【文章內容簡介】 impi （ kA） 全電流impI （ kA） 短路容量 S（ MVA） 35kV D1 342 10kV D2 243 12 第 4 章 電氣設備的選擇與校驗 本次設計中電器選擇的主要任務： 1 導體和絕緣子。導體的選擇主要有：各電壓等級的匯流母線，主變引下線，出線以及各 電壓級的絕緣子。 2 電氣設備。 電氣設備包括各電壓等級的出線斷路器，旁路斷路器，分段斷路器，以及相應的隔離開關，熔斷器等。用于保護和測量用的電流互感器，包括穿墻套管，開關柜的選擇及其一次接線的編號。 國家電力部有關《高壓配電裝置設計規(guī)程》 SDJ5— 85 規(guī)定： 第 條：選用導體和電器，其允許的最高工作電壓不得低于該回路的最高運行電壓，其長期允許電流不得小于該回路的最大持續(xù)工作電流。 第 條：驗算裸導體短路熱效應的計算時間，宜采用主保護動作時間加相應的斷路器全分閘時間，如主保護有死區(qū)時，則采用能 對該死區(qū)起作用的后備保護動作時間并采用相應的短路電流值。 第 條：除配電裝置的匯流母線外，較長導體的截面應按經(jīng)濟電流密度選擇。 電氣設備選擇的一般原則與技術條件 電氣設備選擇的一般原則 （ 1）應力求安全使用、技術先進、質量合格和經(jīng)濟合理； （ 2）應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓狀態(tài)下的要求，并考慮遠景發(fā)展； （ 3）應按當?shù)丨h(huán)境條件長期工作條件下選擇，按短路條件下校驗，保證任何過電壓情況下能正常運行； （ 4）應與整個工程的建設標準協(xié)調一致； （ 5）選擇同類設備的 品種不宜過多； （ 6）選用新產品應積極慎重，新產品應具有可靠的實驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)過正式鑒定合格。 電氣設備選擇的一般技術條件 按正常工作條件選擇電氣設備 （ 1）額定電壓 電器允許最高工作電壓（ almU ）不得低于所接電網(wǎng)的最高運行電壓（ SmU ），即 almU ≥ SmU 。一般情況下，可按電器 的額定電壓（ NU ）不低于裝設地點電網(wǎng)額定電壓（ NSU ）的條件選擇，即 NU ≥ NSU 。 （ 2）額定電流 13 電氣設備的額定電流（ NI ），即在額定周圍溫度（ 0? ）下的長期允許電流，考慮實際溫度后，應不小于回路在各種合理運 行方式下的最大持續(xù)工作電流（ maxI ），即 NKI ≥ maxI 或 alKI ≥ maxI 式中 K —— 綜合校正系數(shù)。 以下列出主要回路的最大持 續(xù)工作電流的計算公式： 變壓器回路： m a x 1. 05 1. 05 ( 3 )TN TN TNI I S U?? 母線回路：中低壓母線，取母線上最大一臺主變的最大持續(xù)工作電流； 高壓母線： m a x ( ) 3 )TN NI n S S S U? ? ?穿 越 高 壓 負 荷 （ 出線回路：單回線 m a x m a x 3 c o s ) (1 % )NI P U ????遠 （ 雙回線 m a x m a x0. 8 3 c os ) ( 1 % )NI P U ??????遠 （ 分段回路： m ax ( ) TNII? — 母聯(lián)回路：取母線上最大一臺主變的最大持續(xù)工作電流。 （ 3）按當?shù)丨h(huán)境條件校驗 海拔條件：海拔在 1000m 以下時，可不考慮海拔條件；海拔在 1000m 及以上時，需考慮海拔對電氣設備選擇的影響。 溫度條件：我國電氣設備使用的額定環(huán)境溫度分別為 +40℃和 +25℃。不同安裝地區(qū)有不同的實際溫度，表 列出了電氣設備環(huán)境溫度的確定方法，后面數(shù)據(jù)是本 所實際環(huán)境溫度。 表 電氣設備在不同安裝場所的實際環(huán)境溫度 電氣設備 安裝場所 實際環(huán)境溫度 0? （℃） 本所對應數(shù)值 （℃） 裸導體 屋外 最熱月平均最高溫度 30 屋內 最熱月平均最高溫度 +5 35 電器 屋外 年最高溫度 40 屋內 最熱月平均最高溫度 +5 35 其它條件：電氣設備的選擇中，有些設備還要考慮到日照、風速、冰雪、污穢等環(huán)境條件的影響。 