所选的电气设备是否满足热稳定的要求,即:
I?teq?Itht
式中 ,I?——三相短路电流周期分量的稳定值(KA); teq—— 等值时间(亦称假想时间s);
Ith——制造厂规定的在ts内电器的热稳定电流(KA);t为与Ith相对应的时间(s)。
短路计算时间。校验短路热稳定的短路计算时间应为继电保护动作时间top和断路器全开断时间toc之和,即
22tk?top?toc
式中 , top—— 保护动作时间,主要有主保护动作时间和后备保护动作时间,当为主保
护动作时间时一般取0.05s;当为后备保护时间时一般取2.5s;
toc——
断路器全开断时间(包括固有分闸时间和燃弧时间)。
如果缺乏断路器分闸时间数据,对快速及中速动作的断路器,取toc=0.1-0.5s,
对低速动作的断路器,取toc=0.2s。
校验导体和110KV以下电缆的短路热稳定性时,所用的计算时间,一般采用主保护的动作时间加上相应地断路器的全分闸时间.如主保护有死区时,则应采用能对该死区起作用的后备保护的动作时间,并采用相应处的短路电流值。校验电器和110KV以上冲油电缆的短路电流计算时间,一般采用后备保护动作时间加相应的断路器全分闸时间。 (2)动稳定校验
当电气设备中有短路电流通过时,将产生很大的电动力,可能对电气设生严重的破坏作用。因此,各制造厂所生产的电器,都用最大允许的电流的值imax或最大有效值Imax 表示其电动力稳定的程度,它表明电器通过上述电流时,不至因电动力的作用而损害。满足动态稳定的条件为
ish≤ imax或Ish≤ Imax
式中ish及Ish——三相短路时的冲击电流及最大有效值电流。
电气设备的选择除了要满足上述技术数据要求外,尚应根据工程的自然环境、位置(气候条件、厌恶、化学污染、海拔高度、地震等)、电气主接线极短路电流水平、配电装置的布置及工程建设标准等因素考虑。 220KV侧各个回路的最大工作电流
(1)出线回路
IN1 =900/(63UN cos? )=0.463KA IMAX1 =1.05 I N1N =0.486KA (2)母线侧
IN2 =1000/(3UN cos?)=1000/(3*220*0.85)=3.082KA
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IMAX1 =1.05 IN2=3.236KA (3)300Mw双绕组变压器回路
IN3 =300/(3UN cos?)=0.926KA IMAX3 =1.05 IN3 =0.973KA
(4)200Mw双绕组变压器回路
IN4=200/(3UN cos?)=200/(3*220*0.85)=0.6175KA
IMAX4=1.05 IN4=0.6484KA
110KV侧各个回路的最大工作电流 (1)出线回路
IN5 =230/(8*3*UN cos?)=230/(8*3*110*0.85)=0.177KA IMAX3=1.05 IN5=0.186KA (2)母线侧
IN6 =230/(3UN cos?)=230/(3*110*cos?)=1.420KA IMAX6=1.05 IN6=1.491KA 5.2 主要电气设备的选择 一、隔离开关的选择
隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电器,它的主要功能是: (1) 建立明显的绝缘间隙,保证线路或电气设备修理时人身安全; (2) 转换线路、增加线路连接的灵活性。
在电网运行情况下,为了保证检修工作电安全进行,除了使工作点与带电部分隔离外,还必须采取检修接地措施防止意外带电。为此,要求在高压配电装置的母线侧和线路侧装设带专门接地刀闸的隔离开关,以便在检修母线或线路断路器时,使之可靠接地。这种带接地刀闸的隔离开关的工作方式为:正常运行时,主刀闸闭合,接地刀闸断开;检修时,主刀闸断开,接地刀闸闭合。这种工作方式由操作机构之间具有机械闭锁的装置来实现。 1. 隔离开关的配置
(1)中小型发电机出口一般应装设隔离开关;容量为200MW及以上大机组与双绕组变压器的单元连接时,其出口不装设隔离开关,但应有可拆连接点。
(2)在出线上装设电抗器的6~10KV配电装置中,当向不同用户供电的两回线共用一台断路器和一组电抗器时,每回线上应各装设一组出线隔离开关。
(3)接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。
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(4)一台半断路器接线中,视发变电工程的具体情况,进出线可装设隔离开关也可不装设隔离开关。
(5)断路器的两侧均应配置隔离开关,以便在断路器检修时隔离电源。
(6)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地;自耦变压器的中性点则不必装设隔离开关。
原则:① IWmax?1.05IN ② UN?UNe 2. 220KV侧隔离开关的选择 (1)出线回路 最大工作持续电流:
