【《某750kv变电站电气设备的选择分析计算案例》5800字】

某750kv变电站电气设备的选择分析计算案例目录TOC\o"1-3"\h\u30083某750kv变电站电气设备的选择分析计算案例 1105871.1概述 1173611.2电气设备选择的技术条件 1170591.2.1按正常工作条件选择电气设备 1191981.2.2按短路条件校验设备的动稳定和热稳定 254181.3断路器的选择 3306841.3.1330kV侧断路器的选择 328991.3.266kV侧断路器的选择 4247581.3.3750kV侧断路器的选择 5107301.4隔离开关的选择 6184711.1.1330kV侧隔离开关的选择 6158901.1.266kV侧隔离开关的选择 8286331.1.3750kV侧隔离开关的选择 9203801.5电流互感器的选择 105101.5.1电流互感器配置 1089701.5.2330kV侧电流互感器的选择 10204111.5.566kV侧电流互感器的选择 11125021.5.6750kV侧电流互感器的选择 12214831.6电压互感器的选择 14255171.6.1330kV侧电压互感器的选择 1494301.6.266kV侧电压互感器的选择 14158031.6.3750kV侧母线电压互感器的选择 1553371.7支柱绝缘子及穿墙套管的选择 15177371.7.1绝缘子的选择 152721.7.2穿墙套管的选择 161.1概述在对发电厂甚至变电所进行电气设计时，一定要选择合理的电气设备，因为这关系到系统能否稳定的运行，同时会影响到其经济性。在进行设计和选择时，一定要按照国家的相应规范和政策，首先满足安全性以及可靠性的相关要求，必须满足用户的需求以及需要，除此之外，还需要考虑是否技术能够更加先进，同时能否带来更高的经济效益，使运行更加方便可靠，满足未来的发展需要。在进行设计和选择时，要把理论以及实际的工程结合应用起来，不仅考虑到不同设备的性能要求，还要注意根据具体情况选择合适方法。1.2电气设备选择的技术条件1.2.1按正常工作条件选择电气设备通常来说，正常的工作条件主要是指电压电流以及面对的环境因素。（1）额定电压在进行选择时，最高的允许电压一定要满足大于或等于运行电压的相关要求。除此之外，对于最高的工作电压，一般会设定为电网1.1～1.15倍的额定电压，在选择时考虑下式：式中设备所在电网的额定电压，kV；设备的额定电压，kV；（2）额定电流对于电流的选择时，必须满足大于等于长期的最大的工作电流，也就是要满足对于变压器来说，如果电压下降，降5%但是出力情况是不变的，应满足（为电气设备的额定电流）。（3）按使用环境选择设备=1\*GB3①温度和湿度=2\*GB3②污染情况=3\*GB3③海拔高度=4\*GB3④安装地点1.2.2按短路条件校验设备的动稳定和热稳定在设备选择完成后，必须要根据计算所得的短路电流的大小进行校验，一般选择三相短路时的电流进行计算，对于熔断器等设备来说，被保护的部分可以不校验热稳定性，如果发挥了限流功能，动稳定性可不考虑。（1）短路热稳定校验也就是如果短路电流通过，温度不应超过允许的范围。满足热稳定的条件为:式中短路电流产生的热效应、t对于该电气设备来说，允许的热稳定的电流值和时间。（2）短路的动稳定校验满足动稳定条件为：或式中i—短路冲击电流峰值（kA）I—短路冲击电流有效值（kA）、I—动稳定电流的峰值、有效值（kA）（3）短路计算时间验算热稳定的短路计算时间为动作的时间和开断的时间和：一般在进行选择时，首先要考虑死区或者是拒动的存在，选定为后备保护的动作的时间;而是代表当跳闸线圈启动，到所有的触头都可靠分离以致电弧完全的达到熄灭状态的时间。显然，包括两个部分，即式中，为固有的分闸时间，具体的数值大小可以通过相关的手册进行查找，主要指的是当街道分闸的命令直至触头分离；为电弧的持续时间，不同的断路器其值是不同的，主要是指第1个触头分离到最后一级电弧达到熄灭的时长，一般少油断路器其数值一般为0.04～0.06s.