110kv降壓變電所設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 2．計算各短路電流的目的 （ 1） 短路沖擊電流 ich：用來校驗電氣設(shè)備和母線的動穩(wěn)定。 （ 2） 短路全電流最大有效值 Ich（第一周期短路全電流有效值）：用來校驗電氣設(shè)備和母線的動穩(wěn)定。 （ 3）超瞬變短路電流有效值 I′ ：用來 作繼電保護的整定計算和校驗斷路器的短流量。 （ 4） 短路后 ：用來校驗斷路器的斷 流量。 （ 5）穩(wěn)態(tài)短路電流有效值 I∞ ：用來校驗電氣設(shè)備和載流部分的熱穩(wěn)定。 （ 6） 短路后 ：用來校驗斷路器的遮斷容量。 二、短路電流的計算 為了簡化短路電流的計算方法，在保證計算精度的情況下，忽略次要因素的影響，做出一下規(guī)定： ? 所有的電源電動勢相位角均相等，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢和電流是對稱的。 ? 認(rèn)為變壓器是理想變壓器，變壓器的鐵心始終處 于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流的變化而變化。 ? 輸電線路的分布電容略去不計。 ? 每一個電壓級采用平均電壓，這個規(guī)定在計算短路電流時，所造成的誤差很小。因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多。 ? 計算高壓系統(tǒng)短路電流時，一般只計及發(fā)電機、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因為這些元件 X/3R 時，可以略去電阻的影響。 ? 短路點離同步調(diào)相機和同步電動機較近時，應(yīng)該考慮對短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動機對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響：在母線附近的大容量電動機正在運行時，在母線上發(fā)生三 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 13 相短路，短路點的電壓立即降低。此時 ，電動機將變?yōu)榘l(fā)電機運行狀態(tài)，母線上電壓低于電動機的反電勢。 ? 在簡化系統(tǒng)阻抗時，距短路點遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并 ,兩個容量相差很大的電源不能夠合并。 ? 以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值 ,可以認(rèn)為電源容量為無限大容量的系統(tǒng) ,短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。 短路電流計算結(jié)果如下表： I（ KA） (KA） I? （ KA） shI （ KA） 110kv 2 60Kkv 35Kkv 短路電流計算結(jié)果表 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 14 第 4 章 主要電氣設(shè)備的選擇及校驗 正確的選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情況，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)省投資，選擇合適的電器。 盡管電力系統(tǒng)中各種電器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。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 第一、按正常工作條件選擇電器 額定電壓和最高工作電壓 電器所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電器允許最高工作電壓 Ualm 不低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓 Usm，即 Ualm≥ Usm。 一般電器允許的最高工作電壓：當(dāng)額定電壓在 220KV 及以下時為 ；額定電壓為 330500kv時為 。而實際電網(wǎng)的最高運行電壓一般不超過 ，一般可按照電器的額定電壓 UN 不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓 UNS 的條件選擇，即 UN≥ UNS。 額定電流 電網(wǎng)的額定電流 IN 是指在額定周圍環(huán)境溫度 ? 0 下，電器的長期允許電流。 IN 應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續(xù)工作電流 Imax，即 IN≥ Imax。 