2×300MW火电厂电气部分毕业设计论文 联系客服

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c. 三相短路电流的计算 等效电抗: 0.0485

计算电抗: 0.0485×=0.342 查汽轮机运算曲线得:

t=0s时, 3.18; t=0.1s时, 2.71; t=0.2s, 2.48; t=2s, 2.25; t=4s, 2.28

因=1.772,所以 3.18×1.772=5.635(KA); 2.71×1.772=4.802(KA); 2.48×1.772=4.395(KA);

2.25×1.772=3.987(KA); 2.28×1.772=4.04(KA)。 取=1.85,则×5.635×1.85=14.743(KA)

由220KV侧短路电流计算可知,三相短路电流大于两相、单相短路电流,所以选择设备时应 使用三相短路电流去整定计算。

第七章 电气设备的选择

7.1 电气设备选择的一般原则及短路校验

一、设备选择的一般原则

1、(1)应力求技术先进,安全适用,经济合理。

(2)应满足正常运行、检修和过电压情况下的要求,并考虑远景发展。 (3)应与整个工程的建设标准协调一致。 (4)选择的导体品种不应太多。

2、选用的电器最高允许工作电压,不得低于该回路最高运行电压。

3、选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流。由于高压开断电器设有持续过载能力,在选择其额定电流时,应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求。

4、验算导体和电器的动稳定、热稳定以及电器开断电流作用的短路电流时,应按具体工作的设计规划容量计算,并考虑电力系统的远景规划。

5、验算导体和电器的短路电流,按下列情况计算:

(1)除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络电流外,元件电阻都应略去不计。 (2)对不带电抗器回路的计算,短路点应选择在正常接线方式短路电流最大的点。 6、导体和电器的动稳定、热稳定以及电器的开断电流按发生短路最严重情况计算。 7、验算裸导体短路热效应应计算时间,应采用主保护动作时间和相应的断路器全分闸时间,继电器的短路热效应计算时间,宜采用后备保护动作时间和相应的断路器全分闸时间。

8、在正常运行时,电气引线的最大作用力不应大于电器端子允许的负载。 二、 按短路条件进行校验

电气设备按最大可能的短路故障(通常为三相短路故障)时的动、热稳定度进行校验。在电力系统中尽管各种电气设备的作用不一样,但选择的要求和条件有诸多是相同的。为保证设备安全、可靠的运行,各种设备均按正常工作的条件下的额定电压和额定电流选择,并按短路故障条件校验其动稳定度和热稳定度。 (1)热稳定校验

校验电气设备的热稳定性,就是校验设备的载流部分在短路电流的作用下,其金属导电部分的温度不应超过最高允许值。如果满足这一条件,则选出的电气设备符合热稳定的要求。

做热稳定校验时,通过电气设备的三相短路电流为依据,工程计算中常用下式校验所选的电气设备是否满足热稳定的要求,即: 式中 ,——三相短路电流周期分量的稳定值(KA);

—— 等值时间(亦称假想时间s);

——制造厂规定在ts内电器的热稳定电流(KA);t为与相对应的时间(s)。

短路计算时间:校验短路热稳定的短路计算时间应为继电保护动作时间top和断路器全开断时间toc之和,即

式中 ,—— 保护动作时间,主要有主保护动作时间和后备保护动作时间,当为主保护动作时间时一般取0.05s;当为后备保护时间时一般取2.5s;

—— 断路器全开断时间(包括固有分闸时间和燃弧时间),如果缺乏断路

器分闸时间数据,对快速及中速动作的断路器,取toc=0.1-0.5s,对低速动作的断路器,取toc=0.2。 (2)动稳定校验

当电气设备中有短路电流通过时,将产生很大的电动力,可能对电气设备产生严

重的破坏作用。因此,各制造厂所生产的电器,都用最大允许的电流的值imax或最大有效值Imax 表示其电动力稳定的程度,它表明电器通过上述电流时,不至因电动力的作用而损害。满足动态稳定的条件为

ish≤ imax或Ish≤ Imax

式中ish及Ish——三相短路时的冲击电流及最大有效值电流。

电气设备的选择除了要满足上述技术数据要求外,尚应根据工程的自然环境(位置、气候条件、化学污染、海拔高度、地震等)、电气主接线、短路电流水平、配电装置的布置及工程建设标准等因素考虑。

7.2电气设备的整定计算

发电机侧回路的最大工作电流:

IMAX =1.05 I N =1.05×11320=11886A

与主变压器所连回路的最大持续工作电流: IMAX =1.05 IN =948.7A

与三绕组变压器所连回路220KV侧的最大持续工作电流:

IMAX =1.05 IN =632.6A

与三绕组变压器所连回路110KV侧的最大持续工作电流:

IMAX =1.05 IN =1807.4A

7.2.1断路器的选择

断路器是在电力系统正常运行和故障情况下用作断开或接通电路中的正常工作电流及开断故障电流的设备。

SF6断路器和真空断路器目前应用广泛,少油断路器因其成本低,结构简单,依然被广泛应用于不需要频繁操作及要求不高的各级高压电网中,压缩空气断路器和多油断路器已基本淘汰。

SF6断路器的特点是:

(1)灭弧能力强,介质强度高,单元灭弧室的工作电压高,开断电流大,时间短;

(2)开断电容电流或电感电流时,无重燃,过电压低; (3)电气寿命长,检修周期长,适于频繁操作; (4)操作率小,机械特性稳定,操作噪音小。 1. 220KV侧断路器的选择 (1)主变压器回路

最大工作持续电流:

IMAX =1.05 IN =948.7A UNs =1.1×220KV=242KV UN UNs

拟选型号为LW2—220(W)系列六氟化硫断路器,参数如表7-1所示:

表7-1 LW2—220(W)系列六氟化硫断路器技术数据

额定工作 最高工作 额定电流(A) 3s 热稳定额定动稳定 固有分闸 时间(S) 额定频率 (HZ) 电压(KV) 电压(KV) 电流(KA) 电流峰值 (KA) 220 252 2500 31.5 80 0.03 50 1) 动稳定校验: IMAX IIM

动稳定电流IMAX=80KA,220KV侧短路冲击电流为IIM =14.743KA 即: IMAX IIM 满足动稳定条件 2) 热稳定校验:

LW2—220(W)系列六氟化硫断路器的固有分闸时间0.03s,全分闸时间为0.15s。 周期分量热效应计算,非周期分量热效应不计,短路电流的热效应: Q?Q?KZI\2?10?I2?I41222?4?0.15?I4?71.46

×3=2976.76 满足热稳定条件。 (2)三绕组变压器回路 最大工作持续电流:

IMAX =1.05 IN =632.6A UNs =1.1×220KV=242KV UN UNs

拟选型号为LW2—220(W)系列六氟化硫断路器

根据额定电流和电压所选型号和动、热稳定校验与主变压器回路基本相同,这里就不再作详细的叙述。 2. 110KV侧断路器的选择

最大工作持续电流: