《導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)的案例探析》33000字

導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)的案例分析綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u290701.1斷路器的選擇與校驗(yàn) 139981.2隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 5117701.3電壓互感器的選擇 6106401.4電流互感器的選擇與校驗(yàn) 65601.5導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn) 977251.6避雷器的選擇與校驗(yàn) 11盡管在供電系統(tǒng)中導(dǎo)體和電氣設(shè)備的功用和工作要求都多種多樣,其選型方式也不相同,但對他們都有一致的基本規(guī)定,只要導(dǎo)體和電氣設(shè)備都能夠順利地動(dòng)作,就應(yīng)該按一般工作要求選型,按短路情況校驗(yàn)。1.1斷路器的選擇與校驗(yàn)1.1.1斷路器的選擇與校驗(yàn)的一般規(guī)則1.種類和型式的選擇①SF選擇不能點(diǎn)燃并具有優(yōu)異絕緣和滅弧特性的SF六氣體用作滅弧材料,產(chǎn)生優(yōu)異的開斷特性。SF六型剩余電流斷路器的運(yùn)行安全性較高,適合于各種電壓級別,尤其在高壓、超高壓系統(tǒng)和特高壓供電裝置中獲得最普遍的運(yùn)用。②真空斷路器使用最大真空度的高技術(shù)強(qiáng)度滅弧,由于具備滅弧持續(xù)時(shí)間快、低噪聲、高延壽和可頻繁使用的優(yōu)勢,已在世界35kV及以下供電裝置中得到了最普遍的應(yīng)用。2.額定電壓和電流選擇額定電壓U額定電流I3.開斷電流選擇高壓斷路器在較低額定值電壓下,開斷電壓可能增加,因受到滅弧設(shè)備機(jī)械操作力度的影響,所以開斷電壓仍有某個(gè)極端值,該極端值也就是控制開斷電壓,即高壓斷路器的開斷電壓還沒有達(dá)到控制開斷電壓。在小型工廠的變電所使用中、慢速線路,由于開斷持續(xù)時(shí)間較長(≥0.1s),因此短接的電壓非周期分量衰減較多,應(yīng)不計(jì)非周期分?jǐn)?shù)損失,但通過起始的暫態(tài)輸出電流I''校驗(yàn),即INbr≥I''4.短路關(guān)合電流的選擇在剩余電流斷路器合閘運(yùn)行以前,如果線路上已出現(xiàn)過短路故障,那么在剩余電流斷路器的合閘操作過程中,動(dòng)、靜態(tài)觸頭之間若在未接觸時(shí)就有大量的短路電壓經(jīng)過(預(yù)擊穿),更易于引起熔斷導(dǎo)致破壞。斷路器的短路關(guān)合電流INcl不應(yīng)小于沖擊電流最大值Is?1.短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)式分別為為It21.1.2110kV側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)額定電壓U額定電流k溫度修正I=(k=1+(40?θ)×0.5%=1.025)查表選擇斷路器型號LW11-110，詳情見表5-1。短路計(jì)算時(shí)間t查運(yùn)算曲線得（差值法）110kV時(shí) Itk?其有名值為 Itk=3.243kA①開斷電流 I''=3.048kAINbr>②關(guān)合電流 Is?=7.759kAiNcl>③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) is?=7.759kAies④熱穩(wěn)定校驗(yàn) t=3s IθIt21.1.335kV側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)1.35kV變壓器側(cè)額定電壓Uk溫度修正I=787.296÷1.025=768.09A查表選出斷路器型號為ZN-35/1000-12.5，其具體參數(shù)見表5-2短路計(jì)算時(shí)間t查運(yùn)算曲線（差值法）35kV時(shí) Itk?有名值 Itk=6.84kA①開斷電流 I''=6.652kA<②關(guān)合電流 is?③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) is?=16.94kA<④熱穩(wěn)定校驗(yàn) t=2s IθkIt22.35kV饋線側(cè)k溫度修正I=94.66A查表選出斷路器型號為ZN-35/1000-12.5,與35kV變壓器側(cè)相同，故校驗(yàn)過程同上，符合要求1.1.410kV側(cè)斷路器的選擇與校驗(yàn)1.10kV變壓器側(cè)額定電壓Uk溫度修正I=I查表選出斷路器型號為ZN-10/3150-40，其具體參數(shù)見表5-3t查運(yùn)算曲線 tk?有名值 tk=27.67kA①開斷電流 I''②關(guān)合電流 is?③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) is?④熱穩(wěn)定校驗(yàn) t=2s ItθkIt22.10kV饋線側(cè)k溫度修正I=132.54A查表選出斷路器型號為ZN-10/3150-40,與10kV變壓器側(cè)相同，故校驗(yàn)過程同上，符合要求1.2隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)1.2.1110kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)選擇GW4-110型隔離開關(guān)，其參數(shù)如表5-4①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) is?=7.759kA<②熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2?t=It21.2.235kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)1.35kV變壓器側(cè)選擇型號為GN2-35T/1000的隔離開關(guān)，詳情如表5-5①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) is?②熱穩(wěn) It2?t=It22.35kV饋線側(cè)選擇型號為GN2-35T/400的隔離開關(guān)，詳情如表5-6①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) is?=16.94kA<②熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2?t=It21.2.310kV側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)1.10kV變壓器側(cè)選擇型號為GN2-10/3000的隔離開關(guān)，詳情如表5-7①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) is?