电器设备的选择13175.pdf

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1、-第5章 电器设备的选择 总降压变电所的电气设备按正常工作时的电流、电压及使用要求选择，并按短路情况进展校验。总降压变电所的电压可分为 35KV 侧和 6KV 侧。按照设计要求，电力系统变电所 35kv 出线上的定时限过流保护的动作时间为 2s，这样，总降压变电所的断路器取 1.0s，进线端断路器取 1.5s。35KV 侧主变压器一次侧的计算数据为 电压 35UKV，电流69AI，短路电流2.13kAI(3)1-K，短路容量AMV 5.136S)3(1-K，短路电流冲击值kAish43.5)3(，热稳定假想时间imat按系统给定的过电流保护动作时间opt，加上断路器的全开断时间oct含固有分闸

2、时间和灭弧时间之和，即ocopimattt，对于高速断路器如真空断路器、六氟化硫断路器，可取s15.01.0toc，则热稳定校验数据为 6KV 侧主变压器二次侧的计算数据为 电压6KVU，电流386AI，短路电流4.98kAI(3)2-K，短路容量A54.3MVS(3)2-K，短路电流冲击值kA16.9i3sh）（，热稳定校验数据S27.28KA0.11.04.98tI22i2）（5.1 高压侧一次设备选择和校验 高压一次设备的选择，必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作平安可靠，运行维护方便，投资经济合理。高压一次设备的选择和校验可按表 5-1 所列各项条件进展

3、。表 5-1 高压一次设备的选择与校验条件 电气设备名称 电压 电流 断流能力 短路电流校验 动稳定度 热稳定度 高压隔离开关 高压断路器 电流互感器 电压互感器 高压电容器 低压断路器 -5.2 高压开关柜的选择 高压开关柜是以开关为主体，将其他各种电器原件按一定的主接线要求组装为一体的成套电气设备。除一次电气设备外，还包括控制、测量、保护和调整等方面的元件和电气连接、附件、外壳等，有机组合在一起即构成开关柜。开关柜由于从电力系统实际出发，考虑了性能参数的合理配合及电气设备的合理布局，因而具有占地面积小、安装与使用方便、运行平安可靠、适合与工厂大批量生产等特点。总降压变电所为 35KV 侧和

4、 6KV 侧，一般设为户外形式。所以不采用高压柜，将各高压设备按接线图连接起来，同时安装相应的避雷设施。6KV 侧的馈出线选用铠装型移开中置式交流高压金属封闭开关设备KYN28A-7.2，作为它的互感器柜、无功补偿柜、馈出线柜，安装在室。该产品是3.612KV 三相交流50HZ单母线分段系统的成套配电装置，主要供发电厂、输变电站、宾馆大厦、工矿企业等馈电、及控制、保护、监视用。其主要技术参数见表 5-2。表 5-2 KYN28A-12 开关柜技术参数：工程 单位 数据 额定电压 kv 3.6，7.2，12 额定绝 缘水平 lmin 工频耐受电压 kv 42 雷电冲击耐受电压 kv 75 额定频

5、率 Hz 50 断路器额定电流 A 630，1250，1600，2000，2500，3150 开关设备额定电流 A 630，1250，1600，2000，2500，3150 4S 额定短时耐受电流有效值 kA 16，20，25，31.5，40 额定峰值耐受电流峰值 kA 40，50，63，80，100 防护等级 外壳为 IP4*，隔室间、断路器室门翻开时为 IP2*外型尺寸(mm)宽*深*高：额定电流1250A：800*1500*2300 额定电流1600A：1000*1500*2300 注：柜深 1660mm 的开关柜为架空进线方案用 5.3 断路器的选择与校验 高压断路器的功能是，不仅能通

