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文檔簡介
1、<p><b> 緒 論</b></p><p><b> 概述 </b></p><p> 稱套配電裝置又叫成套配電柜,也是以開關(guān)為主的成套電器,故也俗稱開關(guān)柜。它用于配電系統(tǒng),作為接受與分配電能之用。據(jù)電壓高低,它可分為高壓開關(guān)柜和低壓開關(guān)柜兩大類:按裝置地點的不同,又分戶外式與戶內(nèi)式( 10 kv 及以下的多采用戶內(nèi)式);按
2、開關(guān)電器是否可以移動,又可分為固定式和手車式??梢?,高壓開關(guān)柜是成套配電設(shè)備的一種,是有由制造廠成套供應(yīng)的高壓配電裝置。在這種封閉或半封閉的柜中可裝設(shè)各種高壓電器、測量儀表、保護電器和控制開關(guān)等等。通常一個柜就構(gòu)成一個單元回路(必要時也可用兩個柜),所以一個柜也就成為一個間隔。使用時可按設(shè)計的主回路方案,選用適合各種電路間隔的開關(guān)柜,然后使可組成整個高壓配電裝置。也具有占地少、安裝使用及維護檢修方便,適于大量生產(chǎn)等特點,故應(yīng)用很廣泛。&
3、lt;/p><p> 高壓開關(guān)柜種類較多,分類方法亦有多種:按斷路器的安裝方式可分為固定式和手車式兩大類;按柜體結(jié)構(gòu)型式可分為開啟式與封閉式兩種;還可分為一般環(huán)境和特殊環(huán)境用(后者包括礦用、化工用、高海拔地區(qū)用等)。</p><p> 按電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T404-1997的定義,高壓開關(guān)柜(high-voltage switchgear panel)是指由高壓斷路器、負荷開關(guān)、接觸器、高
4、壓熔斷器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器及站用電變壓器,以及控制、測量、保護、調(diào)節(jié)裝置,內(nèi)部連接件、輔件、外殼和支持件等組成的成套配電裝置。這種裝置的內(nèi)部空間以空氣或復(fù)合絕緣材料作為介質(zhì),用作接受和分配電網(wǎng)的三相電能。 </p><p><b> 高壓開關(guān)柜的類型</b></p><p> 高壓開關(guān)柜是3-35kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備的俗稱,它是3-35kV電網(wǎng)中最大
5、面積是配電設(shè)備。</p><p> 由于國內(nèi)外市場需求的日益多樣化和國外代以先進技術(shù)的不斷引進,20世紀(jì)80年來。國內(nèi)電器制造行業(yè)推出了幾十種型號的高壓開關(guān)柜產(chǎn)品,打破了高壓開關(guān)柜過去幾十年一直以少油斷路器為主開關(guān)的GG-1和有限的幾種手車式開關(guān)柜的落后局面。新推出的高壓開關(guān)柜所配的主開關(guān)元件有真空斷路器、SF6斷路器、負荷開關(guān)、接觸器和熔斷器。</p><p> 高壓開關(guān)柜按柜內(nèi)主元
6、件的安裝方式分為固定式和移開式,簡稱固定柜和手車柜。移開式高壓開關(guān)柜又根據(jù)手車的位置分落地式和中置式兩種。按安全等級分為鎧裝式、間隔式和箱式。按柜內(nèi)主絕緣介質(zhì)分為空氣絕緣柜和氣體絕緣柜(充氣柜)。</p><p> 按柜內(nèi)主元件的種類分為以下幾類:</p><p> ?。?)通用型高壓開關(guān)柜:以空氣為主絕緣介質(zhì),主開關(guān)元件為斷路器的成套金屬封閉開關(guān)設(shè)備,既斷路器柜。</p>
7、<p> (2) F—C回路開關(guān)柜:主開關(guān)元件采用高壓限流熔斷器(fuse)—高壓接觸器(contactor)組合電器。</p><p> ?。?)環(huán)網(wǎng)柜:主開關(guān)元件采用負荷開關(guān)或負荷開關(guān)—熔斷器組合電器,它們常用于環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng),故通常稱為環(huán)網(wǎng)柜。</p><p> 1.3 高壓開關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù)</p><p> 高壓開關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù)有以下
8、幾項:</p><p><b> ?。?)額定電壓:</b></p><p> (2)額定絕緣水平:用1min工頻耐受電壓(有效值)和雷電沖擊耐受電壓(峰值)表示;</p><p><b> (3)額定頻率;</b></p><p> (4)額定電流:指柜內(nèi)母線的最大工作電流;</p&g
9、t;<p> (5) 額定短路是耐受電流:指柜內(nèi)母線及主回路的熱穩(wěn)定度,應(yīng)同時指出“額定短路持續(xù)時間”,通常為4s;</p><p> ?。?)額定峰值耐受電流:指柜內(nèi)母線及回路是動穩(wěn)定度;紡護等級。 </p><p> ?。?)紡護等級。 </p><p> 表1.1為高壓開關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù)</p&g
10、t;<p> 表1.1 高壓開關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù)</p><p> 1.4 高壓開關(guān)柜的技術(shù)發(fā)展</p><p> 從20世紀(jì)60年代末期起,我國高壓開關(guān)行業(yè)開始自行設(shè)計高壓開關(guān)柜。自80年代以來,隨著引進消化國外產(chǎn)品,技術(shù)水平迅速提高,品種也迅速增加到幾十種,有間隔式,鎧裝式、箱式等開關(guān)柜:有可移動式,也有固定式柜:在移開式產(chǎn)
11、品中,不僅有落地式,也開發(fā)了中置式和雙層柜。同時還開發(fā)出在特殊場所,如鐵路、礦山使用的開關(guān)柜。目前我國高壓開關(guān)柜的技術(shù)水平可歸納為:</p><p> ?。?).產(chǎn)品容量增大。最大容量為:</p><p> 12kV柜:額定電流4000A,額定短路開斷電流63kV。</p><p> 40.5kV柜:額定電流2500A,額定短路開斷電流31.5kV。</p
12、><p> (2). 產(chǎn)品品種齊全,能滿足嚴(yán)酷條件、高寒、地震地區(qū)和礦山、鐵道部門使用。</p><p> (3). 可靠性提高,符合標(biāo)準(zhǔn)的金屬封閉式開關(guān)柜逐步替代了老產(chǎn)品。</p><p> ?。?). 應(yīng)用新工藝裝備的技術(shù)</p><p> 1)數(shù)控鈑金加工技術(shù)。已有數(shù)百家企業(yè)擁有數(shù)控加工設(shè)備“三大條件”,在此基礎(chǔ)上的柔性加工系統(tǒng),提高
