變電所電氣設(shè)備選型書要點(diǎn).doc

變電所電氣設(shè)備的選型書1 電氣設(shè)備選擇的一般條件1.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則1 、應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；2 、應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；3、 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；4 、與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；5、 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；6 、選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級批準(zhǔn)。1.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。1、長期工作條件（1）電壓選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug，即：UmaxUg。（2）電流選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流Ig，即IeIg。由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。（3）機(jī)械荷載所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。2、短路穩(wěn)定條件（1）校驗(yàn)的一般原則 電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。 用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動、熱穩(wěn)定。（2）短路的熱穩(wěn)定條件 (7-1式中 在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)（kA*S）；It秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kA）；t設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）。（3）短路的動穩(wěn)定條件 （7-2）I （7-3） 式中短路沖擊電流峰值（kA）；I短路全電流有效值（kA）；電器允許的極限通過電流峰值（kA）；電器允許的極限通過電流有效值（kA）。3、絕緣水平在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。表7.1 選擇高壓電器應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目表項(xiàng)目電壓電流斷流容量短路電流校驗(yàn)動穩(wěn)定熱穩(wěn)定斷路器負(fù)荷開關(guān)隔離開關(guān)熔斷器電抗器電流互感器電壓互感器支柱絕緣子母線消弧線圈避雷器注：表中為應(yīng)進(jìn)行校驗(yàn)的項(xiàng)目2 斷路器隔離開關(guān)的選擇2.1 35kV側(cè)進(jìn)線斷路器、隔離開關(guān)的選擇流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流=659.83A （7-4）額定電壓選擇 35kV額定電流選擇 開斷電流選擇 本設(shè)計(jì)中35kV側(cè)采用SF6斷路器，因?yàn)榕c傳統(tǒng)的斷路器相比，SF6斷路器采用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)，這種斷路器具有斷口耐壓高，允許的開斷次數(shù)多，檢修時(shí)間長，開斷電流大，滅弧時(shí)間短，操作時(shí)噪聲小，壽命長等優(yōu)點(diǎn)。因此可選用LW835A（T）型戶外高壓SF6斷路器。選用的斷路器額定電壓為35kV，最高工作電壓為40.5kV，系統(tǒng)電壓35kV滿足要求。選用的斷路器額定電流1600A，去除1.8%的溫度影響為1571A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。選用的斷路器額定短路開斷電流20kA，大于短路電流周期分量有效值5.3170kA，滿足要求。動穩(wěn)定校驗(yàn)：ish =13.5583kA=50kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：由電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊電氣一次部分表65知，選用高速斷路器，取繼電保護(hù)裝置保護(hù)動作時(shí)間0.6S，斷路器分匝時(shí)間0.03S，則校驗(yàn)熱效應(yīng)計(jì)算時(shí)間為0.63S（后面熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)間一樣）。因此Qk=5.317020.63=17.8104（kA）2S。電氣設(shè)備=2024=1600（kA）2S。滿足要求。表7.2 LW835A(T具體參數(shù)比較表計(jì)算數(shù)據(jù)LW835A(T35kV35kV659.83A1600A5.3170kA20kA13.5583kA50kA17.8104（kA）2S1600（kA）2S隔離開關(guān)選擇GW535(W/1000型號隔離開關(guān)選用的隔離開關(guān)額定電壓為35kV，系統(tǒng)電壓35kV滿足要求。選用的斷路器額定電流1000A，去除1.8%的溫度影響為998.2A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。