全文 - 某10kV变电工程设计及其概预算编制(5)

2019-08-03 13:28

般常采用最大的数据最为选择设备的依据)

表6.3 低压断路器的校验表如下

安装地点的电气条件 额定电压Un 0.4kV 额定电流Ijs 627.5A 短路电流有效值 (3)GN6-10T /600型断路器 0.4 kV 630 A 30 kA 120 kA 合格 合格 合格 合格 合格 Id(3)1 17.37kA(选最大) 冲击电流 ish 31.96 kA 热稳定校验I?(3)2*Tima 17.372*1.45=437.5 302*1.35= 1215 2低压隔离开关:

低压隔离开关用于500V以下线路,既可用于线路开、合,又有电流过载熔断功能,保护用电设备。结构采用自挂式操作方便。隔离开关与断路器配合,按系统运行方式的需要进行倒闸操作,以改变系统运行接线方式。隔离开关主要用来将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离,以保证检修工作的安全。隔离开关还可以用来进行某些电路的切换操作,以改变系统的运行方式。例如:在双母线电路中,可以用隔离开关将运行中的电路从一条母线切换到另一条母线上。同时,也可以用来操作一些小电流的电路。

变电所采用的就是:HD17-1000型玻板系列隔离开关。下表就是校验表。(特别说明:对于低压隔离开关,一般不必校验其动稳定和热稳定。

表6.4 低压隔离开关的校验表如下

安装地点的电气条件 额定电压Un 380 V HD17-1000型隔离开关 380 V 1000A 20 kA 合格 合格 合格 额定电流Ijs 627.5A 断流能力 17.37kA(选最大) 3电流互感器的选择

电流互感器(文字符号:TA)它是一种变换电流的互感器,其二次额定电流一般为5A。它的特点是一次绕组的匝数很少,而二次绕组的匝数较多。电流互感器的类型有很多,按一次高低电压之分,有高压和低压两类。按用途分有测量和保护用的两大类。按准确度分有0.1 , 0.2 , 0.5 , 1 ,3 ,5 等级。保护用电流互感器中有5P和10P两级。

对于电流互感器采用的是两相不完全星形接线。在继电保护中,这种接线称为两相两继电器接线,在中性点不接地的三相三线制电路中,广泛用于三相电流,

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电能的测量及过电流的继电保护。最终我选择的是 LCWB5-63 型电流互感器。

6.3 母线的选择校验

在变电所中各级电压配电装置的连接,以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接,大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线,这统称为母线。母线的作用是汇集、分配和传送电能。由于母线在运行中,有巨大的电能通过,短路时,承受着很大的发热和电动力效应,因此,必须合理的选用母线材料、截面形状和截面积以符合安全经济运行的要求。

母线按结构分为硬母线和软母线。硬母线又分为矩形母线和管形母线。 矩形母线一般使用于主变压器至配电室内,其优点是施工安装方便,运行中变化小,载流量大,但造价较高。对于380V侧母线,我选用的是 LMY-50*5的硬铝母线,平放,相邻轴线距离160MM。档数大于2,档距900MM。首先要进行动稳定校验:因为380V侧额定电流 大电动力( Kf=1)

In*m=627.5A。380V母线在三相短路时所受的最

?7F(3)母线在

=

3*(31.96* 103A)2*0.9M/0.16M*10作用下的弯曲力矩:M=

N/A2=995.14N。

F(3)F(3)*L/10=(995.14N*0.9M)/10=90N*M

母线的截面系数:W=B2H/6=0.052*0.005M/6=2.08*10?6M3 母线在三相短路时所受的计算应力:

?c=M/W=90N*M / 2.08*10?6M3= 43.3*106Pa= 43.3Mpa

而铝线(LMY)的允许应力 ?a1= 70Mpa >?c= 43.3 Mpa所以满足动稳定的要求。

其次热稳定的校验:已知 断路器的短路时间为0.2S,短路保护动作时间为0.6S,母线正常运行最高温度为55度。用?L=55度去查铝导体的曲线,对应

KL=0.5*104(A2*S/MM4 ) Tima= Tk+0.05S=0.6S+0.2S+0.05S=0.85S

Kk=0.5*104(A2*S/MM4)+

(17.37KA/50*5MM2)2*0.75S*106=0.59*104A2*S/MM4 查表

?k=110度,查表已知 铝母线 ?K*MAX=200度>?k=110度,所以满足

短路稳定的要求。查表得:C=87A2*S/MM4,最小允许截面

Amin=17.37*103A*0.75S/ 87 A2*S/MM4=172.9 MM2

而母线的实际截面 A=50*5=250 MM2 > Amin。因此满足热稳定的要求 同理高压母线选 LMY-40*4型。其也满足动稳定和热稳定的要求。

2电缆的选择及校验

对于工厂的低压配电线路:常用的接线方式有放射式,树干式和环形接线。

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变电所采用的就是放射式接线:其引出线发生故障时互相不影响,供电可靠性较高,但是一般情况下,其有色金属消耗量较多,采用的开关设备也较多。

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第7章 继电保护的设计

7.1 单相接地保护

绝缘监视装置:在中性点不接地系统中,任一点发生单相接地故障时都会出现零序电压,因此可根据有无零序电压实现单相接地保护。绝缘监视装置就是利用有无零序电压原理构成的单相接地保护。这种装置比较简单,但不能立即发现故障地点,因为只要网络中发生单相接地故障时,则在同一电压级的所有变电所母线上,都将出现零序电压,也就是说该装置没有选择性。

7.2 变压器的继电保护及计算

变压器是工厂供电系统中最重要的电气设备。它的故障将对供电的可靠性和正常运行带来严重的影响。

而对于高压侧6-10kV的车间变电所说,通常装设有带时限的过电流保护。如果过电流保护的动作时间大于0.5-0.7S.。还应装设电流速断保护。

表7.1 变压器选择参数:

参 数 名 称 变压器额定电流 电流互感器接线方式 电流互感器变比 电流互感器一次电流 二次回路额定电流 10kV侧 0.4kV I1n=315/3*10=18.2A 星形 100/5=20 I2n=315/3*0.4=454.7A 星形 100/5=20 454.7A 454.7/ 20=22.7A 3*18.2=31.5A 31.5/20= 1.58A

已知 最大运行方式下 I(3)d1*max= 7.3 kA I(3)d2*max= 31.96 kA 最小运行方式下 I(3)d1*min=7.3 kA I(3)d2*min= 18 kA 1电流速断保护的整定计算

电流继电器的动作电流按下式整定按下式整定: Idzj≥Kk*Kjx*Idw*maxKLh 其中:Kk为可靠系数,取Kk=1.3 Kjx为接线系数,Kjx=1

Idw*max为变压器低压侧母线三相短路时的最大短路电流 已知 Idw*max=31960A KLh为电流互感器变比

带入数值后得:Idzj≥1.3*1*31960*(0.4/10)/ 20=83.1A

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灵敏系数按保护安装处两相最小短路电流计算:

KLm=Id*min/KLh*Idzj=3*7300/2*20*83.1=3.8>2. 满足要求

2过电流保护的整定计算

为了提高保护的灵敏度,电流互感器采用三相星形接线,按躲过最大负荷电流整定时,用下式计算电流继电器的整定值。

(2)Idzj≥(Kk*Kjx*Kzq/Kf*KLh)*Inb

其中 Kzq为电动机的自启动系数,取 Kzq=1.5 Kf为继电器返回系数,取 Kf=0.85 代入具体数值后得:

Idzj≥ (1.3*1*1.5 /0.85*20)*18. 2= 2.1 A

所以动作电流的整定值可取2A,动作时限可取T=0.15 S

(2)KI灵敏系数 Lm=d*min / (KLh*Idzj) (2)式中的Id*min为折算到高压侧的低压侧两相短路时的最小短路电流。所以,

灵敏系数 KLm=(3/2)*18000*(0.4/10)/(20*5)=6.2 其>1.5满足要求。 3过负荷保护

动作于发出信号,时限一般取4-15S。动作电流按下式整定

Idzj≥(Kk*Kjx*Inb)(/Kf*KLh)

Kk为可靠系数,视变压器过负荷能力而定,可取 1.05-1.15 Kf为继电器返回系数,取0.8-0.85 Inb为变压器的额定电流 代入数值后得:

Idzj=(1.15*18.2)/(0.85*20)= 1.3A

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