变电所电气设备选型书要点.doc

变电所电气设备的选型书1 电气设备选择的一般条件1.1 电气设备选择的一般原则1 、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展；2 、应按当地环境条件校核；3、 应力求技术先进和经济合理；4 、与整个工程的建设标准应协调一致；5、 同类设备应尽量减少品种；6 、选用的新产品均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经上级批准。1.2 电气设备选择的技术条件选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1、长期工作条件（1）电压选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug，即：UmaxUg。（2）电流选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig，即IeIg。由于变压器短时过载能力很大，双回路出线的工作电流变化幅度也较大，故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力，所以在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。（3）机械荷载所选电器端子的允许荷载，应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用力。2、短路稳定条件（1）校验的一般原则 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流，若发电机出口的两相短路，或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相严重时，应按严重情况校验。 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定。（2）短路的热稳定条件 (7-1式中 在计算时间t秒内，短路电流的热效应（kA*S）；It秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（kA）；t设备允许通过的热稳定电流时间（s）。（3）短路的动稳定条件 （7-2）I （7-3） 式中短路冲击电流峰值（kA）；I短路全电流有效值（kA）；电器允许的极限通过电流峰值（kA）；电器允许的极限通过电流有效值（kA）。3、绝缘水平在工作电压和过电压的作用下，电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平，应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时，应通过绝缘配合计算，选用适当的过电压保护设备。表7.1 选择高压电器应校验的项目表项目电压电流断流容量短路电流校验动稳定热稳定断路器负荷开关隔离开关熔断器电抗器电流互感器电压互感器支柱绝缘子母线消弧线圈避雷器注：表中为应进行校验的项目2 断路器隔离开关的选择2.1 35kV侧进线断路器、隔离开关的选择流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流=659.83A （7-4）额定电压选择 35kV额定电流选择 开断电流选择 本设计中35kV侧采用SF6断路器，因为与传统的断路器相比，SF6断路器采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质，这种断路器具有断口耐压高，允许的开断次数多，检修时间长，开断电流大，灭弧时间短，操作时噪声小，寿命长等优点。因此可选用LW835A（T）型户外高压SF6断路器。选用的断路器额定电压为35kV，最高工作电压为40.5kV，系统电压35kV满足要求。选用的断路器额定电流1600A，去除1.8%的温度影响为1571A，大于最大持续工作电流，满足要求。选用的断路器额定短路开断电流20kA，大于短路电流周期分量有效值5.3170kA，满足要求。动稳定校验：ish =13.5583kA=50kA，满足要求。热稳定校验：由电力工程电气设计手册电气一次部分表65知，选用高速断路器，取继电保护装置保护动作时间0.6S，断路器分匝时间0.03S，则校验热效应计算时间为0.63S（后面热稳定校验时间一样）。因此Qk=5.317020.63=17.8104（kA）2S。电气设备=2024=1600（kA）2S。满足要求。表7.2 LW835A(T具体参数比较表计算数据LW835A(T35kV35kV659.83A1600A5.3170kA20kA13.5583kA50kA17.8104（kA）2S1600（kA）2S隔离开关选择GW535(W/1000型号隔离开关选用的隔离开关额定电压为35kV，系统电压35kV满足要求。