6、断正常负荷电流，而且能接同和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器等。真空断路器是指触头在高真空中开断电路的断路器。它是 20 世纪 50 年代开展起来的一种新型断路器。真空断路器所采用的绝缘介质和灭弧介质是高真空，其真空度一般在21033.1Pa1033.15之间，具有很高的绝缘强度，有利-于电弧的熄灭。真空断路器在 335KV 配电网中已得到了广泛的应用，技术上也趋于成熟。六氟化硫断路器，是利用 SF6 气体作为灭弧和绝缘介质的一种断路器。它和油断路器比拟比拟，

7、有以下优点：断流能力强，灭弧速度快，电绝缘性能好，检修周期间隔时间长，适于频繁操作，而且没有燃烧爆炸危险。但缺点是价格比拟昂贵。高压断路器是变电所主要电气设备之一，其选择的好坏，不但直接影响变电所的正常状态下运行，而且也影响在故障条件下是否能可靠地分断。断路器的选择根据额定电压、额定电流、装置种类、构造型式、开断电流或开断容量各技术参数，并且进展动稳定和热稳定校验。按额定电压选择 断路器的额定电压，应不小于所在电网的额定电压，即 式中，NU电网额定电压/KV；.n etU断路器的额定电压/KV。按额定电流选择 断路器的额定电流eI应不小于回路的持续工作电流，即 式中，eI断路器额定电流/A；g

8、I回路持续工作电流/A。按配电装置种类选择 装置的种类指断路器安装的场所。装设在屋的应选屋型，装设在屋外的，应选屋外型。在设计时，具体问题要具体分析，根据上述条件，选用技术上合理而又经济的断路器为宜。5.4 变压器 35KV 侧断路器选择与校验 根据上述条件，35KV 侧选择 LW18-40.5/1600 的六氟化硫断路器，具体校验如表 5-3。表 5-3 LW18-40.5/2000 校验 LW18-40.5/2000 计算数据 校验结果 额定电压NU 40.5KV caU 35KV 合格 额定电流NI 2000A caI 69A 合格 动稳定电流峰值maxi 63KA 3shi 5.43K

9、A 合格 开断电流 Isc 25KA 3kI 2.13KA 合格-热稳定校验 SkA250042522 ima2tI SKA26.72 合格 5.5 变压器 6KV 侧断路器选择与校验 由于国目前很少有 6KV 规格的真空断路器，国对于 6KV 等级的断路器，都是用 10kv 等级的断路器直接代替，但是要注意：真空断路器开断小电流的能力极强，如果回路的电流很小，其电弧被快速切断时引起操作过电压的几率很高，所以应当在真空断路器靠近负载处加装压敏电阻。根据上述条件，变压器 6KV侧选择 ZW1-12/630 型真空、户外断路器，6KV 馈出线选择 ZN3-12D/630型真空、户断路器。具体校验如

10、下表 5-4。表 5-4 ZW1-12/630 的校验表 工程 ZN3-12D/630 ZW1-12/630 条件 计算数据 校验 结果 额定电压NU 12KV 12KV caU 6KV 合格 额定电流NI 630A 630A caI 386A 合格 动稳定电流峰值maxi 50KA 31.5KA 3shi 9.16KA 合格 开断电流ocI 20KA 12.5KA 3kI 4.98KA 合格 热稳定校验 SkA160042022 S625kA412.522 ima2tI S27.28KA2 合格 5.6 电流互感器选择与校检 测量用电流互感器的准确度级别主要有 0.1，0.2，0.5，1，3

11、，5 等级。其中测量和计量仪表使用的电流互感器为 0.2 级，只为电流、电压测量用的电流互感器允许使用 1.0 级，对非重要的测量允许使用 3.0 级。保护用的电流互感器有 5P 和 10P 两级。根据上述条件和短路电流计算结果高压侧选 LB-35 型，额定电流比为75/5，0.5/10P 级。低压侧先用 LZZBJ9-10B 型，额定电流比为 400/5，0.5/10P 级；馈出线选用 LMZJ1-0.5 型，0.5 级。所选电流互感器参数如表5-5。表 5-5 电流互感器参数表-型号 额定电流比(KA)准确级组合 额定输出VA 额定短时热稳定电流KA 额定动稳定电流KA LB-35 75/

