【文章內(nèi)容簡介】 時電壓損耗 : m a x 2 . 0 7 6% % s in 1 2 0 . 6 4 . 9 53lDKD K EIUX I ?? ? ? ? ? ? ? 合格 根據(jù)圖五可得 ( 3 )1 0 *1 4 31 0 * 1 4 *0 . 5 8 5 4 3 6 . 2 6 9 2 6 . 8 70 . 5 8 5 4 0 . 2 0 4 6KXI I K AXX ?? ? ? ?? ∴ ( 3 )10 3 14 I I KA? ? ? 故加入 限流電抗器后 K3點(diǎn)短路時 ,兩 變壓器 低壓側(cè) 10KV出線與兩同步調(diào)相機(jī)出線的電流分別為 : 2 3 3 3 5 61 3 .4 4 4 .6 9 6I I KA I I KA??? ? ? ?? ? ?? ?? ?? ? ? ? 變壓器低壓側(cè) 10KV 出線上的短路沖擊電流為 ,同步調(diào)相機(jī)出線 的短路沖擊電流為 ，則出口斷路器能夠滿足要求。 K1點(diǎn)短路 分析 等值電路圖如下 : 化簡可得 : 23 2 3 * 12 * 3 3 * 13 * 5 * 6 *7*2 3 * 2 * 3 3 * 13 * 5 * 6 *2 2 * 3 2 *9 * 4 *2 2 * 3 2 *( ) ( )( 0. 06 67 0. 20 94 ) ( 0. 06 67 0. 20 94 ) 1. 17 07 1. 17 070. 66 77 0. 20 64 0. 66 7 0. 20 94 1. 17 07 1. 17 070. 73 350. 00 83 ( 0. 000. 11 99X X X X X XXX X X X X XXXXXXX? ? ?????????? ? ? ?? ? ? ??? ? ?? ? ? ??83 )0. 11 580. 00 83 0. 00 83??? 繼續(xù)化簡可得 : ( 3 )* 1 *( 3 ) ( 3 )1 1 *( 3 )1( 3 )1( 3 )111 100 3 3 230 230 KbKKavim p KK K avim p KXIXSI I K AUi I K AS I U M VAI I K A???? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? K2點(diǎn)短路 分析 K2點(diǎn)短路時等值 電路圖如下 : 2 2 * 3 2 *7*2 3 * 3 2 *0 . 0 0 8 3 ( 0 . 0 0 8 . 3 ) 0 . 0 0 4 20 . 0 0 8 3 0 . 0 0 8 3XXX ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? 24 2 1 * 3 *9 * 1 *2 1 * 3 1 *0 . 1 2 5 0 . 1 2 50 . 0 0 9 4 0 . 1 5 6 50 . 1 2 5 0 . 1 2 5XXXX XX??????? ? ? ??? 經(jīng)化簡可 得： ∴ * ? ? ( 3 )2* *11 1 6 .3 1 30 .0 6 1 3KI X ?? ? ? ∴ ( 3 ) ( 3 )2 2 * 1001 6 . 3 1 3 8 . 1 91 . 7 3 2 1 1 53 bKK avSI I K AU? ? ? ? ?? ( 3 )22 .5 5 2 .5 5 8 .1 9 2 0 .8 8im p ki I KA? ? ? ? ( 3 )23 1 .7 3 2 8 .1 9 1 1 5 1 6 3 1 .2 8K k a vS I U M V A? ? ? ? ? ( 3 )21. 51 1. 51 8. 19 12 .3 67im p kI I KA? ? ? ? 短路計算成果表 ( 100bS MVA? ) 短路點(diǎn) 基準(zhǔn)電壓 (KV) 基準(zhǔn)電流(KA) 短路沖擊電流(KA) 短路電流 (KA) 短路容量 (MVA) 短路全電流最大有效值 (KA) 公 式 b avUU? 3bbbSI U? (3) (3) (3)3 3* 3KKavSbII U? (3)3K K avS I U? (3)? K1 230 K2 115 K3 二． 10KV 母線的母聯(lián)斷路器分閘運(yùn)行 計算電路圖如下 : 25 10KV 母線 分段 運(yùn)行 ， 在此選 K1 點(diǎn)為短路計算點(diǎn)分析討論： 等值電路圖 及化簡 (見附錄Ⅰ ) 總電抗的標(biāo)么值 : * ? ? ∴ 短路電流的標(biāo)么值 : ( 3 )1* *11 8 .8 50 .1 1 3kI X ?? ? ? ∴ ( 3 ) ( 3 )1 1 * 1008 .8 5 4 8 .6 8 73 3 1 0 .5bkk avSI I K AU? ? ? ? ?? 又 ∵ 前面分析中 設(shè)置了限流電抗器。 ∴ 在分段 運(yùn)行時， 10KV 母線上發(fā)生三相對稱短路時的短路電流為： 2 0 1 7 6*2 0 1 7 6() ( 0 . 0 6 2 7 0 . 0 6 2 3 0 . 2 0 9 4 ) 1 . 1 7 0 7 0 . 2 6 0 10 . 0 6 2 7 0 . 0 6 2 3 0 . 2 0 9 4 1 . 1 7 0 7DKDKX X X XX X X X X? ?? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ∴ ( 3 )1* *11 3 .8 4 50 .2 6 0 1kI X ?? ? ? ?? ( 3 ) ( 3 )1 1 * 1003 . 8 4 5 2 1 . 1 4 33 3 1 0 . 5bkk avSI I K AU?? ? ? ? ?? ( 3 )12. 55 21 .1 43 2. 55 53 .9im p Ki I KA? ? ? ? ( 3 )13 1 .7 3 2 2 1 .1 4 3 1 0 .5 3 8 4 .5K K a vS I U M V A? ? ? ? ? ∵ 在兩臺主變壓器低壓側(cè) 10KV 出線上都串有一臺限流電抗器。 ∴ 10KV 母線上發(fā)生三相短路電流應(yīng)該小于 。根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，10KV 母線上可以分段 運(yùn)行 . 26 第三 章 導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計 第一節(jié) 總則 一 、 一般規(guī)定 導(dǎo)體和電器的選擇設(shè)計，同樣必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠，運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲杏嗟兀詽M足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的需要，對導(dǎo)體和電器選擇設(shè)計規(guī)定簡述如下： 1應(yīng)滿足正常行，檢修，短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展。 2應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件檢驗。 3應(yīng)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，盡量 使新老電器型號一致。 4選擇導(dǎo)線時應(yīng)盡量減少品種。 5選用新產(chǎn)品應(yīng)積極慎重，新產(chǎn)品應(yīng)有可靠試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng) 主管部門鑒定 合格。 ： 導(dǎo)體和電器應(yīng)按正常運(yùn)行情況選擇，按短路條件驗算其動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，并按環(huán)境條件校核電器的基本使用條件 ： 1在正常運(yùn)行條件下，各回路的持續(xù)工作電流，應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。 2驗算導(dǎo)體和電器用的短路電流，按下列情況進(jìn)行計算： ① 除計算 短路電流的衰減時間常 數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元 件的電阻 都略去不計。 ② 在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱訖C(jī)的影響和電容 補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 ③ 在變電所中，應(yīng)考慮如果安 有同步調(diào)相機(jī)時，應(yīng)將其視作附加電源，短 路電流的計算方法與發(fā)電機(jī)相同。 ④ 對不帶電抗器回路的計算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時短路電流為 最大的地點(diǎn)，對帶電抗器的 6— 10KV 出線的計算點(diǎn)，除其母線隔離開關(guān) 前的引線和套管應(yīng)選擇在電抗器前外，其余導(dǎo)線和電器宜選擇在電抗器 之后 3驗算導(dǎo)體和 110KV 以下電纜短路熱穩(wěn)定時，所用的計算時間，一般用主 保護(hù)的動作時間加相應(yīng)在的斷路器全分閘時間，如主保護(hù)有死區(qū)時，則采 用能對該處死區(qū)起 作 用的后備保護(hù)動作時間，并采用 相應(yīng)處的短路電流 值。 電器和 110KV 及以上充油電纜和短路電流計算時是，一般須用后備保 27 護(hù)動作時間加相應(yīng)的短路器全分閘時間。 4導(dǎo)體和電器的動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器開斷電流，可按三相短路驗算，若 發(fā)機(jī)出口兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)，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)重情況驗算。 