【正文】 x 2 4x 2 5 x 2 6x 1 8x 1 7 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 21 頁 共 46 頁 X27=1/4(X1+X7)= X28=1/2*X13= X29=1/2(X5+X11)= X30+1/2*X15= X31=1/2*X19= X32+1/2*X17+ 又化簡如下圖 : d2d1x27 x28x29 x30x21 x23x22 x24x31x32x25 x26 d1x 3 1x 3 2x 3 4 X33= X34= 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 22 頁 共 46 頁 x36x32d1 X35=X33+X31+(X33+X31)/x34= X36=X34+X31+(X33+X31)/x33= X32= x36x32x35d1x37 x38x39d3d2 X37= X38=0 X39= x47x48x46d3 d2 短路 X40=1/(1/X35+1/X36+1/X32)= C1=X40/X35= C2=X40/X36= C3=X40/X32= X41=X40+X37= X42=X41/C1= X43=X41/C2= X44=X41/C3= 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 23 頁 共 46 頁 短路點 周期分量 沖擊電流 全電流最大有效值 標么值 有效值 標么值 有效值 標么值 有效值 d1 d2 d3 x47x48x46d3 X45=X40+X37=X39= X42=X45/C1= X43=X45/C2= X44=X45/C3= 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 24 頁 共 46 頁 第四章 電氣設(shè)備的選擇 第一節(jié) 概述 導體和電器的選擇是變電所設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟 的重要條件。在進行設(shè)備選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備的選擇同時必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟政策，并應做到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全可靠、運行方便和適當?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的需要。 電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定后選擇的高壓電器，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。 一、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)展的需要； 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）選擇導體時應盡量減少品種； 5）擴建工程應盡量使新老電器的型號一致； 6）選用的新品，均應具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 二、技術(shù)條件 按正常工作條件選擇導體和電氣 1）電壓： 所選電器和電纜允許最高工作電壓 Vymax不得低于回路所接電網(wǎng)的最高運行電壓 Vgmax 即 Vymax≥ Vgmax 一般電纜和電器允許的最高工作電壓，當額定電壓在 220KV 及以下時為 ，而實際電網(wǎng)運行的 Vgmax一般不超過 。 2）電流 導體和電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度 Q 0 下，導體和電器的長期允許電流 Iy應不小于該回路的最大持續(xù)工作電流 Igmax 即 Iy≥ Igmax 由于變壓器在電壓降低 5%時，出力保持不變，故其相應回路的 Igmax = （ Ie為電器額定電流）。 3）按當?shù)丨h(huán)境條件校核 當周圍環(huán)境溫度 Q和導體額定環(huán)境溫度 Q 0不等時，其長期允許電流 Iy Q可按下式修正 Iy Q = Iy θ yθθ yθ。 = Kiy 基中 K — 修正系數(shù) Q y— 導體或電氣設(shè)備正常發(fā)熱允許最高溫度 我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備的額定環(huán)境溫度 Q。 = 40℃，裸導體的額定環(huán)境溫度為 +25℃。 按短路情況校驗 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，一般校驗取三相短路時的短路電流，如用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當熔斷器有限流作用時，可不驗算動穩(wěn)定，用熔斷器保護的電壓互感器回路，可不驗算動、熱穩(wěn)定。 1）短路熱穩(wěn)定校驗 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 25 頁 共 46 頁 Q d≤ Q r 滿足熱穩(wěn)定條件為 Ir2tdz≤ Ir2t Q 0L — 短路電流產(chǎn)生的熱效應 Q r — 短路時導體和電器允許的熱效應 Ir — t秒內(nèi)允許通過的短時熱電流 驗算熱穩(wěn)定所用的計算時間： tdz = tb+toL tb — 斷電保護動作時間 110KV以下導體和電纜一般采用主保護時間 110KV以上導體電器和充油電纜采用后備保護動作時間 toL — 相應斷路器的全開斷時間 2）短路的動穩(wěn)定校驗 滿足動穩(wěn)定條件為： ich≤ idf Ich≤ Idf Ich — 短路沖擊直流峰值 （ KA） Ich — 短路沖擊電流有效值 （ KA） Idf、 Idf — 電器允許的極限通過電流峰值及有效值（ KA） 第二節(jié) 斷路器的選擇 變電所中，高壓斷路器是重要的電氣設(shè)備之一，它具有完善的滅弧性能，正常運行時，用來接通和開斷負荷電流，在某所電氣主接線中，還擔任改變主接線的運行方式的任務(wù)，故障時，斷路器通常繼電保護的配合使用，斷開短路電流，切除故障線路，保證非故障線路的正常供電及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 高壓斷路器應根據(jù)斷路器安裝地點，環(huán)境和使用技術(shù)條件等要求選擇其種類及型式，由于真空斷路器、 SF6斷路器比少油斷 路器，可靠性更好，維護工作量更少，滅弧性能更高，目前得到普遍推廣，故 35～ 220KV一般采用 SF6斷路器。真空斷路器只適應于 10KV電壓等級，10KV采用真空斷路器。 按開斷電流選擇 高壓斷路器的額定開斷電流 Iekd應不小于其觸頭開始分離瞬間（ td）的短路電流的有效值 Ie(td) 即： Iekd≥ Iz（ KA） Iekd — 高壓斷路器額定開斷電流（ KA） Iz — 短路電流的有效值（ KA） 短路關(guān)合電流的選擇 在斷路器合閘之前，若線路上已存在短路故障，則在斷路器合閘過程中，觸頭間在未接觸時即有巨大的短 路電流通過（預擊穿），更易發(fā)生觸頭熔焊和遭受電動力的損壞，且斷路器在關(guān)合短路電流時，不可避免地接通后又自動跳閘，此時要求能切斷短路電流，為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器額定關(guān)合電流 ieg 不應小于短路電流最大沖擊值。 即： ieg≥ icj 或 idw≥ icj ieg — 斷路器額定關(guān)合電流 idw — 額定動穩(wěn)定電流 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 26 頁 共 46 頁 icj — 短路沖擊電流 關(guān)于開合時間的選擇 對于 110KV 及以上的電網(wǎng)，當電力系統(tǒng)穩(wěn)定要求快速切除故障時，分閘時間不宜大于，用于電氣制動回路的斷路器，其合閘時間大于 ~ 。 一、 220KV側(cè)斷路器 選擇如下： 1）額定電壓選擇： Vmax≥ Vg = 220KV = 253KV 2）額定電流選擇： Ie≥ Igmax 考慮到變壓器在電壓降低 5%時其出力保持不變，所以相應回路的 Igmax= 即：Igmax = 2203 ???? 3）按開斷電流選擇： Iekd≥ I″ = KA 即 Iekd≥ 4）按短路關(guān)合電流選擇： ieg≥ ich = 即 ieg≥ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 LW6－ 220型 SF6斷路器其參數(shù)如下：額定電壓： 220KV，最高工作電壓： 252KV，額定電流 1600A，額定開斷電流為 40KA，短路關(guān)合電流 100KA，動穩(wěn)定電流峰值 100KA， 4S熱穩(wěn)定電流 40KA，固有分閘時間 ，合閘時間 ，全開斷時間 。 5）校驗熱穩(wěn)定，取后備保護為 5S td = tkd + tb = + 5 = β″ = I″I∞ = 1 因 td 1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時間曲線， 查得 tz = tdz = （ td－ 5） + tz =（ － 5） + = Qd = I2 dz = = 1329KA2S Qr = I2r t = 402 4 = 5400KA2S 即 Qr Qd 滿足要求 6）檢驗動穩(wěn)定： icj≤ idw icj= 100 滿足要求 故選擇戶外 LW6－ 220型 LW6斷路器能滿足要求，由上述計可列出下表： 設(shè)備 項目 LW6－ 220 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計 算數(shù)據(jù) Vmax≥ Vg 252KV 253KV Ie≥ Igmax 1600A 220A idw≥ ick 100KA Iekd≥ I″ 40KA ieg≥ icj 100KA Qr≥ 2d 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 27 頁 共 46 頁 二 、 110KV側(cè)斷路器 選擇如下： 1）額定電壓： Vymax≥ Vgmax Vgmax = 110 = ； 2）額定電流： Iy≥ Igmax Igmax= 2Se 3Vv = 1103 ?? ??； 3）按開斷電流選擇： Iekd≥ I″ = 即 Iekd≥ ； 4）短路關(guān)合電流： ieg≥ icj = 即 ieg≥ ； 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 LW6－ 110型 SF6斷路器，其參數(shù)為：最高工作電壓 126KV，額定電流 1250A，額定開斷電流 25KA，短路關(guān)合電流 63KA，動穩(wěn)定電流峰值 63KA， 3S熱穩(wěn)定電流 25KA固有分閘時間為 ，合閘時間 ，全開斷時間 ； 5）檢驗 熱穩(wěn)定取后備保護為 5S td = tkd + tb = + 5 = β″ = I″I∞ = 1 因 1，故不考慮非周期分量，查周期分量等值時間表，查得 tz = tdz = （ td－ 5） + tz （ － 5） + = Qd = I2 dz = = Qr = I2r t = 252 3 = 1875KA2S 即 Qr Qd 滿足要求 6）檢驗動穩(wěn)定： icj≤ idw icj= 63 滿足要求 由以上計算表明選擇戶外 LW6－ 110型 LW6斷路器能滿足要求，列出下表： 設(shè)備 項目 LW6－ 110 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 計算數(shù)據(jù) Vy≥ Vgmax 126KV Ie≥ Igmax 1250A 441A Iekd≥ I″ 25KA idw≥ icj 63KA ieg≥ icj 63KA Qr≥ Qd 畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 第 28 頁 共 46 頁 三 、 10KV斷路器 選擇如下 ： 進線斷路器 1）額定電壓 Ve = 2）額定電流 Ie = Igmax ＝ A132 8103 00 ??? 3）按開斷電流選擇： Iekd≥ I″ = 即 Iekd≥ 4）按短路關(guān)合電流選擇： ieg≥ icj icj = KA 即： ieg≥ 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇戶內(nèi) ZN1112/2021 型真空斷路器，其參數(shù)如下：額定電壓12KV，額定電流 2021A，額定開斷電流 ，動穩(wěn)定電流峰值 80KA， 4S熱穩(wěn)定電流 ，因有分閘時間 。 6）校驗熱穩(wěn)定， 取 后備保護為 1S td = tkd + tb = + 1 = β = I″I∞ = 1 因 td 1，故不計非周期分量，查周期分量等值時間曲線得 TDZ = tdz = （ td－ 5） + tz （ － 1） + = Qd = I2 dz = = Qr = I2r t = 4 = 3969KA2S 即 Qr Qd 滿足要求 7）檢驗動穩(wěn)定： icj≤ idw icj = 80