决定装设两台主变压器的主接线方案优于装设一台主变压器的接线方案。
第五章 短路电流计算
第一节 短路电流计算的目的及方法
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备,以及进行继电保护装置的整定计算。
进行短路电流计算,首先要绘制计算电路图。在计算电路图上,将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来,并将各元件依次编号,然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图,并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上,只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来,并标明其序号和阻抗值,然后将等效电路化简。对于小区供电系统来说,由于将电力系统当作无限大容量电源,而且短路电路也比较简单,因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简,求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。
短路电流计算的方法,常用的有欧姆法(有称有名单位制法)和标幺制法(又称相对单位制法);本设计采用标幺制法进行短路电流计算。 第二节 短路电流计算 一、绘制计算电路。
如图5-1所示
∞系统
二、确定基准值。
(1) 500MVA ~ (2) K-1 S9-1250 K-2 (3) (4) 220/380V LGJ-120,10K`m S9-1250 取Sd=100MV·A Ud1=10.5KV Ud2=Uc2=0.4KV 而Id1=
Sd3Uc1Sd3UC2 =
1003?10.51003?0.4 =5.50KA
Id2= ==144KA
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三、计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。
(1)、电力系统
X1*=
Sd100==0.2 500Soc
(2)、架空线路
查表得X0=0.35?/㎞,因此
? X2?X0lSd100?0.35?10??3.17 22UC10.51(3)、电力变压器
查表得Uz%=4.5,因此
Uz%Sd4.5?100?103 X?X???3.6
100SN100?1250?3?4因此绘制等效电路,如图5-2所示
K-2 K-1 1/0.2 2/3.17
4/3.6
1、计算K-1点(10.5KV侧)的短路总电抗及三相短路电流和短路容量。
(1)、总电抗标幺值
3/3.6 7 X?(K?1)?0.2?3.1??3 .37(2)、三相短路电流周期分量有效值
(3) IK?1?Id1X?(K?1)??5.5?1.63K2A 3.37(3)、其它短路电流
)3)I\(3?I?(?3I)K?1?(1.63KA2(3)?2.5X5 ish(3)Ish?1.5X1\(3)?2.?551?.632KA4 .1621.?511?.632KA2.464\(3)?(4)、三相短路容量
2、计算K-2点(0.4KV侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量。
(1)、总电抗标幺值
???X??K?2??X1??X2?X3//X4 ?(3)SK?1?SdX?(K?1)??100?29.67MVA 3.37 17
= 0.2?3.17?3.6 2 =5.17 (2)、三相短路电流周期分量有效值
(3)IK?2?Id2X?(K?2)??144?27.85KA 5.17(3)、其它短路电流
(3)(3)I\?I??IK?1?27.85KA
(3)ish?1.84I\?1.84?27.85?51.244KA (3)Ish?1.09I\?1.09?27.85?30.356KA(4)、三相短路容量
(3)SK?2?SdX?(K?2)??100?19.34MVA 5.17以上计算结果综合如表5-1所示。
表5-1 短路计算结果
短路 计算点 K-1 K-2 三相短路电流/KA 三相短路容量/MVA (3) IshIk(3) I\3) (3) I?(3) ishSk(3) 29.67 19.34 1.632 1.632 27.85 27.85 1.632 4.162 2.464 27.85 51.244 30.356
第六章 电气设备的选择 第一节 电气设备选择原则
一、电气设备选择的一般原则
正确选择电器是使电气接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件,电器要能可靠地工作,必须按正常工作条件进行选择,并按短路状态来检验热稳定和动稳定。
(1)、按正常工作条件选择电器 ①额定电压和最高工作电压
电器允许最高工作电压UOLm不得低于所接电网的最高运行电压,即UOLm≥USM
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一般电器允许的最高工作电压:当额定电压在220kV及以下时为1.15UX,额定电压为330—500kV时为1.1UX,而实际电网的最高运行电压USM一般不超过1.1UNS,因此在选择电器时,一般可按照电器的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNS的条件选择。即UN≥UNS ②额定电流
电器的额定电流IN是指在额定周围环境Q0温度下,电器的长期允许电流,IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax,即IN≥Imax
由于变压器在电压下降5%时出力保持不变,故其相应回路的Imax为变压器的额定电流的1.05倍,若变压器有过负荷运行的可能时,Imax应按过负荷确定,母联断路器回路一般可取母线上最大一台变压器的Imax。 (2)、按短路情况校验 ①短路热稳定校验
短路电流通过电器时,电器各部件温度不超过允许值,满足热稳定的条件为:I2ct≥Qk
其中式中:QK---短路电流产生的热效应Ict——电器允许通过的热稳定电流和时间。
②电动力稳定校验
电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力,亦称动稳定,满足动稳定的条件为: ies≥iSh 或Ies≥Ish
式中Ish. ish—断路冲击电流幅值及其有效值
Ies. ies-电器允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值 下列情况可不校验热稳定或动稳定
(1)用熔断器保护的电器,其热能稳定由熔断时间保证,故可不校验热稳定 (2)采用限流电阻熔断器保护的设备可不校验动稳定
(3)装设有电压互感器回路中的裸导体和电器可不校验动热稳定. 二、高压断路器的选择原则 (1)断路器种类的型式的选择
按照断路器采用的灭弧介质和灭弧方式,一般可分为多油式断路器,少油式
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断路器,压缩空气高压断路器SF6断路器,真空断路器。 (2)额定电压的选择: Ue≥Ug (3)额定电流的选择:Ie≥Imax (4)开断电流的选择
高压断路器的额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量,即Inbr≥Ipt
当断路器的INbr较系统短路电流大很多时,为了简化计算,也可用次暂态电流I\进行选择,即INbr≥I\ (5)ixd的选择
断路器的额定关合电流不应小于短路最大冲击值ish 即incL≥ish (6)热稳定校验 I2ct≥Qk (7)动稳定校验 ies≥ish 三、隔离开关的选择原则 (1)种类和形式的选择
隔离开关的形式很多,按安装地点可分为屋内式和屋外式,按绝缘支柱数目又分为单柱式、双柱式和三相五柱式。 (2)额定电流选择:IN≥Imax (3)额定电压选择: UN≥UNS (4)热稳定校验:I2ct≥QK (5)动稳定校验:ies≥ish 四、电流互感器的选择原则
(1)一次回路额定电压和电流的选择 即应满足:UN≥UNS IN≥Imax
(2) 二次回路额定电流有5A和1A两种,一般弱电流系统用1A,强电流系统用5A。当配电装置距控制室较远时,为提高准确级,应尽量用1A。 (3)电流互感器种类和形式的选择
在选择互感器时,应根据安装地点(如屋内、屋外)和安装方式(如穿墙式、支持式、装入式等)选择其型式。
(4)电流互感器的准确级和额定容量的选择
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