13、了殼體尺寸精度和生產(chǎn)效率。 </p><p> 2)較先進的涂裝工藝設(shè)備。噴漆生產(chǎn)和噴粉工藝線使產(chǎn)品防護能力和外觀都有較大的提高。</p><p> 3)專用的母線加工設(shè)備。</p><p> 1.5 本課題的主要任務(wù)</p><p> 為了更好的說明高壓開關(guān)柜我選擇了三種類型的高壓開關(guān)柜(進線柜、
14、電能計量柜、F-C柜)的電氣進行設(shè)計。</p><p> ?。?)三種開關(guān)柜均采用中置移開式結(jié)構(gòu);</p><p> ?。?)進線柜采用真空斷路器,其操作機構(gòu)為電磁操作機構(gòu)或彈簧操動機構(gòu);其測量保護采用傳統(tǒng)的繼電器/儀表或微機型測量/保護裝置;</p><p> F-C柜為高壓電動機控制柜,要求具有相應(yīng)的控制功能;</p><p> (4
15、)變電站電壓為10kV,進線計算電流為200A,高壓母線三相短路電流周期分量為10kV。</p><p> 第2章 高壓開關(guān)柜一次接線設(shè)計</p><p> 2.1 開關(guān)柜的總體結(jié)構(gòu)(以中置式真空斷路器柜為例)</p><p> 以JYN2-10(Z)高壓開關(guān)柜為例,其結(jié)構(gòu)可分為柜體和手車兩部分。 手車為斷路器手車,主要的電器元件有斷路器(裝在小車上)、接地
16、開關(guān)和隔離靜觸頭座等。</p><p> 柜內(nèi)由接地的鋼板分隔成四個獨立的隔室:母線室、手車室、繼電器儀表室、電纜室。柜體的后下側(cè)成為電纜室,安裝有電纜和電流互感器。其上為主母線室。隔室之間有隔板隔開,以保障檢修時的安全。柜體前面是繼電器室和手車室。依續(xù)工作。靠推進機構(gòu)是裝有斷路器等的小車在導(dǎo)軌上前后運動。向內(nèi)推入能使斷路器上下兩個隔離動觸頭插入隔離靜觸頭座完成電路聯(lián)結(jié);反之,當(dāng)斷路器開斷電路后,將小車向外拉出
17、,隔離動、靜觸頭分開,形成明顯的隔離間隙,相當(dāng)于隔離開關(guān)的作用。利用專用的運載車,可將裝有斷路器的小車方便地推入或拉出柜體。</p><p> 當(dāng)斷路器出現(xiàn)嚴(yán)重故障或損壞時,同樣可使用專用的運載車將斷路器小車?yán)龉耋w進行檢修。也可換上備用的斷路器小車,推入柜體內(nèi)繼</p><p><b> 2.1.1基本要求</b></p><p> 高
18、壓開關(guān)柜設(shè)計,應(yīng)使得高壓開關(guān)柜正常運行、監(jiān)視和維護工作能安全方便的進行,維護工作包括:元件是檢修、試驗、故障的尋找和處理;</p><p> 對于額定參數(shù)和結(jié)構(gòu)相同而需要替代的元件應(yīng)能互換;</p><p> 對于可移開部件的高壓開關(guān)柜,如果可移開部件的額定參數(shù)和結(jié)構(gòu)相同則應(yīng)能互換;</p><p> 應(yīng)按當(dāng)?shù)厥褂脳l件校驗;</p><p&
19、gt; 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理;</p><p> 選擇的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù),并經(jīng)正試鑒定合格。</p><p> 2.1.2主回路方案的確定</p><p> 高壓開關(guān)柜的主電路也叫一次線路,它是根據(jù)電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的實際需要而確定的,每種型號的高壓開關(guān)柜的主電路方案少則幾十種,多則上百種,通常包括以下類別:所用變柜、計量柜、隔離柜、接地手
20、車柜、電容器柜、高壓電機控制柜(F-C柜)等。</p><p> 開關(guān)柜主電路方案組合要考慮的問題包括:(1)根據(jù)一次系統(tǒng)圖及其一次回路工作電流大小以及控制、保護、測量等要求,選擇相應(yīng)主電路方案的開關(guān)柜;(2)進出線類型以及開關(guān)柜之間的選擇。</p><p> 以JYN2-10(Z)高壓開關(guān)柜為例進行設(shè)計。</p><p> 2.2 真空斷路器柜</p&
21、gt;<p> 真空斷路器柜是裝有真空斷路器為主的開關(guān)柜,它配有專用的、帶有自由脫扣的操動機構(gòu),除了作為普通配電保護斷路器外,尤其適用于頻繁操作及故障較多的場合。由于真空斷路器具有可連續(xù)多次操作、開段性能好、滅弧迅速、運行維護簡單、滅弧室不需要檢修、無爆炸危險及噪聲低等良好的技術(shù)性能,并且有具有一定的經(jīng)濟性,近年來,在新設(shè)計的35kV及以下變電所中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p> 2.2.1
22、 一次接線</p><p> 10kV系統(tǒng)屬于中性點不接地式,亦稱中性點非有效接地系統(tǒng)。應(yīng)采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式,兩相互感器測量A、C相,斷路器柜的一次接線,如下圖2.1所示。</p><p> 圖2-1真空短路器柜的一次接線圖</p><p> 2.2.2 一次電器元件的選擇</p><p> 各功能單元主回路的導(dǎo)體(包
23、括主母線和分支母線)和串聯(lián)的元件(不包括有熔斷器連到電壓互感器或變壓器的短線連接),應(yīng)考慮該回路各元件參數(shù)的配合和該功能單元應(yīng)能通過所規(guī)定的額定電流和動、熱穩(wěn)定電流。在考慮母線的允許溫度或溫升時,應(yīng)根據(jù)觸頭、連接和與絕緣材料接觸的金屬部分的溫度或溫升的情況而定。</p><p> 高壓開關(guān)柜內(nèi)一次電器元件類型較多,同一類型的電器元件可選的品種也多,且型式多樣,在設(shè)計開關(guān)柜主電路方案和選用一次電器元件時,要綜合考
24、慮開關(guān)柜的性能要求、結(jié)構(gòu)與安裝布置、操作維護、通用性和電器元件的技術(shù)條件、性能參數(shù)、外形與安裝尺寸等因素。</p><p> 一.?dāng)嗦菲鞯姆N類和選擇</p><p> 高壓開關(guān)柜可選用是斷路器包括少油斷路器、真空斷路器、SF6斷路器等。少油斷路器曾經(jīng)一段時期在高壓開關(guān)柜中占統(tǒng)治地位,但隨著用戶對開關(guān)電器無油化要求的日益增強,少油斷路器的地位讓給真空斷路器。少油斷路器目前在高壓開關(guān)柜中用
25、的越來越少。當(dāng)然,為降低開關(guān)柜的造價,一些用戶還是選用少油斷路柜。SF6斷路器價格昂貴,除非有特殊要求的用戶(如發(fā)電廠),目前一般用戶選SF6斷路器柜還是比較少。所以,目前在高壓開關(guān)柜中,真空斷路器是主流。</p><p> 按設(shè)計要求選擇了真空斷路器(ZN-10C/630或ZN12-10I),由于真空斷路器具有可連續(xù)多次操作、開段性能好、滅弧迅速、運行維護簡單、滅弧室不需要檢修、無爆炸危險及噪聲低等良好的技術(shù)
