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Ie、Ig——分别为电气设备的额定电流和电气设备通过的持续工作电流,A。 (2)按额定开断电流选择
高压负荷开关的额定短路开断电流Ike,不应小于实际开端瞬间的三相短路电流周期分量有效值If(3),即 If(3)?Ike。 (3)按额定短路关合电流选择
为保证断路器在关合短路电流时间的安全,负荷开关的额定关合电流峰值inf应大于系统短路冲击电流最大值ib,即ib?inf。
2、按最大短路电流校验原则[10] (1)负荷开关动稳定校验
imax?ib ,Imax?Ib
Imax——分别为电气设备允许通过的动稳定电流最大和有效值,式中 imax、单位为kA;
ib 、Ib——分别为三相短路冲击电流峰值和最大有效值,单位为kA。 (2)负荷开关热稳定校验
It?I? 式中 It——电气设备短路热稳定电流,单位为kA; I?——系统短路热稳定电流,单位为kA。
3、高压负荷开关的选择 (1)初步选择负荷开关的型号规格
变压器35kV侧 选择GFW-35/630型负荷开关。额定电压35kV,最高工作电压40.5kV,额定电流630A,额定短路开断电流100kA,额定短路4s耐受电流12.5kA,动稳定电流峰值31.5kA。 GFW-35 型高压负荷开关主要技术参数见表6.2。
表6.2 GFW-35 型高压负荷开关主要技术参数
序号 项目 1 2 3 4
负荷开关 35 40.5 630 100(200) 24
额定电压(kV) 最高电压(kV) 额定电流(A) 额定开断负荷电流(kA) 本科生毕业设计
5 6 7 8 9 10 11 12 动稳定电流峰值(kA) 热稳定电流(kA) 热稳定持续时间(s) 主回路电阻(μ?) 相间中心距(m) 机械寿命(次) 海拔高度(m) 绝缘 水平 工频耐压kV/min 1.2/50全波冲击电压kV ??31.5 12.5 4 600 1.2 1000 2000 80 185 (2)按最高工作电压选择
35kV线路平均工作电压为37kV,负荷开关最高电压40.5kV,满足要求。 (3)按工作电流选择
按2台6300kVA主变压器同时运行的条件选择,工作电流为335A,变压器回路持续电流为1.05倍变压器额定电流,则该变电所的持续工作电流为351.75A,选择的负荷开关额定电流为630A,故满足要求[11]。 (4)按额定开断负荷电流选择
负荷开关额定开断负荷电流100kA,大于系统短路全电流冲击最大值11.78kA,满足要求。
(5)动稳定校验
负荷开关额定峰值耐受电流imax=31.5kA>ib=11.78kA,满足要求。 (6)热稳定校验
负荷开关短路4s耐受电流12.5kA,大于短路电流周期分量稳态值4.62kA,满足要求。
(7)按使用环境选择
海拔高度:不超过 2000m,环境温度:-40~40℃,满足冬天最低温度-35℃,夏天最高温度+37℃要求。
6.3高压熔断器的选择与校验
户外高压跌落式熔断器,适用于户外35kV及以下50HZ的配电线路,变压器的过载和短路保护以及用于隔离电源。高压跌落式熔断器保护时必须与高压负荷开关配合
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使用,才能有效地实现小型变电所应用的功能和作用,达到自动远方操作的条件。
1、按正常工作条件选择原则 (1)按环境条件选择
安装地点选择户外型或户内型。 (2)按额定电压选择
Umax?Ug
式中 Umax 、Ug——分别为选用电器允许额定电压和电网额定电压,kV。 (3)按额定电流选择
按额定电流选择包括熔管和熔体的额定电流。熔管的额定电流应大于或等于熔体的额定电流,以保证熔断器不致损坏。
选择熔断体时,应保证前后两级熔断器之间的选择性配合。对保护35kV电力变压器的熔断器,其熔断体额定电流按下式选
Ire?KIjs (6.6)
式中 Ire 、Ijs——分别为熔断体的额定电流和变压器回路计算电流,A; K——可靠系数,对于跌落式高压熔断器,取 K=1.2~1.3。 (4)按额定开断电流校验
通过高压跌落式熔断器的最大短路电流Ich,应在熔断器开断电流的上限和下限之间。 (5)按熔断器保护的导体和电器的动稳定及热稳定校验
由熔断器保护的导体和电器,可不验算热稳定。校验动稳定时,若熔断器为非限流型,则用最大非对称短路电流校验由其保护的导体和电器;若熔断器为限流型,则
用熔断器开断极限短路电流时的最大电流峰值,对其保护的导体和电器进行校验。
