【《變電站設(shè)計(jì)中電氣設(shè)備的選擇案例計(jì)算4300字》】

1變電站設(shè)計(jì)中電氣設(shè)備的選擇案例計(jì)算綜述目錄變電站設(shè)計(jì)中電氣設(shè)備的選擇案例計(jì)算綜述 11.1電氣設(shè)備選擇原則 21.2斷路器選型 21.2.1500kV側(cè)斷路器選擇及校驗(yàn) 2(3)開斷能力校驗(yàn) 3(3)開斷能力校驗(yàn) 4(3)開斷能力校驗(yàn) 51.3隔離開關(guān)選型 61.3.1500kV隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn) 6(1)根據(jù)公式(5-2): 7(2)進(jìn)行校驗(yàn) 7(1)根據(jù)公式(5-2): 8(2)進(jìn)行校驗(yàn) 81.4電流互感器選型 91.4.1500kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn) 9(1)根據(jù)公式(5-2): 9(3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面。根據(jù)容量，可以計(jì)算出最大負(fù)荷： 9 (3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面。根據(jù)容量，可以計(jì)算出最大負(fù)荷： (3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面。根據(jù)容量，可以計(jì)算出最大負(fù)荷： 1.5電壓互感器選型 1.1.1500kV側(cè)電壓互感器 1.6變電站導(dǎo)體選型 131.6.1500kV導(dǎo)體的選擇及校驗(yàn) (1)對(duì)500kV側(cè)的最大運(yùn)行電流進(jìn)行計(jì)算： (1)對(duì)220kV側(cè)的最大運(yùn)行電流進(jìn)行計(jì)算： (1)對(duì)35kV側(cè)的最大運(yùn)行電流進(jìn)行計(jì)算： 14單位長(zhǎng)度導(dǎo)體所受相間電動(dòng)力計(jì)算 1.7避雷器選型 161.7.1500kV避雷器的選擇 1.選擇 2.校驗(yàn) 2 電氣設(shè)備的正確選擇將對(duì)變電站的平穩(wěn)運(yùn)行具有重要意義，這是因?yàn)樽冸娬镜淖冸姟⑤旊姾团潆娭饕蕾囯姎庠O(shè)備完成具體的功能。電氣選擇的正確不僅可以降低變電站投資[13],還可以保證功能的完整性。本設(shè)計(jì)中的電氣設(shè)備重點(diǎn)考慮國(guó)產(chǎn)系列。一方面要根據(jù)額定電壓、額定電流、工作條件等選擇出滿足基本使用條件的電氣設(shè)備。另一方面還要進(jìn)行校核，主要包括熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性，斷路器還要考慮開斷能力。(5-2)I,2t>12k隨著科技的進(jìn)步，多油或者少油型的斷路器基本已經(jīng)被淘汰，其原因主要是性能不完善、維護(hù)困難，目前主流的斷路器類型是真空斷路器。1.2.1500kV側(cè)斷路器選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):結(jié)合額定電壓，選擇如表5-1所示：3型號(hào)熱穩(wěn)定電流分閘時(shí)間(2)進(jìn)行校驗(yàn)。短路電流周期分量的熱效應(yīng)Qp為：S由于短路電流切除時(shí)間tk=2.02s>1s,此時(shí)非周期分量的影響可略去不急，(3)開斷能力校驗(yàn)。I>Ik設(shè)備熱穩(wěn)定校驗(yàn)結(jié)論：可以滿足要求。41.2.2220kV斷路器選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):Imx=1.05×S?/√3UN=1.05×750000/(√3×220結(jié)合額定電壓，選擇如表5-3:型號(hào)熱穩(wěn)定電流分閘時(shí)間(2)進(jìn)行校驗(yàn)。短路電流周期分量的熱效應(yīng)Qp為：由于短路電流切除時(shí)間tk=2.06s>1s,此時(shí)非周期分量的影響可略去不急，(3)開斷能力校驗(yàn)。INo>Ik設(shè)備5熱穩(wěn)定校驗(yàn)結(jié)論：可以滿足要求。1.2.335kV斷路器選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):Imx=1.05×S?/√3Un=1.05*105880/(√3×35結(jié)合額定電壓，選擇如表5-5所示：型號(hào)熱穩(wěn)定電流分閘時(shí)間(2)熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)。短路電流時(shí)間：短路電流周期分量的熱效應(yīng)Qp為：S由于短路電流切除時(shí)間tk=2.06s>1s,此時(shí)非周期分量的影響可略去不急，(3)開斷能力校驗(yàn)。I>Ik6設(shè)備熱穩(wěn)定校驗(yàn)結(jié)論：可以滿足要求。隔離開關(guān)的作用是創(chuàng)造一個(gè)可視化斷口，運(yùn)行和操作人員可以通過可視化斷口來判斷線路的開斷情況，以保障人身和設(shè)備安全。