技术,并注意节省投资,选择合适的电器。
3.1电气设备选择的一般规则
(1) 所选设备应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展;在满足可靠性要求的前提下,应尽可能的选用技术先进和经济合理的设备,使其具有先进性;
(2) 应按当地环境条件对设备进行校准;
(3) 所选设备应予整个工程的建设标准协调一致; (4) 同类设备应尽量减少品种;
(5) 选用新产品均应具有可靠的实验数据,并经正式鉴定合格。在特殊情况下,选用未经正式鉴定的新产品时,应经过上级批准。
3.2电气设备的选择条件
正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时,应根据工程实际情况,在保证安全可靠的前提下,积极而稳妥的采用新技术,并注意节省投资,选择合适的电器。电器要能可靠的工作,必须按正常条件下进行选择,并按短路状态来校验热稳定和动稳定。 3.2.1按正常工作条件选择电气设备
(1)额定电压和最高工作电压 所选用的电器允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压,即Ualm≥Usm。
一般情况下,当额定电压在220KV及以下时电器允许最高工作电压Ualm是 1.15UN;额定电压是330KV—500KV时为1.1UN。而实际电网的最高运行电压Usm不会超过电网额定电压的1.1倍,因此在选择电器时一般可按电器额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNs的条件选择,即UN≥UNs。
(2) 额定电流 电器的额定电流IN是指额定周围环境温度下,电器的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax,即IN≥Imax。
由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时,出力保持不变,故其相应回路的Imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍;若变压器有过负荷运行可能时,Imax应按过负荷确定(1.3-2倍变压器额定电流);
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母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax;母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机跳闸时,保证该段母线负荷所需的电流,或最大一台发电机额定电流的50%~80%;出线回路的Imax除考虑正常负荷电流外,还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。
此外,还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求,对电器进行种类和形式的选择。
(3) 环境条件对电气设备选择的影响
在选择电器时,还应考虑电器安装地点的环境条件,当气温、风速、温度、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时,应采取措施。例如:当地区海拔高度超过制造部门的规定值时,由于大气压力、空气密度和湿度相应减少,使空气间隙和外绝缘的放电特性下降,一般当海拔在1000—3500m范围内,若海拔比厂家规定值每升高100m,则电器允许最高工作电压要下降1%。当最高工作电压不能满足要求时,应采取高原型电器,或采用外绝缘提高一级的产品。对于110KV及以下电器,由于外绝缘裕度较大,可在海拔2000m以下使用。
当污秽等级超过使用规定时,可选用有利于防污的电瓷产品,当经济上合理时可采用屋内配电装置。
我国目前生产的电器使用的额定环境温度为40℃,如周围环境温度高于40℃(但≦60℃)时,其允许电流一般可按每增高1℃,额定电流减少1.8%进行修正,当环境温度低于+40℃时,额定电流可增加0.5%,但其最大电流不得超过额定电流的20%。 3.2.2 按短路状态校验
(1) 短路热稳定校验
短路电流通过电器时,电器各部分的温度应不超过允许值.满足热稳定的条件为It×It×Tk≥Qk ;式中Qk为短路电流产生的热效应,It、t分别为电器允许通过的热稳定电流和时间。
(2) 电动力稳定校验
电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力,亦称动稳定。满足动稳定
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的条件为ies≥ish,Ies≥Ish;式中ish、Ish分别为短路冲击电流幅值和有效值,ies、Ies分别为电器允许的动稳定电流的幅值和有效值。 电气设备的具体选择与动稳定校验和热稳定校验过程见附录II。
3.3 电气设备的选择
3.3.1高压断路器和隔离开关的选择 (1) 断路器的种类和形式的选择
因为110KV侧有8回出线,220KV侧有12回出线,所以接入110KV,220KV侧的高压断路器应选择SF6断路器。 (2) 额定电压的选择
110KV侧: UN=UNs=1.1×110KV=121KV 220KV侧: UN=UNs=1.1×220KV=242KV (3) 额定电流的选择
110KV侧: IN≥Imax=1.05×200×1000/3×110×0.85=1.297KA 220KV侧: IN≥Imax=1.05×200×1000/3×220×0.85=0.648KA (4) 开断电流的选择
高压断路器的额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量IPt,为了简化计算可应用此暂态电流I\进行选择,即INbr≥I\。
110KV侧: INbr≥I\220KV侧: INbr≥I\(5) 短路关合电流的选择
为了保证断路器在关合短路时的安全,断路器的额定关合电流INcl不应小于短路电流最大冲击值Ish,即INcl≥Ish。
110KV侧: INcl≥Ish=1.92×37.214=96.116KA
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220KV侧: INcl≥Ish=1.92×17.007=45.698KA (6) 热稳定校验
It2t≥Qk
取tk(短路切除时间)=4s。
110KV侧: I\2 =31.627KA I4=30.961KA
周期分量热效应Qpt= (I\2+10I22+I42)×tk/12=3207.176 (KA)2·s t>1s不计非周期分量 Qk = Qpt
220KV侧: I\2 =15.288KA I4=15.244KA
周期分量热效应Qpt= (I\2+10I22+I42)×tk/12=714.712 (KA)2·s t>1s不计非周期分量 Qk =Qpt
(7)动稳定校验
ies ≥ish
110KV侧: ies ≥96.116KA 220KV侧: ies ≥45.698KA 器件选择结果记入表4.1-表4.4 3.3.2电压互感器的选择
电压互感器的选择和配置应按下列条件:
( 1 )型式:6~20KV屋内互感器的型式应根据使用条件可以采用树脂胶主绝缘结构的电压互感器;35KV~110KV配电装置一般采用油浸式结构的电压互感器;220KV级以上的配电装置,当容量和准确等级满足要求,一般采用电容式电压互器。在需要检查和监视一次回路单项接地时,应选用三项五柱式电压互感器或具有第三绕组的单项电压互感器。
(2)准确等级:电压互感器影子哪一准确等级下工作,需根据接入的测量仪表,继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定,规定如下:
用于发电机、变压器、调相机、厂用馈线、出线等回路中的电度表,共所有
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