(2)线路侧断路器检修时,线路需较长时间停运。 (3)连接桥断路器检修时,两个回路需要解列运行。
变电所A低压侧电压为10kV,回路数在6回以上,采用单母线分段接线。 分段的单母线接线的优缺点: 优点:提高了可靠性和灵活性。
缺点:增加了分段设备的投资和占地面积;某段母线故障或检修时仍有停电问题;某回路的断路器检修,该回路停电;扩建时需要向两端均衡扩建。
单母线分段接线的适用范围:
a)6 ~ 10kV配电装置的出线回路数为6回及以上时; b)35 ~ 63kV配电装置的出线回路数为4 ~ 8回时; c)110 ~ 220kV配电装置的出线回路数为3 ~ 4回时; (二) 配电装置型式的确定:
配电装置的整个结构尺寸,是综合考虑设备的外形尺寸,运行维护,巡视,操作,检修,运输的安全距离及运行中可能发生的过电压等因素而决定的。
设计原则:① 形式选择应考虑所在地理情况和环境条件下优先选择占地面积;
② 要考虑有利于降低噪声的选择与布置;
③ 城市和农村的110kV配电采用屋外中型配电装置,10kV采用屋内单层配电。
基本要求:① 节约用地;
② 保证运行可靠;
③ 保证人身安全和防火要求;
④ 安装,运输,维护,巡视,操作和检修方便;
⑤ 保证安全前提下,布置紧凑,力求节省材料和降低造价; ⑥ 便于分期建设和扩建。
四、分析确定所用电接线方式:
(一)接入方式:
按GB50059-1992《35~110kV变电所设计规范》有两台及以上主变压器时,宜装设两台容量相同,可互为备用所用工作变压器。
“电源引接点相互独立”:当所内有较低压母线时,一般均由较低压母线上引接1~2台所用变压器。所以若A变电所为110/10(KV)时,应当从10KV侧引线,这种引接方式具有经济性,可靠性较高的特点。
(二)变压器容量:
可以采用换算系数法(这里不进行计算)得出,每台变压器容量取250kVA。 (三)变压器型式:
采用干式变压器。干式变压器与油浸式变压器相比,具有防火性能好,免维护,无污染,抗短路能力强,耐热能力强,安装方便等优点。在现代化的商业中心,居民小区,高层建筑,地下,公共场所等
对防火要求高的地方适宜使用干式变压器。
五、互感器的配置: (一) 电压互感器的配置: 1) 型式的选择
一般6~20kV户内配电装置中多采用油浸或树脂浇注绝缘的电磁式电压互感器;110kV及其以上的配电装置中尽可能选用电容式电压互感器。
在型式选择时,还应根据接线盒用途的不同,确定单相式、三相式、三相五柱式、一个或多个副绕组等不同型式的电压互感器。
接在110kV及以上线路侧的电压互感器,当线路上装有载波通信时,应尽量与耦合电容器结合,统一选用电容电压互感器。
2) 额定电压的选择
为保证测量准确性,电压互感器一次额定电压应在所安装电网额定电压的90%~110%之间。 电压互感器二次额定电压应满足测量、继电保护和自动装置的要求。通常,一次绕组接于电网线电压时,二次绕组额定电压选为100V;一次绕组接于电网相电压时,二次绕组额定电压选为
1003V。当电网为中性点直接接地系统时,互感器辅助副绕组额定电压选为1003) 准确度级的选择
3V。当电网为
中性点非直接接地系统时,互感器辅助副绕组额定电压选为100/3V。
电压互感器要求二次最大一相的负荷S2,不超过设计要求准确度级的额定二次负荷S2,而且S2应该尽量接近SN2,因S2过小也会使误差增大。 电压互感器的二次负荷S2的计算为:
S2?(?P0)?(?Q0)
式中,P0、Q0:同一相仪表和继电器电压线圈的有功功率、无功功率。
统计电压互感器二次负荷时,首先应根据仪表和继电器电压线圈的要求,确定电压互感器的接线,并尽可能将负荷分配均匀。
4) 安装地点
a) 母线:一般各段工作母线及备用母线上各装一组电压互感器,必要时旁路母线也装一组电
压互感器;
b) 主变压器回路:主变压器回路中,一般低压侧装一组电压互感器,使发电厂与系统的低压
侧同步用,并供电给主变压器的测量和保护,当发电厂与系统在高压侧同步,或利用6-10KV备用母线同步时,这组互感器可不装设。
c) 线路:当对端有电源时,在出线侧上装设一组电压互感器,供监视线路无电压,进行同步
和设置重合闸,其中,35~220KV线路在一相上装设;300~500KV线路在三相上装设。 (二)电流互感器: 1) 型式的选择
根据安装的场所和使用条件,选择电流互感器的绝缘结构、安装方式、结构型式、测量特性。
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一般常用型式为:低压配电屏和配电装置中,采用LQ线圈式和LM母线式;6~20kV户内配电装置和高压开关柜中,常用LD单匝贯穿式或复匝贯穿式;发电机回路或2000A以上的回路;可采用LMC、LMZ、LAJ、LBJ型或LRD、LRZD型;35kV及其以上的电流互感器多采用油浸式结构。在条件允许时,如回路中有变压器套管、穿墙套管,应优先采用套管电流互感器,以节省占地和减小投资。
2) 额定电压的选择
电流互感器的额定电压不小于装设电流互感器回路所在电网的额定电压。 3) 额定电流的选择
电流互感器的一次额定电流不小于装设回路的最大持续工作电流。电流互感器的二次额定电流。可根据二次负荷的要求分别选择5A或1A等。为了保证测量仪表的最佳工作状态,并且在过负荷时使仪表有适当的指示,当TA用于测量时,其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右。
