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文档简介

I-1在10KV母线处点短路起始次暂态电流标幺值:10KV基准电流:起始次暂态电流有名值:冲击电流:短路全电流最大有效值短路容量计算电抗查汽轮发电机计算曲线数字表,将结果记录表4-1短路点基准电压起始次暂态电流(kA)短路冲击电流(kA)短路电流周期分量(0′)(kA)短路电流周期分量(0.1″)(kA)全电流(kA)短路容量(MVA)1151.5924.0531.5821.4852.404478.810.56.7473.1236.6146.22210.188185.28表4-1最大运行方式下主变低压侧并列运行计算结果表5电气设备及母线的选择5.1电气设备及母线选择的一般原则尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样,具体选择方法也不完全相同,但它们的基本要求却是相同的。一般电气设备及母线选择应满足一下原则:1.按正常的工作条件选择;2.选择导体时应尽量减少品种;3.应与工程的建设标准协调一致,使新老型号一致;4.应考虑远景发展;5.按短路状态校验其动稳定和热稳定;6.必须在正常运行和短路时都可靠地工作。5.2电气设备及母线选择时需要进行校验项目校验的一般原则:电气设备和母线在选定后应按最大可能通过的短路电流进行热、动稳定校验,校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。5.2.1热稳定校验短路电流通过时,导体和电气设备各部件温度、发热效应应不超过允许值,即应满足热稳定的条件为:式中——短路时导体和电气设备允许的热效应;——短路电流产生的热效应;——t秒内允许通过的短时热稳定电流。5.2.2动稳定校验电动力稳定是导体和电气设备承受短路电流电动力作用的能力,一般称为动稳定。被选择的电气设备和导体,通过可能最大的短路电流时,不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏,即动稳定应满足的条件是:式中——设备允许通过动稳定电流的峰值;——三相短路冲击电流的幅值。5.2.3下列几种情况可不校验热稳定或动稳定1.用熔断器保护的电气设备,其热稳定由熔断器保证,故可不验算热稳定;2.采用限流熔断器保护的设备可不校验热稳定;3.电缆可不验算动稳定;4.装设在电压互感器回路中的裸导体害人电气设备可不验算动、热稳定。5.3电气设备及母线的选择结果5.3.1母线的选择与校验母线的选择母线的选择应该考虑导体材料、类型和敷设方式,选出导体截面还应校验其热稳定和动稳定,110kV及以上母线还校验电晕电压。110kV侧母线的选择及校验110kV一般采用软导体型式,10kv以上的输电线路,我国普遍采用铝包钢绞线(LGJ)。钢线用于传递电流,铝线用于降低电晕及其他损耗。普遍考虑日照,导体最高允许温度为,因为实际环境温度为,所以裸导体载流量综合校正系数为0.95,基准环境温度为。(1)截面的选择对于全年负荷利用小时数较大,母线较长(长度超过20m),传输容量较大的回路,如发电机——变压器和发电机——主配电装置的电路,均应按经济电流密度选择导线截面。从经济角度来说,为了降低线路运行的电能损耗,导线截面越大越有利,但为了节约投资降低线路的造价及折旧维修费,导线的截面越小越有利。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数,都有一个年计算费用最低的电流密度也称为经济电流密度J。按经济电流密度选择导线截面为式中S——经济截面,;——正常工作时的最大持续工作电流;J——经济电流密度,。设导体最大负荷利用小时,3000h/年-5000h/年,查表得查《电力系统电气设备选择与使用计算》选择LGJ-50型钢芯铝绞线,最高温度为,长期允许载流量为210A,进行综合校正后,长期允许载流量为:按经济电流密度选择的导体截面还必须满足——导体允许温度和基准环境条件下的长期允许电流;K——综合校正系数。所以110kV侧母线选择LGJ-50型钢芯铝绞线(2)电晕电压校验由于电晕放电会引起电晕损耗、无线电干扰、噪声干扰和金属腐蚀等许多不利现象,对于35kV及其以上电压的母线,可按晴天不发生全面电晕条件进行校验,要求母线的临界电晕电压应大于最高工作电压,即——临界电晕电压,kV;——最高工作电压,kV。