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文檔簡介
1、<p> 課題名稱:某樓宇配電系統(tǒng)一次部分設(shè)計</p><p><b> 畢業(yè)設(shè)計課題任務(wù)書</b></p><p> ?。?008 年下學(xué)期)</p><p> 系部名稱:電力工程系</p><p> 長沙電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)評閱表</p><p><b>
2、; 前 言</b></p><p> 電力系統(tǒng)是國民經(jīng)濟的重要能源部門,而配電系統(tǒng)的設(shè)計是電力工程建設(shè)中必不可少的一個項目。由于配電系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容多、范圍廣、邏輯性強,因此要求設(shè)計者有較高的專業(yè)水平,并熟悉各種設(shè)計規(guī)程和設(shè)計原理,工作量比較大。</p><p> 現(xiàn)在的人們對供配電的質(zhì)量要求越來越高,例如電器設(shè)備外觀及壽命、供配電可靠性、占用空間的大小等。質(zhì)高價低的產(chǎn)
3、品,即節(jié)能又不污染環(huán)境的產(chǎn)品最受歡迎。當(dāng)然,由于環(huán)境的復(fù)雜,具體工程的要求是不同的,所需要的最合理配電方案也就不同了。所以在電氣行業(yè)中,任何一個新的配電工程都需要根據(jù)各方面的要求來具體的設(shè)計,盡管工作量很大,但是對電能使用上可以做到安全、穩(wěn)定、節(jié)能并可持續(xù)發(fā)展。</p><p> 本設(shè)計主要完成了變壓器的選型,變壓器的短路計算,電氣設(shè)備的選擇,成套高壓配電柜的選擇,電氣主接線的設(shè)計等內(nèi)容。其中變壓器的選型又包括
4、變壓器臺數(shù)的確定、變壓器容量的選擇等。這些是十分基礎(chǔ)又是十分重要的問題,變壓器容量的選擇關(guān)系到了后面所有設(shè)備的選擇,所以我查找了相關(guān)的資料根據(jù)變壓器經(jīng)濟性、運行的穩(wěn)定性、本著綜合利用的原則進(jìn)行選擇,又充分考慮到了變壓器運行的可靠性、充分發(fā)揮三臺變壓器的相互備用,以減小變壓器的總備用容量。</p><p> 智能化是電氣設(shè)備的發(fā)展趨勢,但各式各樣的智能控制都是要建立在合理的電氣線路的基礎(chǔ)上的。為此,掌握配電工程的
5、設(shè)計思路是十分必要的。</p><p> 對于設(shè)計中存在的不足,敬請老師和讀者批評指正。 </p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 前 言</b></p><p><b> 摘 要</b></p><p>
6、; 第1章 變壓器的選擇和電氣主接線的設(shè)計1</p><p><b> 1.1概述1</b></p><p><b> 1.2負(fù)荷計算1</b></p><p> 1.3主變臺數(shù)、容量和型號的確定2</p><p> 1.4電氣主接線設(shè)計的基本知識及方案8</p>
7、<p> 第2章 短路電流計算13</p><p><b> 2.1概述13</b></p><p> 2.2短路電流計算14</p><p> 2.3導(dǎo)體截面的選擇17</p><p> 第3章 主要電氣設(shè)備的選擇23</p><p><b> 3
8、.1概述23</b></p><p> 3.2斷路器的選擇25</p><p> 3.3隔離開關(guān)的選擇29</p><p> 3.4母線的選擇30</p><p> 3.5 熔斷器的選擇31</p><p> 3.6電流互感器的選擇33</p><p> 3.
9、7電壓互感器的選擇35</p><p> 3.8成套配電裝置的選擇37</p><p> 第4章 配電工程的防雷與接地38</p><p> 4.1防雷保護(hù)以及避雷器型號38</p><p> 4.2接地裝置39</p><p><b> 后 記40</b></p&g
10、t;<p><b> 參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b> 摘 要</b></p><p> 一個配電工程可能有各種組合方案,組合方案的變化必然會影響到投資費用和運行費用的變化。因此,得到可靠、安全、合理、經(jīng)濟的方案是設(shè)計工作的核心內(nèi)容。本設(shè)計是針對某樓宇配電系統(tǒng)一次部分工程進(jìn)行設(shè)計,配電方案的線路應(yīng)比較簡單。
11、初步設(shè)想應(yīng)從高壓網(wǎng)上引進(jìn)至高壓室,在進(jìn)行計量后送入變電室,經(jīng)變電后送到低壓室對各設(shè)備進(jìn)行配電。</p><p> 本次設(shè)計是針對某樓宇的配電系統(tǒng)一次部分工程方案進(jìn)行的初步技術(shù)設(shè)計。它主要介紹了變壓器的選擇及電氣主接線設(shè)計、短路電流的計算、電氣設(shè)備的選擇三大章。其中第一章包含了負(fù)荷計算、主變壓器臺數(shù)、容量和型號的確定及電氣主接線的設(shè)計等;第二章包含了短路電流計算點的確定、短路電路計算結(jié)果;第三章電氣設(shè)備的選擇包含
12、其包括高壓短路器、隔離開關(guān)、互感器、熔斷器、母線及成套配電裝置的選擇等。</p><p> [關(guān)鍵詞]:配電工程;電氣主接線;短路電流計算;電氣設(shè)備的選</p><p> 第1章 變壓器的選擇和電氣主接線的設(shè)計</p><p><b> 1.1概述</b></p><p> 變壓器是將某一等級的交流電壓變?yōu)轭l率
13、相同的另一種或幾種等級的交流電壓,但不改變傳輸容量的電氣設(shè)備。</p><p> 電力變壓器按作用可分為升壓變壓器、降壓變壓器,按結(jié)構(gòu)可分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器等。按冷卻條件可分為油浸風(fēng)冷式等多種。按調(diào)壓方式可分為無勵磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器兩種。除電力變壓器外,還有供特殊用途的變壓器,如互感器、整流變壓器、高壓試驗變壓器、電焊變壓器以及工均勻連續(xù)調(diào)壓使用的調(diào)壓變壓器等。</p>
14、;<p> 電氣主接線是發(fā)電廠或變電所電氣部分的主體結(jié)構(gòu),是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它的設(shè)計是發(fā)電廠或變電所電氣設(shè)計的首要任務(wù),與全廠電氣設(shè)備的選擇,配電裝置的布置,繼電保護(hù)和自動裝置的確定密切相關(guān),直接影響著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。電氣主接線設(shè)計的基本原則是以根據(jù)任務(wù)書為依據(jù),以國家相關(guān)的方針、政策、法規(guī)、規(guī)程為準(zhǔn)則,結(jié)合實際情況的具體特點,全面、綜合地加以分析,力求保證供電可靠、調(diào)度靈活、操作方
