10kv變電所電氣一次部分初步設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 開關觸頭的接觸電阻等，因為這些電阻對低壓短路電流都有影響。6．計算某一電壓等級的短路電流時，應用平均電壓。7．計算高壓系統短路電流時，一般采用有名值方法計算，即電壓V，電流kA，電阻。在進行計算電力系統短路電流時，首先應對短路賄賂中高壓系統，變壓器，線路，開關設備等電路；元件的電阻進行計算。電力系統高壓側電抗可按： X=U2/S其中X為電力系統電抗值，單位為； U為電力系統額定電壓，單位為kV；電力系統額定一般電壓為10kV，35kV，110kV，220kV等； S為電力系統短路容量，電位為MVA。步驟： 先將電路接線圖化簡為阻抗圖（必須為最簡形式的），根據阻抗圖中的的阻抗值和已知條件算出計算電抗Xgs和基準電流Irg通過Xgs查表得到0秒時刻和4秒時刻的電流值分別為I0*和I；然后通過公式算出暫態電流I0，穩態電流I*，沖擊電流Ich和短路容量S’’。 變電所三相短路電流計算（計算部分見附錄3）D1 短路點：I0=I1+I02=+=I*=I*1+I*2=+=Ich=Ich1+Ich2=+=S’’=S’’1+S’’2=+=D2短路點：I0=I03+I04=I*=I*3+I*4=Ich=Ich3+Ich4=S’’=S’’3+S’’4=D3短路點：I0= I05+ I06=I*=I*5+I*6=Ich=Ich5+Ich6=S’’=S’’5+S’’6=第五章 電氣設備選擇 電氣設備選擇一般條件盡管電力系統中各種電氣設備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。電氣設備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態來校驗熱穩定和動穩定。1．按正常工作條件選擇電氣設備(1)額定電壓電氣設備所在電網的運行電壓因調壓或負荷的變化，有時會高于電網的額定電壓，故所選電氣設備允許的最高工作電壓不得低于所接電網的最高運行電壓。通常，～，而電氣設備所在的電網的運行電壓波動。因此，在選擇電氣設備時，一般可按照電氣設備的額定電壓Un不低于裝置地點電網額定電壓Uns的條件選擇，即： （51）(2)額定電流電氣設備的額定電流IN是指在額定環境溫度下，電氣設備的長期允許電流。IN應不小于該回路在各種合理運行方式下的最大持續工作電流Imax,即： （52）(3)環境條件對設備選擇的影響當電氣設備安裝地點的環境條件如溫度、風速、污穢、海拔高度、地震強度和覆冰厚度等超過一般電氣設備使用條件時，應采取措施。一般非高原型的電氣設備使用環境的海拔高度不超過1000m，當地區海拔超過制造廠家的規定值時，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降。一般當海拔1000～3000m范圍內，若海拔制造廠家規定值每升高100m，則電氣設備允許最高工作電壓要下降1%。當最高工作電壓不能滿足要求時，應采用高原型電氣設備，或采用外絕緣提高一級的產品。對于110kV及以下電氣設備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。(1)短路熱穩定校驗短路電流通過電器時，電氣設備各部件溫度應不超過允許值。滿足熱穩定的條件為： （53）式中 Qk為短路電流產生的熱效應； It、t為電氣設備允許通過的熱穩定電流和時間。(2)電動力穩定校驗電動力穩定是電器承受短路電流機械效應的能力，亦稱動穩定。滿足動穩定的條件為； （54）公式中ich和Ies分別為：短路沖擊電流和動穩定電流。以下幾種情況可不對熱穩定和動穩定進行校驗：①用熔斷器保護的電氣設備，其熱穩定有熔斷器的時間保證，故可不驗證熱穩定。②采用有限流電阻的熔斷器保護的設備，可不校驗動穩定。③裝設在電壓互感器回路中的裸導體和電氣設備可不校驗動、熱穩定。3．