由于發(fā)電機、調(diào)相機和變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Imax為發(fā)電機、調(diào)相機或變壓器的額定電流的 ；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大臺發(fā)電機或變壓器的 Imax。 按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件 校驗 在選擇電器時，還應(yīng)考慮電器安裝地點的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時，應(yīng)采取措施。 第二、按短路情況校驗 短路熱穩(wěn)定校驗 短路電流通過電器時，電器各部件溫度（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： It178。 t2≥ Qk 式中： Qk—— 短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)。 It、 t—— 電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間 電動力穩(wěn)定校驗 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應(yīng)的能力，亦 稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定條件為： ies≥ ish 式中 ies—— 短路沖擊電流幅值 ish—— 電器允許通過的動穩(wěn)定電流的幅值 短路計算時間 校驗電器的熱穩(wěn)定和開斷能力時，必須合理地確定短路計算時間。驗算熱穩(wěn)定的計算時間 tk為繼電保護動作時 tpr和響應(yīng)短路器的全開斷時間 tab 之和，即 tk=tpr+tab 而 tab=tin+ta 式中 —— tab—— 斷路器全開端時間 tpr—— 后備保護動作時間 tin—— 斷路器固有分閘時間 ta—— 斷路器開斷時電弧待續(xù)時間，對少 油斷路器為 ,對 SF6 斷路器和壓縮空氣斷路器約為 。 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 15 一、斷路器及隔離開關(guān)的選擇： 選擇： （ 1）按正常工作條件選擇： a、按額定電壓選：額定電壓和最高工作電壓，一般按所選電器和電纜允許最高工作電壓 Ugmax不低于所按電網(wǎng)的最高運行電壓 Uymax。 即： Ugmax≥ Uymax b、按額定電流選：在額定周圍環(huán)境溫度下長期允許電流 Iy，應(yīng)不小于該回路最大持續(xù)工作電流 Igmax 即： Iy≥ Igmax 短路計算參數(shù)如下： 110KV： I//= ich= S//= 60KV ： I//= ich= S//= 35KV： I//= ich= S//= 110KV選擇 LW35— 110型斷路器 計算數(shù)據(jù) LW35110 U（ KV） 110 Ue（ KV） 110 Igmax(A) Ie(A) 3150 I//(KA) Ir(KA) ich(KA) idw(KA) 80 I2∞ tdz 179。 Ir2t 179。3 35KV選擇 ZN85— 35型斷路器 計算數(shù)據(jù) ZN85— 35 U（ KV） 35 Ue（ KV） Igmax(A) 496 Ie(A) 1600 I//(KA) Ir(KA) 25 ich(KA) idw(KA) 63 I2∞ tdz 179。 Ir2t 252179。4 10KV主變側(cè)選 VS112— 3150，負(fù) 荷側(cè)選 VS1121250 計算數(shù)據(jù) VS112/3150 計算數(shù)據(jù) VS1121250 U（ KV） 35 Ue（ KV） 12 U（ KV） 10 Ue（ KV） 12 Igmax(A) 1989 Ie(A) 3150 Igmax(A) Ie(A) 1250 I//(KA) Ir(KA) 40 I//(KA) Ir(KA) ich(KA) idw(KA) 100 ich(KA) idw(KA) 80 I2∞ tdz Ir2t 402179。4 I2∞ tdz 2179。5 Ir2t 179。4 110KV 降壓變電 所 設(shè)計 16 隔離開關(guān)選擇結(jié)果如下 ： 110KV選 GW4— 110型： 計算數(shù)據(jù) GW4110 U(KV) 110 Ue（ KV） 110 Igmax(A) 174 Ie(A) 1250 I(KA) Ir(KA) ich(KA) idw(KA) 80 二、高壓開關(guān)柜的選擇： 根據(jù)所選擇的形式，所選開關(guān)柜的型號如下： 10KV： KYN28— 12 35KV： KYN61— 三、電流互感器的選擇： 選擇：根據(jù)電網(wǎng)額定電壓等其他條件，查《常用設(shè)備手冊》選電流互感器型號如下： LH選擇： 技術(shù)特性 型號 LVQB110 LZZBJ35 LZZBJ10 額定電壓（ KV） 110 35 10 額定電流（ A） 2179。 200/5 1500/5 2179。 