但是隔離開關(guān)不能開斷電流，只能在線路斷開的情況下進(jìn)行操作，因此要注意操作順序和規(guī)程，防止引發(fā)安全事故14]。本設(shè)計(jì)中500kV和220kV隔離開關(guān)帶有接地功能，35kV隔離開關(guān)不帶接地功能。1.3.1500kV隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):結(jié)合額定電壓，選擇如表5-7所示：規(guī)格型號(hào)極限通過電流熱穩(wěn)定電流(2)進(jìn)行校驗(yàn)。短路電流周期分量的熱效應(yīng)Qp為：7由于短路電流切除時(shí)間tk=2.02s>1設(shè)備熱穩(wěn)定校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):規(guī)格型號(hào)極限通過電流(2)進(jìn)行校驗(yàn)。短路電流周期分量的熱效應(yīng)Qp為：S由于短路電流切除時(shí)間tk=2.06s>18設(shè)備熱穩(wěn)定校驗(yàn)結(jié)論：可以滿足要求。1.3.335kV隔離開關(guān)選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):結(jié)合額定電壓，選擇如表5-11:規(guī)格型號(hào)極限通過電流(2)進(jìn)行校驗(yàn)。短路電流時(shí)間：短路電流周期分量的熱效應(yīng)Qp為：由于短路電流切除時(shí)間tk=2.06s>1s,此時(shí)非周期分量的影響可略去不急，設(shè)備9熱穩(wěn)定校驗(yàn)結(jié)論：可以滿足要求。1.4電流互感器選型電流互感器主要依靠繞組將一次系統(tǒng)中的電流經(jīng)過轉(zhuǎn)換，形成二次電流，然后通過電流表、控制開關(guān)等完成測(cè)量、保護(hù)等功能。1.4.1500kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):(2)根據(jù)其電壓等級(jí)和額定電流，選型表如表5-13所示。規(guī)格型號(hào)額定電流比級(jí)次組合熱穩(wěn)定倍數(shù)(3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面。根據(jù)容量，可以計(jì)算出最大負(fù)荷：計(jì)入接觸電阻0.1Ω,則連接導(dǎo)線電阻不得超過：此時(shí)對(duì)最小截面進(jìn)行計(jì)算：需要選用標(biāo)準(zhǔn)截面積為1.5mm2的銅線，此時(shí)可以計(jì)算其接線電阻為：此時(shí)，二次側(cè)負(fù)荷：Z?L=0.16+0.1+0.23+0.2可以滿足允許最大負(fù)荷0.8Ω的要求。(4)對(duì)熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：(5)對(duì)動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：1.4.2220kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):(2)根據(jù)其電壓等級(jí)，選型表如表5-14所示。規(guī)格型號(hào)額定電流比級(jí)次組合熱穩(wěn)定倍數(shù)(3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面。根據(jù)容量，可以計(jì)算出最大負(fù)荷：計(jì)入接觸電阻0.1Ω,則連接導(dǎo)線電阻不得超過：此時(shí)對(duì)最小截面進(jìn)行計(jì)算：需要選用標(biāo)準(zhǔn)截面積為1.5mm2的銅線，此時(shí)可以計(jì)算其接線電阻為：此時(shí)，二次側(cè)負(fù)荷：Z?L=0.16+0.1+0.23+0.2可以滿足允許最大負(fù)荷0.8Ω的要求。(4)對(duì)熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：S(5)對(duì)動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：1.4.335kV側(cè)電流互感器的選擇及校驗(yàn)(1)根據(jù)公式(5-2):(2)根據(jù)其電壓等級(jí)，選型表如表5-15所示。規(guī)格型號(hào)額定電流比級(jí)次組合熱穩(wěn)定倍數(shù)(3)選擇互感器連接導(dǎo)線截面。根據(jù)容量，可以計(jì)算出最大負(fù)荷：則：re=0.20計(jì)入接觸電阻0.1Ω,則連接導(dǎo)線電阻不得超過：此時(shí)對(duì)最小截面進(jìn)行計(jì)算：需要選用標(biāo)準(zhǔn)截面積為2.5mm2的銅線，此時(shí)可以計(jì)算其接線電阻為：此時(shí)，二次側(cè)負(fù)荷：Z?L=0.16+0.1+0.24+0.2可以滿足允許最大負(fù)荷0.8Ω的要求。(4)對(duì)熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：(5)對(duì)動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：電壓互感器的工作原理是設(shè)置不同的繞組，通過繞組的變化將一次系統(tǒng)的電壓轉(zhuǎn)換為二次電壓，這樣就可以降低電壓的等級(jí)，不僅可以減小電氣設(shè)備的體積、還可以有效保證人身安全。