(shè)接地刀閘。應(yīng)盡量選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān);
4)按在變壓器引出線或中性點上的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān);
5)當(dāng)饋電線的用戶側(cè)設(shè)有電源時,斷路器通往用戶的那一側(cè),可以不裝設(shè)隔離開關(guān),但如費用不大,為了防止雷電產(chǎn)生的過電壓,也可以裝設(shè)。
6.3.2隔離開關(guān)選擇計算
220kV側(cè):選定隔離開關(guān)型號為,其技術(shù)數(shù)據(jù)見表6-5
表6-5 隔離開關(guān)型號為的技術(shù)數(shù)據(jù)
型號
額定電壓,kV
額定電流,A
動穩(wěn)定電流,kA
熱穩(wěn)定電流s,(kA)
220
600
50
15.8(4s)
1)電壓:
2)電流:
3)動穩(wěn)定:
則滿足動穩(wěn)定;
4)熱穩(wěn)定:
s
則滿足熱穩(wěn)定。
變壓器110kV側(cè):選定隔離開關(guān)型號為,其技術(shù)數(shù)據(jù)見表6-6
表6-6 隔離開關(guān)型號為的技術(shù)數(shù)據(jù)
型號
額定電壓,kV
額定電流,A
動穩(wěn)定電流,kA
熱穩(wěn)定電流,kA(s)
110
1000
80
23.7(4)
1)電壓:
2)電流:
3)動穩(wěn)定:
則滿足動穩(wěn)定;
4)熱穩(wěn)定:
s
則滿足熱穩(wěn)定。
變壓器10kV側(cè):選定隔離開關(guān)型號為,其技術(shù)數(shù)據(jù)見表6-7
表6-7 隔離開關(guān)型號為的技術(shù)數(shù)據(jù)
型號
額定電壓,kV
額定電流,A
動穩(wěn)定電流,kA
熱穩(wěn)定電流 ,kA(s)
10
5000
200
100(5)
1)電壓:
2)電流:
3)動穩(wěn)定:
則滿足動穩(wěn)定;
4)熱穩(wěn)定:
s
則滿足熱穩(wěn)定。
6.4電流互感器的選擇
6.4.1電流互感器的特點
1)一次繞組串聯(lián)在電路中,并且匝數(shù)很少,故一次繞組中的電流完全取決于被測量電路的負荷,而與二次電流大小無關(guān);
2)電流互感器二次繞組所接儀表的電流線圈阻抗很小,所以正常情況下,電流互感器在近于短路狀態(tài)下運行[13]。
6.4.2電流互感器的選擇標準
互感器的配置:
1)為滿足測量和保護裝置的需要,在變壓器、出線、母線分段及所有斷路器回路中
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220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(負荷
唐冉
kv
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電氣
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設(shè)計
負荷
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220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(負荷 唐冉,220kV變電站電氣一次系統(tǒng)設(shè)計(負荷,唐冉,kv,變電站,電氣,一次,系統(tǒng),設(shè)計,負荷
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