高压压断路器的选择与校验.docx

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高压压断路器的选择与校验

高压压断路器的选择与校验

第一节高压断路器的选择与校验

一．110kV断路器的选择：

（1）额定电压：

Ue=110kV

（2）额定电流：

Ie>本变电站最大长期工作电流Igmax

Igmax?

SUN

?

64.2?

（1?

40%）?

103

3?

110

?

480.6A

（考虑变压器事故过负荷的能力40%）

（3）查电气设备手册选择的断路器型号及参数如表11-1

表11-1

（4）校验：

①Ue=110kV=UN②I=1000A>480.6A③额定开断电流校验：

110kV母线三相稳态短路电流Ip=4.1KALW25-110/1000断路器的额定开断电流＝25KA符合要求。

④动稳定校验：

110kV母线短路三相冲击电流iimp=10.455（kA）LW25-110/1000断路器的动稳定电流Igf=63（kA）

i

imp

<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

110kV母线短路热容量：

Qdt=Ip2tep=72.16（kA2S）LW25-110/1000断路器的4秒热稳定电流：

It=25（kA）It2t=252×4=2500（kA2S）

Iimptep<Itt符合热稳定要求

22

⑥温度校验：

LW25-110/1000断路器允许使用环境温度：

-40℃～40℃本变电站地区气温：

-12℃～38℃，符合要求。

通过以上校验可知，110kV侧所选LW25-110/1000断路器完全符合要求。

二．主变35kV侧断路器及分段断路器的选择

（1）额定电压：

Ue=35kV

（2）额定电流：

Ie>本变电站35KV母线最大长期工作电流Igma

Igmax?

S3540?

103

?

?

672.3A3UN?

35

（3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-2

表11-2

（4）校验：

①Ue=35kV=UN②I=1250A>Igmax=316A③额定开断电流校验：

35kV母线三相稳态短路电流Ik=5.55KALW6-35/1250断路器的额定开断电流＝25KA符合要求。

④动稳定校验：

35kV母线短路三相冲击电流：

ish=14.14（kA）LW6-35/1250断路器的动稳定电流Igf=25（kA）

i

sh

<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

35kV母线三相短路热容量：

Qdt=Ik2tep=284.26（kA2S）LW6-35/1250断路器的4秒热稳定电流：

It=25（kA）

Itt=25×4=2500（kAS）

Iktep<Itt符合热稳定要求

2

2

222

⑥温度校验：

LW6-35/1250断路器允许使用环境温度：

-40℃～40℃本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，主变35kV侧断路器及分段断路器的选择完全符合要求。

三．35kV出线断路器的选择

（1）额定电压：

Ue=35kV

（2）额定电流：

按35KV出线最大负荷考虑

Igmax?

S353UN

?

8000

?

132A

?

35

（3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-3

表11-3

（4）校验：

①Ue=35kV=UN②I=1250A>Igmax=316A③额定开断电流校验：

35kV母线三相稳态短路电流Ik=3.06KALW6-35/1250断路器的额定开断电流＝25KA符合要求。

④动稳定校验：

35kV母线短路三相冲击电流：

ish=7.79（kA）LW6-35/1250断路器的动稳定电流Igf=25（kA）

i

sh

<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

35kV母线三相短路热容量：

Qdt=Iktep=35.58（kAS）LW6-35/1250断路器的4秒热稳定电流：

It=25（kA）It2t=252×4=2500（kA2S）

Iktep<Itt符合热稳定要求

2

2

22

⑥温度校验：

LW6-35/1250断路器允许使用环境温度：

-40℃～40℃本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，35kV出线侧断路器选择符合要求。

四．主变10kV侧断路器及分段断路器的选择

（1）额定电压：

Ue=10kV

（2）额定电流：

按10KV最大负荷考虑

Igmax?

S1024?

103

?

?

1411.76A3UN?

10

（3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-4

表11-4

（4）校验：

①Ue=10kV=UN

②I=1250A>Igmax=1411.76A③额定开断电流校验：

10kV母线三相稳态短路电流Ik=15.12KAZN12-10/1600断路器的额定开断电流＝31.5KA符合要求。

④动稳定校验：

10kV母线短路三相冲击电流：

ish=38.57（kA）ZW1-10/1000断路器的动稳定电流Igf=80（kA）

i

sh

<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

10kV母线三相短路热容量：

Qdt=Ik2tep=468.75（kA2S）ZW1-10/1000断路器的3秒热稳定电流：

It=31.5（kA）It2t=31.52×3=2976（kA2S）

Iktep<Itt符合热稳定要求

2

2

⑥温度校验：

ZW1-10/1000断路器允许使用环境温度：

-40℃～40℃本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，主变10kV侧断路器及10KV分段断路器的选择符合要求。

五、10kV出线断路器的选择

（1）额定电压：

Ue=10kV

（2）额定电流：

按负荷最大的10KV出线考虑

Igmax?

