電器設(shè)備的選擇

1、第5章 電器設(shè)備的選擇總降壓變電所的電氣設(shè)備按正常工作時的電流、電壓及使用要求選擇，并按短路情況進行校驗?？偨祲鹤冸娝碾妷嚎煞譃?5KV側(cè)和6KV側(cè)。按照設(shè)計要求，電力系統(tǒng)變電所35kv出線上的定時限過流保護的動作時間為2s，這樣，總降壓變電所的斷路器取1.0s，進線端斷路器取1.5s。35KV側(cè)（主變壓器一次側(cè)）的計算數(shù)據(jù)為電壓 ，電流，短路電流，短路容量，短路電流沖擊值，熱穩(wěn)定假想時間按系統(tǒng)給定的過電流保護動作時間，加上斷路器的全開斷時間（含固有分閘時間和滅弧時間）之和，即，對于高速斷路器（如真空斷路器、六氟化硫斷路器），可取，則熱穩(wěn)定校驗數(shù)據(jù)為 6KV側(cè)（主變壓器二次側(cè)）的計算數(shù)據(jù)為電

2、壓，電流，短路電流，短路容量，短路電流沖擊值，熱穩(wěn)定校驗數(shù)據(jù)5.1 高壓側(cè)一次設(shè)備選擇和校驗高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。高壓一次設(shè)備的選擇和校驗可按表5-1所列各項條件進行。表5-1 高壓一次設(shè)備的選擇與校驗條件電氣設(shè)備名稱電壓電流斷流能力短路電流校驗動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度高壓隔離開關(guān)高壓斷路器電流互感器電壓互感器高壓電容器低壓斷路器5.2 高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜是以開關(guān)為主體，將其他各種電器原件按一定的主接線要求組裝為一體的成套電氣設(shè)備。除一次電氣設(shè)備外，還包括控制、測量、保護和調(diào)整等方面的元件和

3、電氣連接、附件、外殼等，有機組合在一起即構(gòu)成開關(guān)柜。開關(guān)柜由于從電力系統(tǒng)實際出發(fā)，考慮了性能參數(shù)的合理配合及電氣設(shè)備的合理布局，因而具有占地面積小、安裝與使用方便、運行安全可靠、適合與工廠大批量生產(chǎn)等特點?？偨祲鹤冸娝鶠?5KV側(cè)和6KV側(cè)，一般設(shè)為戶外形式。所以不采用高壓柜，將各高壓設(shè)備按接線圖連接起來，同時安裝相應(yīng)的避雷設(shè)施。6KV側(cè)的饋出線選用鎧裝型移開中置式交流高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備KYN28A-7.2，作為它的互感器柜、無功補償柜、饋出線柜，安裝在室內(nèi)。該產(chǎn)品是3.612KV三相交流50HZ單母線分段系統(tǒng)的成套配電裝置，主要供發(fā)電廠、輸變電站、賓館大廈、工礦企業(yè)等饋電、及控制、保護、監(jiān)

4、視用。其主要技術(shù)參數(shù)見表5-2。表5-2 KYN28A-12開關(guān)柜技術(shù)參數(shù)：項目單位數(shù)據(jù)額定電壓kv3.6，7.2，12額定絕緣水平lmin工頻耐受電壓kv42雷電沖擊耐受電壓kv75額定頻率Hz50斷路器額定電流A630，1250，1600，2000，2500，3150開關(guān)設(shè)備額定電流A630，1250，1600，2000，2500，31504S額定短時耐受電流（有效值）kA16，20，25，31.5，40額定峰值耐受電流（峰值）kA40，50，63，80，100防護等級外殼為IP4X，隔室間、斷路器室門打開時為IP2X外型尺寸(mm) 寬X深X高：額定電流1250A ：800X1500X2

5、300額定電流1600A ：1000X1500X2300注：柜深1660mm的開關(guān)柜為架空進線方案用5.3 斷路器的選擇與校驗高壓斷路器的功能是，不僅能通斷正常負荷電流，而且能接同和承受一定時間的短路電流，并能在保護裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。高壓斷路器按其采用的滅弧介質(zhì)分，有油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器以及壓縮空氣斷路器、磁吹斷路器等。真空斷路器是指觸頭在高真空中開斷電路的斷路器。它是20世紀50年代發(fā)展起來的一種新型斷路器。真空斷路器所采用的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)是高真空，其真空度一般在之間，具有很高的絕緣強度，有利于電弧的熄滅。真空斷路器在335KV配電網(wǎng)中已得到了廣泛的應(yīng)用，

6、技術(shù)上也趨于成熟。六氟化硫斷路器，是利用SF6氣體作為滅弧和絕緣介質(zhì)的一種斷路器。它和油斷路器比較比較，有下列優(yōu)點：斷流能力強，滅弧速度快，電絕緣性能好，檢修周期（間隔時間）長，適于頻繁操作，而且沒有燃燒爆炸危險。但缺點是價格比較昂貴。高壓斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常狀態(tài)下運行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分斷。斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造型式、開斷電流或開斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。 按額定電壓選擇斷路器的額定電壓，應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓， 即 式中，電網(wǎng)額定電壓/KV；斷路器的額定電壓/KV。 按額

7、定電流選擇斷路器的額定電流應(yīng)不小于回路的持續(xù)工作電流， 即 式中 ，斷路器額定電流/A；回路持續(xù)工作電流/A。 按配電裝置種類選擇裝置的種類指斷路器安裝的場所。裝設(shè)在屋內(nèi)的應(yīng)選屋內(nèi)型，裝設(shè)在屋外的，應(yīng)選屋外型。在設(shè)計時，具體問題要具體分析，根據(jù)上述條件，選用技術(shù)上合理而又經(jīng)濟的斷路器為宜。5.4 變壓器35KV側(cè)斷路器選擇與校驗根據(jù)上述條件，35KV側(cè)選擇LW18-40.5/1600的六氟化硫斷路器，具體校驗如表5-3。 表5-3 LW18-40.5/2000校驗LW18-40.5/2000計算數(shù)據(jù)校驗結(jié)果額定電壓40.5KV35KV合格額定電流 2000A69A合格動穩(wěn)定電流峰值63KA5.