動穩(wěn)定校驗(yàn)：=13.5583kA=50kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk=17.8104（kA）2S，設(shè)備=202=1600（kA）2S，滿足要求。表7.3 GW535/1000具體參數(shù)比較表計(jì)算數(shù)據(jù)GW535/100035kV35kV659.83A1000A13.5583kA50kA17.8104（kA）2S1600（kA）2S2.2 35kV主變壓器側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流 =346.41A （7-5）額定電壓選擇 35kV額定電流選擇 開斷電流選擇 由上面表格知LW835A(T型斷路器和GW535/1000型隔離開關(guān)同樣滿足主變側(cè)斷路器和隔離開關(guān)的要求，動、熱穩(wěn)定校驗(yàn)也一樣，所以選擇同樣的型號。這也滿足了選擇設(shè)備同類設(shè)備應(yīng)盡量較少品種的原則。2.3 6kV側(cè)斷路器、隔離開關(guān)的選擇流過斷路器和隔離開關(guān)的最大持續(xù)工作電流=2*20000/(1.732*6=3849.00A額定電壓選擇 6kV額定電流選擇 (開斷電流選擇 6kV側(cè)選用P/V(KYN307.2KV金屬鎧裝移開式開關(guān)柜中的ZN286型真空斷路器選用的斷路器額定電壓為6kV，最高電壓7.2kV，系統(tǒng)電壓6kV滿足要求。選用的斷路器額定電流4800A，去除1.8%的溫度影響為4713.6A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。選用的斷路器額定短路開斷電流50kA，大于短路電流周期分量有效值20.092kA，滿足要求。動穩(wěn)定校驗(yàn)。ish =51.235kA=80kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)。Qk=20.09220.63=254.3237（kA）2S。電氣設(shè)備=5024=10000（kA）2S。滿足要求。表7.4 ZN286具體參數(shù)比較表計(jì)算數(shù)據(jù)ZN2866kV6kV3849.00A4800A20.092kA50kA51.235kA80kA254.3237（kA）2S10000（kA）2S隔離開關(guān)選擇GN256型隔離開關(guān)選用的隔離開關(guān)額定電壓6kV，最高工作電壓7.2kV系統(tǒng)電壓6kV，滿足要求。選用的隔離開關(guān)額定電流4000A，去除1.8%的溫度影響為3928A，大于最大持續(xù)工作電流，滿足要求。動穩(wěn)定校驗(yàn)：ish =51.235kA=100kA，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qk=20.09220.63=254.3237（kA）2S。電氣設(shè)備=4024=6400（kA）2S。滿足要求。表7.5 GN2510具體參數(shù)比較表計(jì)算數(shù)據(jù)GN2566kV6kV3849A4000A51.235kA100kA254.3237（kA）2S6400（kA）2S2.4 選擇的斷路器、隔離開關(guān)型號表表7.6 斷路器-隔離開關(guān)選擇一覽表斷路器隔離開關(guān)35kV進(jìn)線側(cè)LW835A(TGW535/100035kV主變側(cè)LW835A(TGW535/10006kV側(cè)ZN286GN2563 母線的選擇及校驗(yàn)3.1 母線導(dǎo)體選擇的一般要求1、一般要求裸導(dǎo)體應(yīng)根據(jù)具體情況，按下列技術(shù)條件分別進(jìn)行選擇或校驗(yàn)：（1）工作電流；（2）經(jīng)濟(jì)電流密度；（3）電暈；（4）動穩(wěn)定或機(jī)械強(qiáng)度；（5）熱穩(wěn)定。裸導(dǎo)體尚應(yīng)按下列使用環(huán)境條件校驗(yàn)：（1）環(huán)境溫度；（2）日照；（3）風(fēng)速；（4）海拔高度。2、按回路持續(xù)工作電流導(dǎo)體回路持續(xù)工作電流，單位為A；相應(yīng)于導(dǎo)體在某一運(yùn)行溫度、環(huán)境條件及安裝方式下長期允許的載流量，單位為A。3、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇一般母線較長，負(fù)荷較大，在綜合考慮減少母線的電能損耗。減少投資和節(jié)約有色金屬的情況下，應(yīng)以經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線截面。可按下式計(jì)算，即 （7-6）其中經(jīng)濟(jì)截面，單位為mm2；回路持續(xù)工作電流，單位為A；經(jīng)濟(jì)電流密度，單位為A/ mm2。3.2 35kV母線的選擇35kV的長期工作持續(xù)電流=35kV主母線一般選用矩形的硬母線，選擇LMY10010立放矩形鋁母線+40時(shí)長期允許電流為1475A，母線平放時(shí)乘以0.95，則允許電流為1401A，滿足35kV主母線持續(xù)電流659.83A的要求。主母線動穩(wěn)定校驗(yàn)35kV母線固定間距取l=2 000mm，相間距取a=300mm，母線短路沖擊電流=34.0291kA，計(jì)算母線受到的電動力，即 （7-7）=215.691kgf2115.93N（1kgf=9.81N）計(jì)算母線受的彎曲力矩， （7-8）母線水平放置，截面為10010mm2，則b=10mm，h=100mm，計(jì)算截面系數(shù)，即 （7-9）計(jì)算母線最大應(yīng)力，即 （7-10）小于規(guī)定的鋁母線極限應(yīng)力6860，滿足動穩(wěn)定要求。熱穩(wěn)定要求最小截面 （7-11）選擇LMY10010矩形母線截面大于熱穩(wěn)定要求最小截面27.3mm2，故滿足要求。