【《35kV变电站高压设备的选择案例概述》4600字】

PAGE3435kV变电站高压设备的选择案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u440135kV变电站高压设备的选择案例概述 128721.1选择规定 127201.1.1额定电压选择 119521.1.2额定电流选择 150941.1.3短路热稳定校验 1180321.1.4短路动稳定校验 2177091.2高压断路器的选择 2288231.2.1主变35kV侧断路器选择 2305721.2.2主变10kV侧断路器选择 320211.3隔离开关的选择 3263661.4互感器的选择 5229961.4.1电压互感器 5194201.4.2电流互感器 6259431.5导线选择 6当我们要形成各种接线或者是设计的时候这时就要考虑我们要用什么样的元件所以对元件的选择就要从某些方面出发，但不同的元件它们的选择方法都不尽相同，而且一些元件在选择之后还要进行校验其意义在于当系统出现故障时不至于使其完全损坏要能承受住故障带来的破坏。1.1选择规定1.1.1额定电压选择可以按照此条件选择 （5-1）元件的额定电压；系统的额定电压。化简后得但是此条件不是固定不变的是受外界条件影响的当所在地区的高度过高元件的绝缘性能会减低当地区的高度在一千至四千米每升高一百米元件的最高工作电压就需要下降百分之一来计算。1.1.2额定电流选择可以按照此条件选择 · （5-2）在元件所处环境的温度一定的情况下长时间内允许通过的电流；电路的最大持续工作电流。1.1.3短路热稳定校验当元件发生短路时由于瞬时间会有巨大电流的产生要比比平时正常运行大得多，所以会有大量的热能生成且这些能量短时间内无法扩散出去此时就会有一个元件在较短的时间内允许的温度，在这个温度下元件能够继续生存而不被破坏。由于电器使用的导体截面和材料为已知，它所能承受的最大短路电流热效应为已知，故电器的热稳定是由热稳定电流及其通过时间来决定的，满足热稳定的条件为 （5-3）1.1.4短路动稳定校验元件在发生短路时其中通过巨大电流的同时也有可能承受巨大的电动力它产生的原因是电流产生磁场在磁场中又存在载流导体，此时比在没有发生故障时产生的电动力大得多如果元件承受不住那么它可能因此变形或者是被破坏。 或 （5-4）1.2高压断路器的选择高压断路器是保证整个系统能够安全持续运转不可或缺的一种开关电器在其内部通常有熄灭电弧的装置与介质它可以开断正常运行时电流也可以切除短路时的电流在进行选择的时候要多方面考量。1.2.1主变35kV侧断路器选择（1）额定电压选择按断路器的额定电压不得低于其所在电网额定电压的条件来选择，即 （5-5）（2）额定电流选择按断路器的额定电流不得小于所在回路最大持续工作电流的条件来选择，即 （5-6）（3）按额定开断电流选择断路器除满足正常工作条件外，还要求它能可靠地切断最大短路电流。按额定开断电流选择断路器时，必须满足这样的条件，就是在给定的电网电压下，高压断路器的开断电流不应小于高压断路器的灭弧触头开始分离电路内的短路电流有效值，即 （5-7）断路器的额定开断电流断路器灭弧触头开始分开瞬间的短路电流有效值对于非快速动作断路器（t≥0.1s），计算开断短路电流时可略去短路电流非周期分量的影响，简化用短路电流周期分量0s有效值校验断路器的开断能力，即 （5-8）（4）额定关合电流选择如果在断路器关合前已存在短路故障，则断路器合闸时也会产生电弧，为了保证断路器关合时不发生触头熔焊及合闸后能在继电保护控制下自动分闸切除故障，断路器额定关合电流不应小于短路电流最大冲击值，即 （5-9）通过以上数据分析选择型号如表5-1所示表5-1断路器型号表型号额定电压/kV额定电流/A额定开断电流（峰值）/kA动稳定电流（峰值）/kA热稳定电流（4s）/kASW2-35356006.6176.6动稳定校验：热稳定校验： （5-10） （5-11）短路发热等值时间单位s；短路电流周期分量等值时间单位s；短路电流非周期分量等值时间单位s，当t>1s时可不计。