(3)2lFc(3)?F(3)?3ish??10?7N/A2(其中a=200mm;l=900mm)。
a0.9m2(3)?10?7N/A2?34.63N?3.75kN满足要求。 所以:Fc= 3(6.666kA)?0.2m
3) 母线的动稳定校验
校验条件:
?al??c TMY母线材料的最大允许应力?al=140MPa。
(3)(3)10kV母线的短路电流Ish=3.947kA;ish=6.666kA 三相短路时所受的最大电动力:
Fc(3)=3(6.666kA)2?母线的弯曲力矩:
0.9m?10?7N/A2?34.63N 0.2mF(3)l34.63N?0.m9M??3.12N?m
1010b2h(0.05m)2?0.004m??1.67?10?6m3 母线的截面系数: W?66母线在三相短路时的计算应力:
?c?M3.12N?m??1.87MPa ?63W1.67?10m可得,?al=140MPa??c=1.87MPa,满足动稳定性要求。 2.高压设备的热稳定性校验 1)
高压电器热稳定性校验
t2(3)2It?Itima 查阅产品资料:高压断路器:It?校验条件:
=31.5kA,t=4s;
(三) 电流互感器:
It=44.5kA ,t=1s;接地开关:
It=25kA,t=4s。取
tima(3)?to?pt?0.7?0.1?0sI?oc,=2.614kA,将数据代入上式,经计
算以上电器均满足热稳定性要求。 (四) 高压母线热稳定性校验
(3)I?(五) 校验条件: A?Amin=
timaCA查产品资料,得铜母线的C=171
smm2,取
tima?0.75s。
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(六) 母线的截面: A=50?4mm=200mm
22Amin?2.614kA?(七) 允许的最小截面: (八) 从而,
0.75s?13.24mm2s171Amm2
A?Amin,该母线满足热稳定性要求 。
(九) 3) 高压电缆的热稳定性校验
IAmin?(十) 校验条件: A=
(3)?timaC
Amin?2.614kA?(十一) (十二)
允许的最小截面:
20.75s?13.24mm2s171Amm2
所选电缆YJV-3?50的截面 A=50mm从而,
A?Amin,该电缆满足热稳定
性要求 。 (十三)
变电所低压一次设备的选择
低压侧采用GGD2型低压开关柜,所选择的主要低压一次设备参见附图四《变电所低压电气主接线图》。部分初选设备:
低压断路器:NA1 型智能万能断路器、TMS30型塑壳无飞弧智能断路器 低压熔断器:NT系列 电压互感器:JDZ1系列 电流互感器:LMZJ1 、LMZ1 系列
母线型号: TMY-3?(80?10)+1?(60?6) 绝缘子型号:ZA-6Y抗弯强度:
Fal?3.75kN(户内支柱绝缘子)
另外,无功补偿柜选用2个GCJ1-01型柜子,采用自动补偿,满足补偿要求。
(十四)
变电所低压一次设备的校验
由于根据《低压一次设备的选择校验项目和条件》进行的低压一次侧设备选择,不需再对熔断器、刀开关、断路器进行校验。关于低压电流互感器、电压互感器、电容器及母线、电缆、绝缘子等校验项目与高压侧相应电器相同,这里仅列出低压母线的校验:380kV侧母线上母线动稳定性校验:校验条件:
?al??c
- 11 -
TMY母线材料的最大允许应力?al=140MPa。
380kV母线的短路电流ish=51.912kA;Ish=30.752kA三相短路时所受的最大电动力为:
(3)(3)
F(3)?3?(51.912kA)2?0.9m?10?7N/A2?2100.37N 0.2m母线的弯曲力矩:
F(3)l2100.3N7?M?10100.m9?189.03N3?m
b2h(0.08m)2?0.01m??1.07?10?5m3 母线的截面系数: W?66母线在三相短路时的计算应力:
?c?M189.033N?m??17.67MPa W1.07?10?5m3可得,?al=140MPa??c=17.67MPa,满足动稳定性要求。
380V侧母线热稳定性校验:校验条件: A?(3)Amin=I?timaC
查产品资料,得铜母线的C=171
Asmm22,取tima?0.75s。
母线的截面: A=80?10mm=800mm
2允许的最小截面:
Amin?28.21kA3?0.7s5?s171Amm2142.mm828
从而,五
A?Amin,满足热稳定性要求 。
变电所高、低压线路的选择
为了保证供电的安全、可靠、优质、经济,选择导线和电缆时应满足下列条件:发热条件;
电压损耗条件;经济电流密度;机械强度。
根据设计经验:一般10KV及以下的高压线路和低压动力线路,通常先按发热条件选择导线和电缆截面,再校验其电压损耗和机械强度。对于低压照明线路,因对电压水平要求较高,通常先按允许电压损耗进行选择,再校验其发热条件和机械强度。 (一)高压线路导线的选择
