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110kx降壓變電站的一次系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)

2025-06-29 18:15本頁(yè)面
  

【正文】 側(cè)的引出線,應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇軟導(dǎo)體,并按 d1 點(diǎn)三相短路條件進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn),最大運(yùn)行方式的最大持續(xù)工作電流:Igmax==*110=(A)設(shè)本站 110KV 最大負(fù)荷利用時(shí)間 TMAX 為 5000 h 以上,由相關(guān)資料查的鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為:J=:導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為:S= Igmax/ J=158mm2 經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得:LGJ—240 型的導(dǎo)線在高溫度+70℃,基準(zhǔn)環(huán)境溫度為+25℃時(shí)截流量為 610A,取綜合系數(shù)為 (查有關(guān)資料可知)實(shí)際允許截流量為IXR=610= 大于最大持續(xù)工作電流=174A。熱穩(wěn)定校驗(yàn):查有關(guān)資料得:C=87,d1(3)點(diǎn)三相穩(wěn)定短路電流 I∞= ,設(shè)變壓器保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 短路器合分閘時(shí)間為 ,則變壓器短路電流計(jì)算時(shí)間 tjS=+=<1s 查短路電流周期分量發(fā)熱等值時(shí)間曲線得tz=;tdz =+=S〉SMIN=I/C*(√tdz) 故所選 LGJ—240 型鋼芯鋁絞線滿足穩(wěn)定的要求,同時(shí)按設(shè)計(jì)要求及規(guī)定可知,可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)(可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小導(dǎo)體為 LGJ—70)110KV 輸電線路導(dǎo)線的選擇,應(yīng)按最大負(fù)荷電流選擇截面,并按照 K1 點(diǎn)的短路條件進(jìn)行穩(wěn)定的校驗(yàn)。Igmax==*110=*35000/*110=(A)y??maxy?max110KV 最大負(fù)荷利用時(shí)間 TMAX 為 5000h 以上,由相關(guān)資料查的鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為:J=:線的經(jīng)濟(jì)截面為:S= Igmax/ J= mm2查設(shè)備手冊(cè)表選擇 LGJ—185/10 鋼芯鋁絞線,在最高允許溫度+70 度的長(zhǎng)期載流量為 539A,滿足最大工作電流的要求。戶外載流量 553A,K=0.882。實(shí)際流量 IXR=539= 大于續(xù)工作電流 Igmax =。校驗(yàn)在點(diǎn) K1 短路條件下的熱穩(wěn)定按線熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式滿足熱穩(wěn)定的最小截面:S〉S min=I/C*(√tdz) = mm2 查相關(guān)資料得C=87,d1(3)三相短路電流 I∞=  設(shè)線路主保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間 ,則線路短路電流計(jì)算查短路電流同期分量等值時(shí)間曲線得 tz=;tdz =+=故所造 LGJ—185/10 型鋼芯鋁絞線滿足熱穩(wěn)定要求,同時(shí)也大于可不進(jìn)行電暈校驗(yàn)的最小導(dǎo)體 LGJ70.故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。110KV 母線選擇可按照單回最大 110KV 出線選擇,也選擇 LGJ—185/10 型鋼芯鋁絞線。二、35kV 側(cè)母線主變 35KV 側(cè)至 35KV 母線及母變連線的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)定一般選矩形鋁母線做變壓器至母線的連接線,Igmax = 按經(jīng)濟(jì)電流密度選設(shè) Tmax=4500h,查有關(guān)資料得,J=S= Igmax/ J= mm2經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得:試選用 1008 單條矩形鋁線平放時(shí),長(zhǎng)期允許載流量為1542A,取綜合校正系數(shù) K=,則實(shí)際載流量為 IXR =1542= >Igmax 校驗(yàn)在 K2 點(diǎn)短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定,取 L=1M,a= iCH= 則作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)力按公式: =iCH2βl2/aw108=57105 Pamax?