26、性能,并且有具有一定的經(jīng)濟性,近年來,在新設(shè)計的35kV及以下變電所中得到了廣泛的應(yīng)用。但真空斷路器不足之處的分段感性負載時產(chǎn)生</p><p> 截流過電壓,為限制過電壓,對經(jīng)常分?jǐn)喔邏弘妱訖C或電弧爐變壓器等感性負載的真空斷路器必須配置專用的R-C吸收裝置或金屬氧化物避雷器。</p><p> 真空斷路器及電磁操動機構(gòu)的參數(shù)如下表2.1</p><p> 表
27、2.1 10kV真空斷路器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 二.電流互感器的種類和選擇</p><p> 對于測量和保護用的電流互感器,型號較多,可選LA、LZZB、AS12系列等。</p><p> 在此選擇了LZZB系列的電流互感器。有關(guān)參數(shù)如下表2.2。</p><p> 表2.2
28、 電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 2.2.3 母線的選擇與布置</p><p><b> 一.母線的類型</b></p><p> 開關(guān)柜中的母線分為兩部分:一是連通各柜的水平母線,稱為主母線,起集散電流的作用;二是各柜內(nèi)部垂直方向上聯(lián)接各電器元件的母線,稱為分支母線。</p><
29、p> 母線材料有鋁和銅兩種。常用的母線結(jié)構(gòu)形式與矩形、槽形和管形等。</p><p> 單片矩形導(dǎo)體具有散膚效應(yīng)系數(shù)小、散熱條件好、安裝簡單、連接方便等優(yōu)點,一般適用于工作電流≤2000A的回路中。多片矩形導(dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)比單片導(dǎo)體的大,所以附加損耗增大。因此載流量不是隨導(dǎo)體片數(shù)增加而成倍增加的,尤其是每相超過三片以上時,導(dǎo)體的集膚效應(yīng)系數(shù)顯著增大。在工程實用中多片矩形導(dǎo)體適用于工作電流≤4000A的回
30、路。當(dāng)工作電流為4000A以上時,導(dǎo)體則應(yīng)選用有利于交流電流分布比較均勻,散熱條件好,機械強度較高,安裝也不方便。</p><p><b> 二.母線規(guī)格的選擇</b></p><p> 母線的截面積,應(yīng)考慮現(xiàn)狀的負荷電流并顧及將來擴容的可能性。主母線的電流是由進線開關(guān)柜提供的,而進線開關(guān)柜負荷電流大小在選取斷路器參數(shù)時是預(yù)先確定了的,所以分支母線的截面原則上可按
31、斷路器額定電流的大小來選取,除非實際負荷電流甚小,且今后也不大可能在增加負荷的情況下才選擇小截面母線。</p><p> 開關(guān)柜中母線規(guī)格的選擇要考慮以下條件:</p><p> 按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許載流量選擇截面;</p><p><b> 熱穩(wěn)定性的效驗;</b></p><p><b> 動穩(wěn)定性的
32、效驗;</b></p><p><b> 導(dǎo)體共振的效驗。</b></p><p> 按設(shè)計要求選擇了30×4mm² 的配置。</p><p> 首先,按母線的額定電流及長期工作制備下的電流密度決定母線面積,再按銅母線標(biāo)準(zhǔn)選擇厚度及寬度,并檢驗?zāi)妇€在長期工作制下的穩(wěn)定溫升,及通過短路電流時的動熱穩(wěn)定性。&l
33、t;/p><p><b> 三.截面積(Sa)</b></p><p> Sa=IN/Ja [mm2] (2.1)</p><p> 式中 IN:母線額定電流(A)</p><p> Ja:母線電流密度(A/ mm2)取銅母線Ja=3 A/ mm2</p
34、><p> Sa=200/3=66.67 mm</p><p> 按銅母線標(biāo)準(zhǔn)選擇厚度(h)及寬度(b)</p><p> 取 h=4 mm b=30 mm Sa =120 mm2</p><p> 四.工作制下的穩(wěn)定溫升(Tw ) </p><p> Tw = IN2 R /KTSb
35、 (2.2)</p><p> 式中 R: 母線電阻 </p><p> 式中 Sb =母線散熱面積 Sb =2(h+ b)L=68mm²</p><p> 將JYN2-10母線有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式中</p><p>
36、 Tw = IN2 R /KTSb=36.88K (2.3)</p><p> 按GB736-74交流高壓電器在長期工作制的最大允許發(fā)熱溫度銅母線在環(huán)境溫度為40度的空氣中允許溫升為70K,此母線溫升合格.</p><p> 五.檢驗?zāi)妇€的熱穩(wěn)定性 </p><p> 通過短路電流時,母線的溫度(θk?。┛砂?/p>
37、下式計算</p><p> 式中 α0?。簻囟葹?度時母線材料的電阻溫度系數(shù)</p><p> θ0?。喊l(fā)生短路前母線的溫度</p><p> ρ0 :溫度為0度時,母線材料的電阻溫度系數(shù)</p><p> tk?。憾搪冯娏鞒掷m(xù)時間</p><p> jk?。憾搪冯娏髅芏?lt;/p><p&
38、gt; c :母線材料的比熱</p><p> r?。耗妇€材料的密度</p><p> JYN2-10母線的4S熱穩(wěn)定電流為10kA</p><p> α0=1/235 θ0=36.88+40=76.88 </p><p> ρ0=1.65×10-8</p><p> tk=4s
39、 jk=10×103/250×10-6=4×107A/mm2</p><p> r=8.9×103Kg/m3 將以上數(shù)據(jù)代入上式中</p><p> θk=103.50C</p><p> 按國標(biāo)1984-80的規(guī)定銅母線短路時通過短路電流時,極限允許溫度為300度,故此母線的熱穩(wěn)定性合格。</p>
40、<p> 六.檢驗?zāi)妇€的電動穩(wěn)定性</p><p> 首先計算母線通過動穩(wěn)定電流時,所受電動力,再按此電動力大小及分布情況,計算母線的內(nèi)應(yīng)力,應(yīng)不大于母線材料的許用應(yīng)力,最后,計算母線的固有振蕩頻率應(yīng)小于工頻交流電流頻率的兩倍,以免發(fā)生機械共振現(xiàn)象,滿足以上要求,則母線的電動穩(wěn)定性合格。</p><p> 動穩(wěn)定電流為25kA(峰值)</p><p&g
41、t; 三相母線平行排列,母線間距離</p><p> S=250mm,母線長度 L=1000mm</p><p><b> 計算回路系數(shù)Kc</b></p><p> ?。薱=2L/s×[(1+(s/l)2)0.5-s/l)] (2.4)</p><p> =2000/2
