对给高压开关柜引入的电缆线,因短路容量较大而负荷电流较小,一般先按短路热稳定条件选择导体截面,然后再校验发热条件。 6.2.1架空线的选择
① 按热稳定条件选择导体截面:长度为3km
查表,C=87A·s·mm2,tima取1.2(取值为继电器动作时间) A≥Amin=I?*103tima/C=4.07*103*1.2/87=51.25 mm2 初选70 mm2的LGJ型钢芯铝绞线。 ② 按发热条件进行校验:
变压器高压侧最大长期工作电流为:I30 =40.72A
查表,70 mm2的LGJ型钢芯铝绞线在25℃、30℃时的载流量为275A、259A,大于40.72A,故满足条件。 6.2.2电缆进线的选择
① 按热稳定条件选择导体截面: 查表,C=143A·s·mm2,tima取1.2
A≥Amin=I?*103tima/C=4.07*103*1.2/143=31.18mm2 初选35mm2的YJY型交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆 ② 按发热条件进行校验:
变压器高压侧最大长期工作电流:I30 =40.72A
查表,35 mm2的YJY型三芯交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆在25℃的空气中敷设时的载流量为172A,在20℃直埋敷设时的载流量为166A,大于计算电流,故选择35mm2的YJY型三芯交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆。
6.3高压一次设备的选择
根据机械厂所在地区的外界环境,高压侧采用天津市长城电器有限公司生产的KYN—12型户内移高压中置式开关设备。此开关柜的型号:KYN28A—12。其内部的高压一次设备根据本厂需要选取。初选设备:
高压断路器:VS1—12/630 接地开关:JN3-10 高压熔断器:RN2—10/200 电压互感器:JDZJ—10 电流互感器:LZZJ—10—200/5 隔离开关:GN19—10C/400
高压母线型号: TMY-3*(50*4);TMY-3*(80*10)+1*(60*6)
绝缘子型号:ZA-10Y 抗弯强度:Fal?3.75(户内支柱绝缘子) 6.3.1高压断路器的选择与效验
高压断路器除在正常情况下通断电路外,主要是在发生故障时,自动而快速的将故障切除,以保证设备的安全运行。
1.选择时,除按一般原则选择外,由于断路器还有切断短路电流,因而必须校验短路容量,热稳定性及动稳定性等各项指标。
按工作环境选择:选择户外或户内,若工作条件特殊,还需要选择特殊型式;按额定电压选择:应该大于或等于所在电网的额定电压,即: UN.QF?UN;按额定电流选择:应该等于或大于变压器高压侧最大长期工作电流,即:
(3)IN.QF?I30;校验高压断路器的开断电流:即:Ioc?IK ; 校验高压断路器的2动稳定性: imax?ish;校验高压断路器的热稳定性: It2t?I?tima
2.高压断路器的选择 (1)额定电压:UN.QF=12KV
(2)额定电流:IN.QF>变压器高压侧最大长期工作电流I30,
I30?S/3Un1=705.33/(1.732?10)=40.72A (3)根据有关资料初选VS1—12/630型断路器
技术参数 型号 额定电流额定开断电极限通过电流 imax (kA) 40 4秒热稳定 流Ioc(KA) IN.QF(A)VS1—12/630 630 40 It电流(kA) 16 (4)校验:
a. UN.QF=12KV>UN b. IN.QF=630A>I30=40.72A c. 额定开断电流校验:
(3)10KV母线三相稳态短路电流IK =4.07KA
VS1—12/630断路器的额定开断电流Ioc=40KA
符合要求。
d.动稳定校验:
(3) 10KV母线三相短路冲击电流:iSh= 10.38(KV)
VS1—12/630型断路器的极限通过电流imax =40 (KA)
(3) iSh < imax符合动稳定要求
e.热稳定效验:
根据资料继电器的动作时间取1.2 秒 ,即tima=1.2秒
2高压母线短路容量: Qdt =I?tima=(6.15kA)*(1.2)S=45.4 (kA·S)
2
2
ZN3—10/630—40型断路器的4秒热稳定电流: It=16(kA) It2t=(16kA)2*4S=1024 (kA2·S)
2 I?tima< It2t 符合热稳定要求
通过以上效验可知, 10KV断路器选VS1—12/630型断路器完全符合要求.
