即: UN。et≥UN 满足电压选择条件
② 通过隔离开关的最大持续工作电流Ig·max=1906.64A小于隔离开关的额定电流IN。et=3000A,即;IN。et≥Ig。max 满足电流条件
③ 短路情况下力稳定的校验
隔离开关极限通过电流的幅值,也就是动稳定电流iet=160KA,三相短路冲击电流ish(3)= 18.51KA,即: iet≥ish(3) 满足力稳定条件。
④ 短路情况下热稳定的校验
I2tt=402×4=6400kA2/s
Qd=Qp+Qnp=(I〞2+10I2ft/2+ I2ft)tf/12+ I〞2×T
=(7.262+10×7.262+7.262)×4/12+7.262×0.1
2
=140.8kA/s
由上式得: I2tt≥Qd 满足热稳定条件。 3、10KV侧电压互感器的选择
试选用JDZJ-10型 型号含义:
J──电压互感器 D──单相
Z──浇注绝缘 J──接地保护 10──额定电压(KV)
表(5-16) JDZJ-10型电压互感器技术参数③
额定电压(KV) 准确等级/二次绕组额定负荷(VA) 初级绕组 次级绕组 辅助绕组 0.2级 1级 3级 10/3 0.1/3 0.1 50 80 200 说明:10KV以下的电压互感器有三相和单相之分.本次设计中选用单相式、三绕组结构的电压互感器。其中单相对地电压,还可用作中性点非直接接地系统中对地的绝缘监察,心及实现单相接地的继电保护。
校验:① 电压互感器一次侧的额定电压UN应大于或等于所接电网的额定电压UN网,电压互感器一次侧的额定电压是10KV,电网电压是10KV,即:
1.1UN≥U1网≥0.9UN满足要求。
② 电压互感器二次侧电压选择:次级绕组0.1KV,剩余电压绕组(辅助二次)0.1/
3KV。
所以选择JDZJ-10型电压互感器经以上校验均满足要求,可选用。 4、10KV侧的电流互感器的选择
最大持续工作电流Ig·max10= 1.05×
Se3Ue=1.05×160003?10.5
=969.98A
则电流互感器一次电流为I3=Ig·max10×=969.98×=1293.3A
3344试选用LMZB2-20型的电流互感器.其型号含义如下:
L──电流互感器 M──贯穿母线式 Z──浇注成型固体 B──带有保护级 2──设计序号 20──额定电压(KV
表(5-17) LMZB2-20型电流互感器的技术参数⑦
额定电流比级次组合 准确限额定短路时热电动稳定电(A) 值 流(KA) 流(KA) 3000/5 0.5/B/B 0.5/B (4)电流互感器的选择和校验: ① 电流互感器一次侧的额定电压UN应大于或等于所接电网的额定电压UN网即:
UN≥UN网,电流互感器一次侧的额定电压是20KV,电网电压是10.5KV,满足要求。 ② 电流互感器额定电流IN应大于或等于所接电网的额定电流IN网即:IN≥IN网,电流互感器一次侧的额定电流是 IN2=12000A>IN网=1906.9A 满足要求.
