(精品)2X300MW火力发电厂厂电气一次设计说明书毕业论文论文

温度θW 相对应的值时,可得到按热稳定决定的母线最小截面 :

Smin?QkKs/(Af?Ai)?QkKs/C (5-29)

详见《电力系统电气设备选择与实用计算》。

当所选的S≥Smin时,满足热稳定;当S<Smin时,则不满足热稳定。 5.6.2 电缆选择

电力电缆用于发电机,电力变压器,配电装置之间的连接,电动机与自用电源的连接,以及输电线路的引出。

(一) 结构类型的选择

即根据电缆的用途,敷设方法和场所,选择电缆的芯数,芯线材料,绝缘种类,保护层以及电缆的其他特征,最后确定电缆型号。

(1)电缆芯线有铜芯和铝芯,国内工程一般选用铝芯,但需移动或震动剧烈的场所应采用铜芯。

(2)在110kV及以上的交流装置中一般为单芯充油或充气电缆;在35kV及以下三相三线制的交流装置中,用三芯电缆;在380220V三相四线制的交流装置中,用四芯或五芯(有一芯用于保护接地)电缆;在直流装置中,用单芯或双芯电缆。

(3)直埋电缆一般采用带护层的铠装电缆。周围潮湿或有腐蚀性介质的地区应选用塑料护套电缆。

(4)移动机械选用重型橡套电缆;高温场所宜用耐热电缆;重要直流回路或保安电源回路宜用阻燃电缆。

(5)垂直或高差较大处选用不滴流电缆或塑料护套电缆。

(6)敷设在管道(或没有可能使电缆受伤的场所)中的电缆,可用没有钢铠装的铅包电缆或黄麻护套电缆。

(二) 额定电压选择

额定电压应满足UN≥UNs的要求,式中UN,UNs—电缆及其所在电网的额定电压。 (三) 截面选择

(1)电力电缆截面S的选择原则和方法与裸母线基本相同。即,对长度不超过20m的电缆,按回路最大持续工作电流Imax选择。即按式(5-6)选择,这时先由Imax查《电力系统电气设备选择与实用计算》得在基准环境温度下相应的IN和S;对最大负荷利用小时Tmax>5000h,且长度超过20m的电缆,可根据式(5-27)计算S,并满足式(5-29)。

(2)确定电缆根数。满足上述要求的电缆,可以是一根截面大的或多根截面小的,一般按如下原则确定根数:当S<150mm2时,用一根;当S>150mm2时,用(S150mm2)根。

(3)式Ial=KIN≥Imax(A) 在用于电缆选择时,其综合修正系数K与环境温度,敷设方式等因素有关。

①空气中敷设 K=KtK1 ②空气中穿管敷设 K=KtK2 ③直接埋地敷设 K=KtK3K4

式中 Kt —环境温度修正系数,其中的缆芯正常允许最高工作温度θal与电压等级,

绝缘材料和结构有关可查《电力系统电气设备选择与实用计算》; K1—空气中多根电缆并列敷设的修正系数,可查《电力系统电气设备选择与实

用计算》;

K2—空气中穿管敷设的修正系数,在UN≤10KV的情况下,S≤95 mm2时,

K2=0.9;S=120 mm2~185 mm2时,K2=0.85;

K3—直埋电缆因土壤热阻不同的修正系数,可查《电力系统电气设备选择与实

用计算》;

K4—土壤中多根电缆并列敷设的修正系数,可查《电力系统电气设备选择与实

用计算》。

(四) 允许电压损失校验

对供电距离较远,容量较大的电缆线路,应校验其电压损失△U%。对于三相交流电路,一般应满足

△U%≤5%

△U%=173 Imax L(rcosΦ+xsinΦ) UNs (5-30)

式中 Imax—电缆线路最大持续工作电流,A;

L—线路长度,km;

r、x—电缆单位长度的电阻和电抗,可查,Ωkm; cosΦ—功率因数;

UNs—电缆线路额定线电压,V。 (五)热稳定校验

电缆的热稳定校验与裸母线相同,仍用式(5-29)但其中的KS=1(实际上是将其计入

C),热稳定系数C用式(5-31)计算

C?14.2QKs?20??ln1??(?k?20)

(5-31)1??(?w?20)式中 η—计及电缆芯线充填物热容量随温度变化以及绝缘物散热影响的校正系数,对

3~10KV回路,η取0.93,35KV及以上回路,η取1.0;

Q—电缆芯单位体积的热容量,铝芯为4.03×10-3,铜芯为3.93×10-3, (1℃); KS—电缆芯在20℃时的集肤效应系数,S≤100 mm2的三芯电缆,KS =1,S=120~

240 mm2的三芯电缆=1.005~1.035;

ρ20—电缆芯在20℃时的电阻率,铝芯取3.10×10-6,铜芯取1.84×10-6,Ω·㎝; θW—短路前电缆的工作温度,℃; θK—短路时电缆的最高允许温度,℃。

5.7 电压互感器的选择

(1)电压互感器的准确级和容量

电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内,负荷功率因数为额定值时,电压误差最大值。

由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗,导致测量结果的大小和相位有误差,而电压互感器的误差与负荷有关,所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量,通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。

(2)按一次回路电压选择

为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行,电压互感器一次绕组所接电网电压应在()Ve范围内变动,即应满足:

1.1Ve1>V1>0.9Ve1 (5-32)

(3)按二次回路电压选择

电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求,电压互感器二次侧额定电压可按下表选择

(4)电压互感器及型式的选择

电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择,在6~35KV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110~220KV配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。220KV及以上配电装置,当容量和准确级满足要求时,一般采用电容式电压互感器。

5.8 10.5KV侧采用封闭母线

封闭母线按结构式可分为:离相封闭母线、共箱封闭母线和金属箱式电缆母线。其中离相封闭母线适用于200MW及以上发电机引出线与主变压器、厂用变压器之间的连接。共箱封闭母线和金属箱式电缆母线主要用于厂用变压器至厂用配电室之间的引出线连接。全连型离相封闭母线的配套产品有发电机中性点柜、电压互感器、避雷器柜等,配套设备分别装于抽屉小车式的电气柜内,由生产厂家随封闭母线成批供货。

本设计中由于发电机的的最大持续工作电流过大,不能选到适用它的断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器等设备,所以采用了离相封闭母线,在其他设备选择时,就不用选10.5KV侧所设计到的设备,生产厂家已经随封闭母线成批供货。

流过断路器的最大持续工作电流:

Ig.max?1.05PN3UNcos??1.05?3000003?20?0.85?10698A

按正常工作电压和最大工作电流可选QLFM高压离相封闭母线,参数如下:

表6.17 封闭母线设计参数

额定电压额定电流绝缘水平外壳(ΦB) 24及以下 12000 75150 Φ1000 外形尺寸(mm) 导体相间距离S高度H(mm) 540 283 重量 (Kgm) 范围(KV) 范围(A) (KV) (ΦA) (mm) Φ500 ≥1000 可见,所选设备符合要求。

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