上式中, 即震動(dòng)系數(shù) β 取 1W 為截面系數(shù),W= b=5 h=50 直有關(guān)資料得硬鋁線的最大應(yīng)力 y?=69106 Pa , 即 故滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。y??max校驗(yàn)在 K2 點(diǎn),短路時(shí)的熱穩(wěn)定系數(shù) C=87,I∞=。設(shè)變壓器主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ,斷路器合分閘時(shí)間為 。則短路電流計(jì)算時(shí)間t=+=,β//=1 查短路電流周期分量發(fā)熱等值時(shí)間曲線得 tz=;tdz =+= S〉S min=I/C*(√tdz)= mm2所選鋁母線的截面為 1008=800mm2 >Smin= mm2故滿足熱穩(wěn)定的要求。三、10kV 側(cè)母線10KV 側(cè)母線的選擇: 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,本變電所 10KV 的最終回路較多,因此 10KV 母線應(yīng)選硬導(dǎo)體為宜,其截面應(yīng)按最大持續(xù)工作電流選擇,并按 K4 點(diǎn)短路條件進(jìn)行,動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。變壓器 10KV 側(cè)最大持續(xù)工作電流為 倍的額定電流,Igmax==*10=(A)經(jīng)查有關(guān)資料得:試選用雙片 1008 矩形鋁母線平放時(shí),長(zhǎng)期允許載流量為2298A,取綜合校正系數(shù) K=,則實(shí)際載流量IXR =2089=>Igmax校驗(yàn) K4 點(diǎn)短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定:取 L=1m,a=,ich=,則作用在母線上的最大計(jì)算應(yīng)按公式: =iCH2βl2/aw108= (103)2 1/ max?10103(125103)2 108=106Pa上式中 β=1,即振動(dòng)系數(shù)取 1。W 為截面系數(shù),W= b=10 mm,h=125mm查有關(guān)資料得:硬鋁絞線的最大應(yīng)力 =69106Pa y?即: 故滿足穩(wěn)定的要求。y??max校驗(yàn) K4 點(diǎn),短路時(shí)的熱穩(wěn)定系數(shù) C=87 設(shè)變壓器主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ,斷路器合分閘時(shí)間為 。則短路電流計(jì)算時(shí)間 t=+=,β″= 1 查短路電流周期分量發(fā)熱等值時(shí)間曲線得 tz= 則 td2=tz+″=S〉S min=I/C*(√tdz)= mm2所選鋁母線的截面為 2(1008)=1600mm2>Smin= mm2 故滿足熱穩(wěn)定的要求。主變 10KV 側(cè)至 10KV 母線連線的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求及有關(guān)規(guī)定一般選矩形鋁母線做變壓器至母線的連接線,Igmax= 按經(jīng)濟(jì)電流密度選設(shè) Tmax=4000h,查有關(guān)資料得,J=S= Igmax/ J= mm2經(jīng)查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)得:試選用 2(1008)條矩形鋁母線平放時(shí),長(zhǎng)期允許載流量為 2298A,取綜合校正系數(shù) K=,則實(shí)際載流量為 IXR =2298=2160A >Igmax 1008 雙條矩形鋁母線動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定此前校驗(yàn)過,滿足要求。10KV 側(cè)輸電線路軟導(dǎo)體的選擇,應(yīng)按最大負(fù)荷電流選擇導(dǎo)體截面,并按短路條件下進(jìn)行校驗(yàn):Igmax1==*10=*5000/*10=(A)Igmax2==*10=*4000/*10=(A)Tmax=4000h 查有關(guān)資料得:J=,則導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面為:S1= Igmax/ J= mm2S1= Igmax/ J= mm25000KVA 側(cè)試選 LGJ—400 型鋼芯鋁絞線在最高允許溫度+70 ℃ 基準(zhǔn)環(huán)境溫度為+25 ℃ 時(shí),截流量為 898A,取綜合系數(shù)為 實(shí)際流量為IXR=898= 大于最大持續(xù)工作電流 Igmax 4000KVA 側(cè) LGJ—240 