②熱穩(wěn)定校驗(yàn) It2?t=It22.10kV饋線側(cè)選擇型號為GN2-10/1000的隔離開關(guān)，詳情如表5-81.3電壓互感器的選擇電壓互感器 110kV 電容式 單相 戶外 —TYD-110/3-0.008 35kV 電磁式 單相 油浸式 —JD×6-35 10kV 電磁式 三相 油浸式 —JSJW-101.4電流互感器的選擇與校驗(yàn)1.4.1電流互感器的選擇與校驗(yàn)的一般規(guī)則1.一次側(cè)額定電壓和電流的選擇額定電壓U額定電流I2.額定容量的選擇S2NZ2L3.動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)2I1N熱穩(wěn)定校驗(yàn)ktI1.4.2110kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)選擇型號為LCW-110的電流互感器，詳情如表5-10ra=S≥選取1.5mm①rZ2L②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2I③熱穩(wěn)定校驗(yàn) kt1.4.335kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)1.35kV變壓器側(cè)選擇LCW-35的電流互感器，其參數(shù)如表5-11ra=0.058S≥選取1.5mm①rZ2L②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2I③熱穩(wěn)定校驗(yàn) kt2.35kV饋線側(cè)查表選出斷路器型號為LCW-35,與35kV變壓器側(cè)相同，故校驗(yàn)過程同上，符合要求1.4.410kV側(cè)電流互感器的選擇與校驗(yàn)1.10kV變壓器側(cè)選擇LMC-10的電流互感器，其參數(shù)如表5-12ra=0.058S≥選取3mm①rZ2L②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2I③熱穩(wěn)定校驗(yàn) kt2.10kV饋線側(cè)選擇LAJ-10的電流互感器，其參數(shù)如表5-13ra=0.058S≥選取1.5mm①rZ2L②動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 2I③熱穩(wěn)定校驗(yàn) kt1.5導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)1.1.1導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)的一般規(guī)則1.導(dǎo)體選型線材普遍由青銅、鋁、鋁合金等構(gòu)成,而載流導(dǎo)體則大多選用鋁及鋁合金材質(zhì)。硬導(dǎo)線截面積最常見的形式有矩形、槽形和管形。矩形單條橫截面最高不宜達(dá)到1250?,但為了降低集膚效應(yīng),大輸出電流應(yīng)用時(shí)也可采用2~4個(gè)矩形引線并排應(yīng)用;矩形引線往往僅應(yīng)用在35kV及以內(nèi)、電壓在4000A及以內(nèi)的供電裝置中。槽形引線由于機(jī)械硬度較好,且載流速大,因此集膚交應(yīng)關(guān)系也較小,大多應(yīng)用在4000~8000A的供電裝置中。而管形電線集膚響應(yīng)系數(shù)較低、機(jī)械強(qiáng)度高,普遍適用于8000A及以上的大電母紉,及在要求電暈放電壓力較高的110kV及以上的配電設(shè)備中。本設(shè)計(jì)35kV及10kV均選擇矩形導(dǎo)體。2.導(dǎo)體截面積選擇對于年負(fù)荷用時(shí)間數(shù)較高,輸送容積大,且直徑在20m以上的國民經(jīng)濟(jì)線路如發(fā)電廠、變壓器設(shè)備等的并聯(lián)線路。而供電設(shè)備的匯流母線一般處于正常工作模式下,且輸送容積較小。①按導(dǎo)體長期發(fā)熱允許電流選擇，則計(jì)算式為Imax≤K②按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇通過電流密度來對導(dǎo)線截面積進(jìn)行選擇,可使年計(jì)費(fèi)最小化。導(dǎo)體的經(jīng)濟(jì)截面積SJ為應(yīng)盡量選擇接近經(jīng)濟(jì)截面積的標(biāo)準(zhǔn)截面積，同時(shí)還要滿足Imax3.熱穩(wěn)定與動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)方法見具體計(jì)算1.1.235kV側(cè)導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇Tmax=5000? J=0.78S選擇單條平放h×b=63×8(mm×mm)的截面積504mm225℃時(shí)載流量10A ①k=0.88 kI②熱穩(wěn)定校驗(yàn) θ=查表CSmin=③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)m=?×b×J=f1沖擊系數(shù)取k=1.8 ifW=σp?1.1.310kV側(cè)導(dǎo)體的選擇與校驗(yàn)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇Tmax=5000? J=0.78S選擇三條豎放h×b=125×8(mm×mm)的截面積3000mm2 ①k=0.88 kIal②熱穩(wěn)定校驗(yàn) θ=查表CSmin③動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)m=?×b×J=8.25?f1沖擊系數(shù)k取1.8 ifW=σp?1.6避雷器的選擇與校驗(yàn)1.6.1110kV側(cè)避雷器選擇與校驗(yàn)1.11okV線路側(cè)Um=126kV 額定電壓U持續(xù)運(yùn)行電壓U選擇型號Y10W1-96/250，其參數(shù)如表5-14校驗(yàn) BIL=450kV Ugs=200kV 雷電沖擊殘壓校驗(yàn)Ubl操作沖擊殘壓校驗(yàn)Ubcc陡波沖擊殘壓校驗(yàn)Ubcc2.110kV中性點(diǎn)處Um額定電壓U持續(xù)運(yùn)行電壓U選擇型號Y10W1-96/250，其參數(shù)如表5-15表5-15避雷器相關(guān)參數(shù)一覽表型號避雷器額定電壓有效值（kV）持續(xù)運(yùn)行電壓有效值（kV）雷電沖擊坡殘壓峰值（kV）操作殘壓峰值（kV）陡波殘壓峰值（kV）Y10W1-96/2509673250212280校驗(yàn) BIL=400kV Ugs=200雷電沖擊殘壓校驗(yàn) Ubl?操作沖擊殘壓校驗(yàn) Ubcc陡波沖擊殘壓校驗(yàn) Ub