5環(huán)境條件：選擇導(dǎo)體和電路時，應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、 濕度 、污穢、 海 拔、 覆冰等環(huán)境條件超出一般電器的基本使用條件時，應(yīng)通過經(jīng)濟(jì) 技術(shù) 比較分別采取下列措施 ： ① 向制造部門提出補(bǔ)充要求，訂制符合該環(huán)境條件的產(chǎn)品。 ② 在設(shè)計或運(yùn)行中采取相應(yīng)的防護(hù)措施，如采用屋內(nèi)配電裝置、水沖洗、 減震器等。 二、 按額定電壓選擇的要求是： 要求設(shè)備的額定電壓不低于設(shè)備安裝地點(diǎn)的電網(wǎng)的額定電壓，由于線路 供電端額定電壓比受電端額定電壓高 105%,因此設(shè)備必須能夠長期承受這個電壓值，電器能夠長期承受的最高電壓稱為最高工作電壓，對 220KV 及以 下設(shè)備其最高工作電壓額 定電壓高 15%， 330 及 500KV 設(shè)備的最高工作電壓比額定工 作電壓高 10%，由此可知，只要設(shè)備的額定電壓不小于該 處電網(wǎng)的額定電壓，其最高工作電壓不小于該處電網(wǎng)的額定電壓，其最高 工作電壓一定能滿足電網(wǎng)首端電壓要求。 三、按額定 電流選擇的要求是： 設(shè)備的額定電流不小于流過設(shè)備的最大長期負(fù)荷電流，當(dāng)周圍介質(zhì)的溫度不等于規(guī)定值時，設(shè)備的容許電流應(yīng)進(jìn)行修正。 四、 短路熱穩(wěn)定校驗的要求是： 導(dǎo)體的 最高短時溫度不大于短時允許最高溫度，對于電器來說，是短路電流熱脈沖不大于電器允許的熱脈沖 2tI t,tI 是 t 秒鐘的熱穩(wěn)定電流。 tI 和 t 值可由電器的銘牌或手冊中查出。 五、 校驗動穩(wěn)定校驗的要求是： 對導(dǎo)體 (母線 )來說，其中通過三相短路沖擊電流時產(chǎn)生的應(yīng)力不小大于材料的允許應(yīng)力，對于電器來說，是通過它的三相短路沖擊電流不大于它的最大允許動穩(wěn)定電流。 28 第二節(jié) 母線的選擇設(shè)計 一﹑母線材料的選擇 配電裝置中所用母線材料有銅、鋁、鋼三種，銅的電阻率低 ，機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)，但銅的貯量少，價格貴，一般不建議采用，只在空氣中有腐蝕性氣體 的戶外配電裝置中才用，鋁的電阻率較高，較易腐蝕，但貯量多，價格便宜，廣泛用作配電裝置中的母線，鋼的電阻率更大，還有很大的磁滯損耗和渦流損耗，但它的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度高和價格便宜，通常用于高壓小容量電路，工作電流不大于 300— 400A 的低壓電路以及直流路中，本 設(shè)計 中的母線均選鋁質(zhì)材料。 二 ﹑ 母線截面形狀選擇 要求母線的截面形狀應(yīng) 使集膚效應(yīng)小，散熱良好，機(jī)械強(qiáng)度高，安裝簡單和連接方便，實際上常采用的母線截面形狀有圓形、矩形 (單條、雙條、三條的 )、管形、雙槽 形等 圓形母線只適用于小功率的電氣裝置中，矩形母線常用于 35KV 及以下的戶內(nèi)配電裝置中，為了增大散熱面面積，減小集膚效 應(yīng)，應(yīng)兼顧機(jī)械強(qiáng)度。矩形母線的邊 比通常是 1/12— 1/15,為避免集膚效應(yīng)過大，單條母線的截面積不應(yīng)大于 1000— 1200 ㎜ 2。當(dāng)單條矩形的最大容許電流不滿足要求時可采用兩條矩形母線，條間的距離一般取為一條母線的厚度，以保證散熱良好，當(dāng)工作電流更大時，可采用三條矩形母線，當(dāng)每相有三條矩形母線時，中間一條中的電流占總電流的 20%，兩邊的每條占總電流的 40%,可見母線材料的利用率低，通常不宜采用每相有四條以上的矩形母線。 在工作電流很大的裝置中，可采用雙 槽 形母線和管形母線，雙 槽 形母線集膚效應(yīng)較小，散熱面大，機(jī)械強(qiáng)度高，適用于工作電流很大 (4000— 8000A)。短路電流也較 (150kA 及以上 )大 的場合，管形母線的機(jī)械強(qiáng)度大，但內(nèi)表面的散熱條件差，如果管內(nèi)采用通風(fēng)冷卻或通水冷卻，其載流能力可較普通母線提高幾倍或幾十倍，管形母線多用作絕緣封閉水內(nèi)冷母線作為巨大容量發(fā)電機(jī)的連接線，硬管及軟管母線也可用于戶外高壓配電裝置中，本設(shè)計中 220KV、 110KV 母線形狀選管型， 10KV 母線選矩形母線。 三 ﹑ 220KV母線選擇 根據(jù)本變電站的設(shè)計資料知道 220KV 母線上所有 負(fù)荷出線容量為 790MVA，每臺主變壓器容量比為 100/100/50，所以母線所通過的功率為 790＋ 100 2＝990MVA。由此推出最大工作持續(xù)電流為 avS 9 9 0I 2 . 4 8 5 K A3 U 3 2 3 0= = = 。 ： 最大負(fù)荷利用小時數(shù) Tmax＝ 5000 h。查手冊可得導(dǎo)體的電流密度 J取 。 29 所以導(dǎo)體截面積 2II m m ( J 0 . 7 7 5 )J 2485= = = 3 2 0 7 =0 . 7 7 5 固母線型號選擇 Φ 130/116 的鋁錳合金管