15、便、節(jié)省投資的原則。</p><p> 因此,電氣主接線的設(shè)計是一個全面、綜合性的問題,必須在滿足國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策的前提下,結(jié)合電力系統(tǒng)和發(fā)電廠或變電所的具體情況,進(jìn)行反復(fù)比較和優(yōu)化,最后確定電氣主接線的最佳方案,力求使其技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、安全可靠。</p><p><b> 1.2負(fù)荷計算</b></p><p> 由已知條件可知
16、三組設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計表如表1-1所示:</p><p> 表1-1 三組設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計表</p><p> 1) 由三組設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計表可知此樓宇配電組別有三組;</p><p> 2) 由原始資料可知高壓電壓等級為10kV,系統(tǒng)容量可視為無窮大;</p><p> 3) 為保證供電可靠性,避免一臺變壓器停運時影響用戶的供電,一般裝設(shè)兩臺變壓
17、器,對于大型樞紐變電所、地區(qū)性孤立一次變電所及大型工業(yè)專用變電所根據(jù)工程具體情況,可安裝三臺主變壓器。</p><p> 所以根據(jù)以上分析,選三臺變壓器最為適宜。</p><p> 1.3主變臺數(shù)、容量和型號的確定</p><p> 一、變壓器容量的計算</p><p><b> 1)無功補償</b></p
18、><p> 由表1-1可知,第一組負(fù)荷的功率因數(shù)為,本設(shè)計考慮到變壓器的無功損耗,將功率因數(shù)提高到0.95,則對電容器進(jìn)行如下計算:</p><p> cos=0.78,cos=0.95</p><p> tan=0.80, tan’=0.328</p><p><b> 根據(jù)公式:</b></p>&
19、lt;p> QC=PZ(tan-tan’)[2] (1-1)</p><p> 其中:QC——靜電電容器補償容量,(kvar);</p><p> PZ——此組設(shè)備有功功率計算負(fù)荷,(kW)。</p><p><b> 代入數(shù)據(jù)得:</b></p><p> QC=213.8
20、5kvar</p><p> 選用 10塊CLMD43/25KVar電容器,每個電容器的容量為25kvar。接線方式:選用三角形接線方式。</p><p> 因此,此電容柜的設(shè)備容量為250kvar。</p><p><b> 經(jīng)人工補償后:</b></p><p><b> 有功功率:</b&g
21、t;</p><p><b> Pm=455kW</b></p><p><b> 無功功率:</b></p><p> Qm=114 kvar</p><p><b> 視在功率:</b></p><p> Sm==469.06kVA<
22、/p><p><b> 功率因數(shù):</b></p><p><b> 0.97</b></p><p> 因此,功率因數(shù)大于0.95,符合設(shè)計要求。</p><p><b> 2)功率損耗</b></p><p> 為確定變壓器容量,本設(shè)計首先對變
23、壓器的功率損耗進(jìn)行粗略的計算,具體如下:</p><p> 有功功率損耗:ΔPt=0.02Pm=9.1(kW)</p><p> 無功功率損耗:ΔQt=0.1Qm=11.4(kVA)</p><p> 3)補償后及附加損耗后的功率</p><p> =Pm+ΔPt=464.1(kW)</p><p> =Qm
24、+ΔQt=125.4(kW)</p><p> 4)此臺變壓器的計算負(fù)荷</p><p> ==480.74kVA</p><p> 由以上計算得,第一臺商城用變壓器的容量應(yīng)滿足:</p><p><b> Sb≥=</b></p><p> Ksb:事故時負(fù)荷保證系數(shù)一般取0.8<
25、;/p><p> ?。嚎紤]人工補償和變壓器損失后的功率因數(shù)</p><p> 這里取Ksb=1,代入數(shù)據(jù)得Sb1≥480.74</p><p> 則初選容量為480.74kVA</p><p> 用同樣方法可求得正常狀態(tài)下第二、三組的設(shè)備計算容量。相關(guān)數(shù)據(jù)如表1-2所示:</p><p> 表1-2 三組設(shè)備的計算
26、容量</p><p> 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可確定1#、2#、3#變壓器的額定容量分別為1000kVA、1000kVA、1250kVA。選擇的額定容量要比初選容量適量偏大,是因為初選容量是進(jìn)行的初步估算,要能保證當(dāng)變壓器在以后的運行中增加一定負(fù)荷的情況下仍能正常運行,提高其系統(tǒng)的經(jīng)濟性。而1#變壓器額定容量選為1000kVA,是為了保證當(dāng)2#、3#變壓器發(fā)生故障時,能使其負(fù)荷倒換到1#變壓器上,并滿足容量要求,減小停電
27、范圍,減少經(jīng)濟損失。</p><p> 又由于1#變壓器所帶的負(fù)荷多,容易出現(xiàn)故障,而2#、3#變壓器所帶負(fù)荷少,一般很難出現(xiàn)故障,所以只需對1#變壓器進(jìn)行如下分析:</p><p> 當(dāng)1#變壓器發(fā)生故障時,2#變壓器為1#變壓器的東樓電梯,1、2潛水泵,直流屏,消防泵及噴淋泵,備用電源提供備用,應(yīng)檢查其是否滿足要求:</p><p> 則有P2=630+2
28、8+28+95+75+11=867 kW</p><p> Q2=302+50+20+45+56=473 kvar</p><p> 而無功補償為100kvar。</p><p> 因此,Q2′=473-100=373kvar</p><p> 得出S2==943.8 kVA</p><p> 則:S2 小于
29、2#變壓器的額定容量,故2#變壓器的容量滿足要求。</p><p> 當(dāng)1#變壓器發(fā)生故障時,3#變壓器為1#變壓器的西樓電梯,消防卷簾排風(fēng)機,風(fēng)機,生活泵提供備用,應(yīng)檢查其是否滿足要求:</p><p> 則有 P3=900+28+60+48+82=1118 kW</p><p> Q3=432+50+45+36+62=625 kvar</p>
30、<p> 而無功補償為150kvar,則:</p><p> Q3′=625-150=475 kvar</p><p> 得出 S3==1215 kVA</p><p> 則:S3 小于3#變壓器的額定容量,故3#變壓器的容量滿足要求。</p><p> 根據(jù)以上計算與分析,本設(shè)計選取1#、2#、3#變壓器的型號分別為
31、:</p><p> SG10-1000kVA/10kV/0.4kV,</p><p> SG10-1000kVA/10kV/0.4kV,</p><p> SG10-1250kVA/10kV/0.4kV。</p><p> 根據(jù)查閱資料可得三臺變壓器的以下數(shù)據(jù):</p><p> 表1-3 三臺變壓器相關(guān)
32、參數(shù)</p><p><b> 二、變壓器損耗計算</b></p><p> 變壓器的損耗計算以其損耗最大的方式考慮。即以最大負(fù)荷時一臺變壓器工作的情況進(jìn)行計算,此時,負(fù)荷率為:</p><p> = (1-5)</p><p> 在三個變壓器中,在2#變壓器
