电气设备的选择和验证案例

电气设备的选择和验证案例综述

对于变电器设计当中主要是根据导体选择以及电气选择两种。且总体变变电

器的设计根据我国专业技术政策以及经济政策相关。所选设备均为国家推荐的新

产品，先进的技术，安全的运行，合理的经济利用是确保设计合理的重要核心。

对此应选择适合当前模式下的电气设施设备。

1.1一般规定电气设备的选择

1.1.1一般原则

对于修理，维护，运行状态以及异常状态等等综合考虑求，并应考虑可持续

发展的需要。

LL2几项有关规定

对于变电器设计当中主要是根据运行条件来选择导体以及电气。按照短路问

题进行热稳定性能以及动态稳定性能进行设计，在此基础之上，能够对于基本情

况进行验证。

(1)在正常工作条件下，每个电路的工作电流计算如下表所示。

1)对于每一个回路当中的相关电流情况，应当在正常运行条件之下进行计算,

并且具体如下所示。

表3至1各回路持续工作电流

回路名称计算公式

变压器回路Igmax=1.05In=1.05Sn/M3Un

馈电回路Igmax=Pn/v/z3Uncos(p

循环名称计算公式

变压器电路Igmax=1.05In=1.05Sn/y/3Un

馈电电路Igmax=Pn//3Uncoscp

注意：Pn,Un,In等都是设备本身的额定值。

Igmax,Ugmax,Igmax是该装置的连续工作值

1.2计算每个电路的连续工作电流

依据表1.1,各回路持续工作电流计算见下图:

表3至2各回路持续工作电流结果表

回路名称计算公式及结果

Ig.max=1.05Sn/3Un=l.O5x31500//3x

110KV母线

115=166.05A

Igmax=Pn/M3Uncos=31185/(/3x115x

110KV进线

0.85)=181.2A

Ig.max=1.05Sn/13Un=l.O5x31500/"3x

35KV母线

38.5=495.996A

Ig.max=S//3Uncos(p=8800/(3x37x

火电厂2

35K0.85)=150.36A

V出线Ig.max=S/'3Uncos毋=5500/(“3x37x

火电厂2

0.85)=98.79A

Ig.max=1.05Sn/M3Un=l.O5x31500/M3x

10KV母线

1O.5=I818.65A

Ig.max=S/M3Uncos(p=3000/%/3x10.5x

化工厂

0.85=191.07A

铝厂（两Ig.max=S/vz3Uncos<p=5500/•3x10.5x

10K回）0.85=355.8A

V出线医院（两Ig.max=S/y3Uncoscp=2000/x/3x10.5x

回）0.85=129.38A

Ig.max=S//3Uncos=2000/v/3x10.5x

氮肥厂

0.85=129.38A

印刷厂Ig.max=S//3Uncos①=1500/v/3x10.5x0.85=97A

Ig.max=l.05Sn/y3Un=1.05x653/•3x

0.4KV母线

0.38=101.17A

如图每个电路的连续工作电流计算如下图所示：

电路名称计算公式和结果终结；

1)110KV母线Tg.max=1.05Sn/、/3Un=1.05x31500Sx115=166.05A

2)11OKV输入线Igmax=Pn/x/3Uncos(p=31185/(^3x115x0.85)=181.2A

3)35KV母线Ig.max=1.05Sn/s/3Un=1.05x31500/v/3x38.5=495.996A

4)35KV出口热电厂21g.max=S/\/3Uncos0=8800/(x/3x37x0.85)=

150.36A

5)火力发电厂2Ig.max=S"Uncos(p=5500/(M3x37x0.85)=98.79A

z

6)1OKV母线Ig.max=1.05Sn/v3Un=1.05x3150023x10.5=1818.65A

7)10KV出口化工厂Ig.max=S/^SUncos(p=3000/M3x10.5x0.85=

191.07A

8)铝厂(两次)Ig.max=S/vdlncostpu5500A/3x10.5x0.85=355.8A

9)医院(两次)Ig.max=S/v/SUncos<p=2000M3x10.5x0.85=129.38A

10)氮肥厂Ig.max=S/x/3Uncos母=2000Sx10.5x().85=129.38A

11)印刷厂Ig.max=S/"3Unc()s(p=150023X10.5x0.85=97A

12)0.4KV母线Ig.max=1.05Sn/M3Un=1.05x653/^3x0.38=101.17A

1.3高压电气设备的选择

1.3.1断路器的选择和验证

对于相关得环境因素以及技术因素以外，还需要对于整体安装类型，调试类

型以及后期维修类型笔等进行考虑，对于整体选拦环节需要进行经济成本比对以

及技术参数考核。按照我国相关得设计规范以及现状来看，6至220千伏范围内

的需要设计低油断路器。

断路器选择的具体技术条件如下：

(1)电压：

Ug(主电网连续工作电压)<Un(3至1)

(2)当前:

Ig.max(连续工作电流最大值)<In(3至2)

(3)断流：

Idt<Ikd(3至3)

式中：1出至断路器实际断开的短路周期分量;

Ikd至断路器的标准断路电流。

(4)动态稳定性：

Ich<imax(3至4)

当中：ich至断路器的最大峰值电流；

Imaxo

(5)热稳定性：

【82ldz<It2t(3至5)

当中：18至稳定的短路电流；

当中：时间t由短路电流计算，

断路器的选择，根据以下条件选择断路器：

电压：

电流：每个电路见表3.2。

每个断路器的选择结果如下表所示：

断路器的选择结果见下表：

表3至3断路器的型号及参数

参数电电断电电分合

压额定流额开电流流动稳流热稳闸时闸

型

值定值额定值定定间(s)

当时

(K(A)(K.A(K.A)(K间(S)

.V)).A)

变压器OF13131.<<0.12

11()8()

110KV处PI至11025().55(3)0.03

变压器HB125(<<

362580

35KV处352503)0.060.06

35KV出HB125(<<

362580

线处352503)0.060.06

变压器HB11043.<<

1040

1OKV处至1025005(3)0.060.06

10KV出ZN61729.17.<<

10

线处4至10C00.343(4)0.050.2

DW3804

站用

5至400至40000

132隔离开关的选择和驹证

(l)UOKV侧隔离开关的校验

①动稳定：ich<imax

ich=2.8(KA)

imax=50(KA)

ich<imax

③热稳定：182tdz<1⑵

根据相关设计内容可知：I82tdz=l.12xl.7=2.l[(KA)2s]

It2t=142x5=980[(KA)2s]

贝I」：1821dz<1⑵

经以上校验此隔离开关满足各项要求。

(2)35KV变压器侧隔离开关的校验

①动稳定：ich<imax

ich=6.375(KA)

imax=80(KA)

ich<imax

②热稳定：182tdz41⑵

根据相关设计内容可知：l82tdz=2.52xl.7=10.625[(KA)2s]

It2t=23.72x4=2246.76[(KA)2sJ

0!1：Ioo2tdz<It2t

经以上校验此隔离开关满足各项要求。

(3)35KV出线侧隔离开关的校验

①动稳定：ich<imax

ich=6.375(KA)

imax=34(KA)

ich<imax

②热稳定：182tdz<1⑵

根据相关设计内容可知：l82tdz=2.52xl.7=10.625[(KA)2s]

It2t=5.62x5=156.8[(KA)2s]

贝！]:l82tdz<It2t

经以上校验此隔离开关满足各助要求。

133保险丝的选择

应根据列出的技术条件和工作环境检查高压熔新器。保险丝是最常见的屎护

装置。对于电气设备的保护具有过载电流的作用。对于电线路以及变压器的保护

所应用的设备是高压熔断器。若是处于发电厂当中需要降对于电压互感器进行保

护，且保护需要的设备是高压熔断器。

1.3.3.1选择保险丝选择的技术条件如下：

(1)电压：

%&U”(3至12)

(2)电流：

/gmax—。2”—"l”(3至13)

(3)按照相关的性能要求以及熔体的额定电流相关参数要求，要对于选择

的前后级进行保障。

0

1.332保险丝的选择

根据上述保险丝选择的条件，如下图所示

表3至7保险丝的类型和参数依据以上熔断器选择的条件，下图表示

表3至7熔断器的型号及参数

电压标准电流标开端容量

种类其他

值(KV)准值(A)(MVA)

保护户内可压

RN2100.51000

互感器

RW保护户外目压

350.52000

9至35互感器

134避雷器的选择和验证

1阀式避雷器根据不同的分类分为不同类型的避雷器和磁力鼓风式避雷器；

能够对于高灭弧能力设计间隙值，通过间隙值进行保护的是管状避雷器。具

体工作流程是对于中间的间隙进行电弧吹出，之后对于整个电路进行防雷保护。

选择以下条件作为阀式避雷器的特性参数：

(1)额定电压。避雷器通常在电网的额定电压(即电网的相电压)下工作。

(2)电弧抑制电压。在电源故障的情况下，避雷器允许施加最大的工频电

压。3・10kV阀式避雷器灭弧电压为电网最大工作电压的110%。

(3)脉冲放电电压。对于脉冲放电电压，预放电时间为L5至20微米，

(4)残余压力。也就是说，剩余电压是由流经避雷器的脉冲雷电流引起的

电压降。

避雷器的设计考虑了使用期间受保护电气设备的绝缘配合问题。对此而言,

只要可以正确选择避雷器的类型，就可以验证其参数和保护特性。

1.4汇流排和电缆选择和验证

1.1.1材料的选择

配电单元的母线由铜，铝或铝合金制成。铜是一种优良的母线材料，具有低

电阻率，高机械强度，高耐腐蚀性和广泛的应用。

L1.2母线横截面积的选择

1.1.2.1根据允许长期加热选择电流

允许长期电流能够对于真个电压等级当中的主母线设计，下引线设计以及配

电装置设计，临时安装设计等等具有一定的作用。

KIal>Igmax(3至15)

当中：面对于母线环境温