畢業(yè)設(shè)計(jì)-小型水電站電氣設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。 額定電壓和最高工作電壓 高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)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，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓 Ualm 不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá) ~，而實(shí)際電網(wǎng) 的最高運(yùn)行電壓 Usm 一般不超過 因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓的額定電壓 UN 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 UNs 的條件選擇，即 UN ≥ UNs 額定電流 電氣設(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)期允許通過電流。 IN應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流 ，即 IN ≥ Imax 、 高壓斷路器 的選擇 和校驗(yàn) 高壓斷路 器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(diǎn)、環(huán)境和使用條件等要求選擇其種類和型式。由于少油斷路器制造簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維護(hù)工作量較少，故在 3~220kV 系統(tǒng)中應(yīng)用較廣，但近年來，真空斷路器在 35kV 及以下電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，有取代油斷路器的趨勢(shì)。SF6 斷路器也已在向中壓 10~35kV 發(fā)展，并在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中獲得了應(yīng)用。 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng)，僅部分少油斷路器有電磁式、彈簧式或液壓式等幾種型式的操動(dòng)機(jī)構(gòu)可供選擇。一般電磁式操動(dòng)機(jī)構(gòu)需配專用的直流合閘電源，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠；彈簧式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào) 整要求較高；液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)加工精度要求較高。操動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式，可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運(yùn)行可靠性進(jìn)行選擇。 發(fā)電機(jī)出口 斷路器的 選擇 型號(hào) 額定電壓 (KV) 額定電 流 (A) 額定開斷 電流 (KA) 極限通過電流峰值 (KA) 4s 熱穩(wěn)定電流 (KA) ZN10/600150 6 600 22 第 14 頁(yè) 共 28 頁(yè) 14 變壓器低壓側(cè)斷路器的選擇 型號(hào) 額定電壓 (KV) 額定電 流 (A) 額定開斷電 流 (KA) 極限通過電流峰值 (KA) 4s 熱穩(wěn)定電流 (KA) ZN10/600150 6 600 22 變壓器高壓側(cè)斷路器的選擇 型號(hào) 額定電壓 (KV) 額定電 流 (A) 額定開斷電 流 (KA) 極限通過電流峰值 (KA) 4s 熱穩(wěn)定電流 (KA) LW1635 35 1600 25 63 25 35 KV 側(cè)斷路器的 選擇 型號(hào) 額定電壓 (KV) 額定電 流 (A) 額定開斷電 流 (KA) 極限通過電流峰值 (KA) 4s 熱穩(wěn)定電流 (KA) LW1635 35 1600 25 63 25 UN≥ UNS= = 即設(shè)備的額定電壓應(yīng)大于 。 IN≥ Imax= √ 3 = 綜合以上計(jì)算及所參閱的資料，選擇 母線斷路器的型號(hào)為： ZN10/600150；選擇 35KV母線斷路器的型號(hào)為： ZN35/6308。 在額定電壓下，斷路器能保證正常開斷的最大短路電流稱為額定開斷電流。高壓斷路器的額定開斷電流 INbr，不應(yīng)小于實(shí)際開斷瞬間的短路電流周期分量 Izt，即 INbr≥Izt 發(fā)電機(jī)出口 ： ≥ 變 壓器低壓側(cè)： ≥ 變壓器高壓側(cè)： 25≥ 35KV母線側(cè) ： 25≥ 我國(guó)生產(chǎn)的高壓斷路器在做型式試驗(yàn)時(shí)，僅計(jì)入了 20%的非周期分量。一般中、慢速斷路器，由于開斷時(shí)間較長(zhǎng) ()，短路電流非周期分量衰減較多，能滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的非周期分量不超過周期分量幅值 20%的要求。使用快速保護(hù)和高速斷路器時(shí)，其開斷時(shí) 第 15 頁(yè) 共 28 頁(yè) 15 間小于 ，當(dāng)在電源附近短路時(shí)，短路電流的非周期分量可能超過周期分量的 20%，因此需要進(jìn)行驗(yàn)算 。短路全電流的計(jì)算方法可參考有關(guān)手冊(cè)，如計(jì)算結(jié)果非周期分量超過 20%以上時(shí)，訂貨時(shí)應(yīng)向制造部門提出要求。 