华北电力大学成人教育毕业设计(论文)
短路容量:
Sd?3UnIdi (其中Un为短路点的正常额定电压)
在标幺值计算中,取基准电压
Uj?UNSd??,则有:
Sd3UnIdi??Idi? Sj3UnIj利用这一关系,短路功率就很容易的由短路电流求得: Sd?Sd?Sj?Idi?Sj 6)列出短路电流计算结果 具体结果见设计计算书。
4 主要电气设备的选择
4.1 一般原则
由于电气设备和载流导体得用途及工作条件各异,因此它们的选择校验项目和方法也都完全不相同。但是,电气设备和载流导体在正常运行和短路时都必须可靠地工作,为此,它们的选择都有一个共同的原则。
电气设备选择的一般原则为:
1.应满足正常运行检修短路和过电压情况下的要求并考虑远景发展; 2.应满足安装地点和当地环境条件校核; 3.应力求技术先进和经济合理; 4.同类设备应尽量减少品种; 5.与整个工程的建设标准协调一致;
6.选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。
技术条件:
选择的高压电器,应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。
1.电压
选用的电器允许最高工作电压Umax不得低于该回路的最高运行电压UNSmax,即,
Umax≥UNSmax
2.电流
选用的电气设备的额定电流IN不得低于所在回路在各种可能运行方式下的最大持续工作电流Imax,即
IN≥Imax
校验的一般原则:
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1.电器在选定后应按最大可能通过的最大短路电流进行动、热稳定校验,校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流;
2.用熔断器保护的电器可不校验热稳定; 3.短路的热稳定条件
2tIt?Qk Qk?Qp?Qap
td\222?10? Qap?TI''(kA?2s) IIItd/2td12式中 Qk——在计算时间td内,短路电流的热效应(kA2·S); Qp——短路电流周期分量的热效应(kA2·S); Qap——短路电流非周期分量的热效应(kA2·S); It——t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值(kA); t ——电气设备允许通过的热稳定电流时间(s);
Qp??? I\——次暂态短路电流周期分量有效值(kA);在无限大容量电力系统中次暂态电流等于短路电流;
Itd/2——td/2时刻短路电流周期分量有效值(kA); Itd——td时刻短路电流周期分量有效值(kA);
td ——短路热效应的计算时间(s),td=tpr+tab;其中,tpr是继电保护动作时间,tab
是断路器分闸时间;
T——非周期分量等效时间,与短路点及短路时间td有关。
4.动稳定校验
电动力稳定是导体和电器承受短时电流机械效应的能力,称动稳定。满足动稳定的条件是:
i?iesMIes?IM
式中 iM IM ——短路冲击电流峰值及其有效值(kA);
iIeses——电气设备允许通过动稳定电流的峰值和有效值(kA)。
4.2 高压开关电器的选择
4.2.1 选择条件
选择高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关的长期工作条件基本相同,区别在于它们的短路校验的内容不同,如隔离开关和负荷开关不校验短路开断电流。
1、种类和型式的选择:
根据用途、安装地点、安装方式、结构类型和价格因素等综合条件合理选择高压开关电器。
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2、额定电压选择:
开关电器的额定电压应等于或大于安装地点电网的额定电压,即
UN≥UNs 3额定电流选择:
开关电器的额定电流应等于或大于通过断路器,隔离开关的长期最大负荷电流,即
IN≥Imax 4、断路器的开断电流选择:
断路器的允许开断电流INbr应大于或等于断路器实际开断时间的次暂态短路电流,即
INbr≥I''
5、动稳定校验
开关电器允许的动稳定电流峰值ies应大于或等于流过开关的三相短路冲击电流ik,即
ies≥ik 6、热稳定校验
2It开关电器t秒热稳定电流It算出的允许热效应t大于或等于通过开关的短路电流热
效应,即
It2t≥Qk
4.2.2 隔离开关的配置
隔离开关,配制在主接线上时,保证了线路及设备检修形成明显的断口,与带电部分隔离,由于隔离开关没有灭弧装置及开断能力低,所以操作隔离开关时,必须遵循倒闸操作顺序。
隔离开关的配置:
1)断路器的两侧均应配置隔离开关,以便在断路器检修时形成明显的断口,与电源侧隔离;
2)中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地;
3)接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关,为了保证电器和母线的检修安全,每段母上宜装设1—2组接地刀闸或接地器。63kV及以上断路器两侧的隔离开关和线路的隔离开关,宜装设接地刀闸。应尽量选用一侧或两侧带接地刀闸的隔离开关;
4)接在变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关;
5)当馈电线的用户侧设有电源时,断路器通往用户的那一侧,可以不装设隔离开关,但如费用不大,为了防止雷电产生的过电压,也可以装设。
4.3 互感器的选择
互感器包括电压互感器(TV)和电流互感器(TA),是一次系统和二次系统间的联络元件,用以交换电压和电流,分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电,反映
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电气设备的正常运行和故障情况。
1、互感器的作用有:
1)将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的标准值。使测量仪表和保护装置标准化、小型化,并使其结构轻巧、价格便宜,便于屏内安装。
2)使二次设备与高电压部分隔离,且互感器二次侧均接地,从而保证了设备和人身的安全。
2电流互感器的特点:
1)一次绕组串联在电路中,并且匝数很少,故一次绕组中的电流完全取决于被测量电路的负荷,而与二次电流大小无关;
2)电流互感器二次绕组所接仪表的电流线圈阻抗很小,所以正常情况下,电流互感器在近于短路状态下运行。
3、电压互感器的特点:
1)容量很小,类似于一台小容量变压器,但结构上需要有较高的安全系数; 2)二次侧所接测量仪表和继电器电压线圈阻抗很大,互感器近似于空载状态运行,即开路状态。
4、互感器的配置:
1)为满足测量和保护装置的需要,在变压器、出线、母线分段及所有断路器回路中均装设电流互感器;
2)在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器,如:发电机和变压器的中性点; 3)对直接接地系统,一般按三相配制。对三相非直接接地系统,依其要求按两相或三相配制;
4)6-220kV电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器;
5)当需要监视和检测线路有关电压时,出线侧的一相上应装设电压互感器。
4.3.1 电流互感器的选择
1、按一次回路额定电压和电流选择
电流互感器的一次额定电压和电流必须满足:
UN≥UNs ; IN≥Imax 式中 UNs——电流互感器所在电网的额定电压(kA); UN、 IN——电流互感器的一次额定电压和电流; Imax——电流互感器一次回路最大工作电流(A)。 2、电流互感器种类和形式选择
在选择互感器时,应根据安装地点(如屋内、屋外)和安装方式(如穿墙式、支持式、装入式等)选择。
35kV以下的屋内配电装置的电流互感器,根据安装使用条件及产品情况,采用瓷绝缘
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