42、50[(1+(250/1000) 2)0.5-250/1000]</p><p><b> =6.24</b></p><p><b> 確定截面積系數(shù)λ</b></p><p> a=250mm b=30mm h=4mm b/h=7.5 </p><p> (a-b)/(b+h
43、)=(250-30)/(30+4)=6.47 (2.5)</p><p> 查電器學(xué)第13頁圖1-12得λ=1</p><p> 計算中間B相導(dǎo)體所受最大電動力FBM</p><p> FBM=0.866KCλI2cj×10-7 (2.6)&
44、lt;/p><p> =0.866×6.24×1×(25×103) 2×10-7</p><p><b> =337.74N</b></p><p> 計算B相導(dǎo)體所受內(nèi)應(yīng)力</p><p> ?。孪鄬?dǎo)體兩端固定,所受電動力為分布載荷,雖是不均勻分布載荷,但對導(dǎo)體中點是
45、對稱的,其彎矩最大點,仍為導(dǎo)體中點,故可按均勻分布載荷計算導(dǎo)體所受到電動力作用時的最大彎矩</p><p> Mmax=0.125ql2 q= FBM/l </p><p> 當(dāng)FBM=337.74N l=1m 時 q=337.74N/m</p><p> Mmax=0.125×337.74×12=4
46、2.22N.m</p><p> 彎曲應(yīng)力 σ= Mmax/W W: 母線抗彎截模量</p><p> 母線的排布是在一個平面內(nèi)平行排列,電動力與寬邊b平行,W可按下式計算:</p><p> W=b2h/6=302×10-6×4×10-3/6=0.6×10-6m3
47、(2.7)</p><p> σ=42.22/0.6×10-6=70.37×106Pa<銅母線的屈服強度</p><p> 銅母線屈服強度為σS=195×106 Pa,一般機械的屈服安全系數(shù)ns=1.2~2,若取ns=2則銅母線的許用應(yīng)力[σ]計算如下:</p><p> [σ]= σS/ns=195×106/2=
48、97.5×106 Pa (2.8)</p><p><b> σmax<[σ]</b></p><p> 銅母線在最大電動力作用下,其內(nèi)應(yīng)力小于許應(yīng)力,故機械強度合格。</p><p> 七.計算母線的固有振蕩頻率(f)</p><p> 交流電動力的交變頻率為電流的2倍。如
49、果電動力的頻率與導(dǎo)體系統(tǒng)的固有振蕩頻率相等,導(dǎo)體就會發(fā)生共振現(xiàn)象,這將對導(dǎo)體系統(tǒng)產(chǎn)生很大的破壞力。因此,最好使承受交流電動力的導(dǎo)體系統(tǒng)固有振蕩頻率低與電動力的頻率,以免與高次諧波電動力發(fā)生共振。</p><p> 對于單跨距母線其固有振蕩頻率可按下式計算</p><p> f=35/L2×(E JP/ M0) 0.5
50、 (2.9)</p><p> 式中 L:支持絕緣子跨距(m)</p><p> E: 導(dǎo)體的彈性模數(shù),對于銅導(dǎo)體E=1.13×1011Pa</p><p> JP: 垂直于彎曲方向軸的慣性矩(m4)</p><p> M0: 導(dǎo)體單位長度質(zhì)量(kg/m)</p><p>
51、 已知M0=30×4×10-6×8.9×103=1.068 kg/m</p><p> L=1 m JP=b3h/12=303×4×10-12 /12=0.9×10-8 m4</p><p> f=35/L2×(1.13×1011×0.9×10-8/1.068) 0.5
52、</p><p><b> =1080HZ</b></p><p> 母線其固有振蕩頻率大于電動力的頻率(100HZ),故不會引起機械共振。</p><p><b> 計量柜</b></p><p> 計量柜是用于計量電能的消耗量,每種型號都是有電能計量專用柜。它裝有三個儀表:有功電度表、無
53、功電度表和一個電壓表,并有一個電力定量器(DSK)。</p><p> 電能計量柜的基本要求參數(shù)</p><p> 額定電壓:整體式電能計量柜和計量互感器柜,以其主電路的額定電壓表示,有:0.38kv ,6kv , 10kv, 35kv。</p><p> 額定頻率為50Hz。</p><p><b> 額定電流:</
54、b></p><p> 1)整體式電能計量柜和計量互感柜,以其主電路的額定電流標(biāo)示,有:630A,800A,1000A三擋;</p><p> 2)計量儀表柜,以互感器的額定二次電流標(biāo)示,1A或5A.</p><p> ?。?)準(zhǔn)確等級:計量柜內(nèi)計量儀表的準(zhǔn)確級表示,有0.5級、1.0級兩級。</p><p> (5)綜合誤差:根
55、據(jù)電能計量裝置類別確定,有±0.70級、±1.20級兩級。</p><p> 2.3.2 電能計量柜的基本技術(shù)要求</p><p> ?。?)整體式電能計量柜,可由單個柜或幾個柜并列組合而成。其外形及結(jié)構(gòu)與相鄰的高、低壓開關(guān)成套設(shè)備協(xié)調(diào)配合。</p><p> ?。?)分體式電能計量柜,由單個柜或幾個柜組合而成。當(dāng)與高、低壓開關(guān)成套柜并列安裝
56、時,其外形及結(jié)構(gòu)應(yīng)相鄰的高、低壓開關(guān)成套設(shè)備協(xié)調(diào)配合。分離安裝的計量儀表柜,宜采用定型的柜作外殼。</p><p> ?。?)電能計量柜的防護等級不應(yīng)低于GB4208規(guī)定的IP20級。</p><p> ?。?)電能計量柜應(yīng)落地固定安裝,電能計量箱可以采用掛墻式安裝。</p><p> (5)計量電能互感器電路</p><p> 1)電能
57、表及其他設(shè)備。應(yīng)分別接于各自的專用二次繞組。</p><p> 2)二次負載不應(yīng)超過額定輸出。且不應(yīng)低于額定輸出的25%。</p><p> 3)計量電路,應(yīng)先經(jīng)實驗合格后再接入電能表。</p><p> ?。?)計量電壓互感器電路:</p><p> 1)電能表及其他設(shè)備。應(yīng)分別接于各自的專用二次繞組。</p><
58、p> 2)二次負載不應(yīng)超過額定輸出。且不應(yīng)低于額定輸出的25%。</p><p> 3)整體式電能計量柜計量互感器的二次側(cè)不應(yīng)裝設(shè)熔斷器(自動開關(guān))和串接隔離開關(guān)的輔助觸頭;計量互感器柜的出線側(cè)可以裝設(shè)快速熔斷器(自動開關(guān)),但不應(yīng)串接隔離開關(guān)的輔助觸頭。</p><p> 4)計量電路,應(yīng)先經(jīng)實驗盒后再接至電能表。</p><p> 5)計量電路不應(yīng)
59、作為輔助單元的供電電源。</p><p> 6)計量電路中應(yīng)裝設(shè)失壓計時器。</p><p> ?。?)二次導(dǎo)線不應(yīng)有中間接頭。多股導(dǎo)線的端頭應(yīng)搪錫。</p><p> (8)整體式電能計量柜應(yīng)裝設(shè)防止誤操作的安全聯(lián)鎖裝置。</p><p> ?。?)電氣接地應(yīng)符合安全技術(shù)規(guī)定。</p><p> ?。?0)信號燈
