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应不小于该回路的最大持续工作电流 Igmax,
即:
Iy?Igmax (5.2)
由于变压器在电压降低5%时,出力保持不变,故其相应回路的Igmax?1.05Ie(Ie为电器额定电流)。 (2)按短路情况校验
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,一般校验取三相短路时的短路电流,如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时,可不验算动稳定,用熔断器保护的电压互感器回路,可不验算动、热稳定。
①短路热稳定校验:
Qk?Qn (5.4) 满足热稳定条件为:
Qk—短路电流产生的热效应; Qn—短路时导体和电器允许的热效应;
Ir2tk?Ir2t (5.5)
In—t秒内允许通过的短时热电流。
验算热稳定所用的计算时间: tk?tpr?tbr (5.6)
tpr—断电保护动作时间;
tbr—相应断路器的全开断时间。 ②短路的动稳定校验 满足动稳定条件为:
icj?idw (5.7)
Icj?Id f
(5.8)
icj— 短路冲击直流峰值(kA)
Icj— 短路冲击电流有效值(kA)
idw、Idf—电器允许的极限通过电流峰值及有效值(kA)
5.1.3 互感器的概述
互感器包括电压互感器和电流互感器,是一次系统和二次系统间的联络元件, 以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电,正确反映电气设备的正常运行和故障情况,其作用有:
(1)将一次回路的高电压和电流变为二次回路标准的低电压和小电流,使测量仪表和保护装置标准化、小型化,并使其结构轻巧、价格便宜,便于屏内安装;
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(2)使二次设备与高电压部分隔离,且互感器二次侧均接地,从而保证了设备和人身的安全。
5.1.4 互感器的配置:
(1)为满足测量和保护装置的需要,在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器;
(2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器,如:发电机和变压器的中性点;
(3)对直接接地系统,一般按三相配置。对三相直接接地系统,依其要求按两相或三相配置;
(4)6~220kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器;
(5)当需要监视和检测线路有关电压时,出线侧的一相上应装设电压互感器。
5.2 电流互感器的选择
电流互感器的特点:
(1)一次绕组串联在电路中,并且匝数很少,故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷,而与二次电流大小无关;
(2)电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小,所以正常情况下,电流互感器在近似于短路状态下运行;
(3)电流互感器由于存在励磁损耗和磁饱和的影响,使测量结果有误差,所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择; (4)按一次回路额定电压和电流选择。
电流互感器用于测量时,其一次额定电流应选择比回路中正常工作电流大1/3 左右,以保证测量仪表的最佳工作状态。电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足:
Ve?Vew 、Ie1?Igmax,为了确保所供仪表的准确度,互感器的一次工作电流应尽
量接近额定电流。
Vew—电流互感器所在电网的额定电压; Ve、Ie1—电流互感器的一次额定电压和电流; Igmax—电流互感器一次回路最大工作电流。
电流互感器的型号选择计算见计算书,参数如表5.1
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表5.1 电流互感器的型号参数
型号
额定电流比
准确级 0.5 0.53B
短时热稳定电
流 15.8-31.6(kA) 32(kA) (2S)
动稳定电流 40-80(kA) 80kA
LCWB-110(W) 2×5~2×1250/5(1)
LFS-10
5-1000/5
5.3 电压互感器的选择
电压互感器的选择原则 (1) 电压选择
目前制造厂所生产的电压互感器的额定一次电压等级有:0.5、3、6、10、35、
