《變電站電氣設(shè)備的選擇》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《變電站電氣設(shè)備的選擇（20頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、變電站電氣設(shè)備的選擇變電站電氣設(shè)備的選擇1.1、概述1.1、概述導(dǎo)體和電器的選擇是變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)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)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定后選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下

2、都能保持正常運(yùn)行。1.1.1、電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則1.1.1、電氣設(shè)備選擇的一般規(guī)則1、所選設(shè)備應(yīng)能滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；在滿足可靠性要求的前提下，應(yīng)盡可能的選用技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備，使其具有先進(jìn)性；2、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件對設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)；3、所選設(shè)備應(yīng)予整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致；4、同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；5、選用新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)過上級批準(zhǔn)。1.1.2、電氣選擇的條件1.1.2、電氣選擇的條件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(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選

3、擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥的采用新技術(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。電器要能可靠的工作，必須按正常條件下進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。1、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備(1)額定電壓和最高工作電壓所選用的電器允許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓，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(shí)為 1.15UN；額定電壓是 330500KV 時(shí)是 1.1UN。而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 Usm 一般不會超

4、過電網(wǎng)額定電壓的 1.1UNs，因此在選擇電器時(shí)，一般可按電器額定電壓 UN 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 UNS 的條件選擇,即：UNUNs。(2)額定電流電器的額定電流 IN 是指在額定周圍環(huán)境溫度。下，電器的長期允許電流。IN 不應(yīng)該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 Imax，即IN Imax 由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低 5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的 Imax 為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的 1.05 倍；若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，Imax 應(yīng)按過負(fù)荷確定；母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的 Imax；母線分段電抗器的 Imax

5、應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的 50%80%；出線回路的 Imax 除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其他回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。此外，還與電器的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對電器進(jìn)行種類和形式的選擇。(3)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核在選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)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，地震列度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。我國目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度 040，如周圍環(huán)境溫度高于40（但60）時(shí)，其允許電流一般可按每增高 1，額定電流減少 1.8進(jìn)行修正

6、，當(dāng)環(huán)境溫度低于40時(shí)，環(huán)境溫度每降低 1，額定電流可增加 0.5，但其最大電流不得超過額定電流的 20%。2、按短路狀態(tài)校驗(yàn)(1)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過電器時(shí)，電器各部分的溫度應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為：It2 t Q k式中 Q k 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(shí)間。(2)電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為：I esI sh式中；I sh短路沖擊電流有效值；I es電器允許 的動(dòng)穩(wěn)定電流的有效值；1.2、高壓斷路器選擇1.2、高壓斷路器選擇斷路器的選擇，除滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮到要

7、便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面都比較后才能確定。根據(jù)目前我國斷路器的生產(chǎn)情況，電壓等級在 10KV220KV 的電網(wǎng)一般選用少油斷路器，而當(dāng)少油斷路器不能滿足要求時(shí)，可以選用 SF6 斷路器。斷路器選擇的具體技術(shù)條件如下：額定電壓校驗(yàn)：UNUNs （4-1）額定電流校驗(yàn)：INImax （4-2）開斷電流：INbrI （4-3）動(dòng)穩(wěn)定：iesish （4-4）熱穩(wěn)定：It2t Qk （4-5）1.2.1 220KV 出線、主變側(cè)1.2.1 220KV 出線、主變側(cè)（1）、主變斷路器的選擇與校驗(yàn)流過斷路器的最大持續(xù)工作電流 AINNUS6.17322036300005.1305.1max具

8、體選擇及校驗(yàn)過程如下：1.額定電壓選擇：UNUNs=220KV2.額定電流選擇：INImax=173.6A 3.開斷電流選擇：INbrI=7.177KA選擇 LW1220/2000，其 LW1220/2000 技術(shù)參數(shù)如下表：極限通過電流 KA熱穩(wěn)定電流 KA型號額定電壓 KV額定電流 A額定斷流量 KA峰值4SLW1220/2000220200031.58031.51.校驗(yàn)熱穩(wěn)定，電弧持續(xù)時(shí)間取 0.06S，后備保護(hù)為 0.5SSttTbkd56.05.006.0jsSkATIQjs222d041.47356.029.064SkArIQt222r3969431.5即 Qr Qd，滿足要求。5

9、.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich idwich=18.301 Qd，滿足要求。5.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich idwich=25.677 Qd，滿足要求。5.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich idwich=99.96 Qd，滿足要求。5.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich idwich=18.301 Qd，滿足要求。5.校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ich idwich=25.677 Imax。熱穩(wěn)定校驗(yàn)。正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度：2021414.440(7040)52.52189.4C2m axal02alI（-）I查發(fā)電廠電氣部分表 C=93，則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面為：622min12898.306 101.41444.993kfQ kSmmmmC200

10、0滿足熱穩(wěn)定要求。6)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)相間距 a=0.25m 沖擊電流 ish=51KA單位長度上的相間電動(dòng)力:27271510001.73 101.73 101799.892/0.25pfshfiN Ma 22630.008 0.12542 1033bhWm226661799.892 1.26.2 1010101042 10phphf LPaW70母線同相條間作用應(yīng)力計(jì)算如下：8280.0640.061258 125bbbhbh由導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線查得 K12=0.23282812112.5102.5 0.23 510001018690.008bshfK iPab1.2/30.4bLm其中，而條間應(yīng)