4) 准确度级的选择
电流互感器的准确度级应符合其二次测量仪表、继电保护等的要求。用于电能计量的电流互感器,准确度级不应低于0.5级。用于继电保护的电力互感器,误差应在一定的限值之内,以保证过电流时的测量准备度的要求。
根据电力系统要求切除短路故障和继电保护动作时间的快慢,对互感器保证误差的条件提出了不同的要求。在大多数情况下,继电保护动作时间相对来说比较长,对电流互感器规定稳态下的误差就能满足使用要求,这种互感器称为一般保护用电流互感器,适合于电压等级较低的电力网。如果系统要求继电保护实现快速保护时,应选用铁芯带有小气隙的暂态特性好的电流互感器,因为它能保证其暂态误差在规定的范围内。
5) 安装地点
a)一次绕组串联在电路中,并且匝数少,故一次绕组中的电流完全取决于被测电路的负荷电流,而与二次电流大小无关。
b)电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小,所以在正常情况下电流互感器在近于短路状态下运行。
A变电所电流互感器的具体配置:
a)110KV进线,内桥及主变高压、低压侧均装设三相电流互感器。所选电流互感器作用:监测,保护相应支路;
b)10KV分段及出线,配置两相电流互感器,所选电流互感器作用:监测各种电流,保护相应支路。
六、进行选择设备和导体所必须的短路电流计算 ? 短路计算的一般规定:
1. 计算的基本情况:
(1) 电力系统中所有电源均在额定负荷下运行; (2) 所有同步发电机都具有自动调整励磁装置;
(3) 短路发生在短路电流为最大值瞬间; (4) 所有电源的电动势相位角相同
(5) 应考虑对短路电流值有影响的所有元件,但不考虑短路点的电弧电阻。 2. 计算容量:
应按工程设计的最经规划容量计算,并考虑电力系统的远景发展规划,一般工程建成后5~10年。 3. 接线方式:
计算短路电流作用的接线方式,应是可能发生最大短路电流的正常接线方式,而不能用仅在切换过程中可能的运行方式。
4. 短路种类: 按三相短路计算。 5. 短路计算点:
在正常接线方式时,通路设备的短路电流为最大的地点,称为短路计算点。 (一)短路电流计算的目的:
选择和校验导体和电气设备,算出最大短路电流,配合电动力校验,计算最长短路时间,进行热稳定校验。
(二)短路电流计算的条件: ①采用近似计算:UB?UN, SB?100MVA;
②元件忽略电阻,线路电抗x1?0.4?km; ③不计负荷电动机的反馈电流;
④每个电压等级只计算一个短路点,所以元件都运行,系统处于最大运方。时间按10kV出线过电流保护t=1s,向电源侧推算。
tk?tpr?tab
式中,tk:短路切除时间;
tpr:距短路点最近的断路器的后备继电保护动作时间;
tab:断路器全开断时间。 (三)短路电流计算的方法和步骤: 1) 绘制计算电路图。
2) 绘制等值电路,并计算各元件的标幺值。
3) 化简电路。将等值网络化简为以短路点为中心的辐射等值网络,并求出各电源与短路点之
''x间的转移电抗 ?。
xjs。 4) 计算无限大系统供给的短路电流和发电机供给的短路电流,得到计算电抗
5) 由运算曲线查出各电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 6) 计算无限大容量的电源供给的短路电流周期分量的标幺值。 7) 计算短路电流周期分量有名值和短路容量。 8) 计算短路电流冲击电流。
9) 绘制短路电流计算表(计算见计算书)。
短路电流计算表 短路点 TK(s) ??(kA) IK13.02 I??t(kA) K2??(kA) IKtIKsh(kA) QK(kA2?s) K1 2.1 13.09 13.09 33.14 359.51 K2
3.1 5.1 4.99 5.12 12.86 77.65 七、选择变电所高、低压侧及10KV馈线的断路器、隔离开关 (一)断路器的选择:
短断路器时最完善的高压开关,在开关电器中,它结构最复杂,地位最重要,它的制造水平往往反映电力系统的发展水平。
1.选择的基本要求:
(1) 在合闸运行时应为良导体,不但能长期通过负荷电流,即使通过短路电流,也足够稳
定;
(2) 在跳闸状态下应具有良好的绝缘;
(3) 应有足够的短路能力和尽可能短的分段时间;
(4) 应有尽可能长的机械寿命和电气寿命,并要求结构简单,体积小,重量轻,安装维护
方便。
2.断路器选择的具体技术条件: (1) 型式:
a) 高压侧(110KV):户外SF6断路器 b) 低压侧(10KV):户内真空断路器
(2) 额定电压:UN≥UNS (工作电压) (3) 额定电流:K?IN?Imax
式中, K?:温度修正系数,环境温度为40C时,K?=1。 Imax:流过这台断路器最可能的最大持续工作电流。
(4) 额定开断电流:INbr≥It(或I??)
式中,I:短路电流周期分量起始值,kA。
(5) 额定关合电流:INcl≥ish (6) 动稳定校验:ies≥ish (7) 热稳定校验:Itt≥QK
同样,隔离开关的选择校验条件与断路器相同,并可以适当降低要求。 3.断路器选择的结果:
2''
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