60、和按鈕的顏色應(yīng)采用:合閘為紅色,分閘為綠色。</p><p> ?。?1)計量電壓互感器的隔離開關(guān)操動機構(gòu)上應(yīng)裝設(shè)機械型子掛鎖。</p><p> ?。?2)電能計量柜的門上應(yīng)裝設(shè)機械型子彈門鎖和備有可鉛封的設(shè)施。</p><p> (13)儀表觀察窗應(yīng)采用無色透明的玻璃,面積應(yīng)滿足抄表和監(jiān)視的要求。</p><p> (14)電能計量柜
61、內(nèi)應(yīng)設(shè)置觀察和檢修用的照明燈具。</p><p> ?。?5)電能表應(yīng)固定安裝在電能夾具上。</p><p> ?。?6)可移動部件與固定部分間的連接導(dǎo)線中間不應(yīng)有接頭;經(jīng)常需要拆卸部件的連接導(dǎo)線,其長度有適當(dāng)裕度。</p><p> ?。?7)電能表安裝高度及間距:</p><p> 1)電能表距地面不應(yīng)低于600mm。</p>
62、;<p> 2)電能表與電能表之間的水平間距不應(yīng)小于80 mm.。</p><p> 3)電能表與試驗盒之間和垂直間距不應(yīng)小于40mm。</p><p> ?。?8)殼體和機械組件應(yīng)具 足夠的機械強度,在儲運、安裝、操作、檢修時不應(yīng)發(fā)生有害的變形。</p><p> (19)柜中各單元之間宜以隔板或以箱(盒)式組件區(qū)分和隔離。</p>
63、<p> ?。?0)柜式結(jié)構(gòu)的電能計量柜頂部應(yīng)設(shè)置吊裝用掛環(huán)。</p><p> ?。?1)電氣設(shè)備及部件應(yīng)選用符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。</p><p> ?。?2)電能計量柜應(yīng)做出廠檢驗和型式檢驗。</p><p> 2.3.3 一次接線</p><p> 10kV系統(tǒng)屬于小電流接地系統(tǒng)(系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接
64、地)因而使用三相兩元件電度表。計量柜的一次接線如下圖2.2所示</p><p> 圖2.2 計量柜一次接線圖</p><p> 2.3.4 一次電器元件的選擇</p><p> 一.電流互感器的種類和選擇</p><p> 對于測量和保護用的電流互感器,型號較多,可選LA、LZZB、AS12系列等。</p><p
65、> 在此選擇了LZZB系列的電流互感器。有關(guān)參數(shù)如下表2.3。</p><p> 表2.3 電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 二.電壓互感器的類型和選擇</p><p> 電壓互感器根據(jù)其接線方式可選相應(yīng)型號的產(chǎn)品。35kV高壓開關(guān)柜尤其是手車柜中的電壓互感器要求外形尺寸小,重量輕,環(huán)氧樹脂澆注全封閉,
66、目前有 JDZ8-35、JDZJ8-35、JDZX8-35等型號可供選擇。</p><p> 選擇了JDZ8-10型號的電壓互感器。有關(guān)參數(shù)如下。</p><p> 表2-4 電壓互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 三.高壓熔斷器的類型和選擇</p><p> 高壓熔斷器用于供電線路、電壓互感器、電力變壓器及電力電容器等電氣設(shè)備的短路
67、保護和連續(xù)過載保護。高壓熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、容易維護、使用方便的特點。</p><p> 熔斷器是熔管有三種形式:(1)形式A,不帶指示器,不帶撞擊器:(2)形式B帶指示器;(3)形式C,帶撞擊器。熔體是支撐是一個橫截面為星型的繞線體,石英砂填充熔管和熔體之間的空腔。撞擊器裝在熔體支架內(nèi)。當(dāng)熔斷器熔斷時,它動作,并承擔(dān)脫扣功能。當(dāng)熔斷器熔斷時,他同時作為可見指示器。</p><p&
68、gt; 國內(nèi)生產(chǎn)的限流熔斷器有RN-RN6,XRNT1/SBLAI、XRNTI/SFLAJ、XRNT2/FFLAJ、XRNT2、XRNT3、XRNM/WDF、XRNMI/WFF、XRNP、CEF12、SKDAJ、SFLAJ等。其中,RN2專用于保護電壓互感器。</p><p> 在此選擇了RN3戶內(nèi)熔斷器,主要技術(shù)參數(shù)如下表2.5。</p><p> 表2.5
69、 RN3戶內(nèi)熔斷器的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p><b> 2.4 F-C柜</b></p><p> F-C回路柜是由高壓限流熔斷器(Fuse)、高壓接觸器(Contactor)、集成化的多功能綜合保護裝置等組成的高壓開關(guān)柜。它具有占地面積小、壽命長、能頻繁操作、維護量少、維修強度低、防火性能好、噪音低、環(huán)保性能好、內(nèi)部故障概率小(由高壓限流熔斷器
70、的限流持性所決定)、使用經(jīng)濟等優(yōu)點。</p><p> F-C回路柜主要用于操作高壓電動機。高壓限流熔斷器獨特的開斷短路電流的能力,加上高壓接觸器適用于頻繁操作的特點,使得F-C回路開關(guān)柜在操作高壓電動機的場合被廣泛應(yīng)用。</p><p> 開關(guān)柜采用F-C回路后,大量的控制操作由高壓接觸器來完成,少量的保護功能由熔斷器來完成。這樣,在F-C柜中,各元件真正做到了物盡其用。</p
71、><p> F-C回路柜配裝的高壓接觸器有真空和SF6兩種類型。接觸器的普遍特點是:體積比較小,機械壽命和點壽命比較高。此外,智能化的高壓接觸已經(jīng)出現(xiàn),如對真空接觸器異常溫度升高的監(jiān)視,分合閘線圈斷線監(jiān)視及真空滅弧室的真空度劣化監(jiān)視等。</p><p> 由于高壓接觸器體積小,F(xiàn)-C柜可設(shè)計成雙層結(jié)構(gòu),一面柜可容納兩臺真空接觸器,成本低,使用經(jīng)濟,占地面積小。</p><
72、;p> F-C回路柜具有獨特是限制故障電流的功能,使是在使用F-C回路柜的系統(tǒng)中相應(yīng)電器和線路就不必要具有較大的故障承受能力,整個系統(tǒng)就因此而可以節(jié)省投資。采用F-C柜后,速斷保護由限流熔斷器完成,與使用斷路器配置繼電保護裝置相比,減少了中間時延。電流越大,限流熔斷器斷開故障電流的時間越短。當(dāng)短路電流達到7kA時,熔斷器的斷開時間將小于10ms。因此,F(xiàn)-C 柜對電機及電纜保護將更有利,其快速切斷特性將減少故障對電網(wǎng)的影響。&l
73、t;/p><p> 在F-C柜中,由于高壓限流熔斷器的限流作用,預(yù)期電流為40kA的短路電流被限制在峰值40kA以下,而該電流的持續(xù)時間又不大于10ms,這樣,電纜的截面積減少很多。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,使用F-C柜后,可節(jié)省電纜投資30%以上。</p><p> 2.4.1 一次接線</p><p> 該柜采用三相電流互感器,裝有RC過電壓吸收器和接地開關(guān),如下圖2.3
