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正文內(nèi)容

wh市郊110kv變電站一次部分設(shè)計(編輯修改稿)

2025-08-25 00:10 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 置類型的選擇1.無功補償裝置的類型無功補償裝置可分為兩大類:串聯(lián)補償裝置和并聯(lián)補償裝置。目前常用的補償裝置有:靜止補償器、同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器。2.常用的三種補償裝置的比較及選擇這三種無功補償裝置都是直接或者通過變壓器并接于需要補償無功的變配電所的母線上。(1)同步調(diào)相機同步調(diào)相機相當(dāng)于空載運行的同步電動機在過勵磁時運行,它向系統(tǒng)提供無功功率而起到無功電源的作用,可提高系統(tǒng)電壓。裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機,能根據(jù)裝設(shè)地點電壓的數(shù)值平滑地改變輸出或汲取的無功功率,進行電壓調(diào)節(jié)。特別是有強行勵磁裝置時,在系統(tǒng)故障情況下,還能調(diào)整系統(tǒng)的電壓,有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是同步調(diào)相機是旋轉(zhuǎn)機械,運行維護比較復(fù)雜。它的有功功率損耗較大。小容量的調(diào)相機每千伏安容量的投入費用也較大。故同步調(diào)相機宜于大容量集中使用,容量小于5MVA的一般不裝設(shè)。在我國,同步調(diào)相機常安裝在樞紐變電所,以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。(2)靜止補償器靜止補償器由電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。電容器可發(fā)出無功功率,電抗器可吸收無功功率,根據(jù)調(diào)壓需要,通過可調(diào)電抗器吸收電容器組中的無功功率,來調(diào)節(jié)靜止補償其輸出的無功功率的大小和方向。靜止補償器能快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率,以滿足無功補償裝置的要求。這樣就克服了電容器作為無功補償裝置只能做電源不能做負荷,且調(diào)節(jié)不能連續(xù)的缺點。 (3) 電力電容器電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。它所提供的無功功率值與所節(jié)點的電壓成正比。電力電容器的裝設(shè)容量可大可小。而且既可集中安裝,又可分散裝設(shè)來接地供應(yīng)無功率,運行時功率損耗亦較小??蓪㈦娙萜鬟B接成若干組,根據(jù)負荷的變化,分組投入和切除。綜合比較以上三種無功補償裝置后,選擇并聯(lián)電容器作為無功補償裝置。 第4章 短路電流計算 造成短路的主要原因,是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是設(shè)備長期運行,絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣,絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿,或設(shè)備質(zhì)量合格,絕緣合乎要求而被過電壓(包括雷電過電壓)擊穿,或者是設(shè)備絕緣受到外力損壞而造成短路。嚴重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,可使并列運行的發(fā)電機組失去同步,造成系統(tǒng)解列。由此可見,短路的后果十分嚴重,因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素;同時需要進行短路電流的計算,以便正確的選擇電氣設(shè)備,使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不至損壞。 為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等,也必須計算短路電流。