，t=4由周期分量等值时间曲线查得所以满足要求1.2.2主变10kV侧断路器选择（1）额定电压选择≥（2）额定电流选择≥（3）按额定开断电流选择（4）额定关合电流选择通过以上数据分析选择断路器型号如表5-2所示：表5-2断路器型号表型号额定电压/kV额定电流/A额定开断电流（峰值）/kA动稳定电流（峰值）/k热稳定电流（3s）/kALN-101020004011043.5动稳定校验：热稳定校验：，t=4由周期分量等值时间曲线查得所以满足要求1.3隔离开关的选择隔离开关的选择大体上与断路器相同唯一的区别就是由于它没有灭弧系统所以这就注定了它不能切除短路电流与开断正常运行时的电流导致它不需要进行开断和关合点的选择，如果强行用它开断前面所说几种电流那么就会生成无法熄灭的电弧造成极大的危险事故，所以对于此种用法它一般是与断路器一起使用的先让断路器将线路断开在对其进行操作。具体有以下几种功能：（1）在其断开后相当于存在一个稳定的绝缘间隔它是属于将通电部分与未通电部分明显的隔绝开来当元件需要维护时极大的保证了工作人员的生命安全同时给维护很大的便利。（2）在双母线接线倒换母线或接通旁路母线时，某些隔离开关可以在“等电位”的情况下进行分、合闸，配合断路器完成改变运行方式的倒闸操作，在某线路需要接通电源时要先闭合靠近母线侧的隔离开关后闭合线路侧的最后合断路器，在某线路需要隔绝电源时要先断开断路器在断开线路侧的隔离开关最后断开母线侧的按照这样的方法进行可以使事故影响的区域明显减小。（3）如之前所述它不能分合大电流但是可以对小电流进行分合如接通或断开电压互感器、避雷器和空载母线等。隔离开关的形式较多，按装设地点可分为屋内式（GN型）和屋外式（GW型）;按绝缘支柱的数目可分为单柱式、双柱式和三柱式;按极数，屋内式又可分为单极式和三极式。常用的屋内式隔离开关有GN19型隔离开关（额定电流400~1250A，相应老产品为GN6和GN8型），为屋内闸刀式三极隔离开关。GN22型隔离开关是一种屋内大电流（额定电流1600~150A）闸刀式三极隔离开关。常用的户外式隔离开关有GW4系列隔离开关，为户外双柱水平旋转式隔离开关。GW5系列隔离开关的棒型瓷柱作V形布置，是双柱式隔离开关的改进型，它的重量轻，占用空间位置小。GW4和GW5系列隔离开关多用在35~10kV电压等级配电装置中。用于220kV及以上电压等级的GW7系列隔离开关为户外三柱双断口水平转动式隔离开关。用于管形母线的隔离开关有单柱单臂垂直伸缩式隔离开关GW16系列和双柱水平伸缩式隔离开关GW17系列。（1）额定电压选择≥（2）额定电流选择≥（3）短路热稳定校验（4）短路动稳定校验表5-3隔离开关型号表安装位置型号额定电压/kV额定电流/A动稳定电流（峰值）/kA热稳定电流/kA（4s）35kV侧GW5-35356301002010kV侧GN19-101012501004035kV侧动稳定校验：热稳定校验：，t=4由周期分量等值时间曲线查得所以满足要求10kV侧动稳定校验：热稳定校验：，t=4由周期分量等值时间曲线查得所以满足要求1.4互感器的选择1.4.1电压互感器电压互感器的作用:（1）为了使二次部分的保护设备和测量设备更加标准、占地面积更加小、内部布局更加简洁、生产成本更低和容易布置在屏内，此时就需要用电压互感器将高电压变为低电压。（2）由于一次部分的电压过于高不能直接进行测量所以要通过互感器将电压降下来又由于绕组与铁芯之间存在电气绝缘所以它还能对高压起到隔离作用，在使用的时候还要注意要使低压的一端接地这是为了防止两侧绕组的绝缘发生破坏时失去降压功能低压也出现高压对人们的生命安全造成严重威胁。电压互感器的分类（1）按安装地点分类可分为屋内式和屋外式。