一次设备的选择.docx
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一次设备的选择
高压一次设备的选择
1、架空线的选择及其校验
架空线选用钢芯铝绞线:
由《工厂供电》表5-3得架空线路钢芯铝绞线年最大负荷利用小时数5000以上的经济电流密度jec=
设220KV侧S30≈得架空线I30=132A
则架空线路经济截面Aec=I30÷jec=132÷=146mm2
因此选择型号为LGJ-185的钢芯铝线。
架空线校验:
(1)发热条件取环境温度为40℃,查《工厂供电》附录表20得LGJ-185得允许载流量Ial=416A﹥I30满足要求
(2)电压损耗条件满足要求
(3)经济电流密度满足要求
(4)机械强度查《工厂供电》附录表18得35KV及以上线路最小钢芯铝绞线截面为35mm2﹤﹤185mm2满足要求
2、高压断路器的选择及校验
前面短路计算取高压断路器QF1,QF2为LW25-252;QF3,QF4为SN10-10II;QF5,QF6为SN10-10I,QF7;QF8为DW15-4000。
校验:
假设短路装置最长动作时间为top=,t∝取
则tima=top+t∝+=
序号
安装地点电器条件
LW25-252型断路器
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
220KV
252KV
合格
2
I30
132A
4000A
合格
3
IK(3)
I∝
40KA
合格
4
Ish(3)
imax
100KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=424
It2t
402×4=6400
合格
序号
安装地点电器条件
SN10-10II型断路器
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
10KV
10KV
合格
2
I30
695A
1000A
合格
3
IK(3)
I∝
合格
4
Ish(3)
imax
80KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=477
It2t
322×4=1985
合格
序号
安装地点电器条件
SN10-10I型断路器
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
10KV
10KV
合格
2
I30
169A
630A
合格
3
IK(3)
I∝
16KA
合格
4
Ish(3)
19KA
imax
40KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=94
It2t
162×4=1024
合格
DW15-4000型断路器为万能式低压断路器,脱扣器额定电流4000A,长延时动作电流2800-4000A,短延时动作整定电流A,瞬时动作整定电流28000-56000A,分段能力80KA,在各方面均能满足要求。
3、高压隔离开关的选择及校验
高压隔离开关的功能主要是隔离高压电源,以保证其他设备和线路的安全检修,但隔离开关没有专门的灭弧装置,因此不允许带负荷操作。
本次设计中,高压隔离开关与高压断路器配套使用。
QS1,1S2,QS3,QS4选用GW2-220/400-100,QS5,QS6选用GW2-10/1000-100,QS7,QS8,QS9,QS10选用GN8-10/400-40。
校验:
序号
安装地点电器条件
GW2-220/400-100型隔离开关
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
220KV
220KV
合格
2
I30
132A
400A
合格
3
IK(3)
——
I∝
——
——
4
Ish(3)
imax
255KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=424
It2t
1002×5=50000
合格
序号
安装地点电器条件
GW2-10/1000-100型隔离开关
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
10KV
10KV
合格
2
I30
695A
1000A
合格
3
IK(3)
I∝
——
——
4
Ish(3)
imax
255KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=477
It2t
1002×5=40000
合格
序号
安装地点电器条件
GN8-10/400-40型隔离开关
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
10KV
10KV
合格
2
I30
169A
400A
合格
3
IK(3)
I∝
——
——
4
Ish(3)
19KA
imax
100KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=94
It2t
402×5=8000
合格
由于以上隔离开关均是按短路电流和电压等级选择的,又是配合相应断路器使用,经以上校验,在电压、电流、动稳定度、热稳定度上均能满足要求。
4、高压熔断器的选择及校验
本次设计中,高压熔断器主要用在避雷装置中,户外选用RW4-10/型熔断器,户内选用RN2-10/型熔断器。
其额定电压10KV,额定电流1000A,最大分段能力50KA均能满足要求。
5、电缆的选择及校验
从总降变电站引电源进车间变电站采用电缆进线,按经济电流密度选择起电缆截面,初步选用铜芯电缆,查《工厂供电》表5-3得铜芯电缆5000h以上的经济电流密度jec=
进入车间变电站的计算电流I30=169A
得电缆经济截面Aec=I30÷jec=169÷=85mm2
根据当地各项气象条件,查《工厂供电》附录表32,选取10KV的电缆,截面为185mm2,其电流为450A﹥169A,满足要求。
因此选择10-3×185型电缆。
按电压损失条件进行校验:
查《工厂供电》附录表11得10-185型电缆的
ro=Ω/km,Xo=Ω/km,
△U%=(PR+QX)/(10(UN)2)
=×2815×+××/(10(10)2)
=﹤5
因此所选电缆截面也满足电压损失要求。
6、母线的选择及校验
总降变配电所低压侧单母线选择LMY型80×10mm2,车间变电站一次侧单母线选择LMY型40×4mm2,车间变电站二次侧单母线选择LMY型125×10mm2,其均为硬铝母线,允许载流量分别为1427A、480A、5633A。
由于其是按短路电流标准选择的,所以在电流方面满足要求。
动稳定度校验硬铝母线(LMY)的最大允许应力σal=70MPa
完全大于其计算应力σc1≈20MPa,
σc2≈10MPa,σc3≈45MPa
热稳定度校验查《工厂供电》附录表11得C=87A√s/mm2,
因此最小允许截面为:
Amin
(1)=×103A×√/C≈260mm2
Amin
(2)=×103A×√/C≈115mm2
Amin(3)=×103A×√/C≈519mm2
母线实际截面:
A1=80×10=800mm2﹥Amin
(1)
A2=40×4=160mm2﹥Amin
(2)
A3=125×10=1250mm2﹥Amin(3)
均能满足短路热稳定要求!