按短路情況校驗 （ 1）短路熱穩(wěn)定校驗 導體熱穩(wěn)定校驗條件 ： S ≥ min KSS Q K C? 14 式中 S 、 minS —— 導體的實際截面、允許最小截面， mm2； kQ —— 短路熱效應，（ kA） 2 s； SK —— 導體集膚效應系數(shù) ； C —— 熱穩(wěn)定系數(shù)。 電器熱穩(wěn)定校驗條件： 2tIt? ≥ KQ 式中 tI —— t秒時的短路電流， kA； （ 2）短路動穩(wěn)定校驗 導體動穩(wěn)定校驗條件： esi ≥ shi 或 esI ≥ shI 式中 esi （ esI ） —— 動穩(wěn)定電流峰值（有效值）， kA； shi （ shI ） —— 短路沖擊電流峰值（ 有效值）， kA。 電器動穩(wěn)定校驗條件： al? ≥ max? 式中 al? 、 max? —— 導體允許應力、最大應力， Pa。 （ 3）短路計算時間 導體熱穩(wěn)定校驗的計算時間（ Kt ）應為主 保護動作時間（ 1prt ）和斷路器全開斷動作時間（ abt ）之和，即 1K pr abt t t??。 電器熱穩(wěn)定校驗的計算時間（ Kt ）為后備保護動作時間（ 2prt ）和斷路器全開斷動作時間（ abt ）之和，即 2K pr abt t t??。 （ 4）其它方面校驗 除以上各方面的校驗外，電器還應進行絕緣水平方面的校驗，導體還應進行共振（硬導體特有）、電暈等方面的校驗。 導體的選擇和檢驗 載流導體一般采用鋁質材料比較經(jīng)濟， 110kV及以上高壓配電裝置一般采用軟導線，當負荷電流較大時，應根據(jù)負荷電流選用較大截面的導線。矩形導線一般只用于 35kV 及以下，電流在 5000A 及以下時；槽形導體一般用于 5000~8000A的配電裝置中；管形導體用于 8000A 以上的大電流母線。 按回路最大持續(xù)工作電流選擇： 15 Ixu≥ 其中 — 導體回路持續(xù)工作電流（ A） Ixu— 相應于導體在某一運行溫度、環(huán)境條件下長期允許工作電流（ A） 若導體所處環(huán)境條件與規(guī)定載流量計算條件不同時，載流量應乘以相應的修正系數(shù)。 按經(jīng)濟電流密度選擇 Sj＝ 其中 Sj— 按經(jīng)濟電流密度計算得到體截面（ mm2） j— 經(jīng)濟電流密度（ A/ mm2） 以下分別對各電壓等級的導線進行計算選擇。 匯流母線 35kV 主母線： 1）選型 NN U SSSI 3n 35gma x ）（ 穿 ???? = 2 31 .5 10 03 37? ? ??（ ）=1139A 由于最大負荷年利用小時數(shù) t=4000，查鋁排的的經(jīng)濟電流密度表 (《電力工程電氣設計手冊》第 377 頁 )，得 j=（ A/mm2） 所以 Sj= (mm2) 2） 查表得選擇單條鋁排豎放， LYM125 10 型導線 (長期允許最大載流量2177A)，滿足要求 3） 校驗 熱穩(wěn)定校驗 ,應滿足 S≥ Smin = I∞ tdz C 其中 ： C為熱穩(wěn)定系數(shù)，鋁母線時 C = 87； kt 為短路電流發(fā)熱等值時間，取 2s I∞ 為穩(wěn)態(tài)三相短路電流，由以上算得 I∞ = Smin = 5. 34 10 00 2. 087??= Smin ＜ S 熱穩(wěn)定校驗符合要求。 10kV 母線： 1）選型 NNUSI ax ? = 3 ? ? =1817A 由于 t=4000，查鋁排的經(jīng)濟電流密度表 (《電力工程電氣設計手冊》第 337頁 )，得 j=（ A/mm2） 所以 Sj= Igmax/J=1817/=2329mm2) 查表得選擇兩條鋁排豎放， 2 LYM125 10 型導線 (長期允許最大載流量3232A)，滿足要求 16 2）校驗 熱穩(wěn)定校驗 ,應滿足 S≥ Smin = I∞ tdz C 其中 ： C為熱穩(wěn)定系數(shù)，鋁母線時