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电气设备的选择设计,同样必须执行*的有关技术经济政策,并应做到技术先进,经济合理,安全可靠,运行方便和适当的留有余地,以满足电力系统安全经济运行的需求
电气设备的选择设计,同样必须执行*的有关技术经济政策,并应做到技术先进,经济合理,安全可靠,运行方便和适当的留有余地,以满足电力系统安全经济运行的需求。
4.1.1 一般原则
应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求,并考虑远景发展的需要;
应按当地环境条件校核;
应力求技术先进和经济合理;
选择导体时应尽量减少品种;
扩建工程应尽量使新老设备型号一致;
选用的新产品,均应具有可靠的试验数据,并经正式鉴定合格。
4.1.2 有关的几项规定
电气设备应按正常运行情况选择,按短路条件验算其动、热稳定,并按环境条件校核设备的基本使用条件。
正常运行条件下,各回路的持续工作电流应按规定公式计算;
验算电气设备时,所用短路电流的值一定要是在规定的条件下求得;
验算导体短路热稳定时,所用的时间一般采用主保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间,同时要考虑到主保护的死区;电气设备的短路电流计算时间,一般采用后备保护的动作时间加相应的断路器全分闸时间;
环境条件:选择导体和电器时,应按当地环境条件校核。当气温、风速、湿度、污秽、海拔、地震、覆冰等环境条件超出一般电器的规定时,应通过技术经济比较后分别采取下列措施:
向制造部门提出补充要求,订制符合当地环境的产品;
在设计或运行中采取相应的防护措施如采用屋内配电装置,加减震器等。
4.2 电气选择的条件
4.2.1按正常工作条件选择电器设备
1)额定电压:
所选电器和电缆允许最高工作电压不得低于回路所接电网的最高运行电压 即:≥
一般电缆和电器允许的最高工作电压,当额定电压在220kV及以下时为1.15,而实际电网运行的UNs一般不超过1.1。
2)额定电流:
导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度下,导体和电器的长期允许电流不应小于该回路的最大持续工作电流。
即: ≥
由于变压器在电压降低5%时,出力保持不变,故其相应回路的= 1.05(为电器额定电流)。
3)按当地环境条件校验:
当周围环境温度和导体额定环境温度不等时,其长期允许电流可按下式修正:
=
基中-修正系数
-导体或电气设备正常发热允许最高温度
我国目前生产的电气设备的额定环境温度= 40℃,裸导体的额定环境温度为+25℃。
4.2.2 按短路状态校验
电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验,一般校验取三相短路时的短路电流,如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时,可不验算动稳定,用熔断器保护的电压互感器回路,可不验算动、热稳定。
1)短路热稳定校验
满足热稳定条件为
-短路电流产生的热效应
-短路时导体和电器允许的热效应
--t秒内允许通过的短时热电流
验算热稳定所用的计算时间: = +
tb -断电保护动作时间
110kV以下导体和电缆一般采用主保护时间
110kV以上导体电器和充油电缆采用后备保护动作时间
toL -相应断路器的全开断时间。
2)短路的动稳定校验
满足动稳定条件为:
- 短路冲击直流峰值(kA)
- 短路冲击电流有效值(kA)
、 -电器允许的极限通过电流峰值及有效值(kA)
4.3电气设备的选择
4.3.1断路器、隔离开关的选择原则
1.断路器
1)种类
采用的灭弧介质可分为油断路器(多油、少油)、压缩空气断路器、断路器、真空断路器等。选用少油断路器,其特点运行经验丰富,易于维护,噪声低。
2)额定电压和额定电流
≥,≥
由下式确定:
式中:,-分别为电气设备和电网的额定电压KV
,-分别为电气设备的额定电流和电网的最大负荷电流A
3)开断电流选择
校验断路器的断流能力,宜取断路器实际开断时间的短路电流,所为校验条件。因此,高压断路器的额定开断电流,不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量,即:
≥
4)短路关合电流的选择
为了保证断路器在关合短路电流时的安全断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值,即:
≥
5)短路热稳定和动稳定校验
在短路电流过断路器时,产生大量热量,由于来不及向外散发,全部用来加热断路器,使其温度迅速上升,严重时会使断路器触头焊住,损坏断路器。因此产品标准规定了断路器的热稳定电流,例如1s﹑4s的热稳定电流,其物理意义为:当热稳定电流通过断路器时,在规定的时间内,断路器各部分温度不会超过*规定的允许发热温度,保证断路器不被损坏。
校验:
≥,≥
当>1S时,可不考虑非周期分量的热效应,只计周期分量。
=
式中:-短路电流周期分量
-短路电流周期分量发热的等值时间
6)动稳定校验
断路器在闭合状态能承受通过的最大电流峰值,不会因电动力的作用而发生任何机械损坏。该最大电流峰值称为稳定电流。
≥
2.隔离开关
隔离开关是发电厂和变电站中常用的开关电器。它需与断路器配套使用,但隔离开关无灭弧装置,不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。
隔离开关与断路器相比,项目相同。但由于隔离开关不用来接通和切除短路电流,故无需进行开断电流和短路关合电流的校验。
4.3.3互感器的选择
互感器是电力系统中测量仪表、继电保护等二次设备获取电气一次回路信息的传感器,互感器将高电压、大电流按比例变成低电压(100,100/)和小电流(5,1A),其一次侧接在一次系统,二次侧接测量仪表与继电保护等。
互感器包括电流互感器和电压互感器两大类,其特点如表4.1所示。
表4.1 互感器的特点
互感器电流互感器电压互感器
特 点一次绕组串在电路中,且匝数少,电流互感器在近于短路状态下运行容量小 ,近似于一台小容量变压器,电压互感器在近于空载状态下运行
1.电流互感器的选择
电流互感器的作用是将一次回路中的大电流转换为1A或5A的小电流以满足继电保护﹑自动装置和测量仪表的要求。
1)种类和型式的选择
电流互感器根据使用环境可分为室内式﹑室外式,根据结构可分为瓷绝缘结构和树脂浇注式结构,根据一次线圈的型式又可分为线圈式和母线式﹑单匝贯穿式﹑复匝贯穿式。 选择电流互感器时,应根据安装地点和安装方式选择其型式。
2)一次回路额定电压的选择
一次回路额定电压和应满足:
≥
3)一次额定电流的选择
当电流互感器用于测量时,其一次侧额定电流应尽量选择比实际正常工作电流大1/3左右,以保证测量仪表的最佳工作,并在负荷时有适当的指示。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。
≥
4)动稳定校验
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可不校验动稳定。由同一相的电流相互作用产生的内部电动力校验。
≥ 或≥
2.电压互感器的选择
电压互感器是把一次回路高电压转换为100V的电压,以满足继电保护﹑自动装置和测量仪表的要求。在并联电容器装置中,电压互感器除作测量外,还作为放电元件
1)种类和型式选择
应根据装设地点和使用条件进行选择电压互感器的种类和型式。
2)额定电压和电流的选择
≥,≥
3)准确级
规程规定,用于变压器,所用馈线,出线等回路中的电度表,供所有计算电费的电度表,其准确等级要求为0.5级,供运行监视估算电能的电度表,功率表和电压继电器等,期准确等级要求一般为1级,在电压二次回路上,同一回路接有几种不同型式和用途的表计时,应按要求等级高的仪表,确定为电压互感器工作的最高准确等级。