某煤矿35kV变电所电气设计 下载本文

太原工业学院毕业设计

tbr——相应断路器的全开断时间

① 继电保护动作时间tpr按我国电气设计有关规定:验算电气设备时宜采用后备 保护动作时间;验算裸导体宜采用主保护动作时间,如主保护有死区时,则采用能对该死区起作用的后备保护动作时间,并采用相应处的短路电流值;验算电缆时,对电动机等直馈线应采取主保护动作时间,其余宜按后备保护动作时间。

② 断路器全开断时间tbr是指给断路器的分闸脉冲传送到断路器操动机构的跳

闸线圈时起,到各触头分离后电弧完全熄灭为止的时间段。即

tbr=tin+ta (6.8)

式中:tin——断路器固有分闸时间

ta——断路器开断时电弧持续时间。少油断路器为0.04~0.06s。

③ 无延时保护时校验热稳定的短路计算时间见表6.1。若继电保护有延时整定 时,则按表中数据加上相应的继电保护整定时间

表6.1 无延时保护时校验热稳定的短路计算时间

断路器开断速度 高速断路器 中速断路器 低速断路器 断路器的全开断时间tbr(s) <0.08 0.08~0.12 >0.12 短路计算时间tk(s) 0.1 0.15 0.2 (4) 以下几种情况可不校验热稳定或动稳定

① 用熔断器保护的电气设备,其热稳定由熔断时间保证,故可不验算热稳定。 ② 采用有限流电阳的熔断器保护的设备可不校验动稳定。

③ 装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不验算动、热稳定。

6.2 高压设备的选择

6.2.1 高压断路器的选择极其校验

高压断路器是电力系统中最重要的开关电器,它不仅能完全地切合负载电流,而且,更重要的是可靠地切除短路电流。

(1) 选35kV侧的断路器。

按设备工作环境条件及电压,电流选择断路器型号,然后按所选断路器的参数进行校验。

30

太原工业学院毕业设计

当一台变压器故障或断路器检修的时候,35kV侧断路器的长时最大负荷等于变压器的额定容量,此时,35kV侧的电流为:

SN12500IN?==206.2A

3?353UN考虑最长时工作时变压器有过负荷运行的可能,按过载5%计算

Imax=1.05IN=216.5A (6.9)

根据式(6.3)可选35kV母线侧断路器:SW2-35/600型断路器,技术数据如表6.2。

表6.2 SW2-35/600型断路器技术数据

额定型号 电压(kV) SW2-35/600 35 额定电流(A) 600 开断容量 (MVA) 400 额定开断电流(kA) 6.6 极限通过电流(kA) 热稳定电流固有分闸时间(s) 0.06 合闸时间(s) 0.12 峰值 有效值 4s(kA) 17 9.8 6.6 其中电动操作机构为液压型;配电流互感器为LR-35/100~1000装入式。

(2) 热稳定校验

对于高压断路器宜采用后备保护动作时间,又由原始资料知两回上级35kV电源出线断路器过流保护动作时间为3s,由 (6.8)及断路器参数可得:

tbr=tin+ta=0.06+0.06=0.12s

又根据式(6.7):tk=3.12s,又根据式(6.5)可得35kV母线短路时,35kV侧断路器相当于4S的热稳定电流为:

It=6.6kA>I?满足要求。 (3) 动稳定校验

tk3.12=3.429?=3.028kA t4根据式(6.6)及短路计算参数可知35kV侧断路器的最大冲击电流

ies=17kA>ish=8.74kA

满足要求。 (4) 断流容量校验 400MVA>219.8MVA 满足要求。

6.2.2 隔离开关的选择极其校验

31

太原工业学院毕业设计

隔离开关是高压开关的一种,它设有专门的灭弧结构,不能用来切断负荷电流和断路电流;使用时通常与断路器配合,只有在断路器断开后才能进行操作,使线路呈现明显断口,便于检修。

隔离开关的主要用途是隔离电源,保证电气设备与线路在检修时与电源有明显的断口,选择时应满足的条件如上,隔离开关应按其额定电压、额定电流及使用的环境条件选择出合适的规格和型号,然后按短路电流的动、热稳定性进行校验。按环境条件选择隔离开关时,可根据安装地点和环境条件选择户内式、户外式、普通型。

(1) 隔离开关型号的选择

当一条线路故障时,全部负荷电流都通过35kV高压侧的隔离开关,故长时最大工作电流为:

Imax=1.05IN=216.5A

故选择35kV侧的隔离开关为GW5-35G/600-72,采用的是室外布置,技术数据如表6.3所示。

表6.3 GW5-35G/600-72型隔离开关技术数据

型号 GW5-35G/600-72 额定电压(kV) 35 额定电流(A) 600 极限通过电流峰值(kA) 72 热稳定电流4s(kA) 16 操动机构型号 CS-17 配用操作机构:CS17型(手动)。 (2) 热稳定校验

对35kV侧隔离开关来说,宜采用后备保护动作时间。又由原始资料知两回上级35kV电源出线断路器过流保护动作时间为3s,由(6.7)及 (6.8)及断路器参数可得:

tbr=tin+ta=0.06+0.06=0.12s

tk?3+0.12=3.12s

根据式(6.5)相当于4S的热稳定电流为:

It=16kA>I?满足要求。 (3) 动稳定校验 根据式(6.5)

tk3.12=3.429?=3.028kA t4ies=72kA>ish=8.74kA

32

太原工业学院毕业设计

满足要求。

6.3 低压侧设备的选择

6.3.1 低压侧断路器的选择及其校验

按设备工作环境条件及电压,电流选择短路器型号,然后按所选断路器的参数进行校验。

(1) 低压断路器的选择

当一台变压器故障或断路器检修的时候,6kV侧断路器的长时最大负荷等于变压器的额定容量,此时,6kV侧的断路器的长时最大工作电流为:

SN12500IN?==1203A 3?63UN考虑最长时工作时变压器有过负荷运行的可能,按过载5%计算

Imax=1.05IN=1263.2A

故6kV侧的断路器选SN10-10Ⅲ/2000,其技术数据如表6.4所示。

表6.4 SN10-10Ⅲ/2000型断路器技术数据

型号 SN10-10Ⅲ/2000 额定电压(kV) 10 额定电流(A) 2000 额定开断电流(kA) 43.3 极限通过电流峰值(kA) 130 热稳定电流4s(kA) 43.3 固有分闸时间(s) 0.06 合闸时间(s) 0.25 配用机构型号:CD10 (2) 热稳定校验

对低压断路器宜采用后备保护动作时间,因35kA侧断路器的过流保护时间限为 1.5S,由(6.7)及 (6.8)及断路器参数可得:

tbr=tin+ta=0.06+0.06=0.12s

tk?1.5+0.12=1.62s

又根据式(6.5),则在6kA母线侧短路时相当于4S的热稳定电流为:

It=43.3kA>I?满足要求。 (3) 动稳定校验

tk1.62=8.363?=5.322kA t433