7、高压开关柜的选择
高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种成套配电装置。
在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用,也可作为大型交流电动机的启动和保护之用。
其中安装有高压开关设备、保护电器、监测仪表和母线、绝缘子等。
高压开关柜有固定式和手车式两大类型,由于其手车式投资价格较贵,所以本次设计选用固定式高压开关柜:
GG-1A-220,GG-1A-10,。
8、互感器的选择及校验
互感器是电流互感器和电压互感器的统称。
从基本结构和工作原理来说,互感器就是一种特殊变压器。
主要是用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘和用来扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。
电流互感器的选择及校验
总降压变配电所一次侧选用LQJ-220,300/5。
总降变配电所二次侧选用LQJ-10,800/5。
车间变电所一次侧选用LQJ-10,300/5。
电流互感器准确度等级选择,即互感器二次负荷S2不得大于其准确度等级所限定的额定二次负荷S2N,即电流互感器满足准确度等级要求的条件为S2N≧S2。
S2≈∑Si+I2N2(RWL+RXC)
|Z2|≈∑|Zi|+|ZWL|+RXC
式中|Zi|可由仪表、继电器的产品样本中查得;|ZWL|≈RWL=l/(rA)这里r为导线的电导率,铜线为53m/(Ω.mm2),铝线为32m/(Ω.mm2),A为导线截面积,l为对应于连接导线的计算长度,假设互感器到仪表、继电器的单向长度为l0,则互感器为星形连接时,l=l1;为V形连接时,l=√3l1;为一相式接线时,l=2l1。
式中RXC很难准确测定,而且是可变的,一般近似地取为Ω。
校验:
序号
安装地点电器条件
LQJ-220,300/5型电流互感器
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
220KV
220KV
合格
2
I30
132A
300A
合格
3
IK(3)
——
I∝
——
——
4
Ish(3)
imax
100KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=424
It2t
402×5=8000
合格
序号
安装地点电器条件
LQJ-10,800/5型电流互感器
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
10KV
10KV
合格
2
I30
695A
800A
合格
3
IK(3)
I∝
——
——
4
Ish(3)
imax
100KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=477
It2t
402×5=8000
合格
序号
安装地点电器条件
LQJ-10,300/5型电流互感器
项目
数据
项目
数据
结论
1
UN
10KV
10KV
合格
2
I30
169A
300A
合格
3
IK(3)
I∝
——
——
4
Ish(3)
19KA
imax
26KA
合格
5
I∞(3)2tima
×=94
It2t
102×5=500
合格
电压互感器的选择及校验
电压互感器选用JDZJ-10,10000/10。
JDZ-10,10000/10。
其准确度等级的选择也与其二次负荷有关,条件要求也是S2N≧S2。
其中S2为二次侧所有仪表、继电器电压线圈所消耗的总视在功率。
S2=√((∑Pu)2+(∑Qu)2)
低压一次设备的选择:
低压熔断器
低压熔断器的功能主要是实现低压配电系统的短路保护,本次设计选用RM10-600型低压熔断器,熔管额定电压380V,额定电流:
熔管600A,熔体350A、430A、500A、600A,最大分段能力10KA.
熔断器式刀开关
刀熔开关具有刀开关和熔断器的双重功能,采用这种组合型开关电器可以简化配电装置结构,经济适用,因此越来越广泛地再低压配电屏上安装使用。
本次选用HR3型刀熔开关。
低压断路器
低压断路器俗称自动开关,它既能带负荷通断电路,又能在短路、过负荷和低电压时自动跳闸。
本次选用DW15-4000型万能式低压断路器,其脱扣器额定电流4000A,长延时动作整定电流2800-4000A,短延时动作整定电流A,瞬时动作整定电流28000-56000A,分段能力60KA.
低压配电屏
低压配电屏是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置,在低压配电系统中作动力和照明之用。
本次设计选用GGL和GGD型低压配电屏。