工厂供电课程设计(5)

2025-08-08

短路发生在发电厂高压侧母线时,取Kim =1.85

110KV侧: INcl≥Ish=1.414×1.85×I\×1.85×20.1=52.59KA 220KV侧: INcl≥Ish=1.414×1.85×I\×1.85×36.51=95.52KA (5)热稳定校验

短路电流通过电器时,电器各部分的温度应不超过允许值.满足热稳定的条件为It2t≥Qk;式中Qk为短路电流产生的热效应,It、t分别为电器允许通过的热稳定电流和时间。

检验式为:It2t≥Qk 取tk=4s。

①110KV侧: I\

QK=I\k=20.1×20.1×4=1616.04(KA)2·S Qr=It2tk=40×40×4=6400(KA)2·S ②220KV侧: I\

QK=I\k=36.51×36.51×4=5331.92(KA)2·S Qr=It2tk=40×40×3=4800(KA)2·S (6)动稳定校验

电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力,亦称动稳定。满足动稳定的条件为ies≥ish,Ies≥Ish;式中ish、Ish分别为短路冲击电流幅值和有效值,ies、Ies分别为电器允许的动稳定电流的幅值和有效值。

ies≥ish

110KV侧: ies =100KA≥52.59KA 220KV侧: ies =100KA≥95.52KA 器件选择结果记入表5.1和表5.2

表5.1 110 KV侧的断路器选择 110KV侧 UNs Imax I\Ish Qk Ish 计算值 110KV 2.04KA、0,18KA 20.1KA 52.59K 1616.04(KA)·s 52.59KA 2项目 UN IN INbr INcl Itt Ies 2 LW36-110(P) 110KV/126KV 3.15KA 40KA 100KA 6400(KA)·s 100KA 2

表5.2 220 KV侧的断路器选择

220KV侧 UNs Imax I\Ish Qk Ish 计算值 220KV 1.02KA、0.171KA 36.51KA 95.52KA 5331.92(KA)·s 95.52KA 2项目 UN IN INbr INcl Itt ies 2SW2-220IV 220KV/252KV 2.5KA 40KA 100KA 6400(KA)·s 100KA 2

5.3高压隔离开关的选择(QS)

隔离开关是电力系统中应用最多的一种高压电器,它的主要功能是:建立明显的绝缘间隙,保证线路或电气设备修理时人身安全;转换线路、增加线路连接的灵活性,电网运行情况下,为了保证检修工作电安全进行,除了使工作点与带电部分隔离外,还必须采取检修接地措施防止意外带电。为此,要求在高压配电装置的母线侧和线路侧装设带专门接地刀闸的隔离开关,以便在检修母线或线路断路器时,使之可靠接地。这种带接地刀闸的隔离开关的工作方式为:正常运行时,主刀闸闭合,接地刀闸断开;检修时,主刀闸断开,接地刀闸闭合。这种工作方式由操作机构之间具有机械闭锁的装置来实现。

原则:①Imax≥1.05IN

②UN≥UNS

(1)额定电压的选择

高压断路器的额定电压不低于安装处电网额定电压,即UN≥UNS。

(2)额定电流的选择 ①110KV侧: 最大工作持续电流:

Imax=1.05×370/(1.732 ×110)=2.04KA≥1.05IN

UN≥UNS

拟选型号为GW5—110D系列隔离开关 ②220KV侧:

Imax=1.05×370/(1.732 ×220)=1.02KA≥1.05IN UN≥NNS

拟选型号为GW4—220 D系列隔离开关

(3)热稳定校验

短路电流通过电器时,电器各部分的温度应不超过允许值.满足热稳定的条件为It2t≥Qk;式中Qk为短路电流产生的热效应,It、t分别为电器允许通过的热稳定电流和时间。

