开断电流选择
高压断路器的额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间短路电流周期分量
Ipt即
INbr?Ipt
?I\当断路器的INbr较系统短路电流电流大很多的时候,简化可用I短路电流的有效值。
短路关合电流的选择
Nbr,I\为
为了保证断路器在关合短路电流时的安全,断路器的额定关合电流INcl不应小于短路电流的最大冲击值ish。即INcl短路动稳定和热稳定校验
It*t?QK2?ish
ies?ish ies为动稳定电流,It为断路器热稳定电流,t为热稳定
时间。
隔离开关是发电厂,变电所常用的开关器件,它与断路器配套使用,但隔离开关不能用来接通或开断短路电流和负荷电流,其主要功能是:
隔离电压,检修时使检修设备与电源隔离,以确保检修安全。
倒闸操作,投入备用母线或旁路母线以改变运行方式,常用隔离开关和断路器协同操作来完成。
分合小电流,因隔离开关具有一定的分合小电流和电容电流的能力,可以用来分、合避雷器,电压互感器,空载母线等
隔离开关与断路器相比,额定电压,额定电流选择及短路动、热稳定校验项目相同,但由于隔离开关不能够开断、接通短路电流,故不需要进行开断电流和关合电流的校验。
4.3 110KV母线,断路器,隔离开关的选择
一、110KV侧断路器的选择
在本设计中110KV侧断路器采用SF6高压断路器,因为与传统的断路器相比SF6高压断路器具有安全可靠,开断性能好,结构简单,尺寸小,质量轻,操作噪音小,检修维护方便等优点,已在电力系统的各电压等级得到广泛的应用。
110KV的配电装臵是户外式,所以断路器也采用户外式。
从《电气工程电器设备手册》(上册)中比较各种110KVSF6高压断路器的应采用LW11-110型号的断路器。 校验:
LW11-110断路器的具体技术参数如下: 额定电压 110KV
热稳定电流(3S) 31.5KA(3S) 40kv 由上表知:
1.断路器的额定电压为110KV,不小于装设断路器所在电网的额定电压 2.该断路器的最大持续工作电流:
Imax=1.05In=1.05Sn/(31/2Un)=1.05*40000/(31/2*110)=220.4
该断路器的额定电流为1600(最小的),大于通过该断路器的最大持续工作电流220.4。
3.校验断路器的断流能力
此断路器的额定开断电流Iekd=31.5KA
额定关合电流 80KA 100KA 固有分闸时间 ≤40ms 分闸时间 ≤135ms 最高工作电压 123 (145)KV 额定电流 1600 3150 额定开断电流 动稳定电流 31.5 40 80 100 短路电流周期分量:Izk=3.036KA Iekd>Izk 4.此断路器的额定关合电流Ieg=80KA Ich=7.74KA Ieg>Ich 5.动稳定校验
动稳定电流:idw=80KA ich=7.74KA idw>ich 热稳定效应:
Qd=[(I\\\\2+10I2 Z(t/2)+I2zt)/12]*t=[(3.0362+10*3.0362+3.0362)/12]*3=27.65KA2S Ir2t=31.52*3=2976.75>Qd
操作机构,采用气动草操动机构;由《电气工程电气设备手册》(上册)查得应采用CQA-1型电气操动机构。
二、110KV隔离开关的选择 应采用户外型隔离开关
参考《电气工程电气手册》(上册),可知应采用GW5-110G高压隔离开关。此隔离开关技术数据如下:
额定电压 110KV 额定电流 600A 动稳定电流值 动稳定电流值 50KA 72KA 校验:
通过隔离开关的最大持续工作电流为220.4KA
隔离开关的额定电流为600A,大于通过隔离开关的最大持续工作电流。 动稳定校验:
动稳定电流:idw=50KA ich=7.74KA idw>ich
16(4S) 40(5S) 操动机构 CS17-G 热稳定效应:
Qd=[(I\\\\2+10I2Z(t/2)+I2zt)/12] *t=[(3.0362+10*3.0362+3.0362)/12]*5=44.4KA2S Ir2t=142*5=980>Qd 操动机构:CS17—G
三、敞露母线选择
(参考资料:《发电厂电气设备》于长顺主编)
硬母线一般是指配电装臵中的汇流母线和电气设备之间连接用的裸硬导体。硬母线分为敞露式和封闭式两类。 1.线材料和截面形状的选择:
目前母线材料广泛采用铝材,因为铝电阻率较低,有一定的机械强度,质量轻、价格较低,我国铝材的储量丰富。钢虽有较好的性能,但价格贵,我国储备不多。所以只有在一些特殊场合,如工作电流较大,位臵特别狭窄,环境对铝材有严重腐蚀的情况下才用铝材。 综上所述,在本设计中母线材料才用铝。
硬母线截面积形状一般有矩形、槽型、和管型。矩形母线散热条件好,有一定的机械强度,便于固定和连接,但集肤效应较大,矩形母线一般只用于35KV及以上,电流在4000A级以下的配电装臵中。
槽形母线的机械性能强度较好,集肤效应较小,在4000-8000A时一般 才用槽形母线。
管形母线集肤效应较小,机械强度高,管内可用水或风冷却,因此可用于800A及以上的大电流母线。此外,管形母线表面光滑,电晕放电电压高,因此,110KV以上配电装臵中多才用管形母线。
由以上分析知:在本设计中110KV用槽形母线,35KV、10KV用矩形母线。
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