12、5 0.5/10P 50 4.9 5.5 LZZBJ9-10B 400/5 0.5/6P 15 45 112.5 对所选电流互感器进展校验如表 5-6、表 5-7。表 5-6 35KV 侧电流互感器校验 工程 LB-35 条件 工程 数据 结果.N TAU 35KV NU 35KV 合格 1NI 75A maxI 69A 合格 动稳定 5.5KA (3)shi 5.43KA 合格 热稳定 4.91=24.01 ima2(3)tI SKA26.72 合格 表 5-7 变压器 6KV 侧电流互感器校验 工程 LZZBJ9-10B 条件 工程 数据 结果.N TAU 10KV NU 6KV 合格 1

13、NI 400A maxI 386A 合格 动稳定 112KA (3)shi 9.16KA 合格 热稳定 451=2025 ima2(3)tI S27.28KA2 合格 5.7 电压互感器的选择 1)两个单相电压互感器接成 V/V 型供仪表、继电器接于三相三线制电路的各个线电压，它广泛应用在工厂变配电所的 610 高压配电装置中。2)三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0形，其接成 Y0 的二次绕组，供电给需线电压的仪表、继电器及绝缘监视用电压表。辅助二次绕组接成开口三角形，接电压继电器。系统正常运行时，由于三个相电压对称，因此开口三角形两端的电压接近于零。当*一

14、相接地时，开口三角形两端将出现近100V 的零序电压，使电压继电器 KV 动作，发出单相接地信号。接线图如图5-1。图 5-1 三个电压互感器接成 Y0/Y0/开口三角型-由于电压互感器两侧均装有熔断器，故不需要进展短路的动稳定和热稳定校验。根据上述条件选择 JDJJ-35 型、JDZJ-6 型电压互感器。同时，为保护电压互感器，35KV 侧选用 RN2-35 型限流式熔断器，6KV 侧选用*RNP-7.2 型限流式熔断器。熔断器熔体额定电流一般选 0.5A。所选电压互感器型号参数如表 5-8。表 5-8 电压互感器主要技术参数 产品型号 额定变比 准确等级及输出容量 VA 最大容量 VA 0

15、.5 1 3 JDJJ-35 31.0/31.0/335 150 250 600 1200 JDZJ-6 31.0/31.0/33 40 60 150 300 5.8 高压隔离开关的选择 高压隔离开关的功能主要是隔离高压电源，以保证其它设备和线路的平安检修。它的构造有如下特点：断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保证人身和设备平安。但是隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不允许带负荷操作。高压隔离开关按安装地点，分为户式和户外式两大类。由 安 装 地 点 的 电 压 和 最 大 工 作 电 流，初 选 高 压 隔 离 开 关 规 格 为GW5-35/600

16、 进展校验，如表 5-9 所示。由校验结果可知，所选 GW5-35/600型隔离开关是满足要求的。表 5-9 总降压变电所高压侧隔离开关的选择与校验 序号 装置地点的电气条件 GW5-40.5/630 型隔离开关 工程 数据 工程 数据 结论 1 UN 35kV UN.et 40.5kV 合格 2 I30 69A IN 630A 合格 3 ish(3)5.43kA ima*80kA 合格 4 I(3)2tima SKA26.72 It2t 31.524=3969 SKA2 合格 5.9 低压侧隔离开关选择 由安装地点的电压和最大工作电流，还有和相应的断路器相匹配，初选高压隔离开关规格为 GW1-10/400 进展校验，如表 5-10 所示。由校验结果可知，-所选 GW1-10/400 型隔离开关是满足要求的。表 5-10 总降压变电所低压侧隔离开关的选择与校验 序号 装置地点的电气条件 GW-10/400 型隔离开关 工程 数据 工程 数据 结论 1 UN 6kV UN.et 10kV 合格 2 I30 386A IN 400A 合格 3 ish(3)9.16kA ima*25kA 合格 4 I(3)2tima S27.28KA2 It2t 1425=980 KAS 合格