33、出現(xiàn)故障時,1#、3#變壓器的負(fù)荷達(dá)到最大,且3#變壓器的負(fù)荷量較大一些;所以就以2#變壓器出現(xiàn)故障時,1#變壓器的負(fù)荷舉例計算。故有如下計算:</p><p><b> ===0.48</b></p><p><b> 有功損耗:</b></p><p> Pb=P 0+ =1.98++=4.25(kW)</
34、p><p> 表1-3 三臺變壓器相關(guān)參數(shù)</p><p><b> 無功損耗:</b></p><p> Q===26.824(kvar)</p><p> 加入變壓器損耗后,1#變電所總的容量為:</p><p> Pmax=Pm+Pb=455+4.25=459.25</p>
35、;<p> Qmax=Qm+Qb=114+26.824=140.824</p><p> Smax= = =480.36</p><p> cos== =0.96>0.9</p><p> 故所選變壓器和電容器均滿足要求。</p><p> 此樓宇配電采用的三臺變壓器互為暗備用,須考慮在某臺變壓器發(fā)生故障時還能
36、正常運行,極限容量的需求,故所選變壓器和電容器均滿足要求。</p><p> 1.4電氣主接線設(shè)計的基本知識及方案</p><p> 電氣主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計的首要部分,也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)。主接線的正確、合理設(shè)計,必須綜合處理各個方面的因素,經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟論證比較后方可確定。對電氣主接線的基本要求,概括地說應(yīng)包括可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面。</p>&
37、lt;p> 本節(jié)以電氣主接線的設(shè)計為中心,從工程觀點出發(fā),介紹對主接線的基本要求、典型接線形式,綜合闡述了各種類型電氣主接線的特點。</p><p> 目前我國樓宇的配電網(wǎng)最常用的主接線方案是采用雙回路兩個10kV獨立電源供電,變壓器低壓側(cè)采用單母線分段接線。</p><p> 主接線的基本形式,就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式。概括起來可分為三類:單母不分段接線、單母分段接
38、線、雙母線接線、雙母線帶旁路接線。</p><p> 一、單母線接線,如圖1-1所示</p><p> 圖1-1 單母線接線</p><p><b> 1.接線特點</b></p><p> 當(dāng)進(jìn)線和出線回路數(shù)不止一回時,為了適應(yīng)負(fù)荷變化和設(shè)備檢修的需要,使每一回路引出線均能從任一電源取得電能,或任一電源被切除
39、時,仍能保證供電,在引出回路與電源回路之間,用母線連接。 </p><p><b> 2.優(yōu)缺點分析</b></p><p> 接線簡單清晰,設(shè)備少,操作方便,投資少,便于擴建。可靠性和靈活性較差。在母線和母線側(cè)隔離開關(guān)檢修或故障時,各支路都必須停止工作;引出線的斷路器檢修時,該支路要停止供電。</p><p><b> 3.適
40、用范圍</b></p><p> 單母線接線不能滿足對不允許停電的重要用戶的供電要求,一般用于6~220kV系統(tǒng)中,出線回路較少,對供電可靠性要求不高的中、小型發(fā)電廠與變電站中。</p><p> 二、單母線分段接線,如圖1-2所示</p><p> 圖1-2單母線分段接線</p><p><b> 1.接線特點
41、</b></p><p> 當(dāng)引出線數(shù)目較多時,為提高供電可靠性,可用斷路器將母線分段,成為單母線分段接線 。</p><p> 正常運行時,單母線分段接線有兩種運行方式:</p><p> ?。?)分段斷路器閉合運行:運行中,當(dāng)任一段母線發(fā)生故障時,繼電保護(hù)裝置動作跳開分段斷路器和接至該母線段上的電源斷路器,另一段則繼續(xù)供電。有一個電源故障時,仍可
42、以使兩段母線都有電,可靠性比較好。但是線路故障時短路電流較大。</p><p> ?。?)分段斷路器斷開運行:正常運行時分段斷路器0QF斷開,兩段母線上的電壓可不相同。每個電源只向接至本段母線上的引出線供電。當(dāng)任一電源出現(xiàn)故障,接該電源的母線停電,導(dǎo)致部分用戶停電,為了解決這個問題,可以在0QF處裝設(shè)備自投裝置,或者重要用戶可以從兩段母線引接采用雙回路供電。分段斷路器斷開運行的優(yōu)點是可以限制短路電流。</p
43、><p><b> 2.優(yōu)缺點分析</b></p><p> 當(dāng)母線發(fā)生故障時,僅故障母線段停止工作,另一段母線仍繼續(xù)工作。兩段母線可看成是兩個獨立的電源,提高了供電可靠性,可對重要用戶供電。</p><p> 當(dāng)一段母線故障或檢修時,該段母線上的所有支路必須斷開,停電范圍較大。任一支路斷路器檢修時,該支路必須停電。</p>&
44、lt;p><b> 3.適用范圍</b></p><p> ?。?)電壓為6~10k時,出線回路數(shù)為6回及以上,每段母線容量不超過25MW,否則回路數(shù)過多,影響供電可靠性;</p><p> ?。?)電壓為35~63kV時,出線回路數(shù)為4~8回為宜;</p><p> ?。?)電壓110~220kV時,出線回路數(shù)為3~4回為宜。<
45、/p><p> 三、單斷路器的雙母線接線,如圖1-3所示</p><p> 圖1-3單斷器的雙母線接線</p><p><b> 1.接線特點</b></p><p> 兩組(IWB和ⅡWB)母線通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器0QF(即母聯(lián)斷路器)連接;每一條引出線(L1、L2、L3、L4)和電源支路(5QF、6QF)都經(jīng)一臺斷
46、路器與兩組母線隔離開關(guān)分別接至兩組母線上。</p><p> 2.優(yōu)缺點分析 (1)可靠性高。可輪流檢修母線而不影響正常供電。當(dāng)采用一組母線工作、一組母線備用方式運行時,需要檢修工作母線,可將工作母線轉(zhuǎn)換為備用狀態(tài)后,便可進(jìn)行母線停電檢修工作;檢修任一母線側(cè)隔離開關(guān)時,只影響該回路供電;工作母線發(fā)生故障后,所有回路短時停電并能迅速恢復(fù)供電;可利用母聯(lián)斷路器替代引出線斷路器工作,使引出線斷路器檢修期間能繼續(xù)
47、向負(fù)荷供電。</p><p> ?。?)靈活性好。各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上,能靈活的適應(yīng)電力系統(tǒng)中各種運行方式調(diào)度和潮流變化的需要。通過操作可以組成如下運行方式: 1)母聯(lián)斷路器斷開,進(jìn)出線分別接在兩組母線上,相當(dāng)于單母分段運行; 2)母聯(lián)斷路器斷開,一組母線運行,一組母線備用; 3)兩組母線同時工作,母聯(lián)斷路器合上,兩組母線并聯(lián)運行,電源和負(fù)荷平均分配在兩組母
48、線上,這是雙母線常采用的運行方式。 </p><p> ?。?)擴建方便。向雙母線的左右任一方向擴建,均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷的均勻分配,不會引起原有電路的停電。</p><p> ?。?)檢修出線斷路器時該支路仍然會停電。</p><p> ?。?)設(shè)備較多、配電裝置復(fù)雜,運行中需要用隔離開關(guān)切換電路,容易引起誤操作;同時投資和占地面積也較大。</p&g
49、t;<p> 4.適用范圍 由于雙母線接線具有較高的可靠性和靈活性,這種接線在大、中型發(fā)電廠和變電站中得到廣泛的應(yīng)用。一般用于引出線和電源較多、輸送和穿越功率較大、要求可靠性和靈活性較高的場合。 </p><p> (1)電壓為6~10kV短路容量大,有出線電抗器的裝置;</p><p> ?。?)電壓為35~60kV出線超過8回或電
50、源較多,負(fù)荷較大的裝置;</p><p> ?。?)電壓為110~220kV出線為5回及以上,或者在系統(tǒng)中居重要位置、出線為4回及以上的裝置。</p><p> 由于此樓宇是大型建筑,所以用電負(fù)荷按電力負(fù)荷的分級為二級負(fù)荷和三級負(fù)荷。經(jīng)上述四種接線方案從供電可靠性和經(jīng)濟性來考慮,比較合適的方案為:單母分段接線。</p><p> 其配電室平面布置圖、高壓一次系統(tǒng)
51、圖、電氣主接線圖詳見附錄1、2、3。</p><p> 第2章 短路電流計算</p><p><b> 2.1概述</b></p><p> 短路是電力系統(tǒng)中常見的,并且對系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生嚴(yán)重影響的故障。短路將使系統(tǒng)的電壓急劇下降,而短路回路中的電流則大大增加,可能使電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行遭到破壞和電氣設(shè)備遭到損壞。因此,在發(fā)電廠變電所的設(shè)
52、計和運行中,都需要對短路電流進(jìn)行深入的分析和計算。</p><p> 計算短路電流的目的有,在設(shè)計電氣主接線的時候,為了比較各種方案,確定某種接線方式是否有必要采取限制短路電流的措施等,需要計算短路電流;在進(jìn)行電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的選擇是,為了保證各種電氣設(shè)備和導(dǎo)體在正常運行時和故障情況下都能安全、可靠地工作,同時又要力求節(jié)約,減少投資,需要根據(jù)短路電流對電氣設(shè)備進(jìn)行動、熱穩(wěn)定的效驗;在選擇繼電保護(hù)裝置及進(jìn)行整定
53、計算時,必須以各種不同類型短路時的短路電流作為依據(jù);設(shè)計屋外高壓配電裝置時,要按短路條件效驗導(dǎo)線的相間、相對地的安全距離;進(jìn)行電力系統(tǒng)及故障分析等。</p><p> 短路電流的計算程序:</p><p> 1.在計算短路電流前,應(yīng)根據(jù)計算的目的搜集有關(guān)資料,如電力系統(tǒng)接線圖,運行方式和各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)等。</p><p> 2.進(jìn)行短路電流計算時,首先根據(jù)電
54、氣設(shè)備選擇效驗或繼電保護(hù)所需要的短路電流在電力系統(tǒng)接線圖中確定各短路點,并作出計算電路圖;再按各短路點位置作出等值電路圖;然后利用網(wǎng)絡(luò)簡化規(guī)則,將等值電路逐步化簡,求出短路回路總電抗:最后根據(jù)總電抗即可求出短路電流值。</p><p> 3.短路電流的計算有有名值和標(biāo)幺值兩種方法,但計算步驟基本相同即首先繪制計算電路圖,然后將各元件依次編號,并計算各元件等值電抗,再根據(jù)短路點繪制等效電路,將電路簡化,最后求出等
55、效總阻抗以及短路電流。</p><p><b> 2.2短路電流計算</b></p><p> 1.先選定基準(zhǔn)容量(kVA)和基準(zhǔn)電壓(kV),根據(jù)求出基準(zhǔn)電流值。</p><p> ?。?)選=100MVA</p><p> 5.5kA(=10kV時)</p><p> 144.5kA(
56、=0.4kV)</p><p> ?。?)計算系統(tǒng)中各元件阻抗的標(biāo)么值,繪制等效電路圖2-2,圖上按順序標(biāo)出其阻抗值(M表示最大運行方式,m表示最小運行方式)</p><p><b> =0.5,</b></p><p> =0.6(最小運行方式總?cè)萘繛楣罍y值)</p><p><b> 線路阻抗標(biāo)么值:
57、</b></p><p> =0.0112 =0.0112</p><p> =0.0107 =0.3900</p><p><b> 變壓器阻抗標(biāo)么值:</b></p><p><b> 4.8</b></p><p> ?。?/p>
58、3)求電源點至短路點的總阻抗</p><p><b> 點: =0.89</b></p><p><b> =0.99</b></p><p><b> 點: =6.9</b></p><p><b> =7</b></p><
59、p><b> 點: =6.9</b></p><p><b> =7</b></p><p><b> 點: =5.7</b></p><p><b> =5.8</b></p><p> ?。?)求短路電流的周期分量,沖擊電流及短路容量。&
60、lt;/p><p><b> 最大運行方式:</b></p><p><b> 點:</b></p><p><b> =1.12</b></p><p><b> =15.74kA</b></p><p> =1.12
61、15;100=112MVA</p><p><b> 最小運行方式時:</b></p><p> =1/0.99=1.01</p><p> =1.01×5.77=5.8277kA</p><p><b> 同理可得</b></p><p><b>
62、; 點:</b></p><p><b> =0.145</b></p><p> =2.55×0.837=2.134kA</p><p> =0.145×100=14.5MVA</p><p><b> 最小運行方式時:</b></p>&l
63、t;p> =1/7=0.142</p><p> =0.142×144.5=20.52kA</p><p><b> 點:</b></p><p><b> =0.145</b></p><p><b> ==2.134kA</b></p>
64、<p><b> =14.5MVA</b></p><p><b> 最小運行方式時:</b></p><p><b> =0.142</b></p><p><b> =20.52kA</b></p><p><b>
65、點:</b></p><p> =1/5.7=0.175</p><p> =2.55×25.3=64.515 kA</p><p> =0.175×100=17.5MVA</p><p><b> 最小運行方式時:</b></p><p> =1/5.8
66、=0.172</p><p> =0.172×144.5=24.854kA</p><p> 以此計算可知表2-1的數(shù)據(jù)。</p><p> 表2-1 各短路點有關(guān)數(shù)據(jù)</p><p> 2.3導(dǎo)體截面的選擇</p><p> 為了供電的經(jīng)濟性,導(dǎo)線截面應(yīng)按緊急電流密度進(jìn)行選擇;各段導(dǎo)線的電流案子按
67、式(2-1)[9]計算:</p><p><b> ?。?-1)</b></p><p> 1)1#變壓器的視在功率:</p><p><b> S=583kVA</b></p><p> 高壓側(cè)=57.74A</p><p><b> 低壓側(cè)=1443A&
68、lt;/b></p><p> 根據(jù)年利用小時為(T’max)3000~5000,查表得鋁絞線的經(jīng)濟電流密度為Jj=1.15A/mm2;銅芯電纜Jj=2.25A/mm2;鋁芯電纜Jj=1.73A/mm2。[2]</p><p> 按經(jīng)濟電流密度初選各段導(dǎo)線截面為:</p><p> S1#== mm2=33.38</p><p>
69、 S1#==33.4mm2=834.10</p><p> 因此,高壓側(cè)選擇35mm2的鋁芯電纜,低壓側(cè)選擇900mm2的鋁芯電纜。</p><p> 2)2#變壓器1#變壓器情況</p><p> 因此,高壓側(cè)選擇35mm2的鋁芯電纜,低壓側(cè)選擇900mm2的鋁芯電纜。</p><p> 3)3#變壓器所聯(lián)設(shè)備線路末端</p
70、><p> 高壓側(cè) =72.17</p><p> 低壓側(cè) =1806.4</p><p> 按經(jīng)濟電流密度初選各段導(dǎo)線截面為:</p><p> 高壓側(cè)S3#==mm2=72.17/1.73=42 mm2</p><p> 低壓
71、側(cè)S3#== mm2=72.17/1.73=42 mm2</p><p> 因此,高壓側(cè)選擇45mm2的鋁芯電纜,低壓側(cè)選擇1200 mm2的鋁芯電纜。</p><p> 4)10kV母線采用銅芯電纜,則Jj=2.25A/mm2</p><p> 10kV母線的進(jìn)線電流:</p><p> =+++=57.74+57.74+72.17
72、=187.65A</p><p> S4===187.65/2.25=83.4mm2</p><p> 可得: r4=5.4 mm</p><p> 因此,選擇90mm2的銅芯電纜。</p><p><b> 2.導(dǎo)線阻抗的估算</b></p><p><b> 1)長
73、度估算</b></p><p> 從電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)10kV高壓線上引出的進(jìn)線長度約為2km;</p><p> 從高壓柜到變壓器室電纜長度為0.05km;</p><p> 從變壓器室到低壓柜電纜長度為0.05km。</p><p><b> 2)阻抗計算</b></p><p>
74、; 鋁絞線的電阻率為,銅芯電纜的電阻率為[2]則</p><p> 則1#變壓器: 高壓側(cè)R1#h==31.5×0.05/35=0.045</p><p> 低壓側(cè)R1#1==31.7×0.05/900=0.00176</p><p> 則2#變壓器: 高壓側(cè):R2#h==31.5×0.05/35=0.045 &
75、lt;/p><p> 低壓側(cè):R1#1==31.7×0.05/900=0.00176</p><p> 則3#變壓器: 高壓側(cè):R3#h == 31.5×0.05/45=0.035</p><p> 低壓側(cè):R3#l == 31.7×0.05/1200=0.00132 </p><p> 根據(jù)上述計
76、算可得表2-2</p><p> 表2-2各變壓器阻抗數(shù)值</p><p> 10kV母線選擇銅芯電纜</p><p> 則10kV母線: R4= =18.8×2/90=0.418 </p><p> 導(dǎo)線的電抗的大小,與導(dǎo)線的幾何尺寸,三相導(dǎo)線的排列方法及鄉(xiāng)間距離有關(guān)。導(dǎo)線的電抗可以用下式計算:&l
77、t;/p><p><b> ?。?-3)</b></p><p> 式中f——交流電頻率,單位Hz,我國的工頻位f=50Hz;</p><p> Dav——三相導(dǎo)線間的幾何平均距離; 相間及對地的安全距離為0.4 kV≥2公分,10 kV≥12.5公分;</p><p> r ——導(dǎo)線的外半徑,單位為cm;</p
78、><p> ——導(dǎo)線材料的相對磁導(dǎo)率,對于有色金屬=1;</p><p> 本設(shè)計的f=50Hz,相間距Dav=130mm,=1;所以可求得:</p><p><b> 1#變壓器</b></p><p> 高壓側(cè):X10h=(4.6×1.6+0.5)×10-4×2×50
79、15;3.14=0.2468 </p><p> 低壓側(cè):X10l=(4.6×0.88+0.5)×10-4×2×50×3.14=0.1428</p><p> 因此,X1h=0.2468×0.05=0.01234,X1l=0.1428×0.05=0.00714 </p><p> 2#變
80、壓器與1#變壓器情況相同</p><p> 高壓側(cè):X20h=0.2468, 低壓側(cè):X20l=0.1428</p><p> X2h=0.01234, X2l=0.00714</p><p><b> 3#變壓器</b></p><p> 高壓側(cè):X30h=(4.6×1.53)
81、×10-4×2×50×3.14 =0.2367</p><p> 低壓側(cè):X30l=(4.6×0.82)×10-4×2×50×3.14 =0.1314</p><p> 因此 X3h=0.0118, X3h=0.0067 </p><p><b>
82、 10KV母線: </b></p><p> X40=(4.6×1.38)×10-4×2×50×3.14=0.215</p><p> X4=0.215×2=0.43</p><p> 線路電壓損失按下式計算:</p><p> 電壓損失百分?jǐn)?shù)由下式計算:<
83、/p><p> ΔU1=[464.10.045+125.40.01234]=2.243V</p><p> ΔU1%==0.02243%</p><p> ΔU2=[642.60.045+222.20.01234]=3.166V</p><p> ΔU2%==0.03166%</p><p> ΔU3=[9450
84、.035+310.20.0118]=3.674V</p><p> ΔU3%==0.03674%</p><p> ΔU4==114.04V</p><p> ΔU4%==1.1404%</p><p> 故供電線路的電壓損失都滿足要求。</p><p> 第3章 主要電氣設(shè)備的選擇</p>
85、<p><b> 3.1概述</b></p><p> 電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所規(guī)劃的主要內(nèi)容之一,是工程上的具體應(yīng)用。各種導(dǎo)體和電氣設(shè)備,由于它們的用途和工作條件不同,所以每種電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇時都有具體的選擇條件和效驗項目。</p><p> 正確選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。在選擇設(shè)備時,必須執(zhí)行國家
86、的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策,根據(jù)工程實際情況,在保證安全、可靠的前提下,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟合理、運行方便和留有余地,選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p> 一、電氣設(shè)備選擇的一般原則</p><p> 盡管電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)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,但它們的基本要求卻是相同的。</p><p> 一般電氣設(shè)備選擇應(yīng)滿足以下原則: <
87、;/p><p> (1)按正常的工作條件選擇;</p><p> ?。?)選擇導(dǎo)線時應(yīng)盡量減少品種;</p><p> (3)應(yīng)考慮遠(yuǎn)景發(fā)展;</p><p> ?。?)按短路狀態(tài)校驗其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定;</p><p> ?。?)必須在正常運行和短路時都能可靠地工作。</p><p><b
88、> 二、技術(shù)條件</b></p><p> (一)長期工作的條件</p><p> 1.額定電壓和最高工作電壓</p><p> 導(dǎo)體和電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化,常高于電網(wǎng)的額定電壓UN,所以的所選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體允許最高工作電壓Uy· max不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓Uy· max,即<
89、;/p><p> Uy· max≥Ug· max </p><p> 一般載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備允許的最高工作電
90、壓:當(dāng)額定電壓在220KV及其以下時,為1.15UN;額定電壓為330-500KV時,為1.1 UN,而實際電網(wǎng)運行的最高運行電壓Ug· max一般不超過電網(wǎng)的額定電壓UNW的1.1倍。因此在選擇設(shè)備時,一般可按照電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的額定電壓UN不低于裝置地點電網(wǎng)額定電壓UNW的條件選擇,即</p><p> U N≥UNW
91、160; </p><p><b> 2.額定電流</b></p><p> 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的額定電流或載流導(dǎo)體的長期允許電流I
92、y應(yīng)不小于該回路的最大持續(xù)工作電流Ig.max,即應(yīng)滿足條件為短路點,這樣可選用輕型斷路器,節(jié)約投資。</p><p><b> 3. 機械荷載</b></p><p> 所選電器端子的允許荷載,應(yīng)大于電器引線載正常運行荷短路時的最大作用力。各種電器的允許荷載見相應(yīng)各節(jié)。 </p><p> ?。ǘ┌串?dāng)?shù)丨h(huán)境條件</p>&
93、lt;p> 我國目前生產(chǎn)的電器使用的額定環(huán)境溫度θ0=+40℃,如果周圍環(huán)境溫度高于+40℃(但≤+60℃)時,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,當(dāng)環(huán)境溫度低于+40℃時,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%。</p><p> ?。ㄈ┒搪返姆€(wěn)定條件</p><p><b> 1.校驗的一般原則&l
94、t;/b></p><p> 1)電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗。校驗的短路電流一般取三相短路時的短路電流,若發(fā)電機出口的兩相短路,或中性點直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相短路嚴(yán)重時,則應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗。 </p><p> 2)用熔斷器保護(hù)的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器有限流作用時,可不驗算動穩(wěn)定用熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路,
95、可不驗算動、熱穩(wěn)定。 </p><p> 2.短路熱穩(wěn)定校驗:短路電流通過電器時,電器各部件溫度(或發(fā)熱效應(yīng))應(yīng)不超過允許值。</p><p> 3.電動力穩(wěn)定校驗:</p><p> 電動力穩(wěn)定是電器承受短路電流機械效應(yīng)的能力,亦稱動穩(wěn)定。滿足動穩(wěn)定的條件為:Ies
96、≥Ish ies≥ish式中:Ies ies─電器允通過的動穩(wěn)定電流的有效值及其幅值。 Ish ish─短路沖擊電流有效值及其幅值。下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定: a.用熔斷器保護(hù)的電器,其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證,故可不驗算熱穩(wěn)定。 b.采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備,可不校驗動穩(wěn)定。 c.裝設(shè)在電壓互感器回路中
97、。</p><p><b> 3.2斷路器的選擇</b></p><p> 斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一,其選擇的好壞,不但直接影響變電所的正常運行,而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)唷?lt;/p><p> 斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造型式、開斷容量各技術(shù)參數(shù),并進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗。</p>
98、<p> 一、選擇斷路器時應(yīng)滿足以下基本要求:</p><p> 1.在合閘運行時應(yīng)為良導(dǎo)體,不但能長期通過負(fù)荷電流,即使通過短路電流,也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。</p><p> 2.在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。</p><p> 3.應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。</p><p> 3.應(yīng)有盡可
99、能長的機械壽命和電氣壽命,并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護(hù)方便。</p><p> 二、 參數(shù)的選擇1.斷路器的關(guān)合額定電流,不應(yīng)小于短路沖擊電流值。</p><p> 2.關(guān)于分合閘時間,對于110kV以上的電網(wǎng),當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時, 分閘時間不宜大雨0.04s。用于電氣制動回路的斷路器,其合閘時間不宜大于0.04~0.06s 3.Ug(電網(wǎng)工作電
100、壓)≤Un。 4.Igmax(最大持續(xù)工作電流)≤In。</p><p><b> 三、型式的選擇</b></p><p> 1.斷路器型式的選擇</p><p> 高壓斷路器應(yīng)根據(jù)斷路器安裝地點(選擇戶內(nèi)式或戶外式)、環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求,并考慮其安裝調(diào)試和運行維護(hù),并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后選擇其種類和型式。由于少油斷路器制造簡
101、單、價格便宜、維護(hù)工作量少,早期3~220kV一般采用少油斷路器。但隨著生產(chǎn)和制造的擴大,根據(jù)目前電力發(fā)展趨勢及電力投資力度的加大,并且我國要求實現(xiàn)“無油化、小型化、免維護(hù)”,110kV及其以上電壓等級基本上采用六氟化硫斷路器;35kV電壓使用六氟化硫或戶外真空斷路器;10kV電壓基本上以真空斷路器為主,特殊地方使用六氟化硫斷路器;500kV一般采用六氟化硫斷路器。一般可按表3-1選擇。</p><p> 表3
102、-1 斷路器型式的選擇</p><p><b> 2.按額定電壓選擇</b></p><p> 斷路器的額定電壓,應(yīng)不少于所在電網(wǎng)的額定電壓(或工作電壓),即</p><p> UN≥U6
103、60; (3-1)</p><p> 式中:UN——所選斷路器額定電壓;</p><p> UG——電網(wǎng)工作電壓。</p><p><b> 3.按額定電流選擇</b></p><
104、;p> 斷路器的額定電流,應(yīng)大于所在回路的最大持續(xù)工作電流,即</p><p> IN≥Ig.max (3-2)</p><p> 式中:IN——所選斷路器額定電流;</p><p> Ig.max——所在回路的最大持續(xù)工作電流。</p&
105、gt;<p> 由于高壓斷路器沒有連續(xù)過載的能力,在選擇其額定電流時,應(yīng)滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求,即取最大持續(xù)工作電流Ig.max。當(dāng)所選斷路器使用的環(huán)境溫度高于或低于設(shè)備最高允許溫度時,應(yīng)考慮適當(dāng)減少或增加額定電流。</p><p> 4.按開斷電流和關(guān)合電流選擇</p><p> 斷路器的額定開斷電流IKKD應(yīng)大于或等于斷路器觸頭剛分開時,實際開
106、斷的短路電流周期分量有效值IZK來選擇,即斷高壓斷路器的額定開斷電流應(yīng)滿足</p><p> IKKD≥IZK (3-3)</p><p> 式中:IZK——斷路器觸頭剛分開時實際開斷的短路電流周期分量有效值
107、。</p><p> 當(dāng)斷路器的額定開斷電流較系統(tǒng)的短路電流大很多時,為了簡化計算,也要用次暫態(tài)電流I進(jìn)行選擇,即IZK≥I。</p><p> 校驗短路應(yīng)按照最嚴(yán)重的短路類別進(jìn)行計算,但由于斷路器開斷單相短路的能力比開斷三相短路大15%以上,因此只有單相短路比三相短路電流大15%以上才作為短路計算條件。裝有自動重合閘裝置的斷路器,當(dāng)操作循環(huán)符合廠家規(guī)定時,其額定開斷電流不變。<
108、/p><p> 一般對于使用快速保護(hù)和高速斷路器者,其開斷時間小于0.1s,當(dāng)在電源附近短路時,短路電流的非周期分量超過周期分量20%以上時,訂貨時應(yīng)向制造部門提出補充要求。對于中、慢速斷路器,由于開斷時間較長(>0.1s),短路電流非周期分量衰減較多,能夠滿足國家標(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,故可用式3-3)計算。</p><p> 在斷路器合閘之前,若線路上已存
109、在短路故障,則在斷路器合閘過程中,觸頭間在未接觸時即有巨大的短路電流通過,容易發(fā)生觸頭損壞。且斷路器在關(guān)合電流時,不可避免地在接通后又自動跳閘,此時要求能切斷短路電流,因此要求斷路器的額定關(guān)合電流IEG不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值ICH,即滿足IEG≥ICH。</p><p><b> 5.動穩(wěn)定校驗</b></p><p> 所謂動穩(wěn)定校驗系指在沖擊電流作用,斷路
110、器的載流部分所產(chǎn)生的電動力是否能導(dǎo)致斷路器的損壞。動穩(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,它與電動穩(wěn)定電流的關(guān)系應(yīng)滿足。</p><p> IKW≥ICH (3-4)</p><p&
111、gt;<b> 6.熱穩(wěn)定校驗</b></p><p> 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秒時間內(nèi)的允許熱效應(yīng),即</p><p> I2RT≥QK (3-5)</p><p> 式中:IX——斷路器T秒時間內(nèi)的允許熱穩(wěn)定電流, A。<
112、;/p><p> 根據(jù)對斷路器操作控制的要求.選擇與斷路器配用的操動機構(gòu)。高壓短路器的操動機構(gòu),大多數(shù)是由制造廠配套供應(yīng),僅部分少油短路器有磁電式、彈簧式或液壓式等幾種操動機構(gòu)可供選擇。一般磁電式操動機構(gòu)雖配有專有專用的直流合閘電源,使其結(jié)構(gòu)簡單可靠;彈簧式的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,調(diào)速要求較高;液壓操動機構(gòu)加工精度要求較高,操作機構(gòu)的型式,可根據(jù)安裝調(diào)試方便和運行可靠性自行選擇。</p><p>
113、 根據(jù)以上條件及短路電流的計算可知,本設(shè)計中,在高壓側(cè)選型號為ZN4-10/1000的真空戶內(nèi)型斷路器;在1#變壓器和2#變壓器的低壓側(cè)選型號為DW15-2500的低壓斷路器;在3#變壓器的低壓側(cè)選型號為DW15-4000的低壓斷路器。</p><p> 3.3隔離開關(guān)的選擇</p><p> 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種,它主要是用來隔離電源,進(jìn)行倒閘操作的,還可以拉、合小電流電路。
