電氣設(shè)備選擇的一般條件

第六章導(dǎo)體和電氣設(shè)備的原理與選擇§6.1電氣設(shè)備選擇的一般條件

引言盡管電力系統(tǒng)中各種設(shè)備的作用和工作條件并不一樣，具體選擇方法也不完全相同，但對它們的基本要求卻是一致的。電氣設(shè)備要能可靠地工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備設(shè)計時：UN≥UNs。電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓：220kV及以下為1.15UN；330kV及以下為1.1UN。電氣設(shè)備的最高允許電壓為設(shè)備額定電壓的1.1~1.15倍。1.額定電壓一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備設(shè)計時：IN≥Imax。IN是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許電流。Imax為電氣設(shè)備所在回路的最大持續(xù)工作電流。不同回路的計算方法不同，如：發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器回路，Imax=1.05IGN；母聯(lián)斷路器回路的Imax一般可取母線上最大一臺發(fā)電機(jī)或變壓器的Imax；母線分段電抗器的Imax應(yīng)為母線上最大一臺發(fā)電機(jī)跳閘時，保證該段母線負(fù)荷所需的電流，或最大一臺發(fā)電機(jī)額定電流的50%~80%。2.額定電流一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢等級、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等超過一般電氣設(shè)備規(guī)定的使用條件時，應(yīng)采取措施。3.環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備一般非高原型的電氣設(shè)備使用環(huán)境的海拔高度不超過1000m。當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過制造廠家的規(guī)定值時，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，則電氣設(shè)備的最高允許工作電壓應(yīng)修正。當(dāng)最高允許工作電壓不能滿足要求時，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級的產(chǎn)品。3.環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響(1)海拔高度的影響一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備電氣設(shè)備的額定電流是指在基準(zhǔn)環(huán)境溫度下，能允許長期通過的最大工作電流。此時電氣設(shè)備的長期發(fā)熱溫升不超過其允許溫度。在實際運(yùn)行中，周圍環(huán)境溫度直接影響電氣設(shè)備的發(fā)熱溫度，所以當(dāng)環(huán)境溫度不等于電氣設(shè)備的基準(zhǔn)環(huán)境溫度時，其額定電流必須進(jìn)行修正。我國生產(chǎn)的電氣設(shè)備一般使用的額定環(huán)境溫度為+40℃。3.環(huán)境條件對設(shè)備選擇的影響(2)環(huán)境溫度的影響一、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備根據(jù)電氣設(shè)備的裝置地點(diǎn)、使用條件、檢修和運(yùn)行等要求，對電器進(jìn)行種類（屋內(nèi)或屋外）和型式（防污型、防爆型、濕熱型等）的選擇。4.其它選擇二、按短路狀態(tài)校驗1.短路熱穩(wěn)定校驗含義：短路電流通過時，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。條件：短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)It、t

—電氣設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流和時間二、按短路狀態(tài)校驗含義：電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。條件：ies≥ish或Ies≥Ish式中ish、Ish—短路沖擊電流幅值及其有效值；ies、Ies—電氣設(shè)備允許通過的動穩(wěn)定電流幅值及其有效值。2.電動力穩(wěn)定校驗——動穩(wěn)定校驗二、按短路狀態(tài)校驗容量：按本工程設(shè)計最終容量計算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃。接線：采用可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式。短路種類：一般按三相短路驗算，若其他種類短路較三相短路嚴(yán)重時，則應(yīng)按最嚴(yán)重的情況驗算。3.短路電流計算條件二、按短路狀態(tài)校驗計算短路點(diǎn)：同一電壓等級各短路點(diǎn)的短路電流值均相等，但通過各支路的短路電流將隨著短路點(diǎn)的位置不同而不同。在校驗電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時，必須確定電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體處于最嚴(yán)重的短路點(diǎn)，使通過的短路電流校驗值為最大。3.短路電流計算條件二、按短路狀態(tài)校驗短路電流熱效應(yīng)計算時間：4.短路計算時間開斷電流計算時間：燃弧時間繼電保護(hù)動作時間（后備保護(hù)）斷路器全開斷時間斷路器固有分閘時間繼電保護(hù)動作時間（主保護(hù)）斷路器固有分閘時間§2.2發(fā)電廠的電氣部分一、300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分采用發(fā)電機(jī)─變壓器單元接線。由于額定電流很大，采用全連式分相封閉母線。1.電氣主接線一、300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分2.主要電氣設(shè)備發(fā)電機(jī)主變壓器高壓廠用變壓器電壓互感器高壓熔斷器避雷器電流互感器中性點(diǎn)接地變壓器一、300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分采用發(fā)電機(jī)─變壓器單元接線，無發(fā)電機(jī)出口斷路器和隔離開關(guān)。在主變壓器低壓側(cè)引接一臺高壓廠用變壓器，供給廠用電。在發(fā)電機(jī)出口側(cè)，通過高壓熔斷器接三組電壓互感器和一組避雷器。在發(fā)電機(jī)出口側(cè)和中性點(diǎn)側(cè)，每相裝有電流互感器4只。3.接線特點(diǎn)一、300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分高壓廠用變壓器高壓側(cè)每相裝有電流互感器4只。3.接線特點(diǎn)發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)接有中性點(diǎn)接地變壓器。一、300MW發(fā)電機(jī)組電氣部分供電可靠。封閉母線有效地防止了灰塵、潮氣等污穢和外物造成的短路。運(yùn)行安全。母線封閉在外殼內(nèi)，且外殼接地，使工作人員不會觸及帶電導(dǎo)體。由于外殼的屏蔽作用，母線電動力大大減少，而且基本消除了母線周圍鋼構(gòu)件的發(fā)熱。運(yùn)行維護(hù)工作量小。4.封閉母線的優(yōu)點(diǎn)二、60三0M三W發(fā)電三機(jī)組三電氣三部分1.電氣三主接三線采用三發(fā)電三機(jī)─變壓三器單三元接三線。由于三額定三電流三（19三24三5A）很三大，三采用三全連三式分三相封三閉母三線。二、60三0M三W發(fā)電三機(jī)組三電氣三部分發(fā)電三機(jī)主變?nèi)龎浩鞲邏喝龔S用三變壓三器電壓三互感三器電容三器避雷三器電流三互感三器中性三點(diǎn)接三地變?nèi)龎浩?.主要電氣三設(shè)備二、60三0M三W發(fā)電三機(jī)組三電氣三部分采用三發(fā)電三機(jī)─變壓三器單三元接三線，三無發(fā)三電機(jī)三出口三斷路三器和三隔離三開關(guān)三。主變?nèi)龎浩魅捎萌齻€三單相三雙繞三組變?nèi)龎浩魅映扇嗳M，三低壓三側(cè)繞三組接三成三三角形三，高三壓側(cè)三繞組三接成三星形三。在主三變壓三器低三壓側(cè)三引接三一臺三高壓三廠用三變壓三器，三供給三廠用三電。3.接線三特點(diǎn)二、60三0M三W發(fā)電三機(jī)組三電氣三部分在發(fā)三電機(jī)三出口三側(cè)和三中性三點(diǎn)側(cè)三，每三相裝三有電三流互三感器3只。發(fā)電三機(jī)中三性點(diǎn)三接有三中性三點(diǎn)接三地變?nèi)龎浩魅?。高壓三廠用三變壓三器高三壓側(cè)三和低三壓側(cè)三，每三相裝三有電三流互三感器4只。3.接線三特點(diǎn)在發(fā)三電機(jī)三