6.3.2高压隔离开关的选择与效验
1. 高压隔离开关的作用:高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备,以及对被检修的高压母线、断路器等电器设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。
2. 按工作环境选择:选择户外或户内,若工作条件特殊,还需要选择特殊型式;按额定电压选择:应该大于或等于所在电网的额定电压,即: 按额定电流选择:应该等于或大于变压器高压侧最大长期工作电流,UN.g?UN;
(3)即: IN.g?I30;校验高压断路器的开断电流:即:Ioc ? IK ; 校验高压
22It?I断路器的动稳定性: imax?ish;校验高压断路器的热稳定性: t?tima
3. 10KV隔离开关的选择 (1)额定电压:UN.g =10KV
(2)额定电流:IN.g >变压器高压侧最大长期工作电流I30
I30?S/3Un1=705.33/(1.732?10)=40.72A (3)根据有关资料初选GN19—10C/400型隔离开关
技术参数 型号 额定电流 IN.g(A)GN19—10C/400 400 极限通过电流 imax (kA) 50 4秒热稳定It电流(kA) 12.5 (4)校验:
a. UN.g=10KV= UN b. IN.g =400A>I30=40.72A
c.动稳定校验:
(3) 10KV母线三相短路冲击电流:iSh = 10.38(KV)
GN19—10C/400隔离开关的极限通过电流imax =50(KA)
(3) iSh < imax 符合动稳定要求
d.热稳定效验:
由于继电器的动作时间取1.2 秒 ,即tima=1.2秒
222 10KV母线短路容量: Qdt=I?tima=(6.15kA)*(1.2)S=45.4 (kA·S)
GN19—10C/400隔离开关的4秒热稳定电流: It=12.5(kA) It2t =(12.5kA)2*4S=625 (kA2·S)
2 It2t?I?tima 符合热稳定要求
通过以上效验可知, 10KV隔离开关选GN19—10C/400型隔离开关符合要求.
6.3.3高压熔断器的选择与效验
高压熔断器是一种过流保护元件,由熔件与熔管组成。当过载或短路时,熔件熔断,达到切断故障保护设备的目的。电流越大,熔断时间越短。在选择熔件时,除保证在正常工作条件下(包括设备的起动)熔件不熔断外,还应该符合保护选择性的要求。
高压熔断器的选择:按额定电压选择:熔断器的电压应该大于或等于所在电网的额定电压,即: UN.FU?UN;按额定电流选择:熔断器的电流应该等于或大于它本身所安装的熔体额定电流,即: IN.FU?I30;校验高压熔断器的
(3)开断电流:即:Ioc?IK 。
10kV熔断器的选择
(1)额定电压:UN.FU=10KV
(2)额定电流:IN.FU>变压器高压侧最大长期工作电流I30,
I30?S/3Un1=705.33/(1.732?10)=40.72A (3)根据有关资料初选RN2—10/200型熔断器
技术参数 型号 额定电流额定开断电IN.FU(A) 流Ioc(KA) RN2—10/200 200 50 (4)校验:
a. UN.FU=10KV= UN b. IN.FU=200A>I30=40.72A c. 额定开断电流校验:
(3)10KV母线三相稳态短路电流IK =4.07KA
RN2—10/200型熔断器的额定开断电流Ioc=50KA
符合要求。
通过以上效验可知, 10KV熔断器选RN2—10/200型熔断器符合要求. 6.3.4电流互感器的选择与效验
电流互感器是一次电路与二次电路间的连接元件,用以分别向测量仪表和继电器的电压线圈与电流线圈供电。电流互感器的结构特点是:一次绕组匝数少,导体相当粗;而二次绕组匝数很多,导体较细。它接入电路的方式是:将一次绕组串联接入一次电路;而将二次绕组与仪表、继电器等的电流线圈串联,形成一个闭合回路,由于二次仪表、继电器等的电流线圈阻抗很小,所以电流互感器工作时二次回路接近短路状态。二次绕组的额定电流一般为5A。
电流互感器的选择条件:
(1)一次侧额定电压大于或等于电网电压: UIN?UN
(2)一次侧额定电流大于或等于长时最大工作电流: IIN?(1.2~1.5)I30 (3)校验:
按热稳定校验: (KtI1N按动稳定校验:
(3)2)2t?(I?)tima
2I1NKam?ish
I1N: 电流互感器额定一次电流;
Kam:动稳定倍数