110、220、330kV。上述电压等级时指电压互感器一次绕组结语电网的线电压。若
电压互感器一次绕组接于电网的线电压,则一次绕组的额定电压为:
Uxe?Ux?xe3 (5.9)
式中:Uxe—额定一次相电压; Ux?x—额定一次线电压。 e所选择的电压互感器应负荷如下条件,即:
0.9Ux?xe?U1e?1.1Ux?xe (5.10)
或0.9Uxe?U1e?1.1Uxe (5.11)
式中:U1e—电压互感器相应的额定一次电压。 (2)装置安装场所的选择
根据互感器所要装设的场所,选用屋内式或屋外式。
从《电气工程设备手册》(电气一次部分)中比较各种电压互感器后选择JDC系列的电压互感器,户外安装互感器,作电压、电能测量和继电保护用。参数如表5.2。
表5.2 电压互感器的型号参数
型号 JDJW-10 JDCF-110(W)
额定一次电压
10
准确级 0.5 0.5
额定二次电压
0.1
110 3- 18 -
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6 电源及控制、信号系统 6.1 直流电源系统
直流系统主要是指变电所中的直流蓄电池组,其使用目的是:用于控制、信号、继电保护和自动装置回路操作电源,也用于各类断路器的传动电源以及用于直流电动机拖动的备用电源。
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本次设计直流系统采用智能高频开关电源系统。蓄电池采用2×100AH 免维护铅酸蓄电池,单母线分段接线,控制母线与合闸母线间有降压装置。直流屏两面,电池屏两面。该型直流系统是模块化设计,N+1热备份;有较高的智能化程度,能实现对电源系统的遥测、遥控、遥信及遥调功能;对每一个蓄电池进行自动管理和保护。该系统通过RS232或RS485接口接入计算机监控系统。直流负荷统计如表6.1。
表6.1 直流负荷统计表
序号 1 2 3 4 5
经常负荷 事故照明 DL跳闸 DL合闸 合计 负荷名称
容量 kW 4 2
负荷系数 1 1 0.6 1
计算容 kW 4 2
18.18 9 20 3
18.18 18.18 9
9
计算电流(A)
事故放电时间及电流(A) 初期 持续 末期
--
-- -- 3 3
-- -- --
--
-- -- --
--
-- -- -- -- 27.18 27.18
6.2 控制、信号系统
接收集控站计算机系统遥控、遥调命令实施控制操作。接收并实施集控站系统对时命令。接收并实施集控站系统复归保护动作当地信号命令。向集控站、调度主站传送信息包括:A、常规电气量、非电量(包括模拟量、开关量、电度量)。B、微机保护动用及警告信息。C、事件顺序记录信息。D、保护装置工作状态信息。具体如下: (1)110kV线路
遥控:①110kV线路断路器分、合、隔离开关的分合;②保护信号复归;③操作箱信号复归。
遥测:110kV线路电流IA、IB、IC、P、Q。
遥信:①110kV线路断路器位置信号SOE;②隔离开关位置信号SOE,接地刀闸的位置信号SOE;③110kV线路保护动作和重合闸动作信号SOE;④控制回路断线等状态SOE;⑤SF6气压报警。
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(2)110kV母联
遥控:110kV母联断路器分、合、隔离开关的分合;
遥测:三相电流IA、IB、IC;110kVⅠ、Ⅱ段母线电压VA、VB、VC、3V0; 遥信:①110kV母联断路器位置信号SOE;②隔离开关及接地刀闸的位置信号
SOE;③PT回路故障SOE;④110kV母线保护动作SOE;⑤母联各类故障信号SOE;⑥SF6气压报警。
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(3)主变
遥控:①主变两侧开关的分、合;②主变中性点接地刀闸分、合;③有载调压开关的升降、急停;④保护信号复归,操作箱信号复归;⑤主变有载调压自动方式的投入、退出。
遥测:①主变IA、IB、IC、Q、P、COSφ:②主变低压侧IA、IB、 IC、Q、
P;③主变油温。
遥信:①主变两侧开关位置信号SOE;②隔离开关接地刀闸位置信号、中性点接地闸位置信号SOE;③主变抽头位置信号;④主变调压装置运行状态信号SOE;⑤主保护动作信号SOE,后备保护动作信号SOE;⑥非电量保护动作信号SOE。 (4)10kV线路
遥控:①线路断路器的分、合;②保护信号复归; 遥测:10kV线路电流IA、IB、IC、Q、P;
遥信:①10kV线路断路器位置信号SOE;②手动运行、试验状态信号SOE;③保护动作信号SOE;④报警信号SOE。
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