短路計算的條件為使所選電氣設備具有足夠的可靠性、經濟性、和合理性，并在一定時期內適應電力系統發展的需要，作驗算用的短路電流應按下列條件確定：①容量和接線。按本工程設計最終容量計算，并考慮電力系統遠景發展規劃；其接線采用可能發生最大短路電流的正常接線方式，但不考慮在切換過程中可能短時并列的接線方式。②短路種類，一般按三相短路驗算，若其他種類短路較三相短路嚴重時，則應按照最嚴重的情況考慮。③計算短路點，在計算電路圖中，同電位的各短路點的短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點的位置不同而不同。在校驗電器和載流導體時，必須確定電氣設備和載流導體處于最嚴重情況的短路點，使通過的短路電流校驗值為最大。4．短路電流計算時間驗算熱穩定的短路計算時間tk為繼電保護動作時間tpr和相應斷路器的全開斷時間tbr之和，即 tpr一般取保護時間的后備保護動作時間，這是考慮到主保護有死區或拒動；而tbr是指對斷路器的分閘脈沖傳送到斷路器操作機構的跳閘線圈時起，到滅弧觸頭分離后的電弧完全熄滅為止的時間段。 10kV配電裝置電氣設備選擇1．斷路器的選擇[9]：(1)額定電壓：10kV(2)額定電流：I ＞Imax 其中I為額定電流，Imax為10kV側的最大工作電流 。 通過額定電壓和最大工作電流選擇了SN1010III型號斷路器參數如下表51所示：表51 SN1010III型斷路器參數型號 技術參數額定電流（A）額定開斷電流 （A）峰值耐受電流（kA）短時耐受電流（4s）（kA）合閘時間SN1010III12504012540(3)校驗：額定電流為1250kAI=1250＞Imax=1109A額定開斷電流的校驗：10kV側的穩態電流為I*=SN1010III型斷路器的額定開斷電流為40kA＜40kA符合要求。①動穩定校驗：10kV側短路沖擊電流為Ich=SN1010III型斷路器的耐受峰值電流為125kA＜125kA符合要求。②熱穩定校驗10kV側的短路熱容量為：SN1010III型斷路器的4s熱穩定電流為：40kAIt2t=4024=6400 kA2SQk＜ It2t符合要求。③溫度校驗SN1010III型斷路器的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。符合要求。2．隔離開關的選擇：(1)額定電壓：10kV(2)額定電流：I＞Imax 其中I為額定電流，Imax為10kV側的最大工作電流 。 通過額定電壓和最大工作電流選擇了GN1910型號隔離開關參數如下表52所示：表5２　GN1910隔離開關參數型號 技術參數額定電流（A）峰值耐受電流（kA）短時耐受電流（4s）（kA）GN1910125010040(３)校驗：額定電流為1250kAI=1250＞Imax=1109A①動穩定校驗：10kV側短路沖擊電流為Ich=GN1910型隔離開關的耐受峰值電流為100kA＜100kA符合要求。②熱穩定校驗10kV側的短路熱容量為：GN1910型斷路器的4s熱穩定電流為：40kAIt2t=4024=6400 kA2SQk＜ It2t符合要求。③溫度校驗GN1910型隔離開關的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。符合要求。3．母線的選擇：(1)　其中Ig為負載的長時最大工作電流，若進線在母線中間時，～。根據最大長時電流選擇母線：LJ500mm2型號的母線，它在70℃時的長時電流為1023A，得： Iy＞Ig符合要求。(2)校驗：熱穩定校驗：40℃時的C為95則：S=500mm2＞Smin = mm2符合要求。4．電流互感器的選擇(1)額定電壓：10kV最大電流：通過額定電壓和最大工作電流選擇了LFZ10型號電流互感器參數如下表53所示：表53 LFZ10型號電流互感器參數型號 技術參數額定電流比（A）次級組合1S熱穩定倍數動穩定倍數LFZ10100075135(2)校驗：額定電流為1000AI=1000A＞Imax=①動穩定校驗：10kV側短路沖擊電流為Ich=則Ich=＜符合要求。