3.3 6kV母線的選擇6kV母線長期工作電流=3849A選用TMY3(12010型立放矩形鋁母線，長期允許電流為5040A,母線平放乘以0.95,則允許電流為4788A，滿足要求。同35kV母線動穩(wěn)定校驗(yàn)最后母線最大應(yīng)力小于規(guī)定的鋁母線極限應(yīng)力，故滿足動穩(wěn)定要求。熱穩(wěn)定要求最小截面，選擇的TMY3(120型矩形母線截面大于熱穩(wěn)定最小截面要求103.28mm2，故滿足要求。6KV進(jìn)線側(cè)的母線選擇 TMY3（12010），即三根相線截面為12010。3.4 母線選擇結(jié)果表7.7 母線選擇結(jié)果35kV母線LMY1001035主變進(jìn)線LGJ150/206kV母線TMY3(120104 互感器的選擇4.1 電流互感器的選擇1、電流互感器選擇的原則電流互感器的選擇應(yīng)滿足變電所中電氣設(shè)備的繼電保護(hù)、自動裝置、測量儀表及電能計(jì)量的要求。選擇的電流互感器一次回路允許最高工作電壓Umax應(yīng)大于或等于該回路的最高運(yùn)行電壓，即式中電流互感器最高電壓，單位為kV；回路工作電壓，即系統(tǒng)標(biāo)稱電壓，單位kV。電流互感器的一次額定電流有：5、10、15、20、30、40、50、75、100、150、200、300、400、600、800、1000、12000、15000、2000、3000、4000、5000、6000、8000、10000、15000、20000、25000A。其一次側(cè)額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路正常工作電流大1/3以上，以保證測量儀表的最佳工作，并在過負(fù)荷時(shí)使儀表有適當(dāng)?shù)闹甘?。二次額定電流有5A和1A兩種，強(qiáng)電系統(tǒng)一般選5A，弱電系統(tǒng)一般選用1A。電流互感器動穩(wěn)定可按來下式校驗(yàn)式中為電流互感器允許通過的最大動穩(wěn)定電流，單位kA； 系統(tǒng)短路沖擊電流，單位kA 。電流互感器短時(shí)熱穩(wěn)定應(yīng)大于或等于系統(tǒng)短路時(shí)的短時(shí)熱穩(wěn)定電流。2 、35kV側(cè)電流互感器的選擇35kV 級電流互感器分為戶外型和戶內(nèi)型兩類。戶外電流互感器，一般選用油浸瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨(dú)立式電流互感器，常用LB系列、LABN系列。選用LCZ35(Q型澆注絕緣加強(qiáng)型電流互感器，作為保護(hù)、測量、計(jì)算之用。電流互感器額定電壓為42kV，大于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓35kV。額定二次電流5A.主變進(jìn)線電流為659.83A，額定一次電流選用1000A，大于主變電流。選用LCZ35（Q）型電流互感器，0.2級25VA為計(jì)量，0.5級40VA為測量，10P15級50VA為保護(hù)。動穩(wěn)定校驗(yàn)，電流互感器動穩(wěn)定電流為120kA,大于短路沖擊電流13.5583kA,滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)，電流互感器的熱穩(wěn)定，Qk=5.317020.63=17.8104（kA）2S。電氣設(shè)備= （kA）2S。滿足要求。3 、 6kV側(cè)電流互感器的選擇6kV進(jìn)線選用LMZD26型電流互感器。額定電壓6kV，最高工作電壓6.3kV，大于系統(tǒng)標(biāo)稱電壓6kV，額定電流5000A ，大于6kV側(cè)負(fù)荷電流3489A，滿足要求。額定二次電流為5A。電流互感器額定動穩(wěn)定電流140kA，大于6kV側(cè)三相短路沖擊電流51.235kA。熱穩(wěn)定校驗(yàn)Qk=20.09220.63=254.32（kA）2S。電氣設(shè)備= （kA）2S，滿足要求。故選擇的電流互感器滿足要求。4.2 電壓互感器的選擇1、電壓互感器選擇的原則電壓互感器正常工作條件時(shí)，按一次回路電壓、二次電壓、二次負(fù)荷、準(zhǔn)確度等級、機(jī)械荷載條件選擇。6kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)；在高壓開關(guān)柜中，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當(dāng)需要零序電壓時(shí)，一般采用三相五柱電壓互感器。35110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。目前采用電容式電壓互感器，實(shí)現(xiàn)無油化運(yùn)行，減少電磁諧振。表7.8 電壓互感器額定電壓選擇表型式一次電壓/V二次電壓/V第三繞組電壓/V單相接于一次線電壓上（如V/V接法）100接于一次相電壓上/100/中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)100/3，100/中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)100三相100100/3電壓互感器的容量為二次繞組允許接入的負(fù)荷功率，以VA表示每一個(gè)給定容量和一定的準(zhǔn)確級相對應(yīng)。電壓互感器還有許多種接線方式，這里就不一一介紹了，等后面用到時(shí)會介紹一部分2、35kV側(cè)電壓互感器的選擇選擇JDZXF935型電壓互感器，該系列電壓互感器為全封閉環(huán)氧樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。額定電壓35/0.1/0.1/0.1，額定負(fù)載100VA/150VA/300VA，準(zhǔn)確級0.2/0.5/6P，適于在額定頻率為50HZ、額定電壓35kV的戶內(nèi)電力系統(tǒng)中，做電壓、電能測量及繼電保護(hù)用。3、6kV側(cè)電壓互感器選擇JSZJ6型