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量仪表的要求。在并联电容器装置中,电压互感器除作测量外,还作为放电元件。
(1) 种类和型式选择
根据配电装置类型,相应的电压互感器可选择户内式或户外式,35kV及以下可选用油浸式结构或浇注式结构;110kV及以上可选用串级式结构或电容分压式结构。所以应根据装设地点和使用条件进行选择电压互感器的种类和型式。
(2) 按一次回路电压选择
电压互感器一次侧的额定电压UN1,应大于或等于所接电网的额定电压UNW.但电网电压UW的变动范围,应满足: 1.1UN1>Uw >0.9UN1
(3) 按二次回路电压选择
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,电压互感器二 次侧额定电压可按下表选择:
表4-4-2 电压互感器的形式
接 线 型 式 Y/Y 电网电压 (KV) 3~35 110J~500J 型 式 单相式 单相式 单相式 三相五柱式 基本二次绕组电压(V) 100 100/3 100/3 100 辅助二次绕组电压(V) 无此绕组 100 100/3 100/3(相) Y0/Y0/△ 3~60 3~15 (4) 按容量的选择 互感器的额定二次容量(对应于所要求的准确级),Se2应不小于互感器的二次负荷S2,即:
Se2≥S2
S2 = (∑po)2+ (∑Qo)2
Po、Q0 — 仪表的有功功率和无功功率
表4-4-3 电压互感器选择结果
电压 等级 型号 额定电压(kV) 二次额定容量(VA) 3级 一次线二次线辅助线0.5级 1级 圈 圈 圈 16
最大容量(VA) 华北水利水电学院毕业设计
220kV线 220kV线 110kV线 110kV线 10kV线 母JCC5W-220 出YDR-220 母JCC2-110 出YDR-110 母JSJW-10 220/3 0.1/3 220/3 0.1/3 110/3 0.1/3 110/3 0.1/3 10/3 0.1/3 0.1 0.1 0.1 0.1 500 220 500 220 200 480 2000 1200 2000 1200 960 0.1/3 120 4.5 熔断器的选择
高压熔断器是一种保护电器,当其所在电路的电流超过规定值并经一定时间后,它的熔体熔化而分断电流﹑开断电路,熔断器主要用来进行短路保护,用来保护线路﹑变压器及电压互感器等设备。有的熔断器具有过负荷保护功能。
高压熔断器应根据额定电压﹑额定电流﹑型式种类﹑开断能力﹑保护的选择性等进行选择。3~35kV的电压互感器侧一般经隔离开关和高压熔断器接入高压电网,低压侧也应装低压熔断器。
高压熔断器按下列条件进行选择: (1) 根据装置地点选用户内式或户外式。
(2) 按额定电压选择。对一般的高压熔断器,其额定电压必须大于或等于电网的额定电压。对于有限流作用的熔断器只能用在等于其额定电压的电网中。
(3) 按额定电流选择:
INg?INt INt?KImax
保护电压互感器的高压熔断器,一般选RN2型,其额定电流应高于或等于电网的额定电流,额定电流通常为0.5A。其开断电流Ibr应满足:Ibr?Imax 其技术参数如下:
表4-5-1 熔断器选择结果
型号 额定电压额定电流断流容量最大切断电流有效值kV A 0.5 MVA 1000 kA 85 备注 RN2 10 保护户内电压互感器 17
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4.6 母线及出线的选择
母线在电力系统中主要担任传输功率的重要任务,电力系统的主接线也需要用母线来汇集和分散电功率。在发电厂、变电所及输电线路中,所用导体有裸导体,硬铝母线及电力电缆等,由于电压等级及要求不同,所使用导体的类型也不相同。一般来说。母线系统包括载流导体和支撑绝缘两部分,载流导体可构成硬母线和软母线。软母线是钢芯铝绞线,因其机械强度决定于支撑悬挂的绝缘子,所以不必校验其机械强度。
母线的选择内容包括:
(1) 确定母线的材料﹑截面形状、布置方式; (2) 选择母线的截面积;
(3) 校验母线的动稳定和热稳定;
(4) 对重要的和大电流母线,校验其共振频率; 对于110kV及以上的母线,还应校验能否发生电晕。 对于软母线不需要校验其动稳定。
4.6.1裸导体的选择
