220、110、10kV降压变电站一次部分设计 下载本文

表5-9 10kV侧的断路器、隔离开关选择结果一览表 计算数据 ZN4-10C型断路器 GN1-10/600型隔离开关 UNs Imax I'' 10kV 0.46kA 10.46kA 26.67kA 87.53 UN IN INbr INcl 10 kV 0.6k A 17.3 kA 29.4kA UN IN — 10kV 0.6kA — 60kA ich Imax Qk ?kA?2?s It2?t 17.32?4?1197.16?kA??s 2It2?t?202?4?1600?kA?2?s

第六章10kV母线、支持绝缘子、穿墙套管的选择

6.1 10kV母线选择

6.1.1 母线的选择

(1)型式:

截流导体一般采用铝质材料,回路正常工作电流在4000A及以下时,一般选用矩形导体,在4000~8000A时,一般选用槽行导体,110kV及以上高压配电装置,一般采用软导线,当采用硬导体时,易用铝锰合金管形导体。

(2)按最大持续工作电流选择导体截面积S,即:Ig.max?K?Iy

式中 Iy——相应于某一母线布置方式和环境温度为+25℃时的导体长期允许载流量;

K?——温度正系数。

(3) 按经济电流密度J选择。 在选择导体截面S时,除配电装置的汇流母线,厂用电动机的电缆等外,长度在20m以上的导体其截面S一般按经济电流密度选择,即:Sj?Ig.maxJ(mm2)。

式中 J——导体的经济电流密度,按此条件选择的导体截面S应尽量接近经济计算截面Sj,当无合适规格导体时允许小于Sj。

(4)按热稳定校验:按上述情况选择的导体截面S,还应校验其在短路条件下的热稳定。

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母线校验的公式为:S?Smin?I?tdz(mm2)。 C式中 Smin——根据稳定的导体最小允许截面,mm2; C——热稳定系数; I?——稳态短路电流,kA; tdz—短路电流等值时间。 (5)动态稳定校验:?max??y。

?y——母线允许应力(硬铝?y为69×106Pa,硬铜为157×106); ?max——作用在母线上的最大计算应力。

对于输出电线路应校验线路电压损失,对于发电厂,变电站内的导体,由于相对距离较短,电压损失不严重,可不校验。

综上选择矩形铝导体。 6.1.2 母线的校验

(1)查表矩形铝导体长期允许载流量和集肤效应系数Kf,选用单条100mm×6.3mm矩形铝导体,平方允许电流1363A;集肤效应系数Kf=1.04,当环境温度为+35℃时,查表裸导体载流量在不同海拔高度和环境温度下的综合校正系数K=0.88,则: Ial?35oc?0.88?1363?1199.44?460A

(2)热稳定校验:

2Imax4602?35?(70?35)??40.15 ???0?(?al??0)2Ial?35oc1199.442 查表不同工作温度下裸导体的C值,得:C=99 SminQk?Kf??????106?1.04???96.37?630(mm2)

C99 满足热稳定要求。

(3)动稳定校验:

m?h?b??w?0.1?0.0063???????????

bh30.0063?????J???5.25?????

12??Nf1?2fL

EJ1.577???????????????2?160.26?135(Hz) m1.21.70133

对于单条导体及一组中的各条导体,固有频率在35~135Hz范围以外即可避免产生危险的共振。可见,对该母线可不计共振影响,冲击系数取K=1.85。

则:ish?1.852I??1.85???????????????KA) 母线相间应力计算如下:

2fph?1.73??????ish/a?1.73????????????/0.25?518.39(N/m)

bh2w??1.05?????(m3)

6?ph518.39??????????7.11???Pa?70???Pa ??10w??????????fphL26.2 10kV支持绝缘子、穿墙套管的选择

6.2.1 10kV支持绝缘子、穿墙套管的选择原则

(1)型式选择

根据装置地点环境,选择屋内屋外或防污式及满足使用要求的产品型式,一般屋内采用联合联装多校式。

(2)额定电压选择:

UN?10kV

(3)穿墙套管的额定电流选择与窗口尺寸配合 根据所选铝导体尺寸(100mm×6.3mm)

c 100mm 6.3mm

图6-1 所选铝导体尺寸(100mm×6.3mm)

算得:(取a2?115mm)c?6.32?1002?100.20(mm) 综上选CM-10-90的母线式穿墙套管,参数如下表:

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表6-1 CM-10-90相关参数 额定泄露距离 (mm) 户内 480 200 16 45 220 外形尺寸(mm) 抗弯 强度电压 (kV) CM-10-90 10 质量 (kg) D型号 L l1 l2 l3 B d 90 d1 4-?18 d2 4-M10 a1 200 a2 115 (kN) 4 15.8 选择2L-10/4G的户内联合胶装支持绝缘子 表6-2 ZL-10/4的相关参数 额定 型号 电压(kV) ZL-10/4 10 外形尺寸(mm) 适用 海拔 机械 破坏 负荷 (kN) 4 质量 (kg) H D h 44 d1 d2 d3 M10 d4 2-?12 b 112 a1 a2 130 高度 (m) 160 72 70 18 1000 4 6.2.2 10kV支持绝缘子、穿墙套管的校验

图6-2 绝缘子受力示意图

母线型穿墙套管无需热稳定校验。

动稳定校验如下:

L?L21.2?1.2??1.2 (1)绝缘子:Lc?122F?F2????1.73??????????????????622.07(N) Fmax?12????h280?337 H1?H?b??185?12?22H337????????????????0.6Fd?e0.6?????? 1Fmax?H185L?L1.2?0.480.84 (2)穿墙套管:Lc?12?22????3?????????????435.4 5(N) Fmax?1.7?????

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