（2）按相数分类可分为单相式（任何电压级）和三相式（20kV及以下）。（3）按绕组数分类可分为双绕组、三绕组、四绕组和五绕组。（4）按绝缘分类可分为干式（用绝缘胶浸渍，多用于屋内低压）、浇注式（用于3~35kV及以下的屋内式）、油浸式（多用于10kV及以上的屋外式）和六氟化硫气体绝缘式（110kV及以上）。电压互感器的结构（1）三相式此类仪器可以分为两种三相三柱式和三相五柱式前者一般一次绕组只能进行星形连接中性点不能与大地相连不能作为绝缘监视，后者中性点可以与大地相连这是由于两个边柱为零序磁通提供接通的道路它可以用来测量相电压和线电压并且可以用作绝缘监视。（2）单相式结构的电压互感器适用于任何电压等级，可分为普通式和串级式。35kV及以下电压互感器采用普通式结构，它与普通小容量变压器相似。110kV及以上的电磁式电压互感器普遍制成串级式绕组结构。其特点是:铁心与绕组采用分级绝缘，节省了绝缘材料，减小了重量和体积，降低了成本。接线方式：（1）一台单相式它可以有两种接线方法一种为将线路的一相和大地相接此时测量的是相对地的电压此时，，另一种方法为接在两个母线之间一般用来测量相与相之间的电压此时，。（2）两台单相式分别接在不同相之间用来测量相与相之间的电压此种接法为不完全星形此时，。（3）三台单项式连接成星形、星形、开口三角形的方法此种方法既可以测相与相之间的电压也可以测相对的电压此时，,它还有辅助部分在小电流接地时，在大电流接地时为，三相五柱式与其极为相似共用的铁芯是为整体此时，，。（4）电容式类似于电容分压器此时，，。表5-4电压互感器器型号表型号原绕组副绕组辅助绕组JDJJ2-35JDZJ-101.4.2电流互感器电流互感器的作用:为了使二次部分的保护设备和测量设备更加标准、占地面积更加小、内部布局更加简洁、生产成本更低和容易布置在屏内，此时就需要用电流互感器将大电流变为小电流。由于一次部分的电流过于高不能直接进行测量所以要通过互感器将电流降下来又由于绕组与铁芯之间存在电气绝缘所以它还能对高压起到隔离作用，在使用的时候还要注意要使低电流的一端接地这是为了防止两侧绕组的绝缘发生破坏对人们的生命安全造成严重威胁。电流互感器的分类:（1）按安装地点分类可分为屋内式和屋外式。（2）按安装方式分类可分为支持式（安装在平面或支柱上）、穿墙式（安装在墙壁、楼板或金属结构的孔中）和装入式（套装在变压器或高压断路器的引出套管中）。（3）按-次绕组匝数分类可分为单匝式（一次绕组为一匝，又可分为贯穿式与母线式）和复匝式（又称多匝式，一次线圈为多匝，一次线圈的型式可做成8字形、u字形等）。（4）按绝缘分类可分为干式（用绝缘胶浸渍，用于屋内低压）、浇注式（用环氧树脂浇注成形，用于35kV及以下的屋内式）、油浸式（铁心和绕组放于铁箱或磁箱内，用油浸泡，多用于屋外式）和气体式（用六氟化硫气体绝缘，多用于10kV及以上的屋外式）。电流互感器的结构:电流互感器的型式较多，不论哪种型式，其结构均主要包括一次绕组、二次绕组、铁心和绝缘等几部分。在同一回路中，往往需要多只电流互感器，用以供给各种测量与各种保护。为了节约材料和降低投资，高压电流互感器常由多个没有磁联系的独立铁心和二次绕组与共用的一次绕组构成具有同电流比、多个二次绕组的电流互感器。（1）额定电压选择电流互感器的额定电压不得低于其安装回路电网额定电压的条件来选择，即（2）额定电流选择电流互感的一次额定电流不得小于所在回路最大持续工作电流的条件来选择，即表5-1电流互感器型号表型号额定电流比级次组合准确级次LAJ-101000/50.5/D0.5，1，DLCWB-35300/50.5/B0.51.5导线选择（1）按导体的长期发热允许电流选择

汇流母线及长度在20m以下的导体等，般应按长期发热允许电流选择其截面， （5-12）（2）按经济电流密度选择导体截面 （5-13）导体的最大持续工作电流；对应于所选导体的长期发热允许最高温度和额定环境温度的长期允许电流；

K