S10UN

?

3500

?

205.88A

3?

10

（3）查电气设备手册选择断路器型号及参数如表11-5

表11-5

（4）校验：

①Ue=10kV=UN

②I=1000A>Igmax=205.88A③额定开断电流校验：

10kV母线三相稳态短路电流Ik=15.12KAZW1-10/1000断路器的额定开断电流＝16KA符合要求。

④动稳定校验：

10kV母线短路三相冲击电流：

ish=38.57（kA）ZW1-10/1000断路器的动稳定电流Igf=40（kA）

ish<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

10kV母线三相短路热容量：

Qdt=Ik2tep=914.46（kA2S）

ZW1-10/1000断路器的4秒热稳定电流：

It=16（kA）

It2t=162×4=1024（kA2S）

Iktep<Itt符合热稳定要求22

⑥温度校验：

ZW1-10/1000断路器允许使用环境温度：

-40℃～40℃本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，主变10kV出线断路器的选择符合要求。

第二节隔离开关的选择

一．110kV侧隔离开关的选择

（1）额定电压：

Ue=110kV

（2）额定电流：

Ie>本变电站最大长期工作电流Igmax

Igmax?

S

3Ue?

64.2?

（1?

40%）?

1033?

110?

480.64A

（考虑变压器事故过负荷的能力40%）

（3）预选W5-110/1250型隔离开关如表11-6

表11-6

（4）校验：

①Ue=110kV=UN

②I=1250A>480.64A

③额定开断电流校验：

110kV母线三相稳态短路电流Ip=4.1KA

GW5-110/1250隔离开关的额定开断电流＝31.5KA

符合要求。

④动稳定校验：

110kV母线短路三相冲击电流iimp=10.455（kA）

GW5-110/1250隔离开关的动稳定电流Igf=80（kA）

ish<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

110kV母线短路热容量：

Qdt=Ik2tep=67.24（kA2S）

GW5-110/1250隔离开关的4秒热稳定电流：

It=31.5（kA）

It2t=31.52×4=3969（kA2S）

Iktep<Itt符合热稳定要求22

⑥温度校验：

GW5-110/1250隔离开关允许使用环境温度：

-40℃～40℃

本变电站地区气温：

-12℃～38℃，符合要求。

通过以上校验可知，110kV侧所选GW5-110/1250隔离开关完全符合要求。

二．35kV主变侧断路器及母线分段断路器两侧隔离开关的选择

（1）额定电压：

Ue=35kV

（2）额定电流：

Ie>本变电站35KV母线最大长期工作电流Igmax

Igmax?

S3540?

103

?

?

672.26A3UN3?

35

（3）根据有关资料选择隔离开关如表11-7

表11-7

（4）校验：

①Ue=35kV=UN

②I=1250A>Igmax=672.26A

③额定开断电流校验：

35kV母线三相稳态短路电流Ik=5.55KA

GW4-35/630隔离开关的额定开断电流＝20KA

符合要求。

④动稳定校验：

35kV母线短路三相冲击电流：

ish=14.14（kA）

GW4-35/630隔离开关的动稳定电流Igf=50（kA）

ish<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

35kV母线三相短路热容量：

Qdt=Ik2tep=123.21（kA2S）

GW4-35/630隔离开关的4秒热稳定电流：

It=20（kA）

It2t=202×4=1600（kA2S）

Iktep<Itt符合热稳定要求22

⑥温度校验：

GN5-35/630隔离开关允许使用环境温度：

-40℃～40℃

本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，主变35kV侧断路器及35KV分段断路器两侧隔离开关的选择完全符合要求。

三．35kV出线断路器两侧隔离开关的选择

（1）额定电压：

Ue=35kV

（2）额定电流：

按35KV出线最大负荷考虑

Igmax?

S35

3UN?

8000?

132A?