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，動(dòng)、靜觸頭間在未接觸時(shí)即有巨大的短路電流通過（預(yù)擊穿），更容易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動(dòng)力的損壞。且斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)，不可避免地在接通后又自動(dòng)跳閘，此時(shí)還要求能夠切斷短路電流，因此，額定關(guān)合電流是斷路器的重要參數(shù)之一。為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流 iNcl不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值 ich ， 即 iNcl≥ich 發(fā)電機(jī)出口 ： 22≥ 變壓器低壓側(cè)： 22≥ 變壓器高壓側(cè)： 63≥ 35 KV 母線側(cè) ： 63≥ 校驗(yàn) 所謂動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)希是指在沖擊電流作用，斷路器的載流部分所產(chǎn)生的電動(dòng)力是否能導(dǎo)致斷路器的損壞。動(dòng)穩(wěn)定應(yīng)滿足的條件是短路沖擊電流 ich 應(yīng)小于或等于斷路器的電動(dòng)穩(wěn)定電流（峰值）。一般在產(chǎn)品目錄中給出的是極限通過電流（峰值） ikw，它與電動(dòng)穩(wěn)定電流的關(guān)系應(yīng)滿足 Ikw≥ ich 發(fā)電機(jī)出口 ： 22≥ 變壓器低壓側(cè)： 22≥ 變壓器高壓側(cè)： 63≥ 35KV母線側(cè) ： 63≥ 應(yīng)滿足的條件是短路熱效應(yīng) Qk 應(yīng)不大于斷路器在 t 秒時(shí)間內(nèi)的允許熱效應(yīng)，即 I2rt≥ Qk 發(fā)電機(jī)出口 ： 2 4≥ 變壓器低壓側(cè)： 4≥ 變壓器高壓側(cè)： 652 4≥ 35KV母線側(cè) ： 652 4≥ 隔離開關(guān)的選擇 和校驗(yàn) 隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)條件除額定電壓、額定電流、熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)外，還應(yīng)注意其種類和形式的選擇，尤其屋外式隔離開關(guān)的型式較多，對(duì)配電裝置的 布置和占地面積 第 16 頁(yè) 共 28 頁(yè) 16 影響很大，因此其型式應(yīng)根據(jù)配電裝置特點(diǎn)和要求以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件來確定。表 為隔離開關(guān)選型參考表。 表 隔離開關(guān)選型參考表 使用場(chǎng)合 特 點(diǎn) 參 考 型 號(hào) 屋 內(nèi) 屋內(nèi)配電裝置成套高壓開關(guān)柜 三級(jí)， 10kV 以下 GN2， GN6， GN8，GN19 發(fā)電機(jī)回路、大電流回路 單極，大電流 3000~13000A GN10 三級(jí)， 15kV， 200~600A GN11 三級(jí)， 10kV，大電流 2022~3000A GN18， GN22， GN2 單極，插入式結(jié)構(gòu)，帶封閉罩 20 kV， 大電流 10000~13000A GN14 屋 外 220kV 及以下各型配電裝置 雙柱式， 220kV 及以下 GW4 高型、硬母線布置 V 型， 35~110kV GW5 硬母線布置 單柱式， 220~500 kV GW6 20kV 及以上中型配電裝置 三柱式， 220~500 kV GW7 發(fā)電機(jī)出口 隔離開關(guān)的 選擇 型號(hào) 額定電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 極限通過電流 （ KA） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） GN66T/200 6 200 峰值 有效值 10 變壓器低壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇 型號(hào) 額定電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 極限通過電流 （ KA） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） GN66T/200 6 200 峰值 有效值 10 第 17 頁(yè) 共 28 頁(yè) 17 變 壓器高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇 型號(hào) 額定電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 極限通過電流峰值 （ KA） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） GW535G 35 600 72 16 35KV 側(cè)隔離開關(guān)的 選擇 型號(hào) 額定電壓 （ KV） 額定電流 （ A） 極限通過電流峰值 （ KA） 4s 熱穩(wěn)定電流（ KA） GW535G 35 600 72 16 1． 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： Ikw≥ ich 發(fā)電機(jī)出口 ： ≥ 變壓器低壓側(cè)： ≥