4×50MW供热式火力发电厂电气设计部分(5)

2019-09-01 10:40

沈阳工业大学

(6)计算无限大容量电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 (7)计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 (8)计算短路电流冲击值。

(9)计算异步电机供给的短路电流。

(10)绘制短路电流计算结果表。

第五章 电气设备的选择与校验

5.1设计原则

总的原则:按照正常工作条件进行选择,按照短路条件进行校验。

5.1.1 一般原则

1、应满足正常工作条件下的电压和电流的要求;

2、应满足在短路条件下的热稳定和动稳定要求; 3、应满足安装地点和使用环境条件要求; 4、应考虑操作的频繁程度和开断负荷的性质; 5、对电流互感器的选择应计及其负载和准确度级别;

6、选用的新产品应具有可靠的试验数据,并经正式鉴定合格。在特殊情况下,选用未经鉴定的新产品时,应经上级批准。

5.1.2 技术条件

选择的高压电气设备,应能在长期工作的条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 5.1.2.1 工作条件

1、电压

选用的电气设备允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压Ug,即

13

沈阳工业大学

Umax?Ug 2、电流

选用的电气设备额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig,即

Ie?Ig

由于变压器短时过载能力很大,双回路出线的工作电流变化也较大,故其计算工作电流应根据实际需要确定。

高压电气设备没有明确的过载能力,所以在选择其额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续电流的要求。 5.1.2.2 动稳定条件

1、校验的一般原则:

(1)电压在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验; (2)用熔断器保护的电气设备可不验算热稳定;

(3)在工作电压和过电压的作用下,电气设备内、外绝缘应保证必要的可靠性。

2、短路的热稳定条件 It>Qd

3、短路的动稳定条件

2 ich?idf

5.1.2.3 环境条件

1、温度:最高温度+40℃,年平均温度+5℃ 2、光照:无特殊要求 3、风速:25m/s

4、冰雪:覆冰厚度10mm 5、湿度:无特殊要求 6、污秽:无特殊要求 7、海拔:无特殊要求 8、地震:五级地震区

14

沈阳工业大学

5.2 母线的选择

母导体的选择

裸导体一般按下列各项选择和校验:

导体材料、类型和敷设方式;导体截面;电晕;热稳定;动稳定;共振频率 1、

导体材料、类型和敷设方式:

常用导体材料有铜、铝和铝合金。因为铜价格高,因此只用在持续工作电流大且出线位置特别狭窄或污秽对铝有严重腐蚀而对铜腐蚀较轻的场所。因为铝价廉,一般采用或铝合金材料作为导体材料。

常用的硬导体截面有矩形、槽形和管形。矩形导体散热条件较好,便于固定 和连接,但集肤效应较大。为避免集肤效应系数过大,单条矩形截面最大不超过1250mm2。当工作电流超过最大截面单条导体允许截流量时,可将2~4条矩形 体并列使用,4条并列一般避免。矩形导体一般只用于35KV及以下,电流在4000A及以下的配电装置中。槽形导体机械强度好,载流量大,集肤效应系数小,用于4000~8000A的配电装置中。管形导体集肤效应系数小、机械强度高、管内可以通水或通风,因此,可用于8000A以上的大电流母线。此外,圆管表面光滑,电晕放电电压高,可用在110KV及以上的配电装置中。

矩形导体三相水平布置,导体竖放散热好,载流量大,机械强度差,导体平放与之相反。配电装置多采用三相垂直布置,导体竖放,综合二者优点。常用软导线有钢芯铝绞线。组合导线、分裂导线和扩径导线,后者多用于330KV及以上配电装置。

2、

导体截面选择:

导体截面可按长期发热允许电流或经济电流密度选择。 (1)按导体长期发热允许电流选择: 式中

Imax?KIa1

Imax――导体所在回路中最大持续工作电流。

Ia1――在额定环境温度?0=+25oC时导体允许电流。

K――与实际环境温度和海拔有关的综合修正系数。当导体允许最高温度为+70℃和不计日照时,K值可用下式计算:

K=

??????a1a1

o 15

沈阳工业大学

其中

?a1――导体长期发热允许最高温度。

??o――导体额定环境温度和安装地点实际环境温度。

(2)当年负荷利用小时数大,传输容量大,长度在20m以上的导体,按经济电流密度选择。

S=Imas/J 式中

Imas――正常工作时的最大持续工作电流。

J ――最大利用小时数Tmax,对应的经济电流密度。 3、电晕电压校验

裸导体的临界电压Ucr应大于最高工作电压Umax,即Ucr>Umax。 4、热稳定校验

计及集肤效应系数Ks的影响,得由热稳定决定的导体最小截面为: 5、硬导体的动稳定校验

矩形导体应力计算包括单条矩形和多条矩形两种 (1)单条矩形

导体所受的最大弯矩M为 M=fphl2/10 (N·m) 式中

1――单位长度导体上所受相间电动力 (N·m)f=1.73x10aphph7

fi2sh?

l ――导体支柱绝缘子间的跨距(m)

当跨距数为2时, 导体所受最大弯距为: M=导体最大相间计算应力?flph28 (N·m)

aM=fl2/10W (=phphWp)

W――导体对垂直于作用力方向轴的截面系数。

?ph??a1 (

pa)

?a1――导体材料允许应力

设计中常根据材料最大允许应力来确定绝缘子间最大允许跨距lmax=

10?a1Wf (m)

ph(2)多条矩形

母线中最大机械应力由相间应力?ph和同相条间应力?b叠加而成。

?

max=?ph+?b

16

沈阳工业大学

由于同相条间距离很近,条间作用力大,为了减少?b,条间通常设有衬垫,衬垫间允许的最大跨距――临界跨距Icr

4

=b?Icrhf

b式中b、h――矩形导体的宽和高 (m)

铜:双条为1774,三条为1355;铝:双条为1003,三条为1197。 ?――系数,

所选衬垫跨距应满足Ib<Icr 边条导体所受弯矩 条间作用应力 ?b=Mb/W?fblb2/12W (

Mb?fblb2/12 (N·m)

pa)或

?ph2fl/12W (=bbbpa)

若多条组成母线的最大应力?max=?求。 简化计算:lbmax=

+?b??a1 母线满足动稳定要

b12?ba1Wf若所取的lb?lbmax,则导体满足动稳定要求。

6、导体共振校验

对于重要回路(如发电机、变压器及汇流母线等)的导体应进行共振校验。

Imax?Nff1EI (m) m当已知导体材料、形状、布置方式和应避开自振频率(一般可取f1?160HZ)时,可由上式计算导体不发生共振的最大绝缘子跨距lmax,当所取绝缘子跨距

l?lmax,即满足不共振的要求。

行共振校验。

5.3高压断路器的选择

5.3.1 参数的选择

1、的要求主要针对进出口产品。

2、器额定关合电流,不小于短路冲击电流值。

17


4×50MW供热式火力发电厂电气设计部分(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:移动变电站,技术协议

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: