10kV开闭所电气部分初步设计 第5页

10kV开闭所电气部分初步设计 第5页

X₂^*=（0.10×5）Ω×100MVA/（10.5kV）²=0.45
（3）求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量
    1）总电抗标幺值
              X^*_Σ(K-1) = X₁^*＋X₂^* =0.33+0.45=0.78
    2）三相短路电流周期分量有效值
              I^（3）_k-2=I_d2/X^*_∑（k-2）=5.50kA / 0.78= 7.05kA
    3）其他三相短路电流
              I"⁽³⁾=I⁽³⁾_∞=I⁽³⁾ _k-1=7.05kA

i⁽³⁾_sh=2.55 I"⁽³⁾=2.55×7.05kA=17.98kA

I⁽³⁾ _sh =1.51 I"⁽³⁾=1.51×7.05kA=10.64kA

4）三相短路容量

S⁽³⁾ _k-1=S _d/ X^*_∑（k-1）=100MVA/0.78=128.21MVA

                       表4-2甲站最小运行方式下短路计算结果

 表4-3甲站最大运行方式下短路计算结果

表4-4乙站最小运行方式下短路计算结果

表4-5乙站最大运行方式下短路计算结果

5电气设备选择与校验

    供电系统的电气设备主要有断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电抗器、互感器、母线装置及成套配电设备等。电气设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。

　　电气设备按在正常条件下工作进行选择，就是要考虑电气装置所处的位置，环境温度，海拔高度以及有无防尘防火防剥等的要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率的要求。

    电气设备按在短路故障条件下工作进行选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。对熔断器及装有熔断器的电压互感器，不必进行动稳定度和热稳定度的校验；对电力电缆，由于机械强度足够，所以也不必要进行短路动稳定度和热稳定度校验。

(1)动稳定校验条件：

i_max≥i⁽³⁾_sh                                       

或             I_max≥I⁽³⁾_sh                           

式中i_max，I_max--开关的极限通过电流（动稳定电流）峰值和有效值（单位为kA）；i⁽³⁾_sh  ，I⁽³⁾_sh --开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值（单位为kA）。

(2)热稳定校验条件：

I_t²t≥I⁽³⁾_∞²t_ima                         

式中 I_t--开关的热稳定电流有效值（单位为kA）；

t--开关的热稳定试验时间（单位为s）；

I⁽³⁾_∞--开关所在处的三相短路稳态电流（单位为kA）；

t_ima --短路发热假想时间（单位为s）。

短路发热假想时间tima一般按下式计算：

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式中t_k--短路持续时间，用电路主保护动作时间加对应的断路器全分闸时间。

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5.1高压配电所电气设备的选择

    本设计在成套设备的选用时高压侧采用KYN28-12系列的高压配电柜, KYN28-12型户内金属铠装移开式开关柜，系3.6～12kV三相交流50Hz单母线及单母线分段系统的成套配电装置，主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业单位配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等。实行控制保护、监测之用，本开关设备满足IEC298、GB3906及DL\T404等标准要求。具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分、误合断路器、防止接地开关处于闭合位置时关合断路器，防止误入带电间隔、防止在带电时误合接地开关的联锁功能，既可配用ABB公司的VD4断路器，又可配用国产VS1真空断路器，实为一种性能优越的配电装置.一次主要设备选择如表5-1。

                     表 5-1    一次主要设备选择

5.2高压配电所电气设备的校验

高压一次设备的选择校验项目和条件如表5-2所示。

表5-2 高压电器的选择校验项目和条件

注：表中“√”表示必须校验，“－”表示不要校验;

(1)高压断路器的选择与校验

    高压断路器是高压供配电系统中最重要的电气开关设备，正常时能接通和分断电路中的负荷电流，当电路中发生故障时，可由继电保护装置驱动高压断路器迅速切断故障电流。高压断路器的选择首先按正常使用条件初选一个型号，即：

①断路器的额定电压不得小于其工作电压；

②断路器的额定电流不得小于其计算电流；

③动稳定校验 ≥ ；

④热稳定校验 ≥ 。

在本设计中，根据总的计算电流 ＝106.81A，可初选VS1-12/630型进行校验，见表5-3。

表5-3  高压断路器的选择校验表

(2)高压隔离开关的选择与校验

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表5-4　 GN30-12/630高压隔离开关的选择校验表

(3)高压熔断器的选择与校验

   在本设计中，高压侧熔断器是用于保护电压互感器的。一般的,选择高压熔断器熔体电流应取线路计算电流的1.1～1.3倍；考虑到变压器的正常过负荷电流、励磁涌流及低压侧电动机自起动引起的尖峰电流等因素，一般取一次侧额定电流的1.5～2倍。

因此，可初选XRNT3-10/125型进行校验，满足条件校验合格。

(4)电流互感器的选择与校验

    电流互感器在电路中主要用于测量、计算和各种继电保护等，其选择的要求首先按正常工作条件和使用地点、环境来选。按要求初选LZZJB6-10电流互感器，如表5-5。校验条件为：

①电流互感器的额定电压不低于装设地点电路的额定电压;

②电流互感器的额定一次电流不小于电路的计算电流，而其额定二次电流一般为5A；若图片无法显示请联系QQ752018766

③动稳定度校验： ≥ ；

④热稳定度校验： ≥ 。

                表5-5 LZZJB6-10电流互感器的选择校验表

（5）电压互感器的选择与校验   

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5.3　导线和电缆截面的选择与校验

    对10kV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，再校验其电压损失、机械强度、短路热稳定等条件。

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