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華中科技大學(xué)電氣設(shè)備選擇(存儲版)

2025-01-19 06:02上一頁面

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【正文】 聯(lián)電纜)、橡皮絕緣電纜、高壓充油電纜等。 主要絕緣材料為交聯(lián)聚乙烯,用于 1~ 110kV線路。油道由纜芯導(dǎo)線或扁銅線繞制成的螺旋管構(gòu)成。 ( 3)增高氣體壓力提高 SF6氣體絕緣的性能和額定電壓。 ?線芯材料: 銅芯和鋁芯兩種。 4.熱穩(wěn)定校驗 電纜的熱穩(wěn)定校驗仍采用最小截面法,即所選截面 S(單位為mm2)應(yīng)滿足 kmin1 QCSS ??Qk—— 短路電流熱效應(yīng) (A2 6~10kV三芯電纜電抗約為 , 35kV三芯電纜約為。 短路熱效應(yīng) sIIIt???????????22222t22/t2kpk(kA))(122)10(12 kk短路前電纜的工作溫度 475291)1060(10)(222θal2maxalw ???????? II????熱穩(wěn)定系數(shù) C為 )(004 )20230(004 ln004 10)20(1)20(1ln262wh20s?????????????????????????? KQC?????? ?? )mm/( 4J26kmin ?????? QCS滿足熱穩(wěn)定要求。 屋外型支柱絕緣子采用棒式絕緣子。 10~35kV穿墻套管 10kV穿墻套管和支柱絕緣子 2.額定電壓選擇: UN ≥ UNs 當(dāng)有冰雪時,應(yīng)選用高一級電壓的產(chǎn)品。已知 =, =。 )645 00(2272sh217max??????????? iaLLF de ???? F滿足動穩(wěn)定要求。 動穩(wěn)定校驗條件為 Fmax≤ 式中 Fde—— 抗彎破壞負(fù)荷( N), 。 ?根據(jù)用途:可選擇帶導(dǎo)體的穿墻套管和不帶導(dǎo)體的母線型穿墻套管。 ?膠裝方式: 鐵底座和鐵帽膠裝在瓷件外表面的稱為外膠裝( Z型),膠裝入瓷件孔內(nèi)的稱為內(nèi)膠裝( ZN型)。 長期發(fā)熱按一回電纜線路故障時轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷校驗,即 ????? ?? 540 39。cm2/cm; θh—— 短路時電纜的最高允許溫度( ℃ ); θw—— 短路前電纜的工作溫度( ℃ )。 2.額定電壓選擇: UN ≥ UNs 3.截面選擇 1)長度在 20m以下的電纜,一般按長期發(fā)熱允許電流選擇其截面, 即 Imax≤ K Ial 綜合修正系數(shù) K的計算 在空氣中敷設(shè)時 1tKKK ?在空氣中穿管敷設(shè)時 2tK?土壤中直埋或穿管直埋時 43tKKKK ?以上三式中: Kt為溫度修正系數(shù),按式( 64) 計算; K1為電纜在空氣中多根并列敷設(shè)和穿管敷設(shè)時的修正系數(shù); K2為空氣中穿管敷設(shè)時的修正系數(shù),當(dāng)電壓在 10kV及以下時,截面 S≤95mm2時, K2=1,當(dāng)截面 S=120~185mm2時, K2=; K3為直埋因土壤熱阻不同的修正系數(shù); K4為土壤中多根并列敷設(shè)的修正系數(shù)。 ( 3)用于 SF6全封閉組合電器與架空線之間的連接 ( 4)用于高落差地區(qū)油紙絕緣電纜無法使用的場所 二、電力電纜的選擇 1.電纜型號的選擇 ?基本結(jié)構(gòu): 由導(dǎo)電線芯、絕緣層和保護層三部分組成。 電力電纜的種類及特點 ? 優(yōu)點: ( 1)適宜于遠(yuǎn)距離輸送。缺點:耐壓強度不高,耐熱、耐油性能差且絕緣易老化,易受機械損傷。 優(yōu)點:電氣性能好、耐水、耐酸堿鹽、防腐蝕、機械強度較好、敷設(shè)不受高差限制,可垂直敷設(shè)。 直流電纜和交流電纜。 T-銅芯缺省表示, L-鋁芯 內(nèi)護層(護套)代號。使用的材料:橡膠、聚乙烯、聚氯乙烯、交聯(lián)聚乙烯、聚丁烯、棉、麻、絲、綢、紙、礦物油、植物油、氣體等。環(huán)境溫度為 32℃ 時的允許電流為 3A261 3270alal ??????? IKI滿足長期發(fā)熱條件要求。根據(jù)兩平行導(dǎo)體電動力計算公式,并考慮導(dǎo)體形狀對電動力的影響, 每相為兩條且各通過 50%的電流時 ,單位長度條間最大電動力 fb (單位為 N/m)為 82sh1272sh12b 21)(2 ?? ????biKbiKf?每相為三條時,可以認(rèn)為中間條通過 20%電流, 兩邊條各通過 40%電流, 則單位長度條間最大電動力 fb (單位為 N/m)為 3)條間計算應(yīng)力 σb(單位為 Pa)的計算 邊條導(dǎo)體所受的最大彎矩 Mb(單位為 N 滿足動穩(wěn)定的條件為: σmax = σph≤σal 單條平放 62bhW ?,單條豎放 62 hbW ?不滿足動穩(wěn)定時,可適當(dāng)減小支柱絕緣子跨距 L,重新計算。 ?經(jīng)濟截面的計算: 圖 63 經(jīng)濟電流密度 1— 變電所所用 、 工礦和電纜線路的鋁紙絕緣鉛包 、 鋁包 、 塑料護套及各種鎧裝電纜 2— 鋁矩形 、 槽形及組合導(dǎo)線 3— 火電廠廠用的鋁紙絕緣鉛包 、 鋁包 、 塑料護套及各種鎧裝電纜 4— 35~220kV線路的 LGJ、 LGJQ型鋼心鋁絞線 ? 按經(jīng)濟電流密度選擇的導(dǎo)體截面應(yīng)盡量接近計算的經(jīng)濟截面,當(dāng)無合適規(guī)格的導(dǎo)體時,允許 選用小于但接近經(jīng)濟截面的導(dǎo)體。 ? 鋼心鋁絞線適用于 35kV及以上的屋外軟母線; ? 組合導(dǎo)線用于中小容量發(fā)電機和變壓器的引出線; ? 空心導(dǎo)線、擴徑導(dǎo)線和分裂導(dǎo)線直徑大,可以減小線路電抗、減小電暈損耗和對通訊的干擾,用于超高壓母線和輸電線路。 ?鋁:電阻率比銅高,機械強度低,耐腐蝕性較銅差,但儲量高,價格低。 平放式:載流量不大,機械強度較高 如圖( c)所示:三相母線分層安裝,采用豎放式垂直布置,散熱性強,機械強度和絕緣能力較高。 ( 3)相同截面母線載流量減小 。當(dāng)電流很大時可采用水內(nèi)冷圓管母線。 鋼芯鋁絞線由多股鋁線繞單股或多股鋼線的外層構(gòu)成,一般用于 35kV及以上屋外配電裝置中。 母線的結(jié)構(gòu)類型 ( 1)矩形截面母線 ( 2)圓形截面母線 ( 3)槽形截面母線 ( 4)管形截面母線 ( 5)絞線圓形軟母線 常用在 35kV及以下、持續(xù)工作電流在 4000A及以下的屋內(nèi)配電裝置中。 高壓熔斷器的選擇 對于沒有限流作用的高壓熔斷器,用沖擊電流的有效值 Ish進行校驗,對有限流作用的,用 進行校驗。 ?FC回路 ?高壓熔斷器的選擇 ?高壓熔斷器型式的選擇 ?屋外跌開式,屋內(nèi)式。 戶內(nèi)高壓熔斷器主要部分為熔管和熔體 ,熔管內(nèi)配置有瓷柱,瓷柱上等間距繞有熔體,熔管的兩端配置有壓帽,其間填充有石英砂。已知線路最大持續(xù)工作電流為 350A,功率因數(shù)為,系統(tǒng)火電廠總?cè)萘?300MVA,歸算到電抗器前的系統(tǒng)總電抗為 ,出線繼電保護動作時間為 2s,斷路器全開斷時間為。 構(gòu)成:繞組、水泥支柱及支持絕緣子。 安裝在變壓器回路中,用于限制短路電流,以便變壓器回路能選用輕型斷路器。 5.母線殘壓校驗 %70~%60%%NLre ??? IIxU6.熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定校驗 tIQ t2k ?ies≥ish 熱穩(wěn)定: 動穩(wěn)定: 二、分裂電抗器的選擇 (請大家按照上述分析思路自學(xué) ) 【 例 64】 試選擇某發(fā)電機 10kV機壓母線上的出線電抗器,要求裝設(shè)出線電抗器后可以采用 SN1010I型斷路器,額定開斷電流為 INbr=16kA。 設(shè)計系列序號 額定電壓, kV 補充工作特性 G-改進型; Z-直流專用; GY-高原型 額定電流, A 6 1 2 3 4 5 B 第五節(jié) 高壓熔斷器的選擇 戶內(nèi)式高壓熔斷器 戶內(nèi)高壓熔斷器 全部是限流型熔斷器 . 以 RN1型為典型代表的設(shè)計序號為 奇數(shù) 系列的熔斷器,用于 3~ 35kV的 電力線路和電氣設(shè)備 的過載和短路保護; 以 RN2型為代表的設(shè)計序號為 偶數(shù) 系列的熔斷器,專門用于保護 3~ 35kV的 電壓互感器 ,用于對高壓電壓互感器的過載及短路保護。 1-熔斷體; 2-瓷套; 3-緊固件; 4-支持絕緣子; 5-接線帽 戶外式高壓熔斷器 高壓熔斷器+高壓接觸器 配合,用熔斷器作為 保護電器 ,開斷保護電流,而接觸器作為 操作元件 ,接通或斷開負(fù)荷電流;其實就是將高壓斷路器的兩種功能分開,大量的操作功能由接觸器完成,而極少數(shù)的保護功能由熔斷器完成,降低了經(jīng)濟成本。 ? ? ? ? UN≥UNs 熔管額定電流 INft≥INfs 35kV及以下電力變壓器的高壓熔斷器熔體 INfs=KImax 不計電動機自啟動時 K=~ 考慮電動機自啟動時 K=~ 保護電力電容器高壓熔斷器熔體額定電流 INfs=KINC 一臺電力電容器時 K=~ 一組電力電容器時 K=~ INbr≥Ish(或 ) I?? 為了保證前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源(或負(fù)荷)保護裝置之間動作的選擇性 對于保護電壓互感器用的高壓熔斷器,只需按額 定電壓及斷流容量兩項來選擇。 鋼的機械強度大,但導(dǎo)電性差,僅用在高壓小容量電路(如電壓互感器回路以及小容量廠用、所用變壓器的高壓側(cè))、工作電流不大于 200A的低壓電路、直流電路以及接地裝置回路中。優(yōu)點:集膚效應(yīng)小,電暈
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