变电所电气设备的选型书
1 电气设备选择的一般条件 1.1 电气设备选择的一般原则
1 、应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展; 2 、应按当地环境条件校核; 3、 应力求技术先进和经济合理; 4 、与整个工程的建设标准应协调一致; 5、 同类设备应尽量减少品种;
6 、选用的新产品均应具有可靠的试验数据,并经正式鉴定合格。在特殊情况下,选用未经正式鉴定的新产品时,应经上级批准。
1.2 电气设备选择的技术条件
选择的高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。 1、长期工作条件 (1)电压
选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压Ug,即:Umax?Ug。 (2)电流
选用的电器额定电流Ie不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流Ig,即Ie?Ig。
由于变压器短时过载能力很大,双回路出线的工作电流变化幅度也较大,故其计算工作电流应根据实际需要确定。高压电器没有明确的过载能力,所以在选择其额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。 (3)机械荷载
所选电器端子的允许荷载,应大于电器引线在正常运行和短路时的最大作用
力。
2、短路稳定条件 (1)校验的一般原则
① 电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验。校验的短路电流一般取三相短路时的短路电流,若发电机出口的两相短路,或中性点直接接地系统及自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相严重时,应按严重情况校验。
② 用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器保护的电压互感器回路,可不验算动、热稳定。 (2)短路的热稳定条件
It2t?Qk (7-1) 式中 Qk—在计算时间ts秒内,短路电流的热效应(kA2*S);
It—t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA); t—设备允许通过的热稳定电流时间(s)。
(3)短路的动稳定条件
ish?idf (7-2) Ish?Idf (7-3) 式中ish—短路冲击电流峰值(kA); Ish—短路全电流有效值(kA);
idf—电器允许的极限通过电流峰值(kA); Idf—电器允许的极限通过电流有效值(kA)。 3、绝缘水平
在工作电压和过电压的作用下,电器的内、外绝缘应保证必要的可靠性。电器的绝缘水平,应按电网中出现的各种过电压和保护设备相应的保护水平来确定。当所选电器的绝缘水平低于国家规定的标准数值时,应通过绝缘配合计算,选用适当的过电压保护设备。
表7.1 选择高压电器应校验的项目表
短路电流校验 项目 断路器 负荷开关 隔离开关 熔断器 电抗器 电流互感器 电压互感器 支柱绝缘子 母线 消弧线圈 避雷器 电压 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 电流 ? ? ? ? ? ? ? ? 断流容量 动稳定 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 热稳定 ? ? ? ? ? ? 注:表中?为应进行校验的项目
2 断路器隔离开关的选择
2.1 35kV侧进线断路器、隔离开关的选择
流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流
Imax?(2?STN)/3UTN=2?20000/(3?35)=659.83A (7-4)
额定电压选择 UN?Ug?35kV 额定电流选择 IN?Imax?659.83A 开断电流选择 INbr?I b?5.3170KA
本设计中35kV侧采用SF6断路器,因为与传统的断路器相比,SF6断路器采用SF6气体作为绝缘和灭弧介质,这种断路器具有断口耐压高,允许的开断次数多,检修时间长,开断电流大,灭弧时间短,操作时噪声小,寿命长等优点。因此可选用LW8—35A(T)型户外高压SF6断路器。
选用的断路器额定电压为35kV,最高工作电压为40.5kV,系统电压35kV满足要求。
选用的断路器额定电流1600A,去除1.8%的温度影响为1571A,大于最大持
续工作电流,满足要求。
选用的断路器额定短路开断电流20kA,大于短路电流周期分量有效值5.3170kA,满足要求。
动稳定校验:ish =13.5583kA 热稳定校验:由《电力工程电气设计手册电气一次部分》表6—5知,选用高速断路器,取继电保护装置保护动作时间0.6S,断路器分匝时间0.03S,则校验热效应计算时间为0.63S(后面热稳定校验时间一样)。因此Qk=Ib2t=5.31702?0.63=17.8104[(kA)2S]。电气设备It2t=202?4=1600[(kA)2S]。满足要求。 表7.2 LW8—35A(T)具体参数比较表 计算数据 LW8—35A(T) 35kV 659.83A 5.3170kA 13.5583kA 17.8104[(kA)S] 2Ug UN IN 35kV 1600A 20kA 50kA 1600[(kA)S] 2Imax I(3k) INbr idf It2t ish Qk 隔离开关选择GW5—35(W)/1000型号隔离开关 选用的隔离开关额定电压为35kV,系统电压35kV满足要求。 选用的断路器额定电流1000A,去除1.8%的温度影响为998.2A,大于最大持续工作电流,满足要求。 动稳定校验:ish=13.5583kA 热稳定校验:Qk=17.8104[(kA)2S],设备It2t=202?4=1600[(kA)2S],满足要求。 表7.3 GW5—35/1000具体参数比较表 计算数据 GW5—35/1000 35kV 659.83A 13.5583kA 17.8104[(kA)S] 2Ug UN 35kV 1000A 50kA 1600[(kA)S] 2Imax IN idf It2t ish Qk 2.2 35kV主变压器侧断路器、隔离开关的选择 流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流 /3?35)Imax?(1.05?SN)/3UN =1.05?20000(=346.41A (7-5) 额定电压选择 UN?Ug?35kV 额定电流选择 IN?Imax?346.41A 开断电流选择 INbr?Ib?5.3170kA 由上面表格知LW8—35A(T)型断路器和GW5—35/1000型隔离开关同样满足主变侧断路器和隔离开关的要求,动、热稳定校验也一样,所以选择同样的型号。这也满足了选择设备同类设备应尽量较少品种的原则。 2.3 6kV侧断路器、隔离开关的选择 流过断路器和隔离开关的最大持续工作电流 Imax?(2?SN)/3UN=2*20000/(1.732*6)=3849.00A 额定电压选择 UN?Ug?6kV 额定电流选择 IN?Imax?3849.00A() 开断电流选择 INbr?Ib?20.092kA 6kV侧选用P/V(KYN30)—7.2KV金属铠装移开式开关柜中的ZN28—6型真空断路器 选用的断路器额定电压为6kV,最高电压7.2kV,系统电压6kV满足要求。 选用的断路器额定电流4800A,去除1.8%的温度影响为4713.6A,大于最大持续工作电流,满足要求。 选用的断路器额定短路开断电流50kA,大于短路电流周期分量有效值20.092kA,满足要求。 动稳定校验。ish =51.235kA 2t=20.0922?0.63=254.3237[(kA)2S]。电气设备热稳定校验。Qk=I?It2t=502?4=10000[(kA)2S]。满足要求。