选用的断路器额定电流1000A，去除1.8%的温度影响为998.2A，大于最大持续工作电流，满足要求。动稳定校验：=13.5583kA=50kA，满足要求。热稳定校验：Qk=17.8104（kA）2S，设备=202=1600（kA）2S，满足要求。表7.3 GW535/1000具体参数比较表计算数据GW535/100035kV35kV659.83A1000A13.5583kA50kA17.8104（kA）2S1600（kA）2S2.2 35kV主变压器侧断路器、隔离开关的选择流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流 =346.41A （7-5）额定电压选择 35kV额定电流选择 开断电流选择 由上面表格知LW835A(T型断路器和GW535/1000型隔离开关同样满足主变侧断路器和隔离开关的要求，动、热稳定校验也一样，所以选择同样的型号。这也满足了选择设备同类设备应尽量较少品种的原则。2.3 6kV侧断路器、隔离开关的选择流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流=2*20000/(1.732*6=3849.00A额定电压选择 6kV额定电流选择 (开断电流选择 6kV侧选用P/V(KYN307.2KV金属铠装移开式开关柜中的ZN286型真空断路器选用的断路器额定电压为6kV，最高电压7.2kV，系统电压6kV满足要求。选用的断路器额定电流4800A，去除1.8%的温度影响为4713.6A，大于最大持续工作电流，满足要求。选用的断路器额定短路开断电流50kA，大于短路电流周期分量有效值20.092kA，满足要求。动稳定校验。ish =51.235kA=80kA，满足要求。热稳定校验。Qk=20.09220.63=254.3237（kA）2S。电气设备=5024=10000（kA）2S。满足要求。表7.4 ZN286具体参数比较表计算数据ZN2866kV6kV3849.00A4800A20.092kA50kA51.235kA80kA254.3237（kA）2S10000（kA）2S隔离开关选择GN256型隔离开关选用的隔离开关额定电压6kV，最高工作电压7.2kV系统电压6kV，满足要求。选用的隔离开关额定电流4000A，去除1.8%的温度影响为3928A，大于最大持续工作电流，满足要求。动稳定校验：ish =51.235kA=100kA，满足要求。热稳定校验：Qk=20.09220.63=254.3237（kA）2S。电气设备=4024=6400（kA）2S。满足要求。表7.5 GN2510具体参数比较表计算数据GN2566kV6kV3849A4000A51.235kA100kA254.3237（kA）2S6400（kA）2S2.4 选择的断路器、隔离开关型号表表7.6 断路器-隔离开关选择一览表断路器隔离开关35kV进线侧LW835A(TGW535/100035kV主变侧LW835A(TGW535/10006kV侧ZN286GN2563 母线的选择及校验3.1 母线导体选择的一般要求1、一般要求裸导体应根据具体情况，按下列技术条件分别进行选择或校验：（1）工作电流；（2）经济电流密度；（3）电晕；（4）动稳定或机械强度；（5）热稳定。裸导体尚应按下列使用环境条件校验：（1）环境温度；（2）日照；（3）风速；（4）海拔高度。2、按回路持续工作电流导体回路持续工作电流，单位为A；相应于导体在某一运行温度、环境条件及安装方式下长期允许的载流量，单位为A。3、按经济电流密度选择一般母线较长，负荷较大，在综合考虑减少母线的电能损耗。减少投资和节约有色金属的情况下，应以经济电流密度选择母线截面。可按下式计算，即 （7-6）其中经济截面，单位为mm2；回路持续工作电流，单位为A；经济电流密度，单位为A/ mm2。3.2 35kV母线的选择35kV的长期工作持续电流=35kV主母线一般选用矩形的硬母线，选择LMY10010立放矩形铝母线+40时长期允许电流为1475A，母线平放时乘以0.95，则允许电流为1401A，满足35kV主母线持续电流659.83A的要求。主母线动稳定校验35kV母线固定间距取l=2 000mm，相间距取a=300mm，母线短路冲击电流=34.0291kA，计算母线受到的电动力，即 （7-7）=215.691kgf2115.93N（1kgf=9.81N）计算母线受的弯曲力矩， （7-8）母线水平放置，截面为10010mm2，则b=10mm，h=100mm，计算截面系数，即 （7-9）计算母线最大应力，即 （7-10）小于规定的铝母线极限应力6860，满足动稳定要求。热稳定要求最小截面 （7-11）选择LMY10010矩形母线截面大于热稳定要求最小截面27.3mm2，故满足要求。3.3 6kV母线的选择6kV母线长期工作电流=3849A选用TMY3(12010型立放矩形铝母线，长期允许电流为5040A,母线平放乘以0.95,则允许电流为4788A，满足要求。同35kV母线动稳定校验最后母线最大应力小于规定的铝母线极限应力，故满足动稳定要求。热稳定要求最小截面，选择的TMY3(120型矩形母线截面大于热稳定最小截面要求103.28mm2，故满足要求。6KV进线侧的母线选择 TMY3（12010），即三根相线截面为12010。3.4 母线选择结果表7.7 母线选择结果35kV母线LMY1001035主变进线LGJ150/206kV母线TMY3(120104 互感器的选择4.1 电流互感器的选择1、电流互感器选择的原则电流互感器的选择应满足变电所中电气设备的继电保护、自动装置、测量仪表及电能计量的要求。选择的电流互感器一次回路允许最高工作电压Umax应大于或等于该回路的最高运行电压，即式中电流互感器最高电压，单位为kV；回路工作电压，即系统标称电压，单位kV。电流互感器的一次额定电流有：5、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、12000、15000、2000、3000、4000、5000、6000、8000、10000、15000、20000、25000A。其一次侧额定电流应尽量选择得比回路正常工作电流大1/3以上，以保证测量仪表的最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当的指示。二次额定电流有5A和1A两种，强电系统一般选5A，弱电系统一般选用1A。电流互感器动稳定可按来下式校验式中为电流互感器允许通过的最大动稳定电流，单位kA； 系统短路冲击电流，单位kA 。电流互感器短时热稳定应大于或等于系统短路时的短时热稳定电流。2 、35kV侧电流互感器的选择35kV 级电流互感器分为户外型和户内型两类。户外电流互感器，一般选用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，常用LB系列、LABN系列。选用LCZ35(Q型浇注绝缘加强型电流互感器，作为保护、测量、计算之用。电流互感器额定电压为42kV，大于系统标称电压35kV。额定二次电流5A.主变进线电流为659.83A，额定一次电流选用1000A，大于主变电流。选用LCZ35（Q）型电流互感器，0.2级25VA为计量，0.5级40VA为测量，10P15级50VA为保护。动稳定校验，电流互感器动稳定电流为120kA,大于短路冲击电流13.5583kA,满足要求。热稳定校验，电流互感器的热稳定，Qk=5.317020.63=17.8104（kA）2S。电气设备= （kA）2S。满足要求。3 、 6kV侧电流互感器的选择6kV进线选用LMZD26型电流互感器。额定电压6kV，最高工作电压6.3kV，大于系统标称电压6kV，额定电流5000A ，大于6kV侧负荷电流3489A，满足要求。额定二次电流为5A。电流互感器额定动稳定电流140kA，大于6kV侧三相短路冲击电流51.235kA。热稳定校验Qk=20.09220.63=254.32（kA）2S。电气设备= （kA）2S，满足要求。故选择的电流互感器满足要求。4.2 电压互感器的选择1、电压互感器选择的原则电压互感器正常工作条件时，按一次回路电压、二次电压、二次负荷、准确度等级、机械荷载条件选择。6kV配电装置一般采用油浸绝缘结构；在高压开关柜中，可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压时，一般采用三相五柱电压互感器。35110kV配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。目前采用电容式电压互感器，实现无油化运行，减少电磁谐振。表7.8 电压互感器额定电压选择表型式一次电压/V二次电压/V第三绕组电压/V单相接于一次线电压上（如V/V接法）100接于一次相电压上/100/中性点非直接接地系统100/3，100/中性点直接接地系统100三相100100/3电压互感器的容量为二次绕组允许接入的负荷功率，以VA表示每一个给定容量和一定的准确级相对应。电压互感器还有许多种接线方式，这里就不一一介绍了，等后面用到时会介绍一部分2、35kV侧电压互感器的选择选择JDZXF935型电压互感器，该系列电压互感器为全封闭环氧树脂浇注绝缘结构。额定电压35/0.1/0.1/0.1，额定负载100VA/150VA/300VA，准确级0.2/0.5/6P，适于在额定频率为50HZ、额定电压35kV的户内电力系统中，做电压、电能测量及继电保护用。3、6kV侧电压互感器选择JSZJ6型