而断路器等时间上会较短，为0.02～0.04s,但是对于真空断路器来说更加明显，约为0.015s.1.3断路器的选择通常一般情况下对于电力系统来说，最重要的开关设备就是断路器，断路器起到的作用就是不仅能够接通或者是断开电路，在系统发生了严重的故障情况下，也可以实现电路的断开功能，这是由于虽然存在着电弧，但是断路器会设有一个专门的灭弧装置，所以断路器能够切断故障电流。在进行断路器的性能考虑时，必须要考虑其灭弧的相关能力。为了选择合理的断路器，必须要考虑其完整的运行条件以及相应的环境情况，这样才能够综合比较其运行的状态，同时考虑产品的价格等相关其他因素的影响。对于电压等级在66kV～330kV的来说，一般会选用少油断路器或者是性能好的断路器；而对于10kV、750kV电压等级除了上面的选择以外，还可以考虑真空断路器等。1.3.1330kV侧断路器的选择额定电流和电压的选择：UNUNS，INImaxUN、UNS为设备、电网的额定的电压值；IN、Imax为设备额定以及电网的最大的负荷的电流大小。（1）额定电压选择：（2）额定电流：kA（3）开断电流选择：kA（4）额定关合电流的选择：kA根据以上计算选取六氟化硫断路器，其型号为LW10-330。表4-2型号为LW10-330高压的六氟化硫断路器额定工作电压：330kV额定关合电流（峰值）：100kA额定工作电流：2500A动稳定电流（峰值）:100kA额定开断电流：40kA3s热稳定电流：40kA（5）热稳定校验通过查阅手册和资料当判断主保护是数段的时候，如果不存在分闸时间的数据参数，可利用平均值:对于快速及中速断路器，取；对于慢速动作断路器，取(为验算热稳定的短路时间)。满足热稳定需求（6）动稳定校验：满足要求。校验结果如下。表4-3LW10-330的高压六氟化硫断路器校验项目 参数LW10-330产品数据计算数据330kV330kV2500A440.9A40kA1.92kA4800kA2.s3.631kA2.s100kA12.546kA通过分析可以发现，其满足要求。1.3.266kV侧断路器的选择（1）额定电压选择:（2）额定电流:kA（3）额定开断电流选择：kA（4）额定关合电流的选择：kA选择高压的六氟化硫断路器，型号为LW14-66，参数如下。表4-4LW14-66高压的六氟化硫断路器额定电压：66kV额定关合电流（峰值）：80kA额定电流：2000A动稳定电流（峰值）:80kA额定开断电流：31.5kA3S热稳定电流：31.5kA固有分闸时间：0.025s燃弧时间：0.05s（5）进行校验热稳定（对于后备保护来说，时间取为0.15秒）其中是验算热稳定的短路时间；指后备保护动作时间；是固有分闸时间；是电弧持续时间。满足热稳定需求（6）动稳定校验：表4-5LW14-66高压的六氟化硫断路器校验项目参数LW14-66产品数据计算数据66kV66kV2000A1323A31.5kA8.886kA2976.75kA2.s17.766kA2.s80kA22.659kA通过上面计算分析发现满足要求，所以可以选择该型号。1.3.3750kV侧断路器的选择（1）额定电压选择:kA（2）额定电流:kA（3）额定开断电流选择：kA（4）额定关合电流的选择：kA通过上述参数，可以选择LW16-750型号的六氟化硫少油的断路器。表4-6LW16-750型号的六氟化硫断路器额定电压：750kV额定关合电流（峰值）：100kA额定电流：1600A动稳定电流（峰值）:63kA额定开断电流：25kA4S热稳定电流：25kA固有分闸时间：0.15s燃弧时间：0.05s（5）进行校验热稳定（对于后备保护来说，时间取为0.15秒）其中是验算热稳定的短路时间；指后备保护动作时间；是固有分闸时间；是电弧持续时间。满足热稳定需求（6）检验动稳定：kA满足要求其具体参数如下，型号为LN16-750。