74、所示。</p><p> 圖2.3 F-C柜一次接線圖</p><p> 2.4.2 一次電器元件的選擇</p><p> 一.高壓限流式熔斷器的類型和選擇</p><p> 高壓限流式熔斷器利用過載和短路電流將熔體熔化后,由石英砂吸收弧能,冷卻、熄滅電弧。其熔體材料為純銅或純銀,額定電流較小是用線狀熔體,額定電流較大的用帶狀熔體
75、。</p><p> 限流熔斷器可以單獨使用,也可以與高壓負荷開關(guān)、高壓接觸器組合使用,取代某些場合用的斷路器。</p><p> 熔斷器是熔管有三種形式:(1)形式A,不帶指示器,不帶撞擊器:(2)形式B帶指示器;(3)形式C,帶撞擊器。熔體是支撐是一個橫截面為星型的繞線體,石英砂填充熔管和熔體之間的空腔。撞擊器裝在熔體支架內(nèi)。當(dāng)熔斷器熔斷時,它動作,并承擔(dān)脫扣功能。當(dāng)熔斷器熔斷時,
76、他同時作為可見指示器。</p><p> 國內(nèi)生產(chǎn)的限流熔斷器有RN-RN6,XRNT1/SBLAI、XRNTI/SFLAJ、XRNT2/FFLAJ、XRNT2、XRNT3、XRNM/WDF、XRNMI/WFF、XRNP、CEF12、SKDAJ、SFLAJ等。其中,RN2專用于保護電壓互感器。</p><p> 在此選擇了RN3戶內(nèi)熔斷器,主要技術(shù)參數(shù)如下表2.6。</p>
77、<p> 表2.6 RN3戶內(nèi)熔斷器的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 二.高壓接觸器的選擇</p><p> 高壓接觸器是一種高壓控制電器,主要用于對高壓電動機、變壓器、電容器等電氣設(shè)備進行控制和頻繁操作。高壓接觸器頻繁操作性能很好,最高的可達200萬次。</p><p> 高壓接觸器按絕緣介質(zhì)分,有空氣式
78、、真空式和SF6式三種類型;按電壓等級分3.6、7.2、12kV三種;按布置方式分有上下布置和前后布置兩種結(jié)構(gòu)。合閉保持方式有機械保持和電保持兩種。還有采用高性能永久磁鐵作鎖扣的,稱永磁保持。</p><p> 高壓真空接觸器和SF6接觸器具有壽命長、操作頻繁、安全可靠、體積下、重量輕、不污染環(huán)境、價格底和良好的開斷性能等一系列優(yōu)點。特別是高壓真空接觸器,有具有不爆炸及檢修方便的特點。</p>&
79、lt;p> 真空或SF6接觸器與高壓限流熔斷器等元件構(gòu)成的組合單元(F-C回路)在治金、化工、煤炭、港口等許多需要頻繁操作的場所大量采用。由于在不降低要求是情況下采用F-C柜比使用高壓真空斷路器、SF6斷路器至少節(jié)約一次性投資30%以上,節(jié)約長期性投資更可觀,有明顯的經(jīng)濟效益,故在此選擇電壓等級為12kV的高壓真空接觸器用于F-C回來開關(guān)柜中。</p><p> 三.電流互感器的種類和選擇</p&
80、gt;<p> 對于測量和保護用的電流互感器,型號較多,可選LA、LZZB、AS12系列等。</p><p> 在此選擇了LZZB系列的電流互感器。有關(guān)參數(shù)如下表2.7。</p><p> 表2.7 電流互感器的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 四.電壓保護裝置及接地開關(guān)的種類和選擇</p>&
81、lt;p> 電力系統(tǒng)的過電壓分為內(nèi)部過電壓(包括操作過電壓、弧光接地的過電壓、鐵磁諧振過電壓)和外部過電壓(雷擊過電壓)兩類。高壓開關(guān)柜根據(jù)其用途,應(yīng)配置相應(yīng)的過電壓保護裝置,用于防止雷電過電壓的高壓開關(guān)柜,可配閥式避雷器或氧化鋅避雷器(壓敏電阻避雷器);操作過電壓的防止,例如作為高壓電容器組投切、高壓電動機和電弧爐的切合等用途的高壓開關(guān)柜,可選配RC過電壓吸收器、氧化鋅避雷器等。</p><p> 在
82、此選擇了RC過電壓吸收器(LG型等)的電阻器與電容器串聯(lián)電路,用電容削平過電壓波,用電阻吸收能量,和一個JNZ-10Z/31.5接地開關(guān)。</p><p> 第3章 高壓開關(guān)柜二次接線設(shè)計</p><p> 3.1 真空斷路器柜二次電路設(shè)計</p><p> 二次回路是各類開關(guān)設(shè)備的一個重要組成部分,對于成套電器更是如此。成套電器的電氣回路由主回路和輔助回路(
83、即二次回路)構(gòu)成。</p><p> 二次回路圖是用規(guī)定的圖形符號和標(biāo)號將該回路中的所有元件相互連接,按照動作原理依次表示出來。二次回路圖按用途分包括原理圖和安裝接線圖兩類。原理電路圖用于表示儀表、繼電器、控制開關(guān)、信號位置、開關(guān)電器的輔助觸點等二次元件和操作電源相互之間的電氣連接、動作順序和工作原理。安裝接線圖用來表示二次元件之間連接關(guān)系,它是一種電氣施工圖,主要用于二次回路的安裝接線、線路檢查、維修和故障處
84、理。</p><p> 原理電路圖(或稱原理結(jié)線圖)有兩種繪制方法。一種繪制方式是將一個二次元件的各組成部分(例如繼電器的線圈和觸點)集中在一起,二次元件以整體的形式在電路中繪出,通常稱之為歸總式原理電路圖,簡稱原理圖。另一種繪制方式是將一個二次元件的各組成部分分別繪在其相應(yīng)的回路中,這種原理電路圖通常稱為展開式原理電路圖,簡稱展開圖。 JYN2-10(Z)高壓開關(guān)柜所采用的原理圖(附錄)繪制方法是展開式。&l
85、t;/p><p> 在二次回路的原理電路圖中,各種電器的觸點均按它們的正常狀態(tài)表示。所謂正常狀態(tài),是指開關(guān)電器在斷開位置和繼電器的線圈中沒有通電時的狀態(tài)。</p><p> 展開圖的特點是將交流回路與直流回路劃分開。交流回路又分為電流回路與電壓回路。直流回路分直流操作回路與信號回路等。閱讀展開圖的順序是:①先讀交流回路,后讀直流回路;②直流電流的流通方向是從左到右,即從正電源經(jīng)觸點至線圈回
86、到負電源;③元件的動順序是從上到下,從左到右。</p><p> 為了便于二次回路運行中的維護和檢修,在展開圖中,應(yīng)根據(jù)回路的不同用途進行標(biāo)號,如下表3.1。二次回路應(yīng)具有的功能:(1)斷路器控制回路,采用電磁操動機構(gòu),防跳躍;(2)信號回路,包括手車位置信號、斷路器位置信號(燈光監(jiān)視,且有閃光信號)、事故信號(采用光字牌); (3)繼電保護(過流和速斷); (4)電流監(jiān)視。</p><p&
87、gt; 表3.1 控制回路標(biāo)號組劃分表</p><p> JYN2-10高壓開關(guān)柜二次回路主要有以下過程:</p><p><b> ?、?合閘過程</b></p><p> 預(yù)備合閘,綠燈閃亮,紅燈不亮。合閘后,綠燈滅紅燈亮,表明合閘回路完好。</p><p><b&g
