某海洋工程公司廠區供電系統設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 =*= kA4）三相短路容量最大運行方式：= /=100/= MVA最小運行方式：=/=100/= MVA表29 主變壓器二次側短路電流計算結果運行方式三相短路電流（kA）三相短路容量（MVA）最大最小 主要電氣設備及導線選擇 一次設備選擇與校驗的條件與項目為了保證一次設備安全可靠地運行，必須按下列條件選擇和校驗：（1）校驗正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。（2）按短路條件，包括動穩定和熱穩定來校驗。（3）考慮電氣設備運行的環境條件如溫度、濕度、海拔以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。（4）按各類設備的不同特點和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負荷和準確級等進行選擇。選擇一次設備時應校驗的項目 表210一次設備名稱額定電壓額定電流開斷電流短路電流校驗環境條件動穩定熱穩定高低壓熔斷器√√√－√高壓隔離開關√√√√√高壓負荷開關√√√√√√高壓斷路器√√√√√√低壓刀開關√√√－－√低壓負荷開關√√√－－√低壓斷路器√√√－－√電流互感器√√√√√電壓互感器√√并聯電容器√√母線√√√√電纜√√√√支柱絕緣子√√√√穿墻套管√√√√√備注表中“√”必須校驗，“－”可不校驗，“”不必校驗 高壓設備選擇1) 按正常工作條件選擇（1）按工作電壓選擇 設備的額定電壓UNe應小于所在線路的額定電壓UN，即：UNe≥UN但需注意：使用限流式高壓熔斷器時，熔斷器的額定電壓應與線路額定電壓相同，即UNe=UN，而不能UNe＞UN。（2）按工作電流選擇 設備的額定電流INe不應小于所在電路的計算電流IN，即: INe≥IN（3）按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流Ioc或斷流容量Soc不應小于設備分斷瞬間的短路電流有效值Ik或短路容量Sk，即Ioc≥Ik 或 Soc≥Sk2) 按短路條件校驗短路條件校驗，就是校驗電器和導體在短路時的動穩定和熱穩定。（1）隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩定度校驗(a)動穩定校驗條件imax≥ ish 或 Imax≥ Ish式中 imax 、Imax—開關的極限通過電流(動穩定電流)蜂值和有效值(單位為kA)；ish、Ish—開關所在處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值(單位為kA)。(b)熱穩定校驗條件It≥Itima式中 It—開關的熱穩定電流有效值(單位為kA)；t—開關的熱穩定試驗時間(單位為s)；I—開關所在處的三相短路穩態電流(單位為kA)；tima—短路發熱假想時間(單位為s)。在無限大容星系統中，tima= tk+式中 tk—短路持續時間，采用該電路主保護動作時間加對應的斷路器全分問時間。（2）電流互感器的短路穩定度校驗(a)動穩定校驗條件 imax≥ ish(b)熱穩定校驗條件I≥I式中 I—電流互感器的熱穩定電流(單位為kA)；t—電流互感器的熱穩定試驗時間，一般取1s。高壓開關柜有固定式和手車式兩大類。在本設計中選用HXGN1512型高壓開關柜，該型開關柜是在原型號基礎上采取措施達到“五防”要求的防誤型產品，即防止誤分、和高壓短路器，防止帶負荷拉、合隔離開關，防止帶電掛接地線，防止帶電接地線和隔離開關，防止人員誤入帶電間隔。因此從安全方面考慮選用HXGN1512型高壓開關柜。根據具體情況，對高壓設備進行如下選擇：3． 以高壓斷路器為例，對高壓設備進行選擇，具體情況如下：(1) 額定電壓斷路器的額定電壓UN應大于或等于所在電網的工作電壓UNw，即UN≥ UNw其中UNw=10KV，所以選UN=10KV。(2) 額定電流斷路器的額定電流IN應大于或等于它的最大長期工作電流IW max，即IN≥IW max,高壓側為10KV所以它的最大長期工作電流為：IW max==(3) 動穩定校驗若斷路器的極限通過電流峰值imax ，大于三相短路時通過斷路器的沖擊電ish，則其動穩定便滿足要求，即imax ≥ish因為ish=（KA）(4)熱穩定校驗制造廠給出了斷路器t秒內電器的熱穩定電流Ith，即在給定時間內，電流Ith通過斷路器時，其各部分的發熱溫度不會超過最高短時允許發熱溫度。因此，制造廠短時的允許發熱量應大于短路期間短路電流所發出的熱量，則次斷路器滿足熱穩定要求，可表示為I∞teq≤Itht式中，I∞—三相短路電流周期分量的穩定值（kA）；Teq—等值時間（假想時間s）因為I∞= 經查表得Teq=（+） ，斷流能力校驗高壓斷路器可分斷短路電流，其斷流能力應滿足的條件為 Ioc≥Ik 或 Soc≥ S 式中 Ioc 、Soc—為斷路器的最大開斷電流和斷流容量； Ik=（KA）Soc= （MVA）4．