表4-7LN16-750六氟化硫断路器设备项目LN16-750产品数据计算数据750kV750kV1600A1247A25kA18.577kA63kA47.371kA2500kA2.s120.79kA2.s通过分析计算，发现其符合要求，故可以进行选择。1.4隔离开关的选择隔离开关也是系统中的重要设备，由于其不存在灭弧装置，所以说不能够切断电流，无论是负荷电流还是短路电流均不可以，否则可能会发生严重的事故，这是由于电弧不能够熄灭，可能会产生飞弧现象，以此会危害设备，严重会带来人员的危害以及伤亡。1.1.1330kV侧隔离开关的选择（1）额定电压选择：kV（2）额定电流选择：kA根据上述计算，初步选择隔离开关的型号为GW10-330/1600，具体见下表。表4-9GW10-330/1600隔离开关额定电压：330kV固有分闸时间：0.025s额定电流：1600A燃弧时间：0.05s动稳定电流峰值：100kA3s热稳定电流：40kA（3）进行校验热稳定（对于后备保护来说，时间取为0.15秒）其中验算热稳定的短路时间后备保护动作时间固有分闸时间电弧持续时间满足热稳定需求（4）动稳定校验：满足要求。其在进行校验时得到的结果如下。表4-10GW10-330/1600的隔离开关校验项目参数GW10-330/1600产品数据计算数据330kV330kV1600A440.9A4800kA2.s5.446kA2.s100kA12.546kA通过上述分析，因为其满足要求，所以可以选择该型号的隔离开关进行运行。1.1.266kV侧隔离开关的选择（1）额定电压选择:=66kV（2）额定电流: kA初选隔离开关，型号为GW4-66/2000。表4-11GW4-66/2000隔离开关额定电压：66kV固有分闸时间：0.025s额定电流：2000A燃弧时间：0.05s动稳定电流峰值：80kA4s热稳定电流：31.5kA（3）进行校验热稳定（对于后备保护来说，时间取为0.15秒）其中是验算热稳定的短路时间；指后备保护动作时间；是固有分闸时间；是电弧持续时间。满足热稳定需求.（4）动稳定校验：，满足要求。隔离开关参数见表4-12。表4-12GW4-66/2000的隔离开关校验项目参数GW4-66/2000产品数据计算数据66kV66kV2000A1322.7A3969kA2.s17.766kA2.s80kA22.659kA通过上述分析，因为其满足要求，所以可以选择该型号的隔离开关进行运行。1.1.3750kV侧隔离开关的选择（1）额定电压选择:（2）额定电流:初选隔离开关，型号GN4-750/2000，具体情况如下。表4-13GN4-750/2000隔离开关额定电压：750kV固有分闸时间：0.025s额定电流：2000A燃弧时间：0.05s动稳定电流峰值：80kA4s热稳定电流：31.5kA（3）进行校验热稳定（对于后备保护来说，时间取为0.15秒）其中是验算热稳定的短路时间；指后备保护动作时间；是固有分闸时间；是电弧持续时间。满足热稳定需求.（4）检验动稳定：满足要求.具体的参数依据如下。表4-14GN4-750/2000隔离开关设备项目GN4-750/2000产品数据计算数据750kV750kV2000A1247A80kA47.371kA3969kA2.s77.65kA2.s通过上述分析，因为其满足要求，所以可以选择该型号的隔离开关进行运行。1.5电流互感器的选择1.5.1电流互感器配置（1）对于系统来说，一般会在变压器以及母线等部分设有电流互感器，这样做的好处以及主要目的就是为了方便进行测量，同时还能够起到保护电路的作用。对于一个大接地的电流系统来说，在配置时一般采用三相配置方式，比较分析对于小电流的接地系统来说，则可以根据实际的需要，选择两相或三相，对于指定的位置，应该设有起计量作用的互感器。（2）在设置电流互感器时，一定要考虑死区的影响，尽可能的消除其带来的后果，比如说如果系统内存在着两组电流互感器，在允许的情况下安装时最好安装在两侧，这样才能够交叉的保护，使断路器一定处于被保护之内。