110kV降压变电所电气部分初步设计 联系客服

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第四章:配电装置及电气设备的配置与选择

一、 高压配电装置的配置

(一)、高压配电装置的设计原则与要求 1、总的原则

高压配电装置的设计必须认真贯彻国家技术经济政策,遵循上级颁布的有关规程、规范及技术规定,并根据电力系统条件,自然环境特点和运行检修,施工方面的要求,合理制定布置方案和使用设备,积极慎重地选用亲布置新设备、新材料、新结构,使配电装置设计不断创新做到技术先进,经济合理运行可靠、维护方便。

火力发电厂及变电所的配置型式选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,因地制宜,节约用地并结合运行检修和安装要求通过技术经济比较予以确定,在确定配电装置形式时,必需满足下列 4 点要求。

A、节约用地

B、运行安全和操作巡视方便。 C、便于检修和安装。

D、节约材料、降低造价。

2、设计要求

A、满足安全净距要求。

B、施工、运行和检修要求。

C、噪声的允许标准及限制措施。

D、静电感应的场强水平和限制措施。 E、电晕条件无线电干扰的特性和控制。

(二)、高压配电装置的配置。

1、35 kV、110 kV配电装置采用屋外普通中型配电装置,其优点是:布

置比较清晰,不易误操作;运行可靠,施工和维修都比较方便;构架高度较低,所用钢材较少,造价低;经过多年实践已积累了丰富的经验。

2、10 kV配电装置,采用单层屋内成套配电装置,即用制造厂成套供应

的高压开关柜,高压开关柜为单列独立式布置、电气主接线为单母线分段接线,共有 12 组出线。

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二、高压断路器的选择

(一)、高压断路器的配置与选择 1、高压断路器的配置

(1)、110kV侧由于采用外桥式接线,故选用三台断路器。

(2)、35 kV、110 kV侧的变压器至每一条母线均分别安装一台断路器;母线分段也各安装一台断路器。

(3)、35 kV、110 kV侧每条出线均安装一台断路器。

2、高压断路器按下列条件进行选择和校验

(1)、选择高压断路器的类型,按目前我国断路器的生产情况,少油断路器的构造简单、价格便宜、维护工作量少,6 —220kV一般选用少油断路器。

(2)、根据安装地点选择户外式或户内式。

(3)、断路器的额定电压不少于装设电所所在电网的额定电压。 (4)、断路器的额定电流不少于通过断路器的最大持续电流。

(5)、校核断路器的断流能力,一般可按断路器的额定开断电流大于或等于断路器触头刚分开时实际开断的短路电流周期分量有效值来进行选择,当断路器的额定开断电流比系统的短路电流大得多的时,为了简化计算也可用次暂态短路电流进行选择。

(6)、按短路关合电流选择,应满足条件是:断路器额定关合电流不少于短路冲击电流ish ,一般断路器的额定关合电流等于动稳定电流。

(7)、动稳定校验应满足的条件是:短路冲击电流应小于断路器的动稳定电流,一般在产品目录是给出的极限过电流峰值。

(8)、热稳定校验应满足的条件是:短路的热效应小于断路器在 tK 时间内的允许热效应。

(9)、根据对断路器操作控制要求、选择与断路器配用的操作机构。 按上述原则选择和校验断路器

(二)、110kV侧断路器的选择

1、该回路为 110 kV电压等级,故可选用少油断路器。 2、断路器安装在户外,故选户外式断路器。

3、回路额定电压Ue≥110kV的断路器,且断路器的额定电流不得小于通过断路器的最大持续电流 ImaX=1.05×

48.123?115=0.253(kA)

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4、为方便运行管理及维护,选取3台110kV少油断路器为同一型号产品,初选为SW3-110G少油断路器,其主要技术参数如下:

自动重5、

最高 额定 额定 额定 动稳 4S热稳 名闸无固有分合闸 对所选工作 开断 型号 电压 电流 定电流 定电流 电流间闸时间 时间 的断路电压 电流 隔时间 kV A kA kA S S 器进行kV kV S 校验