88、t; ?、?跳閘過程</b></p><p> 跳閘后,紅燈滅綠燈亮。</p><p> ?、?速斷保護和預(yù)告信號。</p><p> 速斷保護主要由電流互感器和中間繼電器完成。其工作過程:當(dāng)主電路出現(xiàn)短路故障時,電流石互感器檢測到的電流使KA1,KA2的線圈通電, KA1,KA2常開觸頭閉合,同時使KS1線圈通電,回路中YR(斷路器跳閘線圈)通電使
89、斷路器跳閘。相應(yīng)光字牌顯示故障信號。</p><p><b> ?、?過流保護。</b></p><p> 當(dāng)主電路發(fā)生過載故障時,KA3,KA4閉合。接通跳閘線圈,其原理基本與短路故障相同,KS2的閉合使信號光字牌顯示過載故障信號。</p><p><b> ?、?測量表計</b></p><p&g
90、t; 電流的測量由電流互感器和電流表完成.</p><p><b> ?、?手車位置信號</b></p><p> 手車有兩個位置:一個是工作位置,另一個是實驗位置.這兩個位置上都有行程開關(guān)。當(dāng)小車處在某一位置上時,行程常開開關(guān)閉合,使信號燈發(fā)光,從而顯示出不同的位置信號。JYN2-10(Z)高壓開關(guān)柜的二次電路圖見附圖</p><p>
91、 3.1.1 操動機構(gòu)</p><p> 斷路器的控制回路與斷路器的操動機構(gòu)幾操作電源密切相關(guān)。3~35kV斷路器使用的操動機構(gòu)有電磁式(CD)和彈簧式(CT)兩種,斷路器既可使用電磁操動機構(gòu),也可使用彈簧操動機構(gòu),電磁操動機構(gòu)必須使用直流操作電源,彈簧操作機構(gòu)可以用交流電源或直流電源。采用不同操動機構(gòu)時,控制電路有較大差別。兩種操動機構(gòu)的控制回路見附圖,以下對這兩種操動機構(gòu)有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)進行簡單介紹,如下表3.
92、2、表3.3和表3.4。</p><p> 表3.2 CD10型電磁操動機構(gòu)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 彈簧操動機構(gòu)是全稱是彈簧儲能式電動操作機構(gòu)。適于3~35kV斷路起使用的彈簧操動機構(gòu)(CT)有多種型號,其基本組成部件包括儲能彈簧、儲能維持裝置、凸輪連杠機構(gòu)、合閘維持和分閘脫扣等。由交直流兩用串勵電動機使合閘彈簧儲能,在合閘彈簧釋放儲能的過程中將斷路器
93、合閘。彈簧操動機構(gòu)可手動和電動分合閘,并可方便地實現(xiàn)自動重合閘,操作電源可以是交流和直流。</p><p> 表3.3 CT型彈簧操動機構(gòu)的儲能電機的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 表3-4 CT型彈簧操動機構(gòu)合閘電磁鐵的技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p> 3.1.2 二次電路設(shè)計</p><p
94、> 成套電器的電氣回路由主回路和輔助回路(二次回路)兩部分組成。二次回路有計量表計、繼電器、控制開關(guān)、信號器具等二次元件(二次設(shè)備)互相連接而成,它是低壓、小電流回路。</p><p> 成套電器中的二次回路可按以下方式分類:</p><p> ?。?) 按功能分:包括控制回路、計量回路、保護回路、信號回路等。</p><p> ?。?) 按操作電源種類分
95、,包括交流電壓回路、交流電流回路和直流回路。所謂操作電源,是指二次回路工作所謂需要的電源,有交流操作電源和直流操作電源兩大類,操作電源的電壓通常為220V或110V。對于成套電器中的二次回路,其直流操作電源由發(fā)電廠或變電所的直流電源系統(tǒng)提供,交流操作電源由成套電器中的互感器或發(fā)電廠、變電所的公共交流操作電源提供。</p><p> 3.1.3 二次元件的選擇</p><p> 二次回路
96、中的元器件的選擇:包括控制回路、測量回路、保護回路、信號回路等中的各個元件的選擇。</p><p> 一.光監(jiān)視中的信號燈及附加電路選擇</p><p> ?。?). 當(dāng)提示燈引出線上短路時,通過跳、合閘回路電流應(yīng)小于其最小動作電流及長期熱穩(wěn)定電流(一般不大于合閘線圈額定電流的10%來選擇)</p><p> ?。?). 當(dāng)電流母線電壓為95%額定電壓時,加在指示
97、燈的電壓一般為其額定電壓的60%~70%.</p><p> 實際上,現(xiàn)在又帶附加電阻的信號燈,這樣只需按額定電壓來選擇,常用的信號燈及其附加電阻的技術(shù)數(shù)據(jù)可通過查技術(shù)資料得到。</p><p><b> 二.二次元件的選擇</b></p><p> JYN2-10高壓開關(guān)柜主要的二次元件見附錄中元件明細表。</p><
98、;p> 三.二次回路配線的選擇</p><p> 開關(guān)柜中二次回路的導(dǎo)線采用單芯或多芯絕緣導(dǎo)線(也叫控制電纜),其截面積選擇方法如下:</p><p> ?。?)測量表計電流回路用絕緣導(dǎo)線的選擇</p><p> 測量表計電流回路用絕緣導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于2.5平方毫米,而電流互感器二次電流不超過5安,所以不需要按額定電流校驗。另外,按短路時校驗熱穩(wěn)定也是
99、足夠的,因此也不需要按短路時熱穩(wěn)定性校驗導(dǎo)線截面。</p><p> 絕緣導(dǎo)線芯線截面,按在電流互感器上的負荷不超過某一準(zhǔn)確等級下允許的負荷進行選擇。</p><p> ?。?)繼電保護裝置電流回路用絕緣導(dǎo)線的選擇</p><p> 保護裝置電流回路用絕緣導(dǎo)線截面的選擇,是根據(jù)電流互感器的10%誤差曲線</p><p><b>
100、 行的。</b></p><p> ?。?)電壓回路用絕緣導(dǎo)線的選擇</p><p> 電壓回路用絕緣導(dǎo)線按允許電壓損失來選擇線芯截面。</p><p> ?。?)控制與信號回路用絕緣導(dǎo)線的選擇</p><p> 控制、信號回路用的導(dǎo)線電纜芯,根據(jù)機械強度條件選擇,銅線芯線截面不應(yīng)小于1.5m㎡。合閘回路和跳閘回路流過的電流
101、較大,產(chǎn)生的電壓損失增大,為使斷路器可靠地工作,此時需根據(jù)線路允許電壓損失來校驗電纜芯截面。</p><p> 3.2真空斷路器柜二次電路安裝接線圖設(shè)計</p><p> 安裝接線圖簡稱接線圖.接線圖是用來表示成套裝置或設(shè)備中各元件之間連接關(guān)系的一種圖形。主要用于二次回路的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理。在實際應(yīng)用中,接線圖通常需要與原理電路圖、二次元件位置圖一起配合作用。接線
102、圖有時也與接線表配合使用。</p><p> 二次元件(設(shè)備)的表示方法</p><p> 由于二次設(shè)備都是從屬于某一次設(shè)備或線路的,而其一次設(shè)備或線路又是從屬于某一成套電氣裝置的,因此所有二次設(shè)備部必須按GB5094-85規(guī)定,標(biāo)明其項目種類代號,例如,儀表用P表示,電流繼電器用KA表示。</p><p><b> 接線端子的表示方法</b&