114、</p><p> 隔離開關(guān)的選擇主要以額定電壓、額定電流為依據(jù),并進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗。但由于隔離開關(guān)不能開斷負(fù)荷電流和短路電流,因此不需校驗其他參數(shù)。</p><p> 一、選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求:</p><p> 1.隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點,易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。</p><p> 2.隔離開關(guān)斷開點之
115、間應(yīng)有足夠的絕緣距離,以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下,不致引起擊穿而危及工作人員的安全。</p><p> 3.隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。</p><p> 4.隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好,要有最佳的跳、合閘速度,以盡可能降低操作時的過電壓。</p><p> 5.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單,動作要可靠。</p>
116、<p> 6.帶有接地刀閘的隔離開關(guān),必須裝設(shè)連鎖機構(gòu),以保證隔離開關(guān)的正確操作。</p><p> 二、參數(shù)的選擇1.電壓:Ug(電網(wǎng)工作電壓)≤Un。2.電流:Igmax(最大持續(xù)工作電流)≤In。</p><p><b> 三、型式的選擇</b></p><p> 隔離開關(guān)的選擇主要以額定電壓、額定電流為依據(jù),并進(jìn)行
117、動、熱穩(wěn)定校驗。但由于隔離開關(guān)不能開斷負(fù)荷電流和短路電流,因此不需校驗其他參數(shù)。</p><p> 選擇時應(yīng)根據(jù)安裝地點選用戶內(nèi)式或戶外式隔離開關(guān);結(jié)合配電裝置布置的特點,選擇隔離開關(guān)的類型,并進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。</p><p> 同時所選隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)大于或等于裝設(shè)電路所在電網(wǎng)的額定電壓,額定電充應(yīng)大于或等于裝設(shè)電路的最大持續(xù)工作電流。</p><
118、p> 校驗只考慮動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗,校驗方式和斷路器類似,這里不再重復(fù)。</p><p> 在選擇時,220kV及其以下隔離開關(guān)宜采用手動機構(gòu)。屋內(nèi)8000A及其以上隔離開關(guān),布置在高型配電裝置上層的110kV隔離開關(guān),以及布置在高型或半高型配電裝置上層的220kV隔離開關(guān)和330~500kV隔離開關(guān)宜采用電動機構(gòu)。當(dāng)有壓縮空氣系統(tǒng)時,也可采用氣動機構(gòu)。</p><p> 根據(jù)
119、以上條件及表3-1數(shù)據(jù)選擇隔離開關(guān):</p><p> 本設(shè)計中,在高壓側(cè)選型號為GN86-6T/200戶內(nèi)式隔離開關(guān);在1#變壓器和2#變壓器的低壓側(cè)選型號為GN2-35T/600戶內(nèi)式隔離開關(guān);在3#變壓器的低壓側(cè)選型號為GN2-35T/100的戶內(nèi)式隔離開關(guān)。</p><p><b> 3.4母線的選擇</b></p><p> 電
120、力系統(tǒng)中的載流導(dǎo)體有敞露硬母線、封閉母線、電纜和軟導(dǎo)線,本節(jié)只介紹硬母線的選擇。</p><p> 一、選擇配電裝置中各級電壓母線,主要應(yīng)考慮如下內(nèi)容:</p><p> (1)選擇母線的材料,結(jié)構(gòu)和排列方式;</p><p> (2)選擇母線截面的大小;</p><p> (3)檢驗?zāi)妇€短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定;</p>
121、<p> (4)對35kV以上母線,應(yīng)檢驗它在當(dāng)?shù)鼐μ鞖庀髼l件下是否發(fā)生電暈;</p><p> (5)對于重要母線和大電流母線,由于電力網(wǎng)母線振動,為避免共振,應(yīng)校驗?zāi)妇€自振頻率。</p><p><b> 二、載流導(dǎo)體的選擇</b></p><p> 工業(yè)上常用的硬母線截面為矩形,槽形和管形。矩形母線散熱條件較好,有一定
122、的機械強度,便于固定和連接。單條矩形導(dǎo)體具有集膚效應(yīng)較小、安裝簡單、連接方便和散熱條件好等優(yōu)點,一般適用于工作電流IG≥2000A的回路中,為避免集膚效應(yīng)系數(shù)大,單條矩形的截面最大不超過1250mm2。而當(dāng)工作電流超過最大截面單條母線允許電流時,可用2~4條矩形母線并列使用。但是由于鄰近效應(yīng)的影響,多條母線并列的允許載流量并 成比例增加,故一般避免采用四條矩形母線。在實際工程中,矩形導(dǎo)體一般只用于35kV及其以下,電流在4000A及其心
123、下的配電裝置中,當(dāng)工作電流大于4000A以上時,導(dǎo)體則應(yīng)選用有利于勻流分布的槽形或圓管表的成型導(dǎo)體。</p><p> 所以本設(shè)計中采用矩形母線。</p><p> 三、母線截面積的選擇</p><p> 母線截面的選擇按經(jīng)濟電流密度選擇。對于全年負(fù)荷利用小時數(shù)較大,母線較長(長度超過20m),傳輸容量較大的回路,如發(fā)電機—變壓器和發(fā)電機—主配電裝置的回路,均
124、應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面。從經(jīng)濟的角度來說,為了降低線路運行的電能損耗,導(dǎo)線截面越大越有利,但為了節(jié)約投資降低線路的造價及折舊維修費,導(dǎo)線的截面越小越有利。因此,綜合考慮各方面的因素制定出符合國家利益的對應(yīng)于一定負(fù)荷電流的導(dǎo)線截面,稱為經(jīng)濟截面。對應(yīng)于經(jīng)濟截面的電流密度,稱為經(jīng)濟電流密度。按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面可使年計算費用最低。年計算費用包括電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的年電能損耗費、導(dǎo)體投資(包括損耗引起的補充計費)和折舊費、以及利息等
125、,對應(yīng)不同種類的導(dǎo)體和不同的最大負(fù)荷年利用小時數(shù)T max,都有一個年計算費用最低的電流密度也稱為經(jīng)濟電流密度J。</p><p> S= Ig.max/Jj</p><p> 式中: S——經(jīng)濟截面,mm2;</p><p> Ig.max——正常工作時的最大持續(xù)工作電流;</p><p> Jj——經(jīng)濟電流密度,A/mm2 。&l
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