Sw3-110G 110 1200 126 15.8 41 15.8 0.5 0.07 0.43 (

1)断流能力校验

因为三相短路电流大于两相短路电流,所以选三相短路电流进行校验,断路器的额定开断电流比系统短路电流大得多,可用次暂态短,选择断路器短路电流时应考虑在断路器两侧发生短路时通过断路器的短路电流,选较大者进行校验。由短路电流计算可知,系统提供的短路电流较大,故选I =5.23kA进行校验。

所选断路器的额定开断电流 I。= 15.8kA> I =5.23kA,则断流能力满足要求。

(2)短路关合电流的校验

所选断路器的额定关合电流,即动稳定电流为 41kA,流过断路器的冲击电流为13.34kA,则短路关合电流满足要求,因为其动稳定的校验参数与关合电流参数一样,因而动稳定也满足要求。

(3)热稳定校验

设后备保护动作时间 1.9s,所选断路器的固有分闸时间 0.07s,选择熄弧时间 t =0.03S。则短路持续时间 t =1.9+0.07+0.03 =2s。

因为电源为无限大容量,非周期分量因短路持续时间大于1s而忽略不计,则 短路热效应 Qk = I”2t =5.232×2=54.71kA2.s

允许热效应 Ir2t = 15.82× 4 = 998.56kA2.s Ir2t>Qk 热稳定满足要求。

以上各参数经校验均满足要求,故选用SW3- 110G 型少油断路器。 (4)断路器配用CD5-XG型电磁操作机构。

(三)、 35kV侧断路器的选择

1、该回路为 35 kV电压等级,故可选用少油断路器 2、断路器安装在户外,故选用户外式断路器

3、回路电压35 kV,因此选用额定电压Ue≥35kV的断路器,且其额定电流

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大于通过断路器的最大持续电流 Imax=1.05×30890=506.12(A)

3?374、为方便运行管理及维护,选同一型号产品,初选SW2—35 II /1500型沙油断路器其参数如下:

型号 4S热固有极限通过电流 额定 额定 最大工额定开极限开额定断流稳定分闸电压 电流 作电压 断电流 断电流 容量kVA 电流 时间 有效值 峰值 kV A kV kA kA s 24.8 24.8 1500 36.6 63.4 24.8 0.06 SW2—35II/1500 35 1500 40.5 5、对所选的断路器进行校验

(1)断流能力的校核

流过断路器的短路电流 IK =4.173+1.076=5.249 kA。所选断路器的额定开断电流 I =24.8kV > IK,即断路器的断流能力满足要求。

(2)动稳定校验

所选断路器的动稳定电流等于极限通过电流峰值idw=63.4kA,流过断路器的冲击电流ish=10.641+2.744=13.385kA<idw,则动稳定满足要求。

(3)热稳定校验

设后备保护动作时间 1.9s,所选断路器的固有分闸时间 0.06s,选择熄弧时间 t =0.03s。则短路持续时间 t =1.9+0.06+0.03 =1.99s。

以前述的方法算得 Qz=5.2492×1.99=59.204 kA2s

因为短路持续时间1s,非周期分量忽略不计, 即Qk=Qz=54.83 kA2s 允许热效应Ir2t=24.82×4=2460.16kA2s>Qk 所以热稳定满足要求。 从以上校验可知断路器满足使用要求,故确定选用 SW2—35 II/1500型少油断路器。

(4)断路器配用CD3—XG II 型弹簧操作机构。

(四)、10 kV侧断路器的选择

1、该回路为 10kV 电压等级,故可选用少油断路器。 2、该断路器安装在户内,故选用户内式断路器。

3、回路额定电压为 10kV,因此必须选择额定电压 Ue ≥ 10 kV的断路器,且其额定电流不小于流过断路器的最大持续电流 Imax=1.05×

171703?10.5=991.34

(A)

4、初选 SN10-10 III/2000-40 少油断路器,主要数据如下:

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