2、熔断器的选择
(1)初步选择熔断器的型号规格[12]
主变压器35kV侧 选择PRWV3-35型跌落式熔断器。额定电压35kV,最高工作电压40.5kV,额定电流200A,额定短路最大开断电流12kA,额定分合负荷电流值10kA。详细技术参数见表6.3。 (2)按最高工作电压选择
35kV线路平均工作电压为37kV,熔断器最高电压40.5kV,满足要求。
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表6.3 PRW-35型跌落式熔断器主要技术参数
项目 型号 额定电压 最高工作电压 额定电流 最大开断电流 工频耐压 雷电冲击耐压 合分负荷电流
单位 -- kV kV A kA kV kV kA
技术参数
PRWG2-10F/100 PRWG2-10/200
10 11.5 100 6.3 42 75 0.13
10 11.5 200 12.5 42 75 --
PRWG2-3/100
35 40.5 100 5 95 185 --
PRWV3-35
35 40.5 200 12 200 350 10
(3)按工作电流选择
按2台6300kVA主变压器同时运行的条件选择,工作电流为167.5A,变压器回路持续电流为1.05倍变压器额定电流,则该变电所的持续工作电流为178A,选择的熔断器额定电流为200A,故满足要求。 (4)按额定短路开断电流选择
f2点三相短路电流最大冲击电流值为11.78kA,大于熔断器开断电流下限10kA,小于熔断器开断电流上限12kA,故满足要求。
(5)动稳定校验
此设计中的熔断器为限流型,故校验其动稳定时,用熔断器开断极限短路电流时的最大电流峰值,对其保护的导体和电器进行校验。熔断器的开断极限短路电流峰imax=12kA>Ich=11.78kA,故满足动稳定校验条件[13]。 (6)按使用环境选择
采用新型熔体k型熔丝熔化速率为6~8;海拔高度:不超过 2000m;环境温度为–40~40℃,满足冬天最低温度–35℃,夏天最高温度+37℃要求。
6.4 10kV自动真空重合器的选择与校验
《农村无人值班变电所设计规定》中明确规定,重合器作为变电所首选产品,充分体现出重合器的作用和优越性,重合器自动化程度及发展方向已得到了充分肯定,尤其在配电线路中,瞬时性事故率较高、线路运行环境差、故障查找困难的条件,采用重合器与线路分段器配合使用,可大大提高故障隔离、查找和供电的可靠性,具有
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十分可观的价值。为此,应根据实际使用技术条件,适用场合及有关设备的具体情况进行选择。本设计中采用ZCW型分布式真空自动重合器[14]。。
1、真空重合器的选择与校验
(1)初步选择真空自动重合器的型号规格
变压器10kV侧及10kV出线采用ZCWG-10/630型分布式真空重合器 。工作电源220V,最高工作电压12kV,额定电流630A,额定短路开断电流20kA,额定短路关合电流峰值50kA,额定短路4s耐受电流20kA,额定耐受峰值电流50kA。详细技术参数见表6.4。
(2)按最高工作电压选择
10kV线路平均工作电压为10.5kV,断路器最高电压12,满足要求。 (3)按工作电流选择
按2台6300kVA主变压器同时运行的条件选择,工作电流为167.5A,变压器回路持续电流为1.05倍变压器额定电流,则该变电所的持续工作电流为178A,选择的重合器额定电流为630A,故满足要求。 (4)按额定短路开断电流选择
选择的重合器额定开断电流20kA,大于f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8各点的三相短路
(3)电流周期分量有效值Id,故满足短路开断电流选择要求。 max (5)按额定短路关合电流选择
重合器的额定短路关合电流50kA,大于系统最大运行方式时,f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8各点的短路全电流冲击最大值Ich3,故满足要求。
表6.4 ZCWG-10/630-20型真空自动重合器主要技术参数
序号 项目 1 2 3 4 5 6 7 额定电压(kV) 最高工作电压(kV) 额定电流(A) 额定短路开断电流(kA) 额定短路关合电流峰值(kA) 4s热稳定电流(kA) 额定动稳定电流峰值(kA) 参数 10 12 630 1000 1250 20 50 20 50 28