IN1 =1000/(103UN cos? )=0.308KA IMAX1 =1.05 I N1N =0.324KA UNs =1.1×220KV=242KV UN
UNs
拟选型号为GW4—220/2500系列隔离开关,参数如表5-3所示。
表5-3 GW4—220/2500系列隔离开关技术数据
额定工作 额定电流4s 热稳定电额定动稳定电流额定频率 流(KA) 峰值(KA) (HZ) 50 125 50 电压(KV) (A) 220 3200 GW4—220W系列隔离开关是三相交流50HZ高压开关设备,供在有电压五负载的情况下,断开或闭合线路之用。该系列隔离开关的主刀闸和接地刀闸可分配各类电动型或手动型操作机构进行三相联动操作,主刀闸和接地刀闸有机械连锁装置。 (2)母线回路 IN2 =1000/(3UN cos?)=420/(3*220*0.85)=3.082KA IMAX1 =1.05 IN2=3.236KA
UNs =1.1×220KV=242KV UN
UNs
拟选型号为GW4—220/2500系列隔离开关
根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同,这里就不再作详细的叙述。
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(3)双绕组变压器回路
最大工作持续电流:IN3 =300/(3UN cos?)=0.926KA
IMAX3 =1.05 IN3 =0.973KA
UNs =1.1×220KV=242KV
UN
UNs
拟选型号为GW4—220/2500系列隔离开关
根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同,这里就不再作详细的叙述。 (4)三绕组变压器回路
最大工作持续电流:IN4=200/(3UN cos?)=200/(3*220*0.85)=0.6175KA
IMAX3 =1.05 IN4 =0.6484KA UNs =1.1×220KV=242KV
UN
UNs
拟选型号为GW4—220/2500系列隔离开关
根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与双绕组变压器回路基本相同,这里就不再作详细的叙述。 3. 110KV侧隔离开关的选择 (1)出线回路
最大工作持续电流:IN5 =180/(8*3*UN cos?)=180/(8*3*110*0.85)=0.139KA IMAX3=1.05 IN5=0.146KA UNs =1.1×110KV=121KV UN
UNs
拟选型号为GW4—110G/1250系列隔离开关,具体参数如表5-4所示。
表5-4 GW4—110G/1250系列隔离开关技术数据
额定工作 额定电流4s 热稳定电额定动稳定电流额定频率 (HZ) 50 电压(KV) 流(A) 流(KA) 峰值(KA) 110 (2)母线回路
IN6 =230/(3UN cos?)=230/(3*110*cos?)=1.112KA IMAX6=1.05 IN6=1.167KA UNs =1.1×110KV=121KV
1500 20 80 18
UN
UNs
拟选型号为GW4—110/2500系列隔离开关,具体参数如表5-4所示。
表5-4 GW4—110/2500系列隔离开关技术数据
额定工作 额定电流4s 热稳定电额定动稳定电流额定频率 (HZ) 50 电压(KV) 流(A) 流(KA) 峰值(KA) 110 二、断路器的选择
1200 31.5 80 断路器是在电力系统正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流的设备。
SF6断路器和真空断路器目前应用广泛,少油断路器因其成本低,结构简单,依然被广泛应用于不需要频繁操作及要求不高的各级高压电网中,压缩空气断路器和多油断路器已基本淘汰。
由于SF6气体的电气性能好,所以SF6断路器的断口电压较高。在电压等级相同、开断电流和其他性能相接近的情况下,SF6断路器比少油断路器串联断口数要少,可是制造、安装、调试和运行比较方便和经济。 SF6断路器的特点是:
(1)灭弧能力强,介质强度高,单元灭弧室的工作电压高,开断电流大然后时间短;
(2)开断电容电流或电感电流时,无重燃,过电压低; (3)电气寿命长,检修周期长,适于频繁操作; (4)操作功小,机械特性稳定,操作噪音小。 原则:① ②
IWmax?1.05INUN?UNe
1. 220KV侧断路器的选择
(1)出线回路
最大工作持续电流:IN1 =1000/(103UN cos? )=0.308KA IMAX1 =1.05 IN1 =0.324KA UNs =1.1×220KV=242KV UN ? UNs
拟选型号为LW2—220系列六氟化硫断路器,参数如表5-1所示。
表5-1 LW2—220系列六氟化硫断路器技术数据
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