型的導(dǎo)線在高溫度+70℃,基準(zhǔn)環(huán)境溫度為+25℃時(shí)截流量為610A,取綜合系數(shù)為 (查有關(guān)資料可知)實(shí)際允許截流量為IXR=610= 大于最大持續(xù)工作電流 Igmax熱穩(wěn)定校驗(yàn):查有關(guān)資料得 C=87, I∞= 設(shè)主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 ,斷路器全分閘時(shí)間為 ,則短路電流計(jì)算時(shí)間為 t=+=,β=1 查短路電流周期分量等值時(shí)間曲線得:tz= 時(shí)則 tdz= tz+=經(jīng)過計(jì)算:S〉S min=I/C*(√tdz)= mm2大于可不校驗(yàn)電暈的最小導(dǎo)體 LGJ—70,故不進(jìn)行電暈校驗(yàn)。㈠參數(shù)的選擇(1)限流式高壓熔斷器一般不宜使用在電網(wǎng)工作電壓低于熔斷器額定電壓的電網(wǎng)中,以避免熔斷器熔斷截流式產(chǎn)生的過電壓超過電網(wǎng)允許的 倍工作相電壓。當(dāng)經(jīng)過驗(yàn)算,電器的絕緣強(qiáng)度可允許使用高一級(jí)電壓的熔斷器時(shí),則應(yīng)按電壓比折算,降低其額定的斷流容量。(2)高壓熔斷器熔管的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。(3)跌落式熔斷器在滅弧時(shí),會(huì)噴出大量游離氣體,并發(fā)出很大的響聲,故一般只在屋外使用。㈡熔體的選擇(1)熔體的額定電流應(yīng)按高壓熔斷器的保護(hù)熔斷特性選擇,應(yīng)滿足保護(hù)的可靠性、選擇性、靈敏度的要求,非自爆式熔斷器都具有反時(shí)限的電流時(shí)間特性。熔體額定電流選擇過大,將延長(zhǎng)熔斷時(shí)間,降低靈敏度;選擇過小,則不能保證保護(hù)的可靠性和選擇性。選擇熔體時(shí),應(yīng)保證前后兩級(jí)熔斷器之間、熔斷器與電源側(cè)繼電保護(hù)之間以及熔斷器與負(fù)荷側(cè)繼電保護(hù)之間動(dòng)作的選擇性。在此前提下,當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí),應(yīng)能在最短時(shí)間沒切斷故障。當(dāng)電網(wǎng)裝有其他接地保護(hù)時(shí),回路中最大電流與負(fù)荷電流之和不應(yīng)超過最小熔斷電流。(2)保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器的熔體,在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷:①由于電網(wǎng)電壓升高、波形畸形等原因引起的電力電容器回路電流增大時(shí)。②電力電容器運(yùn)行過程中的涌流。保護(hù)電力電容器的高壓熔斷器熔體的額定電流可按下式選擇; ncRKI?式中 ——系數(shù),對(duì)于跌落式高壓熔斷器,取 ~;對(duì)于限流式高壓熔斷器,K當(dāng)一臺(tái)電力熔斷器時(shí),系數(shù)取 ~,當(dāng)為一組電力電容器時(shí),取 ~;——電力電容器回路的額定電流, A。ncI(3)保護(hù) 35kV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器熔體,在下列正常情況下不應(yīng)誤熔斷:①當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器回路最大工作電流時(shí)。②當(dāng)熔體內(nèi)通過電力變壓器的勵(lì)磁涌流時(shí)(一般按熔體通過該電流時(shí)的熔斷時(shí)間不小于 校驗(yàn)).③當(dāng)熔體內(nèi)通過保護(hù)范圍以外的短路電流及電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)等引起的沖擊電流時(shí)。保護(hù) 35kV 及以下電力變壓器的高壓熔斷器,其熔體的額定電流可按下式選擇: bgmnRKI?式中 ——系數(shù),當(dāng)不考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí),可取 ~;當(dāng)考慮電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)時(shí),可取 ~;——電力變壓器回路最大工作電流,A。bgmI(4)保護(hù)電壓互感器的熔斷器,只需按額定電壓和斷流容量選擇,不必校驗(yàn)額定電流。(5)除保護(hù)防雷用電容器的熔斷器外,當(dāng)高壓熔斷器的斷流容量不能滿足被保護(hù)回路短路容量要求時(shí),可在熔斷器回路中裝設(shè)限流電阻等措施限制短路電流。(6)對(duì)沒有限流作用的跌落式熔斷器,應(yīng)考慮短路電流的非周期分量,用全電流進(jìn)行斷流容量的校驗(yàn)。同時(shí),尚需用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的短路電流校驗(yàn)三相斷流容量的下限值,以保證熔斷器有足夠的熔斷電流。