_____冶金配件生产厂变电所供配电设计

_____冶金配件生产厂变电所供配电设计内容摘要：

 选择有足够 动 稳定度和热稳定度的电 气设备，例如断路器、互感器、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。 这里包括计算冲击电流以校验设备的 电 动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算制定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。  为了合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算与分析。 在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流在网络中的分布情况。 有时 还 要 知道系统中某些节点的电压值。  在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确定是否需 要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。  进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容。 要对系统进行短路计算，必须先要求出变压器和输电线路的电抗值，所以先要选择线路的材料。 车辆与动力工程学院课程设计说明书 11 167。 短路计算 短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则：  正常工作时，三相系统对称运行。  所有电源的电动势相位角相同。  短路发生在短路电流为最大值的瞬间。  不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。  元件的计算数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。  输电线路的电容略去 不计。 绘制计算电路 如图 所示： 图 系统等值电路 根据原始资料，我们应该分别计算系统最大运行方式即 =500MVA和最小运行方式 =275MVA 时的短路电流。 而对于短路点 d3，由于系统中的变压器不相同，而变压器的阻抗分别为 和 5，所以下面的计算中6kV 变压器短路点会分两种情况 d3 和 d3’。 经计算可得短路电流归纳在下面 2 个表中。 表 500MVA 短路计算表 短路计算点 三相短路电流 /kA Ik(3) I”(3) I∞(3) Ish(3) d—1 d—2 d—3 车辆与动力工程学院课程设计说明书 12 d—3’ 表 275MVA 短路计算表 短路计算点 三相短路电流 /kA Ik(3) I”(3) I∞(3) Ish(3) d—1 d—2 d—3 d—3’ 20 车辆与动力工程学院课程设计说明书 13 第 四 章 电气 设备选择 167。 电气 设备选择与校验的条件与项目 为了保证一次设备安全可靠地运行，必须按下列条件选择和校验： 按正常工作条件包括电压、电流、频率及开断电流等选择。 按短路条件包括动稳定和热稳定进行校验。 考虑电气设备运行的环境条件如温度、湿度、 海拔 高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。 按各类设备的不同特点和要求如短路器的操作性能、互感器的二次 负荷 和准确度级等进行选择。 167。 设备选择 167。 断路器的选择 断路器形式的选择，除需满足各 项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运行维护，并经技术经济比较后才能确定。 根据当前我国生产制造情况，电压 6～ 200kV 的电网一般选用少油断路器 ；电压 110～ 330kV 的电网，当少油短路器技术条件不能满足要求时，可选用六氟化硫或空气断路器；大容量机组采用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。 断路器选择的具体技术要求如下： （ 1） 电压： ()gNUU系统工作电压 () （ 2） 电流： . m a xII最大持续工作电流 () 车辆与动力工程学院课程设计说明书 14 （ 3） 开断电流： ..()d t kd d t kdI I S S或 () .dtI —断路器实际开断时间 t 秒的短路电流周期分量。 .dtS —断路器 t 秒的开断容量。 kdI —断路器的额定 开断电流。 kdS —断路器额定开断容量。 （ 4） 动稳定： maxchii () maxi —断路器极限通过电流峰值。 chi —三相短路电流冲击值。 （ 5） 热稳定： 22dz tI t I t  () I —稳态三相短路电流。 dzt —短路电流发热等值时间。 tI —断路器 t 秒而稳定电流。 各电压等级断路器的选择 ： 35kV 等级变压器高压侧选择少油断路器 SW335。 电压： 35 35kV kV 电流： 88 603AA 断流能力： kA 动稳定度： 17kA kA 热稳定度： 222 .1 2 8 .8 2dzI t kV    226 .6 4 1 7 4tI t kV   22dz tI t I t  满足要求 6kV 等级变压器低压侧与出线选择少油短路器 SN10—10Ⅱ。 电压： 6 10kV kV 电流： 512 1000AA 车辆与动力工程学院课程设计说明书 15 断流能力： kA 动稳定度： 80kA kA 热稳定度： 226 .9 4 1 .5 7 2 .2 5dzI t kV    223 1 .5 2 1 9 8 4 .5tI t kV   22dz tI t I t  满足要求 380V 等级选择低压断路 器 DW15—1500/3D。 电压 ： 380 380V kV 电流： 1124 1500AA 断流能力： 40kA kA 380V 低压短路器不需要考虑动稳定和热稳定，所以满足。 167。 隔离开关的选择 负荷开关型式的选择，其技术条件与断路器相同 ，但由于其主要是用来接通和断开正常工作电流，而不能断开短路电流，所以不校验短路开断能力。 隔离开关型式 的选择，应该根据配电装置的 布置 特点和使用要求等因素，进行综合的技术经济比较然后确定。 （ 1） 电压： ()gNUU系统工作电压 () （ 2） 电流： . m a xII最大持续工作电流 () （ 3） 动稳定： maxchii () maxi —断路 器极限通过电流峰值。 chi —三相短路电流冲击值。 （ 4） 热稳定： 22dz tI t I t  () I —稳态三相短路电流。 dzt —短路电流发热等值时间。 tI —断路器 t 秒而稳定电流。 车辆与动力工程学院课程设计说明书 16 各电压等级隔离开关的选择 ： 35kV 等级：变压器高压侧选择隔离开关 GW4—35T。 电压： 35 35kV kV 电流： 88 630AA 动稳定度： 50kA kA 热稳定度： 222 .1 2 8 .8 2dzI t kV    2 t kV 22dz tI t I t  满足要求。 6kV 等 级：变压器低压侧选择隔离开关 GN19—10/1000。 电压： 66kV kV 电流： 512 1000AA 动稳定度： 80kA kA 热稳定度： 226 .9 4 1 .5 7 2 .2 5dzI t kV    223 1 .5 4 1 5 .8tI t kV   22dz tI t I t  满足要求。 380V 等级隔离开关选择为 HD13—1500/30。 电压： 380 380VV 电流： 1124 1500AA 低压隔离开关不需要考虑动稳定和热稳定，所以满足 要求。 167。 高压熔断器选择 熔断器的形式可根据安装地点、使用要求选用。 高压熔断器熔体在满足可靠性和下一段保护选择性的前提下，当在本段保护范围内发生短路时，应能在最短时间内切断故障，以防止熔断时间过长而加剧被保护电器的损坏。 （ 1） 电压： ()gNUU系统工作电压 () 限流式高压熔断器不宜使用在工作低于其额定电网中，以免因过电压使电网中的电器损坏，故应该 gNUU。 车辆与动力工程学院课程设计说明书 17 （ 2） 电流： .m ax 2 1g f N f NI I I () 2fNI —熔体的额定电流。 1fNI —熔断器的额定电流。 （ 3） 断流容量 ： ( )ch kdI I I或 () chI —三相短路冲击电流的有效值。 kdI —熔断器的开断电流。 各电压等级高压熔断器的选择 ： 35kV 等级：变压器高压侧选择高压熔断器 RW1035/。 电压： 35 35kV kV 电流 ：由于高压熔断器是接在电压互感器上，最大工作电流非常小，因此满足要求。 断流容量： kA 2020 6635 3kdI kA ch kdII 满足 要求。 6kV 等级：变压器低压侧选择高压熔断器 RN1—6。 电压： 66kV kV 电流：由于高压熔断器是接在电压互感器上，最大工作电流非常小，因此满足要求。 断流容量： kA 200 1 9 2 .50 .6 3kdI kA ch kdII 满足 要求。 167。 电压互感器的选择 （ 1） 电压互感器的选择和配置应按以下条件： 车辆与动力工程学院课程设计说明书 18  6—20kV 屋内配电装置，一 般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘接共的电压互感器。  35—110kV 配电装置，一般采用油浸绝缘结构的电压互感器。  220kV 及以上配电装置，当容量和准确度等级满足要求时，一般采用容式电压互感器。  在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器组。 （ 2） 一次电压 1U ： U U () NU 为电压互感器额定一次线电压 ， 和 是允许的一次电压的波动范围，即为 10%NU。 （ 3） 准确等级：电压互感器应在那一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表和继电器和自动装置等设备对准确等级的要求确定。 各电压等级电压互感器的选择 ： 35kV 等级：变压器高压侧选择油浸式电压互感器 JDJ2—35。 根据环境要求和上述条件应选择油浸式电压互感器 电压： 35kV 满足要求 准确等级：准确等级为 级。 6kV 等级：变压器低压侧选择 JDZX8—6 环氧树脂全封闭浇注电压互感器 根据环境要求和上述条件应选择油浸式电压互感器 ： 电压： 6kV 满足要求。 准确等级：准确等级为 级。 167。 电流互感器的选择 车辆与动力工程学院课程设计说明书 19 （ 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，可采用次绝缘技工或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。 对于 35kV 及以上配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘接共的独立式电流互感器。 一般尽量采用套管式电流互感器。 （ 2） 一次回路电压： gNUU () gU 为电流互感器安装处一次回路工作电压， NU 为电流互感器额定电压。 （ 3） 一次回路电流： .maxgNII () .maxgI 为电流互感器安装处的一次回路最大工作电流， NI 为电流互感器原边额定电流。 （ 4） 准确等级：电流互感器准确等级的确定与电压互感器相同。 （ 5） 动稳定：内部动稳定 12ch N dwi I K () 式中 dwK 电流互感器动稳定倍数，它等于电流互感器极限通过电流峰值dwi 与一次绕组额定电流 1NI 峰值之比。 （ 6） 热稳定： 221()dz N tI t I K    () tK 为电流互感器的 1 秒钟热稳定倍数。 各电压等级电流互感器的选择 ： 35kV 等级：变压器高压侧选择 LZZB8—35（ D） 电流互感器。 电压： 35 35kV kV 电流： 88 200AA 动稳定度： 79kA kA 热稳定度： 222 .1 2 8 .8 2dzI t kV    223 1 .5 1 9 9 2 .2 5tI t kV   22dz tI t I t  满足要求。 6kV 等级：变压器低压侧与出线选择 LZZQB6—6/1000。 电压： 66kV kV 车辆与动力工程学院课程设计说明书 20 电流： 512 1000AA 动稳定度： 110kA kA 热稳定度： 226. 94 2 96 .3 3dzI t kV   。