11、力為2262266661869 0.418.69 1022 0.0080.1256.2 1018.69 1024.89 1070 10bbbphbf LPab hPaPa由以上可知滿足要求。1.6.4 變壓器 220KV 側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積：AINNUS664.330220363000232max查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng) Tmax=3600h 時(shí)，經(jīng)濟(jì)電流密度21.3AJmm，則2mI944.88726.831.3axJSmmJ查閱資料選取 LJ-800 鋁絞線。當(dāng)環(huán)境溫度為 40時(shí)080400.7278025alalK （考慮日照影響：取 80）按長期發(fā)熱允許電流

12、校驗(yàn)：40max0.727 13771001944.88alcalIK IAIA滿足要求。2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度2002944.8840(8040)75.61001alc2m ax2alI（）IminKfQ KSC查表得：C=85 1fK62min115.743 101126.570085KfQ KmmSC8滿足熱穩(wěn)定要求。選擇 LG-800 鋁絞線符合要求。1.6.5 變壓器 110KV 側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)體截面積：mI992.02axA查經(jīng)濟(jì)電流密度曲線，當(dāng)max4600Th時(shí)，J=1.07A/mm2，則：2max9929271.07JISmmJ查閱資料選

13、取 LGJK-1250/150 擴(kuò)徑鋼芯鋁絞線。長期允許載流量（考慮日照）：1430A 當(dāng)環(huán)境溫度 40時(shí)080400.7278025alalK（考慮日照影響：取 80）按長期發(fā)熱允許電流校驗(yàn)：40max0.727 14301039.61992alcalIK IAIA滿足要求。2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)，正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度22max0022992()40(8040)761039.61alalIcIminKfQ KSC查表得：C=85 1fK62min179.831 101157.7785KfQ KmmSC1250滿足熱穩(wěn)定要求。選擇 LGJK-1250/150 鋼芯鋁絞線符合要求。1.6.6 變壓器 10

14、KV 側(cè)引接線的選擇與校驗(yàn)10KV 母線最大持續(xù)工作電流：max1.05 35I1414.43 10.5A查表：298.0mmAJ 導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)面積：2max1414.41443.260.98jISmmJ查表選取二條mmmm 10125矩形硬鋁導(dǎo)體平放：豎放允許電流：3152A集膚效應(yīng)系數(shù)：Kf=1.45當(dāng)環(huán)境溫度 40，溫度修正系數(shù)：K=0.8240max0.82 31522553.121414.4alcalIK IAIA熱穩(wěn)定校驗(yàn)：正常運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度：22max00221414.4()40(7040)46.043152alalIcI查表得：C=95。則滿足短路時(shí)發(fā)熱的最小導(dǎo)體截面積：622mi

15、n14898.306 101.451547.132250095kfQ KSmmmmC滿足條件。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：相間距 a=0.25m10KV 側(cè)短路沖擊電流：ish=51KA母線相間應(yīng)力：2277510001.73 101.73 101799.892/0.25shphifN ma22630.01 0.12552.083 1033bhWm2261799.892 1.24.98 101010 0.000052083phphfLPAW母線同相條間作用應(yīng)力計(jì)算如下：102100.080.07412510 125bbbhbh由導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線查得 K12=0.24282812112.5102.5 0.24

16、510001015610.01bshfK iPab其中1.2/30.4bLm，而條間應(yīng)力為2262266661561 0.410 1022 0.010.1254.98 1010 1014.98 1070 10bbbphbf LPab hPaPa滿足要求。所以選擇：2 條mmmm 10125矩形硬鋁導(dǎo)體滿足條件。1.7 電氣設(shè)備選擇一覽表斷路器、隔離開關(guān)選擇結(jié)果表電壓等級支路名稱斷路器型號隔離開關(guān)型號220kV所有支路LW1-220/2000GW4-220/2000110kV所有支路LW6-110/3150GW4-110/250010kV所有支路XGN2 10Z 型高壓成套開關(guān)柜電壓互感器、電流

17、互感器選擇結(jié)果表電壓等級支路名稱電壓互感器型號電流互感器型號220kV母線、主變TYD-220 220/3/0.1/3/0.1kVLCW-220 4300/5A220kV出線TYD-220220/3/0.1/3/0.1kVLB-220W 2600/5A110kV母線、主變TYD-110 110/3/0.1/3/0.1kV LCWDL-110 2600/5A110kV出線TYD-110110/3/0.1/3/0.1kVLB-110W 2600/5A10kV母聯(lián)、主變JDZJ-1010/3/0.1/3/0.1/3kVLMZD1-10 3000/5A10kV出線、電容器LZZBJ9-12 400/5母線選擇結(jié)果表電壓等級支路名稱導(dǎo)線型號220kV母線LGJ-800/100110kV母線LGJ-630/5510kV母線2(LMY-12510)220kV主變LJ-800110kV主變LGJK-1250/15010kV主變2(LMY-12510)