表 5—6 高壓熔斷器選擇結(jié)果表型號(hào) 安裝地點(diǎn) 額定電壓/KV 額定電流/KA 最大分?jǐn)嚯娏?KA備注RW935 35kVYH 35 60 保護(hù)電壓互感器RN210 10kVYH 10 50 保護(hù)電壓互感器RN135 站用變壓器 35 12 供電力線路式中——額定開斷電流ekdI——沖擊電流有效值chI——次暫態(tài)電流有效值Z/對(duì)于沒有限流作用的熔斷器選擇時(shí)用沖擊電流有效值 校驗(yàn);對(duì)于有限流作用chI的熔斷器選擇時(shí),因?yàn)樵陔娏鬟^最大值之前已截?cái)?,故可不?jì)非周期分量的影響,而采用 校驗(yàn)。ZI/表 57計(jì)算參數(shù) 選擇 RN210 型序號(hào)項(xiàng)目 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù)校驗(yàn)結(jié)果1 工作電壓 10kV U N10kV 合格2 ZI/ 額定開斷電流 50KA 合格表 58計(jì)算參數(shù) 選擇 RW935 型序號(hào)項(xiàng)目 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù)校驗(yàn)結(jié)果1 工作電壓 35kV U N35kV 合格2 ZI/ 額定開斷電流 60KA 合格變電站 35kV 電壓互感器和 10kV 電壓互感器以及站用變壓器都用高壓熔斷器保護(hù)電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害及用來保護(hù)電壓互感器。第六章 變電站防雷保護(hù)由于不是本設(shè)計(jì)所要求,這里只做簡(jiǎn)單的選擇。變電所中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置,諸如屋內(nèi)外配電裝置,主控室等。電壓為 110 及以上的屋外配電裝置,可將避雷針裝在屋外配電裝置的構(gòu)架上,安裝避雷針的構(gòu)架支柱應(yīng)該與配電裝置接地網(wǎng)相連接。在避雷針的支柱附 近,應(yīng)設(shè)置輔助的集中接地裝置,其接地電阻不應(yīng)大于 10Ω。由避雷針與配電裝置接地網(wǎng)上的連接處起,至變壓器與接地網(wǎng)上的連接處止,沿接地線距離不得小于 15m。在變壓器構(gòu)架上,不得裝避雷針。⑴若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí),將金屬部分接地;⑵若屋頂有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地;⑶若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體屋頂采用避雷保護(hù),避雷帶網(wǎng)格為 8~10m,每格 10~20m設(shè)引下線接地;上述接地可與總接地網(wǎng)聯(lián)接,并在連接處加裝集中接地裝置,其接地電阻應(yīng)不大于 10Ω。防雷保護(hù)裝置是指能使被保護(hù)物體避免雷擊,而引雷于本身,并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護(hù)裝置有:避雷針 ﹑避雷線﹑避雷器和防雷接地等裝置。避雷針由金屬制成,其保護(hù)原理是當(dāng)雷云放電時(shí)使地面電場(chǎng)畸變,在避雷針的頂端形成局部場(chǎng)強(qiáng)集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向,使雷電對(duì)避雷針放電,再經(jīng)過接地裝置將雷電流引入大地,從而使被保護(hù)物體免受雷擊。⑴避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型:①單支避雷針的保護(hù);②兩針避雷針的保護(hù);③多支避雷針的保護(hù);⑵變電所直擊雷保護(hù)的基本原則:一是獨(dú)立避雷針(線)與被保護(hù)物之間應(yīng)有一定的距離,以免雷擊針(線)時(shí)造成反擊。是獨(dú)立雷針的接地裝置與被保護(hù)物之間也應(yīng)保持一定的距離 Sd 以免擊穿,在一般情況下,SK 不應(yīng)小于 3m。有時(shí)由于布置上的困難 Sd 無法保證,此時(shí)可將兩個(gè)接地裝置相聯(lián),但為了避免設(shè)備反擊,該聯(lián)接點(diǎn)到 35KV 及以下設(shè)備的接地線入地點(diǎn),沿接地體的地中距離應(yīng)大于 15m,因?yàn)楫?dāng)沖擊波沿地埋線流動(dòng) 15m 后,在 ρ≤500Ωm 時(shí),幅值可衰減到原來的 22%左右,一般不會(huì)引起事故了。避雷器是一種過電壓限制器,它實(shí)質(zhì)上是過電壓能量的接受器,它與別保護(hù)設(shè)備并聯(lián)運(yùn)行,當(dāng)作用電壓超過一定的幅值以后避雷器總是先動(dòng)作,泄放大量能量,限制過電壓,保護(hù)電氣設(shè)備.在電力系統(tǒng)中廣泛采用的主要是閥式避雷器。根據(jù)額定電壓(正常運(yùn)行時(shí)作用在避雷器上的工頻工作電壓,也是使用該避雷器的電網(wǎng)額定電壓)和滅弧電壓有效值(指避雷器應(yīng)能可靠地
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