電壓互感器一般連接電壓表，以顯示電壓的數(shù)值。1.1.1500kV側(cè)電壓互感器根據(jù)所設(shè)計(jì)的電壓等級(jí)和使用條件，500kV電壓互感器如表5-16所示。規(guī)格型號(hào)變比0.2級(jí)0.5級(jí)1.1.2220kV側(cè)電壓互感器根據(jù)所設(shè)計(jì)的電壓等級(jí)和使用條件，220kV電壓互感器如表5-17所示。規(guī)格型號(hào)變比0.5級(jí)1級(jí)1.1.335kV側(cè)電壓互感器根據(jù)所設(shè)計(jì)的電壓等級(jí)和使用條件，35kV電壓互感器如表5-18所示。規(guī)格型號(hào)變比0.5級(jí)1級(jí)3級(jí)1.6變電站導(dǎo)體選型導(dǎo)體的主要作用是承載電流，導(dǎo)體的截面積決定了載流量的大小。導(dǎo)體按照形式可以分為軟導(dǎo)體和硬導(dǎo)體，按照材質(zhì)可以分為鋁導(dǎo)體和銅導(dǎo)體，鋁導(dǎo)體的特點(diǎn)是價(jià)格便宜、儲(chǔ)存量大，缺點(diǎn)是載流量較小。1.6.1500kV導(dǎo)體的選擇及校驗(yàn)應(yīng)選用管型鋁錳合金，因?yàn)楣苄蛯?dǎo)體集膚效應(yīng)系數(shù)小，機(jī)械強(qiáng)度較高，通常用于110KV及以上配電裝置。(1)對(duì)500kV側(cè)的最大運(yùn)行電流進(jìn)行計(jì)算：根據(jù)計(jì)算出來的電流，經(jīng)過查閱設(shè)備手冊(cè)，導(dǎo)體尺寸截面積(2)對(duì)熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：1.6.2220kV導(dǎo)體的選擇及校驗(yàn)此處的導(dǎo)體選用鋁錳合金，此時(shí)對(duì)其載流量進(jìn)行計(jì)算：(1)對(duì)220kV側(cè)的最大運(yùn)行電流進(jìn)行計(jì)算：根據(jù)計(jì)算出來的電流，經(jīng)過查閱設(shè)備手冊(cè)，導(dǎo)體尺寸截面積(2)對(duì)熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：當(dāng)環(huán)境溫度為35℃時(shí)因此熱穩(wěn)定系數(shù)C=951.6.335kV導(dǎo)體的選擇及校驗(yàn)此處的導(dǎo)體選用矩形導(dǎo)體，其形狀是有厚度的矩形。(1)對(duì)35kV側(cè)的最大運(yùn)行電流進(jìn)行計(jì)算：根據(jù)計(jì)算出來的電流，經(jīng)過查閱載流量表，可以選擇(2)對(duì)熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：當(dāng)環(huán)境溫度為35℃時(shí)因此熱穩(wěn)定系數(shù)C=95結(jié)論：可以滿足熱穩(wěn)定要求。(3)對(duì)動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)：導(dǎo)體的自振頻率m=Pm×h×b=2700×80×8×10-?=1.728單位長(zhǎng)度導(dǎo)體所受相間電動(dòng)力計(jì)算抗彎矩w=3.3b2h=3.3×(8×10-3)2×80×10-3=1.69×10母線同相條間應(yīng)力查導(dǎo)體形狀系數(shù)曲線可得臨界跨距條間襯墊最大跨距Lb應(yīng)小于Lcr及Lbmax,每設(shè)兩個(gè)襯墊1.7.1500kV避雷器的選擇(1)按額定電壓選擇(2)按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇避雷器額定電壓有效值系統(tǒng)額定電壓有效值持續(xù)運(yùn)行電壓有效值陡波沖擊雷電沖擊(1)雷電沖擊殘壓滿足要求。(2)操作沖擊殘壓滿足要求。(3)陡波沖擊殘壓可以滿足要求。中性點(diǎn)避雷器。(1)按額定電壓選擇(2)按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇U=0.1×550=55kV選擇YH1.5W5-132/320W避雷器額定持續(xù)運(yùn)行雷電沖擊電壓電壓(1)500kV中性點(diǎn)雷電全波和截波耐受電壓為325kV>320kV。滿足要求。(2)操作沖擊殘壓1.7.2220kV避雷器的選擇(1)按額定電壓選擇0.75Umax=0.75×252=189kV(2)按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇選擇設(shè)備陡波沖擊電壓電壓有效值電壓有效值電壓殘壓(1)雷電沖擊殘壓滿足要求。(2)操作沖擊殘壓滿足要求。(3)陡波沖擊殘壓可以滿足要求。中性點(diǎn)避雷器。(1)按額定電壓選擇(2)按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇U=0.46×252=115.92kV選擇Y1.5W5-144/320表5-24Y1.5W5-144/320技術(shù)數(shù)據(jù)持續(xù)運(yùn)行雷電沖擊電壓電流殘壓電流殘壓(1)220kV中