35

（3）根据有关资料选择隔离开关如表11-8

表11-8

（4）校验：

①Ue=35kV=UN

②I=630A>Igmax=132A

③额定开断电流校验：

35kV母线三相稳态短路电流Ik=3.06KA

GW4-35/630隔离开关的额定开断电流＝20KA

符合要求。

④动稳定校验：

35kV母线短路三相冲击电流：

ish=5.55（kA）

GW4-35/630隔离开关的动稳定电流Igf=50（kA）

ish<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

35kV母线三相短路热容量：

Qdt=Ik2tep=123.21（kA2S）

GW4-35/630隔离开关的4秒热稳定电流：

It=20（kA）

Itt=20×4=1600（kAS）

Iktep<Itt22222

符合热稳定要求

⑥温度校验：

GW4-35/630隔离开关允许使用环境温度：

-40℃～40℃

本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，35kV出线断路器两侧隔离开关的选择符合要求。

四．主变10kV侧断路器及母线分段断路器两侧隔离开关的选择

（1）额定电压：

Ue=10kV

（2）额定电流：

按负荷最大的10KV出线考虑

Igmax?

S10

3UN?

24000?

1411.76A3?

10

（3）根据有关资料选择隔离开关如表11-10

表11-10

（4）校验：

①Ue=10kV=UN

②I=2000max=1411.76

③额定开断电流校验：

10kV母线三相稳态短路电流Ik=15.12

GW9-10/1250隔离开关的额定开断电流＝20KA

符合要求。

④动稳定校验：

10kV母线短路三相冲击电流：

ish=38.57

GW9-10/1250隔离开关的动稳定电流Igf=40（kA）

ish<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

10kV母线三相短路热容量：

Qdt=Ik2tep=1600（kA2S）

GW9-10/1250隔离开关的4秒热稳定电流：

It=50（kA）

It2t=50*50*4=10000（kA2S）

Iktep<Itt符合热稳定要求22

⑥温度校验：

GW9-10/1250隔离开关允许使用环境温度：

-40℃～40℃

本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，主变10kV侧断路器及10KV分段断路器两侧隔离开关的选择完全符合要求。

五、10kV出线断路器两侧隔离开关

（1）额定电压：

Ue=10kV

（2）额定电流：

按10KV最大负荷考虑

Igmax?

S103.5?

103

?

?

205.88A3UN3?

10

（3）根据有关资料选择隔离开关如表11-9

表11-9

（4）校验：

①Ue=10kV=UN

②I=2000A>Igmax=205.88A

③额定开断电流校验：

10kV母线三相稳态短路电流Ik=15.12KA

GW9-10/1250隔离开关的额定开断电流＝50KA

符合要求。

④动稳定校验：

10kV母线短路三相冲击电流：

ish=38.57（kA）

GW9-10/1250隔离开关的动稳定电流Igf=50KA

ish<Igf符合动稳定要求

⑤热稳定校验：

10kV母线三相短路热容量：

Qdt=Ik2tep=919（kA2S）

GW9-10/1250隔离开关的4秒热稳定电流：

It=20（kA）

It2t=202×4=1600（kA2S）

Iktep<Itt符合热稳定要求22

⑥温度校验：

GW9-10/1250隔离开关允许使用环境温度：

-40℃～40℃本变电站地区气温：

-12℃～38℃，所以符合要求。

通过以上校验可知，10kV出线断路器两侧隔离开关符合要求

第三节电流互感器选择的选择

一.主变110KV侧电流互感器选择

（1）U1e=U1g=110kV

（2）Igmax=110%I1e

480.6Ie?

?

?

436.9A110%1.1Igmax

（3）预选：

LB7-110,技术参数如表11-11

表11-11

（4）校验：

①热稳定校验：

Iktep=72.16（kAS）

2

2

I1e=500A；Kt=75；t=1s

（I1eKt）t=（0.5×75）×1=1406.2（kAS）Ik2tep<（I1eKt）2t符合要求②动稳定校验：

Kd=135；I1e=500A；ish=10.45（kA）2I1eKd?

2?

0.5?

135?

76.37（kA）ish?

2

2

2

2I1eKd

符合要求

通过以上校验可知，选择LB7-110型电流互感器符合要求。

二、主变35KV侧总电流互感器选择

（1）U1e=U1g=35kV

（2）Igmax=110%I1e

Ie?

Igmax110%

?

672.3

?

611.18A1.1

（3）LB6-35,技术参数如下表11-12

表11-12

（4）校验：

①热稳定校验：

Iktep=284.26（kAS）22

I1e=600A；Kt=40；t=1s

（I1eKt）2t=（0.6×40）2×1=576（kA2S）

Iktep<（I1eKt）t

符合要求

②动稳定校验：

Kd=102；I1e=600A；ish=14.14（kA）2I1eKd?

2?

0.6?

102?

86.53（kA）ish?