1.5.2330kV侧电流互感器的选择（1）一次回路额定电压：（2）一次回路额定电流：根据上面两点要求，初步选择电流互感器是户外型的，其型号为LCW-330。表4-16LCW-330型瓷绝缘户外型的电流互感器型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷10%倍数1S热稳定动稳定准确等级0.2V.A0.5135P10P二次负荷倍数电流kA倍数电流kA倍数ΩV.ALCW-3304300/5D/DD/0.5D0.51.2241.2306060（3）热稳定校验：热稳定校验的条件：：电流互感器的额定一次电流，A；：电流互感器热稳定倍数；t：一般取值为一秒，表示电流通过的时间。由前面计算可得满足热稳定要求。（4）动稳定校验动稳定校验的条件：：额定一次电流，A；：电流互感器的动稳定倍数；：短路冲击电流瞬时值，kA。kA=12.546kA完全满足动稳定要求。通过上述的分析以及计算，所以可以选择该型号的电流互感器，是满足要求的。1.5.566kV侧电流互感器的选择（1）一次回路额定电压：kV（2）一次回路额定电流：kA初选LCWD-66型，其参数如下。表4-17差动保护用电流互感器LCWD-66（瓷绝缘的户外型）型号额定电流比A级次组合准确级次二次负荷10%倍数1S热稳定动稳定准确等级0.2V.A0.5135P10P二次负荷倍数电流kA倍数电流kA倍数ΩV.ALCW-66(2×50)～(2×600)/5D1/D20.5D1D20.51.241.21.2201575130（3）热稳定校验热稳定校验的条件：：电流互感器的额定一次电流，A；：电流互感器热稳定倍数；t：一般取值为一秒，表示电流通过的时间。由前面计算可得满足热稳定要求。（4）动稳定校验动稳定校验的条件：：额定一次电流，A：电流互感器的动稳定倍数：短路冲击电流瞬时值，kAkA kA完全满足动稳定要求。通过上述的分析和考虑，最终选择了该型号的电流互感器作为最终选择。1.5.6750kV侧电流互感器的选择（1）一次回路额定电压：kV（2）一次回路额定电流：kA初选电流互感器，其型号为LZZB7-750（Q），为差动保护用：表4-18LZZB7-750（Q）型的差动保护用电流互感器额定一次电流/A准确级组合额定二次输入/VA短时热电流（1s）/kA额定动稳定电流/kA0.20.510P1010P1515000.2/10P0.5/10P0.2/0.510P/10P5050605072130（3）热稳定校验热稳定校验的条件：：电流互感器的额定一次电流，A；：电流互感器热稳定倍数；t：一般取值为一秒，表示电流通过的时间。由前面计算可得满足热稳定要求。（4）动稳定校验动稳定校验的条件：：额定一次电流，A：电流互感器的动稳定倍数：短路冲击电流瞬时值，kAkAkA完全满足动稳定要求。通过上面的分析和考虑，该型号的电流互感器完全符合要求。1.6电压互感器的选择在进行电压互感器的相应选择时，除了要满足额定的电压条件外，还必须考虑容量以及准确度等级等相关方面的影响，要考虑与保护以及自动装置进行匹配，在分配负荷时要求电位尽可能平衡。1.6.1330kV侧电压互感器的选择型式：可以测量及电能，同时供给继电保护进行使用，采用了电压互感器为电容式的。电压：准确等级：不仅可以起到保护作用，同时还可以用于测量，0.5级的准确等级，通过查阅资料，最终选型号为YDR-330。参数详见表4-19。表4-19YDR-330的单相电容式的电压互感器型号额定电压KV二次绕组1额定容量二次绕组2额定容量最大容量(V.A)一次绕组二次绕组辅助绕组(V.A)(V.A)0.20.5133P6PYDR-3300.1150500100020001.6.266kV侧电压互感器的选择型式：可以测量及电能，同时供给继电保护进行使用，采用了电压互感器为串级式的。电压：kV准确等级：不仅可以起到保护作用，同时还可以用于测量，0.5级的准确等级，通过查阅资料，最终选型号为JCC2-66。.表4-20JCC2-66的串级式的瓷绝缘电压互感器型号额定电压