【正文】 kV I )3(K /kA I? /kA shI /kA shi /kA SK /MVA a 10 b 35 37 7 電氣設備的選擇 電氣設備選擇的一般條件 電氣設備選擇的一般原則 1 應滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展； 2 應按當?shù)丨h(huán)境條件校核； 3 應力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理； 4 與整個工程的建設標準應協(xié)調(diào)一致； 5 同類設備應盡量減少品種； 6 選用的新產(chǎn)品均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時，應經(jīng)上級批準。 電氣設備選擇的技術(shù)條件 選擇的高壓電器，應能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正 常運行。 1 長期工作條件 （ 1）電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運行電壓 Ug，即 Umax? Ug （ 2）電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于所在回路在各種可能運行方式下的持續(xù)工作電流 Ig，即 Ie? Ig 35kV 變電所電氣部分設計 第 21 頁 共 50 頁 由于變壓器短時過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計算工作電流應根據(jù)實際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時，應滿足各種可能運行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。 （ 3）機械荷載 所選電器端子的允許 荷載，應大于電器引線在正常運行和短路時的最大作用力。 2 短路穩(wěn)定條件 （ 1）校驗的一般原則 ① 電器在選定后應按最大可能通過的短路電流進行動、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嚴重時，應按嚴重情況校驗。 ② 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 （ 2）短路的熱穩(wěn)定條件 kt QtI ?2 (71) 式中 kQ — 在計算時間 ts 秒內(nèi)，短路電流的熱效應（ kA2 *S）； It — t 秒內(nèi)設備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（ kA）； t— 設備允許通過的熱穩(wěn)定電流時間（ s）。 （ 3）短路的動穩(wěn)定條件 dfsh ii ? （ 72） Ish ? dfI （ 73） 式中 shi — 短路沖擊電流峰值（ kA）； Ish — 短路全電流有效值（ kA）； dfi — 電器允許的極限通過電流峰值（ kA）； dfI — 電器允許的極限通過電流有效值（ kA）。 3 絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設備相應的保護水平來確定。當所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標準數(shù)值時，應通過絕緣配合計算，選用適當35kV 變電所電氣部分設計 第 22 頁 共 50 頁 的過電壓保護設備。 表 選擇高壓電 器應校驗的項目表 項目 電壓 電流 斷流容量 短路電流校驗 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 斷路器 負荷開關 隔離開關 熔斷器 電抗器 電流互感器 電壓互感器 支柱絕緣子 母線 消弧線圈 避雷器 表中 為應進行校驗的項目 環(huán)境條件 按《交流高壓電器在長期工作時的發(fā)熱》（ GB76374）的規(guī)定，普通高壓電 器在環(huán)境最高溫度為 +40C? 時，允許按額定電流長期工作。當電器安裝點的環(huán)境溫度高35kV 變電所電氣部分設計 第 23 頁 共 50 頁 于 +40C? （但不高于 +60C? ）時，每增高 1C? ，建議額定電流減少 %；當?shù)陀?+40C?時，每降低 1C? ，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。普通高壓電器一般 可在環(huán)境最低溫度為 30C? 時正常運行。在高寒地區(qū)，應選擇能適應環(huán)境溫度為 40C? 的高寒電器。在年最高溫度超過 40C? ，而長期處于低濕度的干熱地區(qū)，應選用型號帶“ TA” 字樣的干熱帶型產(chǎn)品。 本次設計的變電所所在地區(qū) 最高氣溫 C??? 41max? ；最低氣溫 C??? 12min? ；年平均氣溫 Cavy ??? ? ；最熱月平均最 高溫度 Cavm ??? 26? 。 對于屋外安裝場所的電器最高溫度選擇年最高溫度，最低溫度選擇年最低溫度，可見最高氣溫為 +41C? ，由規(guī)定知在選擇電器設備時額定電流應減少 %，最低溫度為 12C? ，電器設備可正常運行。 斷路器隔離開關的選擇 35kV 側(cè)進線斷路器、隔離開關的選擇 流過斷路器和隔離開關的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = )353/(75002 ?? ? （ 74） 額定電壓選擇 NU ?? gU 35kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 KAII KN br )3( ?? 本設計中 35kV側(cè)采用 SF6斷路器，因為與傳統(tǒng)的斷路器相比， SF6斷路器采用 SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，這種斷路器具有斷口耐壓高，允許的開斷次數(shù)多，檢修時間長，開斷電流大，滅弧時間短，操作時噪聲小，壽命長等優(yōu)點。因此可選用 LW8— 35A型戶外高壓 SF6斷路器。 選用的斷路器額定電壓為 35kV，最高工作電壓為 ，系統(tǒng)電壓 35kV 滿足要求。 選用的斷路器額定電流 1600A，去除 %的溫度影響為 1571A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。 選用的斷路器額定短路開斷電流 ，大于短路電流周期分量有效值，滿足要求。 動穩(wěn)定校驗。 ish = dfi =80kA，滿足要求。 35kV 變電所電氣部分設計 第 24 頁 共 50 頁 熱 穩(wěn)定校驗。