动热稳定性不进行校验。
第六章 高压配电装置
第一节 设计原则与要求
一、总的设计原则
高压配电装置的设计必须认真贯彻国家的技术经济政策,遵循上级颁发的有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统条件、自然环境特点和运行、检修、施工方面的要求,合理制定布置方案和选用设备,积极慎重地采用新布置、新设备、新材料、新结构,使配电装置不断创新,做到技术先进、经济合理、运行可靠、维护方便。
火电厂及变电所的配电装置型式选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,因地制宜,节约用地,并结合运行、检修和安装要求,通过技术经济比较予以确定。在确定配电装置型式时,必须满足下列四点要求。 (一)、节约用地
我国人口众多,但耕地不多。因此节约用地是我国现代化建设的一项战略性方针。配电装置少占地,不占良田和避免大量开挖土石方,是一项必须认真贯彻得重要政策。
各型配电装置占地面积的比较: 以屋外普通中型为100%;
屋外分相中型 70%-80% 屋外半高型 50%-60% 屋外高型 40%-50% 屋内型 25%-30% SF6 全封闭电器 5%-10%
(二)、运行安全和操作巡视方便
配电装置布置要整齐清晰,并能在运行中满足对人身和设备的安全要求,如保证各种电气安全净距,装设防误操作的闭锁装置,采取防火、防暴和储油、排
油措施,考虑设备防冻、防阵风、抗震、耐污等性能。使配电装置一旦发生事故时,能将事故限制到最小范围和最低程度,并使运行人员在正常操作和处理事故的过程中不致发生意外情况,以及在检修过程中不致损害设备。此外,还应重视运行维护时的方便条件,如合理确定电气设备的操作位置,设置操作巡视通道,便利于主控制室联系等。 (三)便于检修和安装
对于各种型式的配电装置,都要妥善考虑检修和安装条件。如高型及半
高型布置时,要对上层母线和上层隔离开关的检修、试验采取适当的措施;目前不少地区已经开发带电检修作业,在布置于架构荷载方面需为此创造条件;要考虑构件的标准化和工厂化,减少架构类型;设置设备搬运道路、起吊设施和良好的照明条件等。此外,配电装置的设计还必须考虑分期建设和扩建过渡的便利。 (四)节约三材,降低造价
配电装置的设计还应采取有效措施,减少三材消耗,努力降低造价。
二、设计要求
满足安全净距的要求
屋外配电装置的安全距离不应小于下表所示表6-1
表6-1 屋外配电装置的安全净距(MM) 符号 适用范围 图号 A1 A2 B1 带电部分至接地之间;网状遮拦向上延伸线距地2.5M处于遮拦上带电部分之间 不同相的带电部分之间;断路器和隔离开关的断口两侧的引线带电部分之间 设备运输时,其外廓至无遮拦带电部分之间;交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间;带电作业时带电部分与接地部分之间; 网状遮拦与带电部分之间 无遮拦裸导体与带电部分之间 无遮拦裸导体与建筑物顶部之间 10-1 10-2 10-1 10-3 10-1 10-2 10-3 10-2 10-2 10-3 额定电压(KV) 3--10 35 110 200 400 900 200 950 400 1150 1000 1650 B2 C 300 2700 500 2900 1000 3400 三、布置及安装设计的具体要求
(一)屋内配电装置部分
1、6--35KV两层配电装置中,为了便于运行人员在底层操作时能够观察到楼层母线隔离开关的开合情况,以往的设计考虑隔离开关间内的楼板上开设孔洞。但是开设孔洞曾发生事故伤亡,现行设计采取了改进措施。
2、相邻间隔均为架空出线时,必须考虑当一回路带电、另一回检修时的安全措施,如将出线悬挂点偏移,两回出线间加隔离板凳。
3、双母线系统的隔离开关操动机构在间隔正面的布置一般按做工作母线右备用母线的原则考虑。
4、对于间隔内带油位指示器的电器设备,在布置时要考虑观察油位的便利,如设备窥视窗;当设备正反面均带油位指示器时,尽可能在其两侧分别设置巡视通道,若无条件时,可装设反光镜或采取其它措施。
5、充油套管的储油器应装设在便于监视油位和运行中加油的地方。
6、充油套管应有取油样的设施,取样阀门一般装设在地层1.2m处,并应防止漏油。