(1) 型式:载流导体一般采用铝质材料,对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的场所或腐蚀严重的场所可选用铜质材料的硬裸导体。
20kV及以下且正常工作电流不大于4000A时,宜选用矩形导体;在4000~8000A时,一般选用槽形导体。
(2) 配电装置中软导线的选择,应根据环境条件和回路负荷电流、电晕、无线电干扰等条件,确定导体的截面和导体的结构型式。
(3) 当负荷电流较大时,应根据负荷电流选择导线的截面积,对220kV及以下配电装置,电晕对选择导体一般不起决定作用,故可采用负荷电流选择导体截面。
(4) 按最大长期工作电流选择。导体截面应满足:Ial?Igmax
(5)按经济电流密度选择,按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低,对应不同种类的导体和不同的最大负荷年利用小时数Tmax将有一个年计算费用最低的电流密度—经济电流密度(J),导体的经济截面可由下式:
Igmax
J
(6)热稳定校验:按上述情况选择的导体截面S,还应校验其在短路条件下的热稳定。
S =
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1KfQK(mm2), C只要实际选用的母线截面积S?Smin,母线便是热稳定的。
S=
(7)动稳定校验:动稳定必须满足下列条件即:??≤?al
?al — 母线材料的允许应力(硬铅?al为69×106 Pa硬铜137×106Pa,铜为157×106Pa)提供电源,以获得较高的可靠性。
表4-5-1 母线选择结果
选 择 结 果 设备 名称 S(mm2)计算结果(参考值) 型号 Igmax(A) Ial (A) 70℃ 256 511 3750 LGJ-120 LGJ-300 矩形硬母线三条平放 Smin(mm2) 220kV母线 120(1) 110kV母线 10kV母线
300 125×10 248 496 2445.3 96.89 80.12 994.13 4.7 支柱绝缘子及穿墙套管的选择
支柱绝缘子按额定电压和类型选择,进行短路时动稳定校验。穿墙套管按额定电压,额定电流和类型选择,按短路条件校验动、热稳定。
(1)型式选择
根据装置地点、环境,选择屋内、屋外或防污式及满足使用要求的产品型式。一般屋外采用联合胶装多棱式,屋外采用棒倒装时,采用悬挂式。
(2)按额定电压选择支柱绝缘子和穿墙套管。
无论支持绝缘子或套管均要负荷产品额定电压大于或等于所在电网电压要求,即:
UN≥
UNS
(3)按额定电流选择穿墙套管。穿墙套管的额定电流IN大于等于回路最大持续工作电流Igmax,即:
Igmax?kIN
(4) 按短路条件校验热稳定
穿墙套管的热稳定参数一般以ts允许通过的热稳定电流It给出,据此可得热稳定条
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件:
It2t?Qk
(5)按短路条件校验动稳定
无论是支持绝缘子或套管均要进行动稳定校验。布置在同一平面内三相导体,在发生短路时,支持绝缘子(或套管)所受的力为该绝缘子相邻跨导体上电动力的平均值。例如某一绝缘子所受电动力F为 F?F1?F22Lca?1.73ish? (N) 2aLca?(L1?L2)2 (m)
式中:ish——冲击电流, a——相邻线路距离
Lca——计算跨距(m), L1与L2是绝缘子与相邻绝缘子(或套管)的距离,对于
管L2?Lc(套管长度)
支持绝缘子的抗弯破坏强度Fde是按作用在绝缘子高度H处给定的,而电动力F是作用在导体截面中心线H1上,折算到绝缘子帽上的计算系数为H1H,则应满足:
H1F?Fde H H1=H+b?h 2式中 F —三相短路时作用在母线中心的电动力,N H—绝缘子高度,m
H1—从绝缘子底部到母线中心的高度,m
b—母线支持器厚度,m;矩形母线b=0.018m;矩形母线平放及槽型母线
b=0.012m;
h—母线高度,m。
表4-7-1 绝缘子选择结果
型号 ZND-10 额定电压(kV) 绝缘子高度机械破坏负荷(kg) (mm) 10 168 2000 表4-7-2 穿墙套管选择结果
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