由《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》表 6— 5 知，選用高速斷路器，取繼電保護裝置保護動作時間 ，斷路器分匝時間 ，則校驗熱效應計算時間為 （ 后 面 熱 穩(wěn) 定 校 驗 時 間 一 樣 ）。 因 此Qk= tI2? =? =[（ kA） 2S]。電氣設備 tIt2 =? 4=3969[（ kA） 2S]。滿足要求。 表 LW8— 35A 具體參數(shù) 比較 表 計算數(shù)據(jù) LW8— 35A gU 35kV NU 35kV maxI NI 1600A 3)(kI NbrI shi dfi 80kA kQ [（ kA）2S] tIt2 3969[（ kA）2S] 隔離開關選擇 GW14— 35/630型號隔離開關 選用的隔離開關額定電壓為 35kV，系統(tǒng)電壓 35kV滿足要求。 選用的斷路器額定電流 630A，去除 %的溫度影響為 ，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。 動穩(wěn)定校驗shi= dfi =40kA，滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗 Qk=[（ kA） 2S]，設備 tIt2 =162 4? =1024[（ kA） 2S]，滿足要求。 表 GW14— 35/630 具體參數(shù) 比較 表 計算數(shù)據(jù) GW14— 35/630 gU 35kV NU 35kV maxI NI 630A shi dfi 40kA kQ [（ kA）2S] tIt2 1024[（ kA）2S] 35kV 變電所電氣部分設計 第 25 頁 共 50 頁 35kV 主變壓器 側(cè)斷路器、隔離開關的選擇 流過斷路器和隔離開關的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)(m a x ?? = ）（ 353/7 5 0 ?? = （ 75） 額定電壓選擇 NU ?? gU 35kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 AII KN br )3( ?? 由上面表格知 LW8— 35A 型斷路器和 GW14— 35/630 型隔離開關同樣滿足主變側(cè)斷路器和隔離開關的要求，動、熱穩(wěn)定校驗也一樣，所以選擇同樣的型號。這也滿足了選擇設備同類設備應盡量較少品種的原則。 10kV 側(cè)斷路器 、隔離開關的選擇 流過斷路器和 隔離開關的最大持續(xù)工作電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = ）（ 103/75002 ?? = 額定電壓選擇 NU ?? gU 10kV 額定電流選擇 AII N ax ?? 開斷電流選擇 kAII KN br 9 1 5 )3( ?? 10kV側(cè)選用真空 XGN2— 10開關柜中的 ZN28— 10型 真空 斷路器 選用的斷路器額定電 壓為 10kV， 最高電壓 ， 系統(tǒng)電壓 10kV 滿足要求。 選用的斷路器額定電流 1600A，去除 %的溫度影響為 1571A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。 選用的斷路器額定短路開斷電流 20kA，大于短路電流周期分量有效值 ，滿足要求。 動穩(wěn)定校驗。 ish = dfi =50kA，滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗。 Qk= tI2? = ? =[ （ kA ） 2S] 。 電 氣 設 備tIt2 =202? 4=1600[（ kA） 2S]。滿足要求。 表 ZN28— 10 具體參數(shù) 比較 表 計算數(shù)據(jù) ZN28— 10 gU 10kV NU 10kV maxI NI 1600A 35kV 變電所電氣部分設計 第 26 頁 共 50 頁 3)(kI NbrI 20kA shi dfi 50kA kQ [（ kA）2S] tIt2 1600[（ kA）2S] 隔離開關選擇 GN25— 10型隔離開關 選用的隔離開關額定電壓 10kV， 最高工作電壓 系統(tǒng)電壓 10kV，滿足要求。 選用的隔離開關額 定電流 2022A，去除 %的溫度影響為 1964A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。 動穩(wěn)定校驗。 ish = dfi =100kA，滿足要求。 熱穩(wěn)定校驗。 Qk= tI2? = ? =[ （ kA ） 2S] 。 電 氣 設 備tIt2 =402? 4=6400[（ kA） 2S]。滿足要求。 表 GN25— 10 具體參數(shù) 比較 表 計算數(shù)據(jù) GN25— 10 gU 10kV NU 10kV maxI NI 2022A shi dfi 100kA kQ [（ kA）2S] tIt2 6400[（ kA）2S] 選擇的斷路器、隔離開關型號表 表 斷路器 隔離開關選擇一覽表 斷路器 隔離開關 35kV進線側(cè) LW8— 35A GW14— 35/630 35kV主變側(cè) LW8— 35A GW14— 35/630 10kV側(cè) ZN28— 10 GN25— 10 35kV 變電所電氣部分設計 第 27 頁 共 50 頁 母線的選擇及校驗 母線導體選擇的一般要求 1一般要求 裸導體應根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進行選擇或校驗： （ 1）工作電流； （ 2）經(jīng)濟電流密度； （ 3）電暈； （ 4）動穩(wěn)定或機械強度； （ 5）熱穩(wěn)定。 裸導體尚應按下列使用環(huán)境條件校驗： （ 1）環(huán)境溫度；（ 2）日照；（ 3）風速；（ 4）海拔高度。 2按回路持續(xù)工作電流 gxu II ? gI — 導體回路持續(xù)工作電流，單位為 A； xuI — 相應于導體在某一運行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量，單位為 A。 3按經(jīng)濟電流密度選擇 一般母線較長，負荷較大，在綜合考慮減少母線的電能損耗。減少投資和節(jié)約有 色金屬的情況下，應以經(jīng)濟電流密度選擇母線截面。可按下式計算，即 jIS pj ? （ 76） 其中 jS — 經(jīng)濟截面，單位為 mm2； pI — 回路持續(xù)工作電流，單位為 A； j — 經(jīng)濟電流密度，單位為 A/ mm2。 35kV 母線的選擇 35kV的長期工作持續(xù)電流 NN USI 3/)2(m a x ?? = )353/(75002 ?? ? 35kV 變電所電氣部分設計 第 28 頁 共 50 頁 3