7、SN4-10G型断路器两侧引线应各有两档双列支柱绝缘子予以固定,第一档距接线端子约0.35 m,第二档与第一档之间距约0.7 m.同时,该两档引线必须采用多片硬母线,当额定电流为4000A时,一般为LMY-4[(100-125)?10]。 8、对于DW2-35 型断路器,为在检修时放下油箱后使动触头连杆不致触及油面要求将油箱放得比断路器底坐的底面为低。当断路器按装在混凝土地面时,需将底坐抬高200mm
左右,如能将油箱移出断路器框架之外,则底座也可不予抬高。
9、隔离开关操动机构的安装高度,摇式一般为0.9m,上下板式一般为1.05m。 10、隔离开关转动系统的设计,必须防止出现操作死点。同时,设计中应留有余度,以适应施工误差所引起的变化。
11、安装带放油阀的油浸式电压互感器的基础,要求高出地面不小于0.1 m,以便于放油取样。
12、三相电抗器采用垂直布置时,电抗器基础的动荷栽,除应考虑本身重量外,尚应计算5000N的电动作用力。
13、电抗器垂直布置时,B相必须放在中间;品字形布置时,不得将A、C两相叠在一起。
14、电抗器垂直布置时,应考率吊装高度。若高度不够时,其上方应设吊装孔。 15、矩形母线的不线应尽量减少母线的弯曲,尤其是多片母线的立弯。建议采取以下一些措施:
1)同一回路内相间距离的变化尽量减少;
2)回路内设备、绝缘子的中心线错开次数尽量减少;
3)当前后两中心线错开很多,中间又必须加一个绝缘子时,则中间绝缘子设在两个立弯的直线段上,此时其固定金具与母线呈一个夹角。
4)母线穿过母线式套管时,在其前后应只有一个大弯曲时,如在布置中不能避免出现两个大弯曲,则应采取措施以免母线配好后穿不进套管。
16、矩形母线弯曲处至最近绝缘子的母线固定金具边缘的距离应不小于50mm,但至最近的绝缘子中心线的距离应不大于该档母线跨距的四分之一。
17、母线与母线、引下线或设备端子连接时,一般按通过电流及所连接的金属材料的电流密度计算所需的接触面积,以免接头过热。 (二)、屋外配电装置部分
1、35-500 kV中型配电装置通常采用的有关尺寸见表6-2。其中500 配电装置的尺寸是参照已投产及正在设计、施工的一些工程所采用的数据列出的,可供参考。
中型配电装置的有关尺寸(M)表6-2 名称 电压等级(KV) 35 110 弧垂 母线 1.0 0.9—1.1 进出线 0.7 0.9—1.1 线间 门型架空线 ---- 2.2 距离 进出线架 1.3 2.2 架构 母线架 5.5 7.3 高度 进出线架 7.3 10.0 双层架 ---- 13.0 架构 门型母线架 ---- 8.0 宽度 进出线架 5.0 8.0 2、当电厂具有二级升高电压配电装置时,一般要预留安装第二台三卷变压器的位置和引线走廊。
3、当发电厂、地区降压变电所具有中性店非直接接地系统的电压级时,设计中要考虑预留消弧线圈的安装位置及其引线方式。
4、断路器和避雷器等设备采用低位布置时,围栏内宜作成高100MM的水泥地平,以便于排水和防止长草。
5、35KV--110KV隔离开关的操作机构宜布置在边相。操作机构的安装高度一般为1M。
6、隔离开关引线的对地的安全净距C值得校验,应考虑电缆沟凸出地面的尺寸。 7、为了便于上人便于检修,对钢筋混凝土架构要设置脚钉或爬梯,其位置对于单独构架可在一个支柱上设置,对于连续排架可在两相邻间隔的中间支柱上设置,同时,必须对上人时检修人员与周围导体及设备的安全净距进行校验。 8、对于物外的母线桥,为了防止从厂房顶上掉落金属物体或因鸟害等导致母线短路,应根据具体情况采取防护措施,如在母线桥上部假设钢板护罩等,至于其它各侧是否需要加设护网,可根据工程具体情况确定。
9、建设在林区的屋外的配电装置,应在电气设备的周围留有20M宽度的空地。 10、在带旁路母线的配电装置的设计中,一般将旁路母线布置在出线门型架的外侧。此时,为了保持送电线路与旁路母线之间的安全距离,线路的终端杆塔必须有一定的高度。因此,可以考虑将旁路母线布置在出线架的内侧。这样,可以缩小出线门型架到线路终端塔的距离,使架构简化并节省钢材。
第二节 6---110KV配电装置
一、6---10KV配电装置
6—10KV配电装置一般均为屋内布置。当出线不带电抗器时,一般采用成套开关柜单层布置,由于受国产开关柜的限制,这种布置仅用于中小型变电所及单机容量为12MW及以下的小型发电厂。当出线带电抗器时,一般采用三层或两层装配式布置,近年来还有采用两层装配与成套混合式布置,这些布置使用于大中型配电装置。成套开关柜布置,只要合理选用制造厂生产的各种标准单元的开关柜按照明电气主接线的要求进行配置组合即可。则10KV侧采用单层屋内布置。
二、35KV配电装置
屋外配电装置,在现有的35KV屋外配点装置中,其布置型式多为中型,虽