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10KV短路点短路电流: Ip"= Ip*×IB
=3.01×SB/3×10.5 =3.01×100/3×10.5 =16.57(kA) 短路冲击电流:
ich=2.55 Ip"=2.55×16.57=42.25(kA) 短路功率: St*= Ip*=3.01
St= Ip*×SB=3.01×100=301(MVA)
第六章设备选择
6-1电气设备选择设计的规定
电气装置中的电气设备,在正常运行和短路状态时,都必须安全可靠地运行。为了保证电气装置的可靠性和经济性,必须正确地选择电气设备。各种电气设备选择的一般程序是:先按正常工作条件选择出设备,然后按短路条件校验其动稳定和热稳定。
电气设备的选择设计,必须执行国家的有关技术经济政策,并应做到技术先进、经济合理、安全可靠、运行方便和为今后的发展扩建留有一定的余地。
一、电气设备选择的一般要求
(1)应满足各种运行、检修、短路和过电压情况的运行要求,并考虑远景发展。 (2)应按当地环境条校验。 (3)应力求技术先进和经济合理。 (4)与整个工程的建设标准应协调一致。
(5)同类设备应尽量少品种,以减少备品备件,方便运行管理。
(6)选用的新产品均应有可靠的试验数据,并经正式鉴定合格。在特殊情况下,选用未经正式鉴定的新产品,应经上级批准。
6-2电流互感器选择
选择电流互感器时,首先要根据装设地点、用途等具体条件确定互感器的结
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构类型、准确等级、额定电流比KL;其次,要根据互感器的额定容量和二次负荷,计算二次回路连接导线的截面积;最后校验其动稳定和热稳定。 (1)结构类型和准确度的确定
根据配电装置的类型,相应选择户内和户外式电流互感器。一般情况下,35kV以下为户内式,而35kV及以上为户外式或装入式(装入变压器回断路器内部)。
电流互感器准确等级的确定,取决于二次负荷的性质。0.2及用于实验室的精密测量、重要的发电机和变压器回路及500kV重要回路;二次负荷若属于一般电能计量,则电流互感器采用0.5级;功率表和电流表可配备1.0级的电流互感器;一般测量可用3.0级。如果几个性质不同的测量仪表需要共用一台电流互感器时,则互感器的准确级就应按就高不就低的原则确定。
一般用于继电保护用的电流互感器,可选5P级或10P级。此外还应按10%误差曲线进行校验,保证在误差时也不会超过-10%. (2)一次回路额定电压和电流的选择
电流互感器一次回路额定电压和电流应满足
UN?UNS; IN?Imax; 式中UN、IN为电流互感器一次额定电压和电流;
为了保证准确度,互感器的一次侧额定电流应尽量接近工作电流。 (3)二次额定电流的选择
电流互感器的二次额定电流有5A和1A两种。 (4)电流互感器准确级和额定容量的选择
为了保证测量仪表的准确度,互感器的准确级不得低于所供测量仪表的准确级。
为了保证互感器的准确级,互感器二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量。 (5)热稳定和动稳定校验
1)热稳定校验
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电流互感器热稳定能力常以1s允许通过的热稳定电流It或一次额定电流IN1的倍数K来表示,故热稳定应按下式校验:
It2 ? Qk (t=1) 2)动稳定校验
电流互感器内部动稳定能力,常以允许通过动稳定电流ies或一次额定电流最大值的倍数Kes(动稳定电流倍数)表示,故内部动稳定可用下式校验:
ies?ish (6)电流互感器的配置
1)为了满足测量和保护装置的需要,在发电机、变压器、出线、母线分段
及母联断路器、旁路断路器等回路中均设有电流互感器。对于中性点直接接地系统,一般按三相配置;对于中性点非直接接地系统,依具体情况按二相或三相配置。
2)对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。
3)为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障,电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
(7)电流互感器的选择和校验
35kV电流互感器的选择和校验
由35kV主变进线侧的最大长期工作电流为364A,试选用电流互感器LA-10,电流比为400/5,查表可知:
IN=400A,Kt=30,Kd=54 Kt:电流互感器热稳定倍数
Kd:电流互感器热稳定倍数
动稳定校验:2INKd=2?400?54=30.542 kA>ish=20.716kA 热稳定校验:It2t=302*1= ?INKt?=(200*31.5)2=39.69kA2?s 经校验,可以选择LCZ-35。
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2)10kV电流互感器的选择和校验
主变10kV出线侧的最大长期工作电流为79.265A ,选用LRZ1-10/Φ80,电流比为100/5,同理,经校验,可以选择LRZ1-10/Φ80。 5.2.2电压互感器的选择 (1)电压互感器选择 1)一次回路电压的选择
为了确保电压互感器安全和在规定的准确级下运行,电网电压UNS应在(0.8~1.2)UN1范围内变动,即应满足下列条件:
0.8(4.11)
2)二次回路电压的选择
电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求。 3)种类和形式选择
电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择,在6-35 kV屋内配电装置中,一般采用油浸式或浇注式;110-220kV配电装置通常采用串级式电磁式电压互感器;当容量和准确级满足要求时,也可采用电容式电压互感器。 4)容量和准确级选择
首先选择电压互感器的接线方式,然后计算各相负荷大小。按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级和额定容量。
电压互感器准确级的选择原则,可参照电流互感器准确级选择。 (2)电压互感器配置
1)母线除旁路母线外,一般工作及备用母线都装有一组电压互感器,用于同步、测量仪表和保护装置。
2)线路35kV及以上输电线路,当对端有电源时,为了监视线路有无电压、进行同步和设置重合闸,装有一台单相电压互感器。
3)发电机一般装设2~3组电压互感器。一组用于自动调节励磁装置,另一组供测量仪表、同期和保护装置使用。当互感器负荷太大时,可增设
UN1<
UNS<1.2
UN1
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一组不完全星形连接的互感器,专供测量仪表使用。
4)变压器变压器低压侧有时为了满足同期或保护的要求,设有一组电压互
感器。
综合以上原则,电压互感器的选择情况为:
35kV电压互感器:母线电压互感器选用JDZXW-35 单相环氧浇注绝缘电压互 感器。
一次回路电压:0.8UN1= 28KV 10kV 电压互感器:母线电压互感器选用JSZK1-10F 三相相环氧浇注绝缘电压 互感器。 一次回路电压:0.8UN1= 8KV 6-3高压熔断器及避雷器的选择 熔断器是最简单的保护电器,它用来保护电气设备免受过载和短路电流的损害。屋内型高压熔断器在变电所中常用于保护电力电容器配电线路和配电变压器,也可常用于保护电压互感器。 保护电压互感器的高压熔断器,只需要按额定电压和开断电流进行选择,不必校验额定电流。一般选择RN2型,其额定电压应高于或等于所在电网的额定电压(但限流式则只能等于电网电压),额定电流通常均为0.5A。 熔断器开断电流校验:INbr≧I\。 避雷器是专门用以限制过电压的一种电气设备,它实质是一个放电器,与被保护的电气设备并联,当作用电压超过一定幅值时,避雷器先放电,限制了过电压,保护了其他电气设备。 避雷器的类型主要有保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和氧化锌避雷器等几种。保护间隙和管型避雷器主要用于限制大气过电压,一般用于配电系统、线路和发、变电所进线段的保护。阀型避雷器用于变电所和发电厂的保护,在220KV及以下系统主要用于限制大气过电压,在超高压系统中还用来限制内过电压或内过电压的后备保护。 具体选型为HY5WZ-17/45 25