k——三相导线平行排列时,考虑中间相导线电容比平均电容大的不均匀系数,一般取0.96;n——分裂导线根数,对单导线为1;d——分裂间距,cm;——导线表面粗糙系数,一般取0.9;——天气系数,晴天去1.0,阴天取0.9;——导线半径,cm;——导线电场强度附加影响系数;——分裂导线等效半径;——导线几何间距;a——相间距离;——相对空气密度;P——大气气压;t——空气温度,t=28-0.00H,;H——海拔高度,m.。(3)热稳定校验按正常电流选出导体截面后,还应按短路时热稳定进行校验。根据短路电流的热效应、计及集肤效应,按热稳定决定的导体最小截面应满足的条件为S——所选导线的母线截面积,;——短路电流热效应,;——0.2s时短路电流周期分量热效应;——短路电流非周期分量热效应;C——热稳定系数。短路前导体根据工作温度查表得热稳定系数由短路计算可知t——短路时间,s;T——非周期分量等效时间,s。母线或发电机出口短路t=0.1s,T=0.05s对于钢芯铝绞线中钢芯的附加发热,需在式子添加一个修正系数β=0.87,满足要求。(4)动稳定校验因为钢芯铝绞线LGJ-50是软母线不需要动稳定校验10kV侧母线的选择及校验一般规定20kV及以下回路正常工作电流在4000A及以下时,宜选用矩形硬导体,4000A-8000A时,宜选用槽型硬导体。回路正常工作电压为:故采用矩形硬导体。普遍考虑日照,导体最高允许温度为,基准环境温度为。(1)母线截面的选择按导体长期发热允许电流选择。载流导体所在电路中最大工作电流应不大于长期发热的允许电流,即查《电力系统电气设备选择与使用计算》,选择每相一条导体尺寸为的矩形铝母线,三相水平布置,母线的安装采用单条平放。单条长期允许载流量为637A,导体所处的环境条件与导体给定载流量的计算条件不同,载流量需乘以温度修正系数。温度修正系数(2)热稳定校验短路前最高温度:根据工作温度查表得热稳定系数由短路计算可知,所以满足要求。(3)动稳定校验各种形状的硬母线通常都安装在支持绝缘子上,当冲击电流通过母线时,电动力使母线产生弯曲应力。当冲击电流通过母线时,母线中间一相受最大电动力的作用,所以应按多跨距的梁来校验中间一相母线上的最大应力,只要小于材料的允许应力,既满足动稳定。所以校验结果应满足——母线材料的最大计算应力;——母线材料的允许应力。单条矩形母线的最大计算应力:——短路冲击电流值,A;L——支持绝缘子间的距离,m;W——截面系数,,;a——母线相间距离,m;——震动系数。已知,,,设相间距a=0.5m,跨距L=1.5m,所以满足要求。5.3.2电气设备的选择与校验110kV侧断路器和隔离开关的选择根据目前电力发展趋势及电力投资力度的加大,并且我国要实现“无油化、小型化,免维护”,110kV基本上采用断路器。次暂态短路电流短路冲击电流最大持续工作电流断路器和隔离开关的额定电压应满足:额定电流应满足:额定开断电流应满足:根据以上要求,选择LW6-110断路器。具体参数如下:断路器型号额定电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)动稳定电流(kA)4S热稳定电流(kA)LW6-110110630164016表5-1110kV侧断路器LW6-110参数表(1)热稳定校验,所以满足热稳定要求。(2)动稳定校验,所以满足动稳定要求通过校验,LW6-110断路器满足要求。110kV侧选择隔离开关为GW13-110,具体参数如下:隔离开关型号额定电压(kV)额定电流(A)最高工作电压(kV)动稳定电流(kA)4S热稳定电流(kA)GW13-1101106301265516表5-2110kV侧隔离开关GW13-110参数表(1)热稳定校验,所以满足热稳定要求(2)动稳定校验,所以满足动稳定要求通过校验,GW13-110隔离开关满足要求。10kV断路器和隔离开关的选择与校验10kV电压基本上以真空断路器为主,且为屋内式。次暂态短路电流短路冲击电流最大负荷电流为了满足以上要求选择ZN28-10断路器,具体参数如下:断路器型号额定电压(kV)额定电流(A)额定开断电流(kA)动稳定电流(kA)4S热稳定电流(kA)ZN28-101063012.531.512.5表5-310kV侧断路器ZN28-10参数表(1)热稳定校验,所以满足热稳定要求(2)动稳定校验,所以满足动稳定要求通过校验,ZN28-10断路器满足要求。选择GN24-10型隔离开关,具体参数如下:隔离开关型号额定电压(kV)额定电流(A)最高工作电压(kV)动稳定电流(kA)4S热稳定电流(kA)GN24-101063011.55020表5-410kV侧隔离开关GN24-10参数表(1)热稳定校验,所以满足热稳定要求(2)动稳定校验,所以满足动稳定要求通过校验,GN24-10隔离开关满足要求。