供用电技术专业论文

供用电技术专业论文内容摘要：

安装使用场所 可选择的主要型式 需注意的技术特点 0kV 六氟化硫断路器 允许值，开断无重燃，有时断路器的两侧为互不联系的电源 空气断路器 ３ .关于开关能力的几个问题 在校核断路器的断流能力时，应用开断电流代替断流容量。 一般取断路器实际开断时间的短路电流作为校验条件。 ４ .机械荷载 断路器接线端子允许的水平机械荷载列于下表。 断路器接线端子允许的水平机械荷载 额定电压（ kV） 10 及以下 35－ 63 110 220330 接线端子水平机械拉力（ N） 250 500 750 1000 第 三 节 隔离开关的选择及说明 １ .配置 ： （１ ）隔离开关的配置： ① 接在发电机、变压器引出线或中性点上的避雷器可不装设隔离开关。 ② 接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。 ③ 断路器的两侧均应配置隔离开关，以便在断路器检修时隔离电源。 ④ 中性点直接接地的普通型变压器均应通过隔离开关接地。 （２ ）接地刀闸的配置： ① 为保证电器和母线的检修安全， 35kV及以上每段母线根据长度宜装设 12组接地刀闸，两组接地刀闸间的距离应尽量保持适中。 母线的接地刀闸宜装设在母线电压互感器的隔离开关上和母线隔离开关上，也可装于其他回路母线隔离开关的基座上。 必 要时可设置独立式母线接地器。 ② 63kV 及以上配电装置的断路器两侧隔离开关和线路隔离开关的线路侧宜配置接地刀闸。 ③ 旁路母线一般装设一组接地刀闸，设在旁路回路隔离开关的旁路母线侧。 ④ 63kV 及以上主变压器进线隔离开关的主变压器侧宜装设一组接地刀闸。 ２ .选择 （１ ）参数选择 隔离开关及其操作机构应按表中所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。 隔离开关参数选择 项目 参数 技术条件 正常工作条件 电压、电流、频率、机械荷载 短路稳定性 动稳定电流、热稳定电流和持续时间 承受过电压能力 对地 和端口间的绝缘水平、泄漏比距 110kV 变电所电气一次部分初步设计 15 项目 参数 操作性能 分合小电流、旁路电流和母线环流、单柱式隔离开关的接触区、操作机构 环境条件 环境 环境温度、最大风速、覆冰厚度、相对湿度、污秽、海拔高度、地震烈度 环境保护 电磁干扰 （２ ）型式选择 隔离开关的型式，应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素，进行综合技术经济比较后确定。 （３ ）操作机构选择 ① 屋内式 8000A 以下隔离开关一般采用手动操作机构； 8000A 及以上，宜采用电动机构。 ② 屋外式 220kV 及以下隔离开关和接地刀闸一般采用手动操作机构； （４ ）机械荷载 机械荷载应考虑母线（或引下线）的自重、张力、风力和冰雪等施加于接线端的最大水平静拉力。 当引下线采用软导线时，接线端机械荷载不需再计入短路电流产生的电动力。 但对采用硬导体分裂导线或扩径空心导线的设备间连线，则应考虑短路电动力。 （５ ）关于开断小电流 选用的隔离开关应具有一定的切合电感、电容性小电流的能力，并应能可靠切断断路器的旁路电流及母线环流。 （６ ）关于接地刀 ① 为保证电器和母线的检修安全，每段母线上宜装设 12组接地闸刀， 63kV及以上断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧，宜配置接地闸刀。 应尽量 选用一侧或两侧带接地闸刀的隔离开关。 安装单柱隔离开关时，一般在主母线侧需配以单独的接地器。 ② 对于 35kV 及以上隔离开关的接地闸刀，应根据其安装处的短路电流进行动、热稳定校验。 接地闸刀允许通过的热稳定电流，不一定与主闸刀的额定热稳定电流相同。 第 四 节 母线的选择及说明 1． 硬导体的选择 （１ ）导体选型 载流导体一般使用铝或铝合金材料。 纯铝的成型导体一般为矩形、槽形和管形。 由于纯铝的管形导体强度稍低， 110kV 及以上配电装置敞露布置时不宜采用。 铝合金导体有铝锰合金和铝镁合金两种，形状均为管形。 铝锰合金导 体载流量大，但强度较差，采用一定的补强措施后可广泛使用；铝镁合金导体机械强度大，但载流量小，主要缺点是焊接困难，因此使用受到限制。 （２ ）导体型式及适用范围 导体形状应满足的要求 110kV 变电所电气一次部分初步设计 16 导体除满足工作电流、机械强度和电晕要求外，导体形状还应满足下列要求： ① 电流分布均匀（即集肤效应系数尽可能低） ② 机械强度高 ③ 散热良好（与导体放置方式和形状有关） ④ 有利于提高电晕起始电压 ⑤ 安装、检修简单，连接方便。 常用导体形式 我国目前常用的硬导体型式有矩形、槽形和管形等。 ① 矩形导体 单片矩形导体具有集肤效应系数小、散热 条件好、安装简单、连接方便等优点，一般适用于工作电流≤ 2020A 的回路中。 多片矩形导体集肤效应系数比单片导体的大，所以附加损耗增大。 因此载流量不是随导体片数增加而成倍增加的，尤其是每相超过三片以上时，导体的集肤效应系数显著增大。 在工程实用中多片矩形导体适用于工作电流 I≤ 4000A 的回路中。 当工作电流为 4000A 以上时，导体则应选用有利于交流电流分布的槽形或圆管形的成型导体。 ② 槽形导体 槽形导体的电流分布比较均匀，与同截面的矩形导体相比，其优点是散热条件好、机械强度高、安装也比较方便。 尤其是在垂直方向开有 通风孔的双槽形导体比不开孔的方管形导体的载流能力约大 9%10%；比同截面的矩形导体载流能力约大 35%。 因此在回路持续工作电流为 4000A8000A 时，一般可选用双槽形导体，大于上述电流值时，由于回引起钢结构严重发热，故不推荐使用。 ③ 管形导体 管形导体是空心导体，集肤效应系数小，且有利于提高电晕的起始电压。 户外配电装置使用管形导体，具有占地面积小、架构简明、布置清晰等优点。 但导体与设备端子连接较复杂，用于户外时易产生微风振动。 （３ ）导体截面的选择和校验 （３． 1） 、一般要求 裸导体应根据具体情况，按下 列技术条件分别进行选择或校验 ① 工作电流 ② 经济电流密度 ③ 电晕 ④ 动稳定或机械强度 ⑤ 热稳定 裸导体尚应按下列使用环境条件校验 ① 环境温度 ② 日照 ③ 风速 ④ 海拔高度 （３． 2） 、按回路持续工作电流选择 按经济电流密度选择 除配电装置的汇流母线外，对于全面负荷利用小时数较大，母线较长（长度超过 20m），传输容量较大的回路，均应按经济电流密度选择导体截面。 110kV 变电所电气一次部分初步设计 17 导体截面的校验 ① 按电晕条件校验：对 110kV 及以上电压的母线应按电晕电压校验。 ② 按短路热稳定校验 ③ 按短路动稳定校验：导体短路时产生的机械应力一般均 按三相短路验算。 第 五 节 电流互感器的配置和选择 电流互感器的配置： （１ ）凡装有断路器的回路均应装设电流互感器，其数量应满足测量仪表、保护和自动装置的要求。 （２ ）在未设断路器的下列地点也应装设电流互感器：发电机和变压器的中性点、发电机和变压器的出口等。 （３ ）对直接接地系统，一般按三相配置。 对非直接接地系统，依具体要求按两相或三相配置。 电流互感器的选择 （１ ）参数选择 电流互感器应按表中所列技术条件选择，并按表中使用环境条件校验。 电流互感器的参数选择 项目 参数 技术条件 正常工作条件 一次回 路电压、一次回路电流、二次回路电流、二次侧负荷、准确度等级、暂态特性、二次级数量、机械荷载 短路稳定性 动稳定倍数、热稳定倍数 承受过电压能力 绝缘水平、泄漏比距 环境条件 环境温度、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地 震烈度 （２ ）型式选择 35kV 以下屋内配电装置的电流互感器，根据安装使用条件及产品情况，采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构。 一般常用型式为：低压配电屏和配电设备中 LQ 线圈式， LM 母线式； 620kV 屋内配电装置和高压开关柜中 LD 单匝贯穿式， LF 复匝贯穿式； 35kV 及以上 配电装置一般采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，常用 L（ C）系列。 树脂浇注绝缘的 LZ 系列只适用于 35kV 屋内配电装置。 在有条件时，如回路中有变压器套管、穿墙套管，应优先采用套管电流互感器，以节约投资、减少占地。 选用母线式电流互感器时，应注意校核窗口允许穿过的母线尺寸。 （３ ）一次额定电流选择 ① 当电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大 1/3 左右，以保证测量仪表的最佳工作，并在过负荷时使仪表有适当的指示。 ② 电力变压器中性点电流互感器的一次额定电流应按大于变压器允许的不平衡电流选择，一般情况下，可按变压器额定电流的 1/3 进行选择。 ③ 中性点非直接接地系统中的零序电流互感器，在发生单相接地故障时，110kV 变电所电气一次部分初步设计 18 通过的零序电流较中性点直接接地系统的小得多。 为保证保护装置可靠动作，应按二次电流及保护灵敏度来校验零序电流互感器的变比。 （４ ）短路稳定校验 动稳定校验是对产品本身带有一次回路导体的电流互感器进行校验，对于母线从窗口穿过且无固定板的电流互感器（ LMZ 型）可不校验动稳定。 热稳定校验则是校验电流互感器承受短路电流发热的能力。 内部动稳定校验 电流互感器的内部动稳定性通常以额定动稳定 电流或动稳定倍数 Kd表示。 Kd≥ ich I1e 2 179。 103 其中， Kd—— 动稳定倍数，由制造部门提供 ich—— 短路冲击电流的瞬时值（ kA） I1e—— 电流互感器的一次绕组额定电流（ A） 外部动稳定校验 外部动稳定校验主要是校验电流互感器出线端受到的短路作用力不超过允许值。 Kd179。 50 40lM ≥ ich I1e 2 179。 103 其中， Kd—— 动稳定倍数，由制造部门提供 ich—— 短路冲击电流的瞬时值（ kA） I1e—— 电流互感器的一次绕组额定电流（ A） LM—— 计算长度（ cm） 热稳定校验 制造部门在产品型录中一般给出 t=1s 或 5s 的额定短时热稳定电流或热稳定电流倍数 Kr， Kr≥ Qd/t I1e 179。 103 其中， Qd—— 短路电流引起的热效应（ kA2178。 S）； t—— 制造部门提供的热稳定计算采用的时间， t=1s 或 5s。 提高短路稳定度的措施 当动热稳定不够时，例如有时由于回路 中的工作电流较小，互感器按工作电流选择后不能满足系统短路时的动、热稳定要求，则可选择额定电流较大的电流互感器，增大变流比。 关于准确度和暂态特性 电流互感器的准确度是在额定二次负荷下的准确级次。 用于电度计量的电流互感器，准确度不应低于 级， 500kV 宜用 级；用于电流电压测量的，准确度不应低于 1 级，非重要回路可使用 3级。 用于继电保护的电流互感器，应用“ D”（或“ B”）级，同时按校验额定 10%倍数，以保证过电流时的误差不超过规定值。 110kV 变电所电气一次部分初步设计 19 第 六 节 电压互感器的配置和选择 一、电压互感器的配置 ： （一）电压互感器的数量和配置与主接线方式有关，并应满足测量、保护、同期和自动装置的要求。 电压互感器的配置应能保证在运行方式改变时，保护装置不得失压，同期点的两侧都能提取到电压。 （二） 6220kV 电压等级的每组主母线的三相上应装设电压互感器。 旁路母线上是否要装设电压互感器，应视各回出线侧装设电压互感器的情况和需要确定。 （三）当需要监视和检测线路侧有无电压时，出线侧的一相上应装设电压互感器。 二、电压互感器的选择 （一）参数选择 电压互感器按表中所列技术条件选择，并按表中环境条件校验。 电压互感器参数 选择 项目 参数 技术条件 正常工作条件 一次回路电压、一次电压、二次负荷、准确度等级、机 械荷载 承受过电压能力 绝缘水平、泄漏比距 环境条件 环境温度、最大风速、相对湿度、污秽、海拔高度、地 震烈度 （二）型式选择 620kV 配电装置一般采用油浸绝缘结构；在高压开关柜中或在布置地位狭窄的地方，可采用树脂浇注绝缘结构。 当需要零序电压时，一般采用三相五柱电压互感器。 35110kV 配电装置一般采用油浸绝缘结构电磁式电压互感器。 接在 110kV 及以上线路侧的电压互感器，当线路上装有 载波通讯时，应尽量与耦合电容器结合，统一选用电容式电压互感器。 （三）接线方式选择 在满足二次电压和负荷要求的条件下，电压互感器应尽量采用简单接线。 （四）电压选择 电压互感器的额定电压按表中数据选择。 110kV 变电所电气一次部分初步设计 20 电压互感器的额定电压选择 型式 一次电压（ V） 二次电压（ V） 第三绕组电压（ V） 单相 接于一次线电压上（如V/V 接法） Ux 100 — 接于一次相电压上 Ux 3 100 3 中性点非直。