222I1eKd

符合要求

通过以上校验可知，选择LB6-35型电流互感器符合要求。

三．主变10KV侧总电流互感器选择

（1）U1e=U1g=10kV

（2）Igmax=110%I1eIe?

Igmax

110%?

1411.76?

1283.21A1.1

（3）预选：

LFZ6-10,技术参数如表11-13

表11-13

（4）校验：

①热稳定校验：

Ik2tep=468.75（kA2S）

I1e=1500A；Kt=43.1；t=1s

（I1eKt）2t=（2×50）2×1=10000（kA2S）

Ik2tep<（I1eKt）2t

符合要求

②动稳定校验：

Kd=90；I1e=1.5A；ish=26.59（kA）2I1eKd?

2?

1.5?

90?

150（kA）ish?

2I1eKd

符合要求

通过以上校验可知，选择LFZ6-10型电流互感器符合要求。

第四节电压互感器的选择

一．110kV侧电压互感器的选择：

选取WVB110-20H户外；额定变比：

110000100//100；30.2级：

150VA0.5级：

150VA3P35000100100；//33二．35kV侧电压互感器的选择：

选取JDXN6-35户外；额定变比：

0.2级：

100VA6P级：

100VA

三．10kV侧PT选择：

选取JDZX-10户外；额定变比：

10000/100/100；30.2级：

100VA3P级：

100VA6P级：

100VA

第五节母线的选择

一．110KV母线选择（软母线）

1、按经济电流密度选择导线载面S

年最大负荷利用小时数为3000h—5000h时，经济电流密度jec=1.15A/mm2S?

Ic294?

?

255.7（mm2）jec1.15

所以预选LMY-50?

6.3型软母线，平放

2、校验：

①热稳定校验：

S选?

Smin

Smin?

IK

?

3.347?

103?

3.8?

75（mm2）87imaC

S选=50×6.3mm>Smin=75mm

满足热稳定要求

②动稳定校验：

σc≤σal22

33Ishl?

10?

7（8.519?

103）2?

1.1?

10?

7

Fc?

?

?

46.09（N）a0.3

M?

Fcl46.09?

1.1?

?

5.07（N）1010

b2h0.052?

0.0063W?

?

?

2.63?

10?

6（m3）66

?

c?

M5.07?

?

1.93MPa?

6W2.63?

10

?

c?

?

al?

70MPa

满足动稳定要求

通过以上校验LMY—50×6.3平放，符合要求。

二．35kV侧母线选择（软母线）

1、按经济电流密度选择导线载面S

年最大负荷利用小时数为3000h—5000h时，经济电流密度jec=1.15A/mm2S?

Ic317?

?

275.7（mm2）jec1.15

所以预选LMY-50?

6.3型软母线，平放

2、校验：

②热稳定校验：

S选?

Smin

Smin?

IKimaC?

3.06?

103?

.8?

68.6（mm2）87

S选=50×6.3mm2>Smin=68.6mm2

满足热稳定要求

②动稳定校验：

σc≤σal

33Ishl?

10?

73（7.79?

103）2?

1.1?

10?

7

Fc?

?

?

38.54（N）a0.3

M?

Fcl38.54?

1.1?

?

4.24（N）1010

b2h0.052?

0.0063W?

?

?

2.63?

10?

6（m3）66

?

c?

M4.24?

?

1.61MPa?

6W2.63?

10

?

c?

?

al?

70MPa

满足动稳定要求

通过以上校验LMY—50×6.3平放，符合要求。

三．10kV侧母线选择（硬母线）

1、按载流量选择母线

即：

Igmax≤KQIP；Igmax=491A

待建变电站最热月平均气温为35℃，查表得KQ=0.89Igmax

KQ?

491?

552A0.89

IP=552A>491A

所以预选：

LMY—50×6平放

2、校验：

①热稳定校验：

S选?

Smin

Smin?

IKimaC?

10.54?

103?

3.6?

228（mm2）87

S选=50×6=300mm2>Smin=228mm2

满足热稳定要求

②动稳定校验：

σc≤σal

3Ishl?

10?

7（26.59?

103）2?

1.1?

10?

7

Fc?

?

?

449（N）a0.3

M?

Fcl449?

1.1?

?

49.4（N）1010

b2h0.052?

0.006W?

?

?

2.5?

10?

6（m3）66

?

c?

M49.4?

?

19.76MPa?

6W2.5?

10

?

c?

?

al?

70MPa

满足动稳定要求

通过以上校验LMY—50×6平放，符合要求。