检验式为:It2t≥Qk 取tk=4s。

①110KV侧: I\

QK=I\2tk=20.1×20.1×4=1616.04(KA)2·S Qr=It2tk=31.5×31.5×4=3969(KA)2·S ②220KV侧: I\

QK=I\2tk=36.51×36.51×4=5331.92(KA)2·S Qr=It2tk=40×40×4=6400(KA)2·S (6)动稳定校验

电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力,亦称动稳定。满足动稳定的条件为ies≥ish,Ies≥Ish;式中ish、Ish分别为短路冲击电流幅值和有效值,ies、Ies分别为电器允许的动稳定电流的幅值和有效值。

ies≥ish

110KV侧: ies =80KA≥ish=52.59KA 220KV侧: ies =100KA≥ish=95.52KA 器件选择结果记入表5.3和表5.4

表5.3 110 KV侧的隔离开关选择

110KV侧 UNs Imax I\Qk Ish 计算值 110KV 2.04KA 20.1KA 1616.04(KA)·s 52.59KA 2项目 UN IN It Ittk Ies 2GW5—110D 110KV/126KV 2.0KA 40KA 3969(KA)·s 80KA 2

表5.4 220 KV侧的断路器选择 220KV侧 UNs Imax I\Qk 计算值 220KV 1.02KA 36.51KA 5331.92(KA)·s

2项目 UN IN INbr Ittk 2GW4—220D 220KV/252KV 1.0KA 40KA 6400(KA)·s 2

Ish 95.52KA ies 100KA

5.4电流互感器的选择(TA)

(1)电流互感器的选择和配置应按下列条件:

①型式:电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6~20KV屋内配电装置,可采用瓷绝缘结构和树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35KV及以上配电装置,一般采用油浸式瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器。有条件时,应尽量采用套管式电流互感器。

②一次回路电压:UNS≤UN? ③一次回路电流:IN1 ≥Imax ④动稳定:ish≤2IN1Kes

式中,Kes是电流互感器动稳定倍数,等于电流互感器极限值,过电流峰值ies与一次绕组额定电流Im峰值之比,即Kes=ies/2IN1

⑤热稳定:Qk≤(IN1Kt)2 (2)110KV侧电流互感器的选择 ①一次回路电压:UNS=110≤UN ②IN1≥Imax?SN3704???2.590KA Vav110?33由此可得,初选LVQB6-110户外独立式电流互感器,其参数如表5.5

表5.5 电流互感器技术参数

额定电流比 2×2000/5 准确级次 0.5 1S热稳定倍数 Kt=12.5 动稳定倍数 Kes=31.25 ③动稳定校验:ish≤2IN1Kes

2IN1Kes=2×4.0×31.25=176.78KA≥ish=52.59KA满足要求;

④热稳定校验:(IN1Kt)2≥Qk

QK=I\2tk=20.1×20.1×1=404.01(KA)2·S

(IN1Kt)2=(4.0×12.5) 2=2500(KA)2·S≥QK=20.1×20.1×1=404.01(KA)2·S

满足热稳定性要求。

综上所述,所选的电流互感器LVQB6-110满足动热稳定性要求。器件选择结果记入表5.6

表5.6 110 KV侧的电流互感器选择

110KV侧 UNs Imax I\Qk Ish 计算值 110KV 2.590KA 20.1KA 404.01(KA)·s 52.59KA 2项目 UN IN1 IN1 (IN1Kt) 2LVQB6-110 110KV 2×1.5KA 2×1.5KA 2500(KA)·s 176.78KA 22IN1Kes (3)220KV侧电流互感器的选择 ①一次回路电压:UNS=110≤UN ②IN1 ≥Imax?SN3704???1.295KA Vav220?33由此可得,初选LVQBT-220户外独立式电流互感器,其参数如表5.7

表5.7 电流互感器技术参数

额定电流比 2500/5 准确级次 0.5 1S热稳定倍数 Kt=20 动稳定倍数 Kes=50 ③动稳定校验:ish≤2IN1Kes

2IN1Kes=2×2.5×50=176.78KA≥ish=95.52KA满足要求;

④热稳定校验:(IN1Kt)2≥Qk

QK=I\2tk=36.51×36.51×1=1332.98(KA)2·S

(IN1Kt)=(2.5×20)=2500(KA)·S≥QK=36.51×36.51×1=1332.98(KA)·S 满足热稳定性要求。

综上所述,所选的电流互感器LVQBT-220满足动热稳定性要求。器件选择结果记入表5.8

表5.8 220KV侧的电流互感器选择

110KV侧 UNs Imax 计算值 110KV 1.295KA

2

2

2

2

项目 UN IN1 LGB-220 110KV 2.0KA


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