103、gt;</p><p> 在二次回路的安裝接線中,對于在同一屏(板、盤)上的二次元件之間的相互連接,直接用導(dǎo)線連接即可;而屏(板、盤)外的導(dǎo)線或設(shè)備與屏(板、盤)上的二次設(shè)備相連時,必須通過端子排。端子排由專門的接線端子板組合而成。</p><p> 接線端子板分為普通端子了、連接端子、試驗端子和終端端子等型式。普通端子板用來連接由屏(板、盤)外引至屏(板、盤)上或屏(板、盤)上引至屏
104、(板、盤)外。</p><p> 在接線端子中,端子排的文字代號為X,端子的前綴符號為“:”。實際上,所有二次元件上都有接線端子。接線圖上端子的代號應(yīng)與二次元件上端子標(biāo)志一致。如二次元件的端子沒有標(biāo)記時,應(yīng)在接線圖設(shè)定端子代號。</p><p><b> 連接導(dǎo)線的表示方法</b></p><p> 接線圖中端子之間的連接導(dǎo)線有以下兩種表
105、示方法:</p><p> 1)連續(xù)線表示方法:端子之間的連接導(dǎo)線實在的線條表示。</p><p> 2)中斷線表示法:端子之間的連接導(dǎo)線不連線條,而只在每一端子處標(biāo)明相連導(dǎo)線對方端子的代號,即采用“對面標(biāo)號法”(或稱“相對標(biāo)號法”)來標(biāo)注端子。</p><p> 用連續(xù)線來表示連接導(dǎo)線,如導(dǎo)線比較多時,就會使二次回路變得相當(dāng)繁復(fù),不易辨識。因此在不致引起誤解
106、的情況下,規(guī)定對用加粗的線條來表示導(dǎo)線組或電纜。但是還是不如用中斷線表示法簡明。因此,配電裝置二次回路的接線圖多用中斷線表示法即“對面標(biāo)號法”來繪制。這對安裝接線和維護檢修都很方便。</p><p> 附錄中JYN2-10高壓開關(guān)柜的接線圖就是用的中斷線表示法(即“對面標(biāo)號法”)。見附圖</p><p> 3.3 計量柜二次電路設(shè)計</p><p> 10kV
107、電網(wǎng)中使用的電能計量專用柜二次電路。它有三個儀表:有功電度表、無功電度表和一個電壓表,并有一個電力定量器(DSK)。DSK原理與功率表類似,它由供電部門設(shè)置一個最大功率值,當(dāng)用戶的負荷超過設(shè)定的最大功率值時,這一裝置即報警,并延時一定時間后使電源進線上的開關(guān)跳閘,切斷電源。</p><p> 二次回路的設(shè)計見附圖。</p><p> 第4章 高壓開關(guān)柜微機型綜合測量/保護裝置<
108、/p><p><b> 4.1 微機測量</b></p><p> 智能電器應(yīng)具有各電量的測量以及電能計量功能,并能通過LED顯示出來,完全取代傳統(tǒng)的測量和計量儀表。采用單片機對交流電壓和電流進行檢測,然后通過一定的算法,就可以實現(xiàn)對電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)等電參數(shù)的測量和計量功能。</p><p><b> 4.2
109、 微機保護</b></p><p> 微機保護不僅可以完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電保護裝置,而且可以在不添加硬件的情況下,實現(xiàn)各種性能更好的保護功能。對于35KV以下的系統(tǒng),最基本的保護是電流保護,只要檢測出故障電流,根據(jù)相應(yīng)的算法就可以實現(xiàn)高性能的電流保護。具有以下的特點:</p><p><b> ?。?)維修調(diào)試方便</b></p><p
110、> 比較于過去大量使用的整流型繼電保護裝置,微機保護裝置幾乎可以不用調(diào)試,微機保護對硬件和軟件都有自檢功能,裝置上電時,有故障就會立即報警,可以大大的減輕運行維護的工作量。</p><p><b> ?。?)可靠性高</b></p><p> 在各種保護方法中,考慮到了電力系統(tǒng)中的各種情況,具有很強的綜合分析和判斷能力。微機系統(tǒng)運行時,可以不斷進行自檢,因此
111、,可以立即檢查出微機保護內(nèi)部的大多數(shù)隨機故障,而采取適當(dāng)?shù)募m正措施。</p><p> ?。?)易于獲得各種附加功能</p><p> 由于計算機的通用性,因而在繼電保護硬件的基礎(chǔ)上,可以很多方便地通過增加軟件的方法獲得保護之外的功能。例如,保護的動作順序記錄,故障測距,底頻減載等。</p><p> ?。?)保護性能易于改善</p><p&g
112、t; 對于相同的硬件,可以通過算法的不同,實現(xiàn)不同的保護。這樣,也就可以通過改善算法來不斷完善保護性能,而不需要改善硬件。通過軟件算法的改善,可以較好的解決原有模擬繼電保護裝置無法解決的一些問題。</p><p><b> (5)便于遠方監(jiān)控</b></p><p> 目前的微機保護裝置均沒有通信接口,這樣可以方便地將各地保護裝置納入變電站綜合自動化系統(tǒng),可以實
113、現(xiàn)遠方修改定值與投切保護裝置。</p><p> 4.2.1 微機保護的硬件</p><p> 微機保護的硬件系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、主機系統(tǒng)和開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)等三部分,其框圖如圖4.1所示。</p><p> 圖4.1 微機保護硬件系統(tǒng)框圖</p><p><b> 一.?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)</b></p&g
114、t;<p> (1)電壓形成環(huán)節(jié) 其功能是將電流、電壓互感器二次側(cè)來的電流、電壓強電信號,變換為適合模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)的弱電信號,并使用微機保護的弱電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的強電系統(tǒng)隔離,且采取一定的過電壓保護和抗干擾措施,以保證安全,提高保護的可靠性。</p><p> (2)模擬量低通濾波器(ALF) 其功能是用來自電力系統(tǒng)的模擬信號中的高頻分量濾波掉,以降低采樣頻率值,從而降低對微機系統(tǒng)硬件過
115、高的要求。</p><p> (3)采樣保持器(S/H) 采樣就是CPU(中央處理器)每隔一定時間間隔讀取一次輸入的模擬信號數(shù)據(jù)。采樣保持器是主要功能是為了在模擬轉(zhuǎn)換(A/D)過程中保持輸入的模數(shù)信號不變,以滿足多路切換的要求。在微機保護中,它還須要保持各相電壓、電流之間的相位關(guān)系不變,以滿足同步采樣的要求。采樣保持器受CPU主機系統(tǒng)控制。</p><p> (4) 轉(zhuǎn)換開關(guān)(MPX
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