本科生课程设计(论文)
4.2 短路点的选择、短路电流以及冲击电流的计算
无限大容量电力系统是指容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统,当用户供电系统发生短路时,电力系统变电所馈电母线上的电压基本不变,可将该电力系统视为无限大容量电力系统。但是,在实际电力系统中,他的容量和阻抗都有一定的数值,一次,当用户供电系统发生短路时,电力系统变电所馈电母线上的电压相应的有所变动。但一般的供电系统,由于它是在小容量线路上发生短路,电力系统母线电压基本不变,因此,电力系统可视为无限大容量电力系统。由于无限大容量电力系统的三相短路电流是对称的,所以他的变化规律只需考虑一相的。
短路点的选择应选择通过导体和电器的短路电流为最大的那些点作为短路计算点。首先,应在三条电压等级的母线上选择三个短路计算点d1、d2、d3。由于10KV 电压等级有15km 电缆馈线10 回,所以在10KV 的出线上需加设电抗器。当d4 点短路时,因受电抗器的限制,流过出线上的断路器的电流较小,所以在工程计算中选取d4 点为短路计算点,以便使出线断路器选择轻型的。
无线大功率系统的德主要特征是:内阻抗X=0,端电压U=C,它所提供的短路电流周期分量的幅值恒定且不随时间改变。虽然非周期分量依指数率而衰减,但一般情况下只需计及他对冲击电流的影响。因此,在电力系统短路电流计算中,其主要任务是计算短路电流的周期分量。而在无限大功率系统的条件下,周期分量的计算就变得简单。
4.3 短路电流的计算
1、220KV母线短路的计算:
图4.1 图4.2
12
本科生课程设计(论文)
X15?
1?X1?X11?X7??1?X2?X12?X8?22??0.062?0.0288?0.0098??0.050X16?1?X3?X5??1?X4?X6??0.05822短路点短路电流的计算:
111111 I?????????X15X16X30.0500.0580.025
?20?17.24?40?77.24
Sj100???I????I?77.24??19.39KV 3?Uav3?230 i?2?I???K?2?19.39?1.8?49.35KVshsh
2、110KV母线上发生短路时的计算
图4.3 图4.4
11X9?X10?0.01692211X18?X7?X8?0.00492211X19??X1?X11???X2?X12??0.045422X?XX20?X17?X9?1719?0.22X18X17????I?
111111??????28.75X20X22X230.220.1380.059Sj3?Uav?28.75?100?14.43?115???I???I?ish?2?I???Ksh?2?14.43?1.8?36.74KV13
本科生课程设计(论文)
3、10KV母线上发生短路时的计算
图4.5
X26?X27?X7?X11?X8?X12?0.0386X26?X240.0386?0.157?0.0386?0.157??0.3526X270.0386 X28?X26?X24? X29X?X240.0386?0.157?X27?X24?27?0.0386?0.157??0.3526X260.0386
X?X?X?0.3526?0.0175?0.3701302528 X31?X29?X2?0.3526?0.062?0.3588
???I?111111?????X30X31X300.37010.41460.062Sj3?Uav100?116KV3?10.5?2.68?2.39?16.13?21.99???I???I??21.199?ish?2?I???Ksh?2?116?1.8?296.69KV
表4-1系统短路电流小结
短路点 电流值 电流周起分量标幺值 电流周期分量有铭值 短路冲击电流 220KV母线发生短110KV母线发生短路 77.24 19.39 49.35
路 28.75 14.75 36.74 10KV母线发生短路 8.449 46 118
14
本科生课程设计(论文)
第5章 高压断路器的选择
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。开关电器在合闸状态下,靠触头接通电路。当断开电路时,在开关的触头之间可以看到强烈而刺眼的亮光。这是由于在触头之间产生了放电,这种放电称为电弧。此时触头虽以分开,但是电流通过触头间的电弧仍继续流通,也就是说,电路并未真正断开,要使电路真正断开,必须将电弧熄灭,高压断路器具有能熄灭电弧的装置,它能用来断开或闭合电路中的正常工作电流,也用来断开电路中的过负荷或短路电流。对它的基本要求是:尽可能短的动作时间和高的工作可靠性;结构简单,具有防火和防暴性能,尺寸小,重量轻,价格低等。
SF6断路器的特点是:
(1)灭弧能力强,介质强度高,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 IWmax?1.05IN ② UN?UNe
1、 220KV侧断路器的选择
三绕组变压器回路
最大工作持续电流: IWmax?1.0I5N? UN?UN e 拟选型号为LW12—220系列六氟化硫断路器
LW12—220系列六氟化硫断路器技术数据
额定工作 最高工作 额定电 4s 热稳定 额定动稳定电 固有分闸 额定频率 1.?0578?7.32(8A2)6. 69电压(KV)电压( KV)流( A) 电流(KA)流峰值( KA) 时间(S) (HZ) 220 252 2000 40 100 0.02 50 15
本科生课程设计(论文)
① 动稳定校验: imax?ish
动稳定电流imax=100KA,220KV侧短路冲击电流为ish=49.35 即: ish?imax 满足动稳定条件 ② 热稳定校验: I?teq
2?Itht
//I//tk?top?t o ,??2
tk?top?toc?2.5?0.02?0.04?2.56S
I??1
查周期分量等值时间曲线可得 teq?2.1S 即: 4?402?19.392?2.1 满足热稳定条件。
2、 110KV侧断路器的选择 三绕组变压器回路
最大工作持续电流:
IWmax?1.05IN?1653.37(A)
UN?UN e 拟选型号为LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器
LW6—110Ⅰ系列六氟化硫断路器技术数据
额定工作 额定电 3s 热稳定电流额定动稳定电 固有分闸 额定频率 电压(KV) 流(A) (KA) 110 31500 50 流峰值(KA) 时间(S) (HZ) 125 ≤0.02 50 ① 动稳定校验: imax?ish
动稳定电流imax=125KA,110KV侧短路冲击电流为ish=36.74 即: ish?imax 满足动稳定条件
22It?I ② 热稳定校验: ?eqtht
tk?top?tI//?1 o ,??I?//tk?top?toc?2.5?0.02?0.04?2.56S
查周期分量等值时间曲线可得 teq?2.1S 即: 3?502?14.432?2.1 满足热稳定条件 3、 10KV侧断路器的选择
16