110kV侧电流互感器的选择与校验对于35KV及以上配电装置,一般用油浸箱瓷箱式绝缘结构的户外独立式电流互感器,有条件时,应尽量釆用套管式电流互感器。电流互感器的二次侧额定电流有5A和1A两种,一般弱电系统用1A,强电系统用5A,当配电装置距离控制室较远时,亦可考虑用1A。发电厂与变电所中仪表可选用准确级为0.5级的电流互感器。电流互感器的额定电压应满足:——电流互感器额定电压;——电流互感器安装处一次回路工作电压。额定电流应满足:已知:根据以上要求,110kV选择电流互感器的型号为LCWD-110,具体参数如下:型号额定电流比(A)级次组合准确级度热稳定倍数动稳定倍数LCWD-1100.50.575130表5-5110kV侧电流互感器LCWD-110参数表(1)热稳定校验:电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流的倍数来表示,,所以满足热稳定要求。(2)动稳定校验电流互感器的动稳定校验包括两个方面:既内部动稳定校验和外部动稳定校验。在这里外部动稳定暂时不考虑。电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值()的倍数(动稳定电流倍数),表示其内部动稳定能力,故内部动稳定可校验如下,所以满足动稳定要求。10kV侧电流互感器的选择与校验35kV以下的屋内配电装置的电流互感器,根据安装使用条件及产品情况,采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。已知根据以上要求,10kV侧选择电流互感器的型号为LFZQB-10,具体参数如下:型号额定电流比(A)级次组合准确级度热稳定电流(kA)动稳定电流(kA)LFZQB-10500-600/50.5/10P0.54080表5-610kV侧电流互感器LFZQB-10参数表(1)热稳定校验:,所以满足热稳定要求。(2)动稳定校验,所以满足动稳定要求。110kV侧电压互感器的选择对电压互感器应进行形式、额定电压、准确级的选择,因为它是与电网并联的电压变换设备,不需选择额定电流,而它也不受到外部电网短路电流的侵袭,不需要进行短路热稳定、动稳定的校验。35-110KV的配电装置,一般釆用油浸绝缘结构的户外式电压互感器,准确级选0.5级。额定电压的选择:一次额定电压:二次额定电压:根据以上要求,110kV侧选择电压互感器的型号为JCC6-110,具体参数如下:型号额定电压比(A)准确级度额定输出(VA)输出极限(AV)重量(kg)JCC6-1100.53002000620表5-7110kV侧电压互感器JCC6-110参数表10kV侧电压互感器的选择6~20kV配电装置一般采用油浸绝缘结构的户内式电压互感器,在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方,可采用树脂浇注绝缘结构。当需要零序电压是,一般采用三相五住电压互感器,准确级选0.5级。10kV侧选择电压互感器的型号为JSJW-10(G),具体参数如下:型号额定电压比(A)准确级度额定输出(VA)输出极限(AV)额定绝缘水平(kV)JSJW-10(G)0.5120100012/42/75表5-810kV侧电压互感器JSJW-10(G)参数表10kV高压熔断器的选择对于保护电压互感器用的高压熔断器,只需按额定电压及断流容量两项来选择。所以选择高压熔断器的型号为RN2-10,具体参数如下:型号额定电压(kV)额定电流(A)三相断流容量(MVA)最大断开电流有效值(kA)过电压倍数RN2-10100.5100050不超过2.5倍工作相电压表5-910kV侧高压熔断器RN2-10参数表开断电流校验:,所以满足要求避雷器的选择①对于中性点直接接地系统,变压器中性点可能断开运行时,该变压器中性点绝缘不饥饿线电压设计,应在中性点装设避雷器。②对于中性点不接地系统,变压器中性点经套管引出时,应在中性点装一个避雷器,变压器中性点接又消弧线圈时,为消除消弧线圈端又可能出现的高电压,应与小虎线圈并联安装一个避雷器。所以110kV侧的避雷器型号为:FZ-110J。10kV属于中性点非直接接地电力网,10kV侧的避雷器型号为FZ-10.电压等级电气设备110kV10kV高压断路器LW6-110ZN28-10隔离开关GW13-110GGN24-10电流互感器LCWD-6-110LFZQB-10电压互感器JCC6-110JSJW-10(G)高压熔断器RN2-10避雷器FZ-110JFZ-10母线LGJ-50505单条矩形母线主变压器SFZ10-1

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