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架空进线后接了一段交联聚乙烯绝缘电力电缆YJV-3?50做引入线(直埋),高压主接线如附图三所示。
''I?125A?I?65.70AI?65.70Aal3030高压侧计算电流所选电缆的允许载流量:
满足发热条件。
(二)低压线路导线的选择
由于没有设单独的车间变电所,进入各个车间的导线接线采用TN-C-S系统;从变电所到各个车间及宿舍区用埋地电缆供电,电缆采用VV22型铜芯交联聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆,根据不同的车间负荷采用不同的截面。其中导线和电缆的截面选择满足条件: 相线截面的选择以满足发热条件即,
Ial?I30;
中性线(N线)截面选择,这里采用的为一般三相四线,满足保护线(PE线)的截面选择
A0?0.5A?;
A??35mm2A??16mm2时,时,
APE?0.5A?APE?A?
;
16mm2?A??35mm22A?16mmPE时,
保护中性线(PEN)的选择,取(N线)与(PE)的最大截面。 结合计算负荷,可得到由变电所到各个车间的低压电缆的型号为: 电镀车间:VV22-1KV-3×120+1×70 两根并联;铸造车间:VV22-1KV-3×240+1×120 锅炉房:VV22-1KV-3×120+1×70
Ial?207?2?414A?342.04A
Ial?310A?256.75A
Ial?207A?161.36A
Ial?237A?197.61A Ial?264A?213.64A Ial?237A?197.61A Ial?237A?174.46A
锻压车间:VV22-1KV-3×150+1×95; 金工车间:VV22-1KV-3×185+1×95 工具车间:VV22-1KV-3×150+1×95
热处理车间:VV22-1KV-3×150+1×95
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装配车间:VV22-1KV-3×70+1×50 机修车间:VV22-1KV-3×50+1×35 仓库:VV22-1KV-3×25+1×16
Ial?152A?104.82A Ial?129A?80.68A
Ial?87A?51.45A
Ial?264?2?528A?425.43A
宿舍区:VV22-1KV-3×185+1×95 两根并联;
另外,送至各车间的照明线路采用:铜芯聚氯乙烯绝缘导线BV型号。 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 二次回路方案选择 二次回路电源选择
二次回路操作电源有直流电源,交流电源之分。
蓄电池组供电的直流操作电源带有腐蚀性,并且有爆炸危险;由整流装置供电的直流操作电源安全性高,但是经济性差。
考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化,投资大大减少,且工作可靠,维护方便。这里采用交流操作电源。
高压断路器的控制和信号回路
高压断路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。结合上面设备的选择和电源选择,采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。 电测量仪表与绝缘监视装置
这里根据GBJ63-1990的规范要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。
10KV电源进线上:电能计量柜装设有功电能表和无功电能表;为了解负荷电流,装设电流表一只。
变电所每段母线上:装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。 电力变压器高压侧:装设电流表和有功电能表各一只。 380V的电源进线和变压器低压侧:各装一只电流表。 低压动力线路:装设电流表一只。 电测量仪表与绝缘监视装置
在二次回路中安装自动重合闸装置(ARD)(机械一次重合式)、备用电源自动投入装置(APD)。 (二)继电保护的整定
继电保护要求具有选择性,速动性,可靠性及灵敏性。
由于本厂的高压线路不很长,容量不很大,因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护,主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护;对线路的单相接地保护采用绝缘监视装置,装设在变电所高压母线上,动作于信号。
继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线;继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式(接线简单,灵敏可靠);带时限过电流保护采用反时限
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