用短路电流Id来校验,d1短路时Id=3.24kA
Qk?Ik2tk =3.242*0.2=137.002kA2·S
22???0?(?al??0)Imax/Ial正常运行时得导体温度:=40+(70-40)3162/4692=53.6℃
查表得:C=94
Smin =QkKf/C=137.002?106?1/94<125.8(mm2)<216mm2
满足热稳定 动稳定校验:
查表得频率系数Nf =3.56(发电厂电气部分表3-5)
f1?NfEJ/m/L2 =3.567?1010?2.06?10?8/4.08/1.52=29.7Hz<35Hz
可见到该母线可不计共振影响
Ich=44.1235 (kA)
母线相间应力:
2fph=1.73×10-7 ?Ich/a=1.73×10-7×44.12352/0.75=449N/m
?ph?fph?L2/(10W)=449×1.52/(10×1.37×10-6)=7.37×107Pa<8×107Pa
满足动稳定
4.2.3 35kV母线选择
最大负荷持续工作电流(长期允许载流量)
Igmax=1.05?75/3?110=0.413 kA 回路正常工作电流在4000A以下,为了使电
晕放电电压高,故采用管型。 导体的尺寸截面导体最高允许温截面系数惯性半径 惯性矩J 度为70℃时的载W(cm3) 流量(A) (cm) (cm4) D1/D2(mm) (mm2) ?30/25 216 572 1.37 0.976 2.06 跨距l=1.5m,相间距离a=0.75m,自重m=4.08kg/m,弹性模数E=7?1010 Pa 环境温度为40℃,则温度修正系数:
k=(?al??)/(?al??0)=(70?40)/(70?25)=0.82 修正后的电流:Ial40=0.82×572=469A >413A 热稳定校验:tk用全电流Iq来校验,d1短路时Iq=12.4417kA
?tpr?tbr=0.15+0.05=0.2s ,
Qk?Ik2tk =12.44172×0.2=30.959kA2·S
?正常运行时得导体温度:
查表得:C=90
22??0?(?al??0)Imax/Ial=40+(70-40)4132/4692=63.3℃
Smin =QkKf/C=30.959?106?1/90<(mm2)<61.8mm2
满足热稳定 动稳定校验:
查表得频率系数Nf =3.56
f1?NfEJ/m/L2 =29.7Hz<35Hz
可见到该母线可不计共振影响
Ich=72.47 (kA)
母线相间应力:
2fph=1.73×10-7 ?Ich/a=1.73×10-7×72.472/0.75=121.1N/m
?ph?fph?L2/(10W)=121.1×1.52/(10×1.37×10-6)=1.66×107Pa<8×107Pa
满足动稳定
4.3 限流电抗器
为了选择35kV侧各配电装置,因短路电流过大,很难选择轻型设备,往往需要加大设备型号,这不仅增强投资,甚至会因断流容量不足而选不到合乎要求的电器,选择应采取限制短路电流,即在10kV侧需加装设电抗器。一般按照额定电压、额定电流、电抗百分数、动稳定和热稳定来进行选择和检验。 1、额定电压和额定电流的选择应满足 UN?UNS IN?Igmax
UN、IN — 电抗器的额定电压和额定电流
UNS、Igmax— 电网额定电压和电抗器最大持续工作电流
2、电抗器百分数的选择
电抗器的电报百分数按短路电流限制到一定数值的要求来选择,设要求短路电流限制到I′z,则电源至短路点的总电抗标公值U为
X*?Ij/I'' Ij— 基准电流
电抗器在其额定参数下的百分电抗
Xk%?(Ij/I1''?X*)INUd/UNId?100%
电压损失检验:普通电抗器在运行时,电抗器的电压损失不大于额定电压的5%,
即:
?V%?Xk%Imaxsin?/IN≤5%,sin?— 负荷功率因数一般0.6
母线残压检验,为减轻短路对其他用户的影响,当线路电抗器后短路时,母线残压不能于电网额定值的60~70%
'即:?Vre?Xk%I/IN≥60~70%
3、热稳定和动稳定检验应满足下式
It2t?Qk Ies?Ic h4.3.1 35kV侧限流电抗器的选择和校验
35kV侧采用双母分段的接线方式,一、二级负荷可以从两段母线上取电,
在没有安装限流电抗器10kV侧发生短路时,流经主变低压侧断路器的短路电流和冲击电流分别为28.8665kA和72.9699kA,母线短路和负荷出线短路时短路电流和冲击电流分别为57.3308kA和145.9405(由前面的短路计算得出),为了提高经济性在主变低压侧安装限流电抗器,这样主变低压侧和负荷就可以选用轻型设备。
UN?UNS=35kV
IN?Igmax=1.05*17.38/(3*35)=0.3kA
根据额定UNS和Igmax可以选择型号为CkS(Q)-1300/10的限流电抗器
CkS(Q)-1300/10 限流电抗器的参数 型号 额定 容量 (kVar) CkS(Q)-1300/10 短路电流的校验:
''Xk%?(Ij/I1?X*)INUd/UNId?100%
线路 电压 (kV) 10.5 端子 电流 (A) 1190 电抗 (%) 损耗 (w) 动稳 定流 (kA) 1S热稳定电流(kA) 34 1300 6 7400 38.25 Ij=100/(3×10.5)=5.5kA
X*?Ij/I''=5.5/28.8665=0.19
6%=(5.58/
I1''-0.19)×1190×10.5/(10.5×5500)
''安装电流限抗器后在10kV侧发生短路流经主变低压侧短路电流周期分量最大值和冲击电流分别为:I1=12kA , 1.8×2×I1=30.55kA<38.25 kA
安装电流限抗器母线短路或负荷出线短路时短路电流周期分量为:I1×2=24kA 安装电流限抗器母线短路或负荷出线短路时冲击电流为:1.8×2×24=61.1kA
''''电压损失检验:
?V%?Xk%Imaxsin?/IN=6%×1.15×0.6/1.19=3.48%≤5%
故满足要求 热稳定检验:
2''2Qk?Iq?tk?(1.51?I1)?(tpr?tbr)= (1.51×12)2×(2+0.05)=673.08
[(kA)2 ·s]
取过流保护的动作时间tpr=2s
It2?t=342×1=1156 [(kA)2 ·s] > Qk
满足热稳定要求 动稳定检验:
Ies=38.25kA>Ich=30.55kA 满足动稳定校验
4.4 互感器
4.4.1 电压互感器的选择:
在6~35kV屋内配电装置中,一般釆用油浸式或浇注式电压互感器;110~220kV配电装置特别是母线上装设的电压互感器,通常采用串级式电磁式电压互感器;当容量和准确经满足要求时,通常多在出线上采用电容式电压互感器。
当需要和监视一次回路单相接地时,应选用三相五柱式电压互感器,或有第三绕组的单相电压互感器组。电压互感器三个单相电压互感器接线,主二次绕组连接成星形,以供电给测量表计,继电器以及绝缘电压表,对于要求相电压的测量表计,只有在系统中性点直接接地时才能接入,附加的二次绕组接成开口三角形,构成零序电压滤过器供电给继电器和接地信号(绝缘检查)继电器。
一次电压U1:1.1UN>U1>0.9UN,UN为电压互感器额定一次线电压,1.1和0.9是允许的一次电压波动范围,即±10% UN。
二次电压:电压互感器二次电压,应根据使用情况,按下表选用所需的二次额定电压。
二次额定电压 绕组 主二次绕组 附加二次绕组 高压侧接接于线电接于相电用于中性用于中性入方式 压上 压上 点直接接点不接地地系统中 或经消弧线圈接地系统中 35 35/3 二次额定35 电压(V) 35/3 准确等级:电压互感器的准确度是在二次负荷下的准确级。用于电度表准确度不低于0.5级,用于电压测量,不应低于1级,用于继电保护不应低于3级。 二次负荷:SN是对应于在测量仪表所要求的最高准确级下,电压互感器的额定容量。
S2是二次负荷,它与测量仪表的类型,数量和接入电压互感器的接线方式有关,电压互感器的三相负荷经常是不平衡的,所以通常用最大一相的负荷和电压互感器一相的额定容量相比较。 35kV主母线电压互感器
35kV侧母线所连的电压互感器的选择,选用JDJJ-35型电压互感器: 型号 额定电压 副绕组1额定容量 最大容量 原绕组 副绕组 辅助0.2 0.5 1 3 绕组 JDJJ-35 0.1/3 150 250 600 1200 35/3 0.1/3 4.4.2 电流互感器
电流互感器的选择和配置应按下列条件:
电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6~20 kV屋内配电装置,可采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35 kV及以上配电装置,一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。有条件时,应尽量采用套管式电流互感器。 一次回路电压:Ug?UN
Ug为电流互感器安装处一次回路工作电压,UN为电流互感器额定电压。
一次回路电流:Igmax?I1n
Igmax 为电流互感器安装处一次回路最大工作电流,I1n为电流互感器原边额
定电流。当电流互感器使用地点环境温度不等到于+40℃时,进行修正。修正的方法与断路器In的修正方法相同。 准确等级:
电流互感器准确等级的确定与电压互感器相同,需先知电流互感器二次回路