8、43KA合格開斷電流Isc25KA2.13KA合格熱穩(wěn)定校驗合格5.5 變壓器6KV側(cè)斷路器選擇與校驗由于國內(nèi)目前很少有6KV規(guī)格的真空斷路器，國內(nèi)對于6KV等級的斷路器，都是用10kv等級的斷路器直接代替，但是要注意：真空斷路器開斷小電流的能力極強，如果回路的電流很小，其電弧被快速切斷時引起操作過電壓的幾率很高，所以應(yīng)當(dāng)在真空斷路器靠近負載處加裝壓敏電阻。根據(jù)上述條件，變壓器6KV側(cè)選擇ZW1-12/630型真空、戶外斷路器，6KV饋出線選擇ZN3-12D/630型真空、戶內(nèi)斷路器。具體校驗如下表5-4。表5-4 ZW1-12/630的校驗表項目ZN3-12D/630ZW1-12/630條件

9、計算數(shù)據(jù)校驗結(jié)果額定電壓12KV12KV6KV合格額定電流 630A630A386A合格動穩(wěn)定電流峰值50KA31.5KA9.16KA合格開斷電流20KA12.5KA4.98KA合格熱穩(wěn)定校驗合格5.6 電流互感器選擇與校檢測量用電流互感器的準確度級別主要有0.1，0.2，0.5，1，3，5等級。其中測量和計量儀表使用的電流互感器為0.2級，只為電流、電壓測量用的電流互感器允許使用1.0級，對非重要的測量允許使用3.0級。保護用的電流互感器有5P和10P兩級。根據(jù)上述條件和短路電流計算結(jié)果高壓側(cè)選LB-35型，額定電流比為75/5，0.5/10P級。低壓側(cè)先用LZZBJ9-10B型，額定電流比

10、為400/5， 0.5/10P級；饋出線選用LMZJ1-0.5型， 0.5級。所選電流互感器參數(shù)如表5-5。表5-5 電流互感器參數(shù)表型號額定電流比(KA)準確級組合額定輸出（VA）額定短時熱穩(wěn)定電流（KA）額定動穩(wěn)定電流（KA）LB-3575/50.5/10P504.95.5LZZBJ9-10B400/50.5/6P1545112.5 對所選電流互感器進行校驗如表5-6、表5-7。表5-6 35KV側(cè)電流互感器校驗項目LB-35條件項目數(shù)據(jù)結(jié)果35KV35KV合格75A69A合格動穩(wěn)定5.5KA5.43KA合格熱穩(wěn)定4.9²×1=24.01合格表5-7 變壓器6KV側(cè)電流

11、互感器校驗項目LZZBJ9-10B條件項目數(shù)據(jù)結(jié)果10KV6KV合格400A386A合格動穩(wěn)定112KA9.16KA合格熱穩(wěn)定45²×1=2025合格5.7 電壓互感器的選擇1) 兩個單相電壓互感器接成V/V型供儀表、繼電器接于三相三線制電路的各個線電壓，它廣泛應(yīng)用在工廠變配電所的610高壓配電裝置中。2) 三個單相三繞組電壓互感器或一個三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Y0/Y0形，其接成Y0的二次繞組，供電給需線電壓的儀表、繼電器及絕緣監(jiān)視用電壓表。輔助二次繞組接成開口三角形，接電壓繼電器。系統(tǒng)正常運行時，由于三個相電壓對稱，因此開口三角形兩端的電壓接近于零。當(dāng)某一相接地時

12、，開口三角形兩端將出現(xiàn)近100V的零序電壓，使電壓繼電器KV動作，發(fā)出單相接地信號。接線圖如圖5-1。圖5-1 三個電壓互感器接成Y0/Y0/（開口三角）型由于電壓互感器兩側(cè)均裝有熔斷器，故不需要進行短路的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗。根據(jù)上述條件選擇JDJJ-35型、JDZJ-6型電壓互感器。同時，為保護電壓互感器，35KV側(cè)選用RN2-35型限流式熔斷器，6KV側(cè)選用XRNP-7.2型限流式熔斷器。 熔斷器熔體額定電流一般選0.5A。所選電壓互感器型號參數(shù)如表5-8。 表5-8 電壓互感器主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號額定變比準確等級及輸出容量VA最大容量 VA0.513JDJJ-35150250600120

13、0JDZJ-640601503005.8 高壓隔離開關(guān)的選擇高壓隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源，以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。它的結(jié)構(gòu)有如下特點：斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保證人身和設(shè)備安全。但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負荷操作。高壓隔離開關(guān)按安裝地點，分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類。由安裝地點的電壓和最大工作電流，初選高壓隔離開關(guān)規(guī)格為GW5-35/600進行校驗，如表5-9所示。由校驗結(jié)果可知，所選GW5-35/600型隔離開關(guān)是滿足要求的。表5-9 總降壓變電所高壓側(cè)隔離開關(guān)的選擇與校驗序號裝置地點的電氣條件GW5-40.5/630型隔離開關(guān)項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN35kVUN.et40.5kV合格2I3069AIN630A合格3ish(3)5.43kAimax80kA合格4I(3)2timaIt2t31.524=3969 合格5.9 低壓側(cè)隔離開關(guān)選擇由安裝地點的電壓和最大工作電流，還有和相應(yīng)的斷路器相匹配，初選高壓