②熱穩定校驗10kV側的短路熱容量為LFZ10型號電流互感器的1s熱穩定電流倍數為：75＜5625 符合要求。③溫度校驗LFZ10型號電流互感器的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。符合要求。 5．避雷器的選擇(1)額定電壓：10kV那么選擇的避雷器的額定電壓為：取避雷器的額定電壓為17kV(2)持續運行電壓相對地面的最高電壓為： (3)標稱放電電流 一般情況下10kV的標稱放電電流取5kA(4)雷電沖擊殘壓其中BIL為10kV變壓器額定雷電沖擊外絕緣耐受峰值電壓為75kV，[6]。(5)陡波沖擊電流的殘壓其中BIL’為10kV側內絕緣截斷雷電沖擊耐受電壓為85kV。(6)操作沖擊電流下殘壓其中SIL為10kV側變壓器操作波試驗電壓為60kV。根據上述計算的數據選擇Y5WS517/50L型避雷器,參數如下表54所示：表54 Y5WS517/50L型避雷器的參數型號技術參數系統額定電壓（kV）避雷器額定電壓（kV）避雷器持續運行電壓（kV）陡波沖擊電流下殘壓峰值（kV）雷電沖擊電流下殘壓峰值（kV）操作沖擊電流下殘壓峰值（kV）Y5WS517/50L1017506．中性點避雷器的選擇(1)額定電壓：10kV10kV側中性點為不固定接地，中性點額定電壓為：取避雷器的額定電壓為17kV(2)持續運行電壓相對地面的最高電壓為： (3)標稱放電電流一般情況下10kV側中性點的標稱放電電流取5kA(4)雷電沖擊殘壓，則可以選擇雷電沖擊電流下殘壓為小于45kV的避雷器。 (5)操作沖擊電流下殘壓 其中SIL為10kV側變壓器操作波試驗電壓為60，根據上述計算的數據選擇Y5WZ217/45型避雷器參數如下表55所示：表55 Y5WZ217/45型避雷器參數型號技術參數系統額定電壓（kV）避雷器額定電壓（kV）避雷器持續運行電壓（kV）雷電沖擊電流下殘壓峰值（kV）操作沖擊電流下殘壓峰值（kV）Y5WZ217/45101745427．電壓互感器的選擇(1)型式：采用單相澆注絕緣式電壓互感器，作電壓、電能測量及單向接地保護用及繼電保護用。(2)電壓：額定一次電壓：U1n=10kV額定二次電壓：U2n=(3)準確等級:用于保護、測量、計量用。(4)型號：JDZX9－10額定變比： 35kV配電裝置電氣設備選擇1．斷路器的選擇[9]：(1)額定電壓：35kV(2)額定電流：I＞Imax 其中I為額定電流，Imax為35kV側的最大工作電流 。通過額定電壓和最大工作電流選擇了SW435I型號斷路器參數如表56所示：表56 SW435I型號斷路器參數型號 技術參數額定電流（A）額定開斷電流 （A）峰值耐受電流（kA）短時耐受電流（4s）（kA）合閘時間SW435I12502542(3)校驗：額定電流為1250kAI=1250＞Imax=792A額定開斷電流的校驗：35kV側的穩態電流為I*=SW435I型斷路器的額定開斷電流為25kA＜21kA符合要求。①動穩定校驗：35kV側短路沖擊電流為Ich=SW435I型斷路器的耐受峰值電流為42kA＜42kA符合要求。②熱穩定校驗35kV側的短路熱容量為：SW435I型斷路器的4s熱穩定電流為：It2t=4=1089 kA2SQk＜ It2t符合要求。③溫度校驗SW435I型斷路器的允許使用溫度為40℃～40℃，變電所的自然條件為21℃～35℃。符合要求。2．隔離開關的選擇：(1)額定電壓：35kV(2)額定電流：I＞Imax 其中I為額定電流，Imax為35kV側的最大工作電流 。通過額定電壓和最大工作電流選擇了GW435型號隔離開關參數如表57所示：表57 GW435型號隔離開關參數型號 技術參數額定電流（A）峰值耐受電流（kA）短時耐受電流（4s）（kA）GW435125050(3)校驗：額定電流為1250kAI=1250＞Imax=792A①動穩定校驗：35kV側短路沖擊電流為Ich=GW435型隔離開關的耐