110KV变电所一次部分设计(6)

2020-06-19 07:55

电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力,亦称动稳定。满足动稳定条件为:Ies?ISh式中 Ish—短路冲击电流有效值;

。 Ies—电器允许的动稳定电流的有效值。

4.3电气设备的确定

4.3.1断路器的确定

高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用,是高压电路中的重要的电器设备。 (1)型式选择:

本次选择断路器,考虑了产品的系列话,即尽可能采用同一型号断路器,以便减少备用件的种类,方便设备的运行和检修。

选择断路器时应满足以下要求:

1)在合闸运行时应为良导体,不但能长期通过负荷电流,即使通过短路电流,也应该具有足够的热稳定性和动稳定性。2)在跳闸状态下应具有良好的绝缘性。3)应有足够的断路能力和尽可能短的分段时间。4)应有尽可能长的机械寿命和电气寿命,并要求结构简单、体积小、重量轻、安装维护方便。

选择基本原则:按装置种类、构造型式、额定电压、额定电流、开断电流、关合电流选择,按动、热稳定校验。详细情况如表4.1

表4.1 断路器选择条件表

项目 工作 断路器 断路器 电压 工作 电流 开断 电流 关合 电流 iNcl ≥ Ish 动稳定 校验 Ies ≥ i sh 热稳定 校验 It2t ≥ I∞2tdz(Qfi) UN ≥ UNS IN ≥ Imax INbr ≥ I″ 考虑到可靠性和经济性方便运行维护和实现变电所设备的无由化目标,且由于SF6断路器以成为超高压和特高压唯一有发展前途的断路器。故在110KV侧采用六氟化硫断路器,其灭弧能力强、绝缘性能强、不燃烧、体积小、使用寿命和检修周期长而且使用可靠,不存在不安全问题。

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真空断路器由于其噪音小、不爆炸、体积小、无污染、可频繁操作、使用寿命和检修周期长、开距短,灭弧室小巧精确,所须的操作功小,动作快,燃弧时间短、且于开断电源大小无关,熄弧后触头间隙介质恢复速度快,开断近区故障性能好,且适于开断容性负荷电流等特点。因而被大量使用于35KV及以下的电压等级中。所以,10KV侧采用真空断路器。 (2)110KV侧断路器的选择

进线断路器的等级比主变高压侧大一级,而母线分段断路器和进线断路器的额定值相差不大,粗略计算,进线只取进线断路器。

假设两台主变同时并联投入运行时,110KV母线上发生短路, 短路电流有名值

If1''?2.25KA 短路冲击电流有名值

ish?2.55?If1''?2.55?2.25?5.7KA 最大负荷电流

Imax?1.05?50000/(3?115)?263.581KA

额定电压

UNS?110KV

最高工作电压

Ualm?Usm?110?1.15?126.5(KV)

根据资料,可以知道LW25-126W满足要求,具体参数如下表4.2: 表4.2 110kv侧所选断路器的型号及参数

额定电压 额定电流 用途 型号 UN IN 额定短路 额定短路 额定峰值 额定短时 开断电流 关合电流 耐受电流耐受电流 INbr (kA) 20 iNcl (kA) 50 ies (kA) 50 It (kA) 20(4s) (kV) (A) 110kV侧 LW25-126W 热稳定校验:

126 2000 It?t?202?4?1600(KA2S)

2

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QK?I?2?t?2.252?4?20.25(KA2S)

因为

It2?t?QK,所以满足热稳定要求

动稳定校验: 因为Ies?ish?7.803KA 所以满足动稳定要求。

通过校验,所选断路器满足设计要求。 (3)10KV低压侧断路器的选择

进线断路器的等级比主变高压侧大一级,而母线分段断路器和进线断路器的额定值相差不大,粗略计算,进线只取进线断路器。

假设两台主变同时并联投入运行时,10KV母线上发生短路, 短路电流有名值

If3''?11.11KA 短路冲击电流有名值

ish?1.8?If3''?1.8?11.11?19.998KA 最大负荷电流

Imax?1.05?8000/(3?10)?484.988KA

额定电压

UNS?10KV

高工作电压

Uaim?Usm?10?1.15?11.5KV

Ie?Imax断路器额定电压按断开电流选择

UN?UNS 断路器额定电流 按短路电流计算

INbr?Id1''iNba?ish

根据资料,可以知道ZN-10满足要求,具体参数如表4.3所示:

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表4.3 10kv侧所选断路器的型号及参数

额定电压 额定电流 用途 型号 UN IN 额定短路 额定短路 额定峰值 额定短时 开断电流 关合电流 耐受电流耐受电流 INbr (kA) 50 iNcl (kA) 63 ies (kA) 75 It (kA) 50(4s) (kV) (A) 10KV侧 ZN-10 10 600 热稳定校验:

It2?t?502?4?10000(KA2S)

QK?I?2?t?11.112?4?493.73(KA2S)

因为

It2?t?QK,所以满足热稳定要求

动稳定校验: 因为Ies?ish?19.998KA 所以满足动稳定要求。

通过校验,所选断路器满足设计要求。

4.3.2隔离开关的确定

隔离开关是高压开关设备的一种,它主要是用来隔离电源,进行倒闸操作的,还可以拉、合小电流电路。

选择隔离开关时应满足以下基本要求:

(1) 隔离开关分开后应具有明显的断开点,易于鉴别设备是否与电网隔开; (2) 隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离,以保证过电压及相间网络的情况下,不致引起击穿而危及工作人员的安全;

(3) 隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度; 隔离开关在跳、合闸时的同期性要好,要是最佳的跳、合闸速度,以尽可能降低操作时的过电压;

(4) 隔离开关的结构简单、动作要可靠;

(5) 带有接地刀闸的隔离开关,必须装设连锁机构,以保证隔离开关的正确操作。

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隔离开关的选择条件,如表4.4所示。

表4.4 隔离开关选择条件

项目 设备名称 隔离开关 工作 电压 UN≥UNS 工作 电流 IN≥Imax 动稳定 校验 ies≥ish 热稳定 校验 It2t≥I∞2tdz(Qfi) (1)110KV高压隔离开关的选择

最大负荷电流

Imax?1.05?50000/(3?115)?263.581KA

额定电压

UNS?110KV

高工作电压

Ualm?Usm?110?1.15?126.5(KV)

隔离开关额定电压隔离开关额定电流

UN?UNSIe?Imax

根据资料,可以知道GW13-110满足要求,具体参数如表4.5所示: 表4.5 110kv侧隔离开关的型号及参数 用途 型 号 额定电压 额定电流 额定峰值耐受电流 额定短时耐受电流 630A 50kA 20(4S)kA 110kV侧 GW4—110ⅡDW 110kV

热稳定校验:

It?t?202?4?1600(KA2S)

2QK?I?2?t?2.252?4?20.25(KA2S)

因为

It2?t?QK,所以满足热稳定要求

动稳定校验: 因为Ies?ish?7.803KA 所以满足动稳定要求。

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