短路是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的故障,短路電流直接影響電器的安全,危害主接線的運行,假如短路電流較大,為了使電器能承受短路電流的沖擊,往往需要選擇重型電器。這不僅會增加投資,甚至?xí)蜷_斷電流不滿足而選擇不到合適的高壓電器,為了能合理選擇輕型電器,在主接線設(shè)計時,應(yīng)考慮限制Id的措施,即而需要計算Id。 短路電流計算的一般規(guī)定為了使所選電器具有足夠的可靠性、經(jīng)濟性、靈活性并在一定的時期內(nèi)滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需要,應(yīng)對不同點的短路電流進行校驗。 短路電流的計算方法對電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的短路電流,我們可采用一種運算曲線來計算任意時刻的短路電流。所謂運算曲線,是按我國電力系統(tǒng)的統(tǒng)計得到汽輪發(fā)電機的參數(shù),逐個計算在不同阻抗條件下,某時刻t的短路電流,然后取所有這些短路電流的平均值,作為運行曲線在某時刻t和計算電抗情況下的短路電流值。運算曲線包括兩種方法,即同一變化法和個別變化法。 短路電流計算結(jié)果為了簡化短路電流的計算方法,在保證計算精度的情況下,忽略次要因素的影響,做出以下規(guī)定:1. 所有的電源電動勢相位角均相等,電流的頻率相同,短路前,電力系統(tǒng)的電勢和電流是對稱的。2. 認為變壓器是理想變壓器,變壓器的鐵芯始終處于不飽和狀態(tài),即電抗值不隨電流的變化而變化。3. 輸電線路的分布電容略去不計。4. 每一個電壓級采用平均電壓,這個規(guī)定在計算短路電流時,所造成的誤差很小。唯一例外的是電抗器,應(yīng)該采用加于電抗器端點的實際額定電壓,因為電抗器的阻抗通常比其他元件阻抗大的多,否則,誤差偏大。5. 計算高壓系統(tǒng)短路電流時,一般只計及發(fā)電機、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗,因為這些元件X/3R時,可以略去電阻的影響。只有在短路點總電阻大于總電抗的1/3時才加以考慮,此時采用Z∑=X∑。,應(yīng)該考慮對短路電流值的影響。有關(guān)感應(yīng)電動機對電力系統(tǒng)三相短路沖擊電流的影響:在母線附近的大容量電動機正在運行時,在母線上發(fā)生三相短路,短路點的電壓立即降低。此時,電動機將變?yōu)榘l(fā)電機運行狀態(tài),母線上電壓低于電動機的反電動勢。,距短路點較遠的電源與較近的電源不能合并。3,可以認為電源容量為無限大容量的系統(tǒng),短路電流的周期分量在短路全過程中保持不變。表41 短路電流計算表短路電流短路點I(KA)I tk/2 (KA)I tk(KA)Ish(KV)K1 K2K3 具體計算見附錄Ⅰ。 第5章 電氣設(shè)備選擇 概述正確選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟的運行的重要條件。在進行設(shè)備選擇時,應(yīng)根據(jù)工程實際情況,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)約投資,具體選擇方法也就不完全一樣。但對它們的要求卻是基本相同的。電力系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備,其運行條件完全一樣,選擇方法也不完全相同,但對它們的基本要求是相同的。電氣設(shè)備要想能可靠地工作,必須按正常運行條件進行選擇,并且按短路條件校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。 電氣選擇 導(dǎo)體的選擇主要有:各電壓級的匯流母線、主變引下線、出線以及各電壓級的絕緣子等。 電氣設(shè)備包括各電壓級的出線斷路器、旁路斷路器、分段斷路器、以及相應(yīng)的隔離開關(guān)、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(guān)柜的選擇及其一次接線的編號。 選擇導(dǎo)體和電器的基本條件 按長期工作條件選擇1. 設(shè)備選擇(1)在選擇電氣設(shè)備時,一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓不低于裝置地點電網(wǎng)的額定電壓。即 (2)電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于該回路在各種合理運行方式下最大持續(xù)電流。即 (1).匯流主母線①110KV:按實際功率分布計算 =②35KV: =③ 10KV: = (2)旁路母線回路 =需要旁路回路的最大額定電流或最大持續(xù)工作電流(3)主變引下線 =(4)出線 單回: =最大負荷電流 雙回: =(~2)單回線路最大負荷電流(5)母聯(lián)回路 =母線上最大一臺變壓器的持續(xù)工作電流(6)分段回路 = 按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》:載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料:除配電裝置的匯流母線外,較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟電流密度選擇,導(dǎo)體的經(jīng)濟電流密度可按附錄四所列數(shù)值選擇 當(dāng)合適規(guī)定導(dǎo)體時,導(dǎo)體面積可按經(jīng)濟電流密度計算截面的相鄰下一檔選取 選取條件:經(jīng)濟截面= J經(jīng)濟電流密度注:按此法選擇導(dǎo)體后,必須按長期發(fā)熱校驗參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》:載流導(dǎo)體應(yīng)選擇鋁質(zhì)材料。:除配電裝置的匯流母線外,較長導(dǎo)體的截面應(yīng)按經(jīng)濟密度選擇,導(dǎo)體的經(jīng)濟電流密度可按照附錄四所列數(shù)值選取。當(dāng)無合適規(guī)定導(dǎo)體時,導(dǎo)體面積可按經(jīng)濟電流密度計算截面的相鄰下一檔選取。* 選取條件:經(jīng)濟截面 J—經(jīng)濟電流密度注意:按此法選擇導(dǎo)體后,必須按長期發(fā)熱校驗。 導(dǎo)體和電器的選取及校驗 導(dǎo)體的選擇1. 母線的選擇參考《導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)定》:載流導(dǎo)體宜采用鋁質(zhì)材料,下列場所可選用銅質(zhì)材料的硬導(dǎo)體。、變壓器出線端部或采用硬鋁導(dǎo)體穿墻套管有困難時;。:20KV以下回路的正常工作電流在4000A及以下時,宜采用矩形導(dǎo)體,在40008000A時,宜選用槽形導(dǎo)體。 110KV及以上高壓配電裝置,當(dāng)采用硬導(dǎo)體時,宜選用鋁合金管形導(dǎo)體?!栋l(fā)電廠電氣部分》電力電纜應(yīng)按下列條件選擇和校驗:a. 電纜芯線材料及型號b. 額定電壓c. 截面選擇d. 允許電壓降校驗e. 熱穩(wěn)定校驗f. 電纜的動穩(wěn)定由廠家保證,可不必校驗。電纜芯線有銅芯和鋁芯,國內(nèi)工程一般選用鋁芯,電纜的型號應(yīng)根據(jù)其用途,敷設(shè)方式和使用條件進行選擇,WH市郊變10KV出線選用三相鋁芯電纜。:電纜的額定電壓應(yīng)大于等于所在電網(wǎng)的電壓。 電器選擇1. 斷路器選擇根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》(電氣一次部分)第6—2節(jié)規(guī)定:35KV及以下,可選用少油、真空、多油斷路器等,應(yīng)注意經(jīng)濟性。35KV—220KV可選用少油、SF空氣斷路器等。綜合考慮,盡量利用經(jīng)過國家鑒定推薦使用的新產(chǎn)品,又110KV為檢修方便,選用SF6斷路器,35KV也選用SF6斷路器,10KV側(cè)采用真空斷路器。2. 隔離開關(guān)的選擇種類和形式的選擇:隔離開關(guān)的型式很多,按安裝地點的不同可分為屋內(nèi)式和屋外式。按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式和雙柱式。它對配電裝置的占地面積有很大影響,選型時應(yīng)根據(jù)配電裝置的特點和使用要求以及經(jīng)濟技術(shù)條件來確定。由于本設(shè)計中均不采用手車式斷路器,故35KV、10KV側(cè)用選隔離開關(guān)。3. 電壓互感器選擇電壓互感器是二次回路中測量和保護用的電壓源,通過它反映系統(tǒng)的運行狀況。它的作用是將一次高壓變?yōu)槎蝹?cè)的低電壓便于測量。依據(jù)《電力工程設(shè)計手冊》對電壓互感器配置的規(guī)定:1. 電壓互感器的配置與數(shù)量和配置、主接線方式有關(guān),并應(yīng)滿足測量、保護周期和自動裝置的要求。電壓互感器應(yīng)能在運行方式改變時,保護裝置不得失壓,周期點的兩側(cè)都能提取到電壓。2. 6~220KV電壓等級的一組主母線的三相上應(yīng)裝設(shè)電壓互感器,旁路上是否需要裝設(shè)壓互,應(yīng)視各回出線外側(cè)裝設(shè)壓互的情況和需要確定。3. 當(dāng)需要監(jiān)視和檢測線路側(cè)有無電壓時,出線側(cè)的一相上應(yīng)裝設(shè)壓互。根據(jù)《導(dǎo)體和電器選擇技術(shù)規(guī)定》SDGJ1486::電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇和校驗a. 一次回路電壓b. 二次電壓二次負荷c. 準(zhǔn)確度等級d. 繼電保護及測量的要求:電壓互感器的型式應(yīng)按下列使用條件選擇:a. 3~20KV屋內(nèi)配電裝置宜采用油浸絕緣結(jié)構(gòu),也可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器。b. 35KV配電裝置宜采用電磁式電壓互感器。c. 110KV及以上配電裝置,當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時,宜采用電容式電壓互感器。:用于中型點直接接地系統(tǒng)的電壓互感器,其第三繞組電壓應(yīng)為100V,用于中性點非直接接地系統(tǒng)的電壓互感器,其第三繞組電壓應(yīng)為100/3V。根據(jù)以上原則,可選擇電壓互感器。4. 電流互感器選擇目前電力系統(tǒng)中用的廣泛是電磁式電流互感器(用字母TA表示),它的原理和變壓器相似,他的特點:一次繞組串聯(lián)在電路中,并且很少,電流取決于被測試電路的負荷電流,而與二次側(cè)電流的大小無關(guān);二次側(cè)的電流繞組阻抗很小,所以它在近于短路的狀態(tài)下運行。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》(電氣一次部分)第2—8節(jié):1. 凡裝有斷路器的回路均應(yīng)裝設(shè)電流互感器。2. 發(fā)電機和變壓器的中性點、發(fā)電機和變壓器的出口、橋形接線的跨條上等也應(yīng)裝設(shè)電流互感器。3. 對直接接地系統(tǒng),按三相配置;對非直接接地系統(tǒng),依具體要求按兩相或三相裝配。5. 絕緣子和穿墻套管參考《導(dǎo)體和電氣選擇設(shè)計技術(shù)規(guī)程》 : 屋外支柱絕緣子宜采用棒式支柱絕緣子。屋外支柱絕緣子需倒裝時,可用懸掛式支柱絕緣子。屋內(nèi)支柱絕緣子宜采用聯(lián)和膠裝的多棱式支柱絕緣子。:屋內(nèi)配電裝置宜采用鋁導(dǎo)體穿墻套管。對于母線型穿墻套管應(yīng)該校核窗口允許穿過的母線尺寸。高壓穿墻套管有瓷絕緣和油紙電容式絕緣兩種。瓷絕緣的穿墻套管適用于交流電壓6~35kv系統(tǒng),油紙電容式絕緣適用于交流電壓60~500kv中性點直接接地系統(tǒng)。 電氣設(shè)備表 導(dǎo)體選擇一覽表表51 導(dǎo)體一覽表項目電壓等級主母線主編引下線負荷出線110KVLGJ95LGJ95 /35KVLGJ185LGJ185LGJ18510KVLMY矩形鋁母線(兩條12510)LMY矩形鋁母線(兩條12510)LMY矩形鋁母線(兩條12510)表52 斷路器和隔離開關(guān)一覽表設(shè)備項目斷路器隔離開關(guān)110KVLW11110/1600GW5110/63035KVLW835/1600GN235/60010KVZN10/GN10107/3000/60表53 互感器一覽表 電壓級設(shè)備類型110KV35KV10KV電壓互感器YDR110 JDJJ35 JSJW10電流互感器LFZ110 LQZ35 LBJ10表54絕緣子和穿墻套管一覽表 電壓級設(shè)備類型 110kv 35kv 10kv 絕緣子 ZS110/400 ZS35/400 ZNA10/375
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