1500/5 1 秒熱穩(wěn)定倍數(shù) 45/15 65/15 75/15 動穩(wěn)定倍數(shù) 125 90 次級組合 D/D/D/ 當(dāng)電流互感器用于測量時，其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇比回路中工作電流大 1/3左右，以保證測量儀表最佳工作，并在過負(fù)荷時使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘尽? a、回路最大持續(xù)工作電流： 110KV側(cè)： 60KV側(cè)： 35KV側(cè)： AU SI e eg 41 3311 075 00 ??????AU SI e eg ??????AU SI e eg 12 9833575 00 ??????110KV 降壓變電 所 設(shè)計 17 b、饋路最大持續(xù)工作電流： 110KV側(cè)： 60KV側(cè)： 35KV側(cè)： 四、電壓互感器的選擇： 根據(jù)電網(wǎng)額定電壓、一次電壓、二次電壓等條件，查《常用設(shè)備手冊》，選擇電壓互感器型號如下： 安裝等級 型號 Ue（ KV） 電壓比 接線方式 臺數(shù) 110KV JDZX110 110 110/ 3 ／ 100 3 ／ 100 Y0／ Y0／Δ 3 60KV JDZX60 60 60/ 3 ／ 3 ／ 3 Y0／ Y0／ Δ 3 35KV JDZX35 35 35/ 3 ／ 3 ／ 3 Y0／ Y0／ Δ 1 五、高壓熔斷器的選擇： 根據(jù)電網(wǎng)電壓的要求，本站 60KV、 35KV電壓互感器都用高壓熔斷器進(jìn)行保護，保護電壓互感器的熔斷器只需按額定電壓和開斷容量來選擇，查閱有關(guān)設(shè)計資料得： 60KV 電壓互感器 使用 RN2—— 60 型高壓限流熔斷器，其技術(shù)參數(shù)： Ue=60KV， Le=，Sde=1000MVA。 35KV電壓互感器 選用 RN2—— 35型高壓熔斷器，其技術(shù)參數(shù)： Ue=35KV， Le=， Sde=1000MVA。 高壓熔斷器選擇結(jié)果： 安裝地 型號 電壓 電流 斷流容量 最 大 分?jǐn)嗔? 數(shù)量 備 注 60KV 電壓互感器 RN2— 60 60KV 1000MVA SOKA 2 組 保護室內(nèi)電壓互感器 35KV 電壓互感器 RN2— 35 35KV 1000MVA SOKA 2 組 保護室內(nèi)電壓互感器 六、母線 的選擇： 常用導(dǎo)體材料在銅、鋁等。載流導(dǎo)體一般采用鋁質(zhì)材料， 110KV 及以上配電裝置一般采用軟導(dǎo)線。硬母線截面在矩形、槽形、管形等。矩形母線用于 35KV及以下，電流在 4000A 及以下配電裝置。導(dǎo)體AU SI e eg 842360 ?? ???AU SI e eg 866335 ?? ???AU SI e eg 2931 101 20 00 03max ????110KV 降壓變電 所 設(shè)計 18 截面可按長期發(fā)熱允許電流或經(jīng)濟電流密度選擇，變電所的匯流母線均按長期發(fā)熱允許電流進(jìn)行選擇，各引線則按經(jīng)濟電流密度選擇。 ⑴按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費用最低。對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax將有一個年計算費用最低的電流密度稱為經(jīng)濟電流密度 J。按經(jīng)濟電流密度選擇的導(dǎo)體截面的允許電流還必 須滿足 Igmax≤ kIal ⑵電暈電壓校驗 當(dāng) 110KV所選導(dǎo)線截面積大于 70mm2時，可不作電暈電壓校驗。矩形導(dǎo)體不作電暈電壓校驗。 ⑶ 熱穩(wěn)定校驗 ⑷ 動穩(wěn)定校驗 ? y母線材料的允許應(yīng)力 ? max作用在母線上的最在計算應(yīng)力 各電壓等級負(fù)荷，最大負(fù)荷利用率為： 110KV側(cè)： Tmax=5000 小時 35KV側(cè)： Tmax=4500 小時 10KV側(cè)： Tmax =4000 小時 110KV 母線及引出 線的選擇 1) 主變 110KV側(cè)的引出線的選擇： 根據(jù)設(shè)計要求及有關(guān)資料可知 110KV 及以上的配電裝置蔽露布置時、不宜采用硬導(dǎo)體。因這個電壓等級以上的硬件導(dǎo)體散熱條件較差。故主變 110KV側(cè)的引出線，應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇軟導(dǎo)體。 2) 110KV輸電線路導(dǎo)線的選擇，應(yīng)按最大負(fù)荷電流選擇截面。 3) 110KV母線選擇可按照單回最大 110KV出線選擇，也選擇 LGJ400 型鋼芯鋁絞線。 60KV 母線及引出線的選擇 1) 60KV母線的選擇： 根據(jù)設(shè)計要求，本變電站 60KV出線為 7 回，因此， 60KV母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜，其截面應(yīng)按最 大持續(xù)工作電流選擇。 2) 主變 60KV側(cè)至 60KV母線