熔斷器的選擇由于本熔斷器主要是對高壓電壓互感器的保護，電壓互感器二次側的負荷很小，因此一般選擇SDLAJ型熔斷器，它的熔體電流一般為75A，不需要進行靈敏度校驗。它的額定電壓為10KV，最大開斷電流50KA＞I=，三相最大短路電流容量為1000MVA＞,符合設計要求。在本設計中還有一個熔斷器是在無功補償上，因此我們按如下進行選擇。（1）熔斷器熔體電流選擇 ≥I30式中 ———熔體額定電流 I30 ——— 線路計算電流，對于并聯電容器線路熔斷器來說，～。由前面所選電容器柜可知，電容器線路額定電流為 ≥I30==≥ kIpk式中 Ipk———線路尖峰電流，對于線路來說k取1。≥ kIpk=1= kolIal式中 Ial———絕緣導線和電纜的允許載流量，由《建筑供配電技術》表A—25可知Ial=230A。kol——絕緣導線和電纜的允許短時過負荷系數，對于電纜和絕緣導線，取kol=。 kolIal=230=575A在次選NT3型熔斷器，=400A，=300A（2）熔斷器的選擇與校驗≥UN=380V≥=300AIoc ≥I式中 Ioc———熔斷器最大分斷電流I———熔斷器安裝地點三相短路電流Ioc=120KA ≥I=，符合要求。表211 高壓開關柜及設備的選用情況柜號1234柜型號HXGN1512HXGN1512HXGN1512HXGN1512電流互感器LZJ 100/50A 00/50A 50/5A 50/5A 真空負荷開關FZRN12FZRN12ZRN12FZRN12熔斷器SDLAJ75A75A帶電顯示器GSN10/TGSN10/TGSN10/TGSN10/T接地開關高壓電纜YJV221(3*95)12/20KVYJV221(3*95)12/20KVYJV221(3*95)12/20KVYJV221(3*95)12/20KV柜體尺寸800*800*1900800*800*1900800*800*1900800*800*1900 低壓設備選擇我國目前廣泛用的低壓配電屏主要為PGL1和PGL2型，它們技術較先進、結構合理和安全可靠，在此選用GGL型低壓配電屏,它比PGL型低壓配電屏斷流能力更高，短路穩定度更好運行也很安全可靠，并且能夠采用新型電氣元件。根據具體情況，對低壓設備進行如下選擇。根據電壓斷路器的相關主要數據對低壓斷路器進行下列選擇與檢驗：1．低壓變壓器過電流脫扣器的選擇，即： ≥I30線路的計算電流I30==。2．低壓斷路器過電流脫扣器的整定（1）瞬時過電流脫扣器的動作電流IOP1應躲過線路的尖峰電流Ipk，即：IOP1≥KrelIpk式中，Krel為可靠系數。因為工廠主要是以生產用電為主，因此線路的尖峰電流大約可取為計算電流，所以KrelIpk==（2）短延時過電流脫扣器動作電流和動作時間的整定 短延時過電流脫扣器動作電流Iop2應躲過線路尖峰電流Ipk，即 Iop2≥KrelIpk式中，Krel為可靠系數。KrelIpk==（3）長延時過電流脫扣器的動作時間 長延時過電流脫扣器主要用來做過負荷保護，因此其動作電流Iop3，應躲過線路的最大負荷電流，即計算電流I30滿足下列條件：Iop3≥KrelI30式中，Krel為可靠系數。KrelI30==（4）電壓斷路器斷流能力校驗，其極限分段電流Ioc應不小于通過它的最大三相短路電流周期分量有效值I，即Ioc ≥II= 互感器的選擇1．電流互感器的選擇（1）電壓、電流的選擇電流互感器的額定電壓應不低于裝設地點電路的額定電壓；其額定一次電流應不小于電路的計算電流，而其額定二次電流按其二次設備的電流負荷而定，高壓側應選10KV。對于電流互感器的準確等級在這里不過多要求高壓側選1級。（2）短路動穩定度的校驗電流互感器的動穩定度的校驗，應滿足條件imax≥ ish因此imax≥（3）短路熱穩定校驗電流互感器的熱穩定校驗應滿足條件Itt≥I∞tima式中 It—電器的熱穩定試驗電流峰值；T— 電器的熱穩定試驗時間Tima= tk= top+ toc斷路器短路時間一般取Toc= 由基礎資料得短路保護裝置最長動作時間為 top=因此 Itt≥（+）=（KA）由以上資料得，選用的高壓電流互感器為SDH150/5型，額定一次電流為300A，額定電壓為10KV，imax=50KA, Itt=211表212 低壓側的電流互感器選用情況設備無功補償線路（121）補充電流互感器SDH400/5A兩路進線，四處無功補償，21回路。空氣開關導開關QSA400斷路器SSM31H225/3P電流互感器SDH250/5A電流交換器EB4037A2．電壓互感器的選擇因為電壓互感器的選擇電流互感器選擇原則大致上相同，電壓互感器其二次側的電壓一般為100V，只要滿足準確等級，在此選1級，并且電壓互感器的一、二側裝有熔斷器保護，因此不需要進行短路動穩定度和短路熱穩定度的校驗。故電壓互感器的具體選擇在此不在詳述。選擇的具體型號高壓電壓互感器為JDZ—10。 導線的選擇 作為供配電裝置的母線主要和鋁作成，銅的電阻率低，機械強度大，抗腐蝕行好，是很好的母線材料，但銅的價格較貴，銅母線很少采用，一般采用鋁母線。匯流母線及較短導線按導線長期發熱允許電流選擇外，其余導線的截面一般按經濟電流密度選擇，考慮到濟濟、簡