资源描述
电气设备课程设计指导书
何自立 魏恩甲
西北农林科技大学 水利与建筑工程学院
目录
课程设计基本资料及任务书………………………………………………………..1
第一章、设计依据………………………………………………………………… 2
第二章、主接线的确定…………………………………………………………….5
第三章、计算短路电流……………………………………………………………9
第四章、设备选择………………………………………………………………….17
第五章、厂用变压器的选择………………………………………………………31
课程设计基本资料及任务书
一、基本资料:
某水库位于秦岭北麓,是以灌溉为主的水利工程。为了充分利用水力资源,准备在其坝后修建一水电站。站址处海拔高程为594.00米,多年平均温度为12.4℃,最高温度41.4℃,最低温度-16.7℃,雷电活动一般。
经水库水能调节计算,该电站的必须装机容量确定为800KW,最大工作水头为Hmax=39米,计算水头Hjs=37.1米,最小工作水头Hmin=20.0米,为使水轮机工作在高效率区,提高运行的经济效益,并可在水库放水较少时分别检修机组,准备装设400KW的发电机两台,电站最大负荷年利用小时数为。该电站建成后与系统在9Km处的一个10.5KV变电所35KV侧并网,电站无近区负荷。
发电机组参数如下:
型号: TSW141 同步电抗: Xd”=0.27
额定电压: 6.3KV 额定转速: n=1000转/分
额定电流: 45.8A 效率: h=91.5%
额定功率: 400KW 功率因数: COSF=0.8
发电机装有自动电压调节装置,有阻尼绕组。
上述变电所装有两台主变,并列运行。其参数如下:
1#主变:S9-3200KVA/35/10KV Y/D-11 Ud=7.09%
高压侧: Ie=52.8A Ue=35KV+5%
低压侧: Ie=176A Ue=10.5KV
2#主变参数与1#主变相同。
注: 从变电所35KV侧向系统看,可以认为系统阻抗为零,即¥系统。
二、水电站运行方式
在电力系统中的小型水电站只能在基荷运行,枯水时一台机组发电,平、丰水季节两台机组发电。为了充分利用丰水季节水能多发电,可安装一台季节容量,则总装机为3×400KW。由此可考虑电站的另一种主接线方式,即两台扩大单元接线,另一台为单元接线。选两台主变压器(S9-1000KVA 、S9-500KVA)方案。
三、设计任务(工作内容)
1.选择水轮发电机的型式及出线电压。两台利用小时数为5000h,另一台为3000h;设计保证率为75%,保证出力为400KW。 2.确定水电站的主接线。 3.计算短路电流。 4.选择主要电器设备。
四、设计要求
1.封面及装订按学校统一规定;
2. 设计说明书、计算书要做到书写整洁(用计算机打印最好)、文字流畅、论点明确、计算准确、思路清晰、文中引用的重点公式、参数选定、方案比较等均交代清楚,有理有据。
3.设计说明书、计算书应有目录、计算程序及过程,必要的插图(如网络变换等),方案比较时,对所选定方案优缺点的分析说明,有关参考文献等。
4.画出利用CAD制图的电气主接线图(标明设备)。
第一章 设计依据
与一次设计方面有关的资料如下:
1.石砭峪的气温、地质及雷电活动强度。
多年平均温度为13.2℃,最高温度为43.4℃,最低温度为-17.1℃,地表气温1981年6月实测最高为49℃,多年平均极大风速为16.5米/秒。
土壤电阻率未经实测,该地区的地质条件,在8米以内的表层均为多石土壤,由此估计: ρ=4×104 W·cm。
雷电活动强度按一般为15雷电活动日/年以下考虑。
2.二级水电站各月平均出力计算:
根据水能调节计算,已算出一级水电站各月平均出力,而二级水电站是用一级水电站的尾水,所以流量由一级水电站确定,但对二级水电站水头为:Hzd=41.6m,Hzx=40.79m,Hp=41.22m,水头变化一般来说很小,可以认为是平均水头。二级电站与一级电站的出力,仅与水头成正比,换算得的各月出力如下:
月
份
放水
天数
平均流量
m3/s
放水量
万m3
一级站
发电水头
m
一级站
出力
KW
换算二级站
出力
KW
备注
1
0
0
0
-
-
-
2
0
0
0
-
-
-
3
16
4.01
533
61.5
1845
1238
4
14
4.89
589
60.0
2195
1505
5
16
2.17
299
62.5
1015
669
一台发电机运行
6
30
4.44
1150
58.9
1795
1260
7
31
4.49
1200
34.9
1175
1390
8
31
6.6
1756
27.9
1378
2040
最大出力为1600KW
9
10
4.41
880.5
46.3
1580
1410
10
16
4.61
635.8
67.1
2315
1421
11
10
5.06
437.1
24.3
2820
1565
12
26
3.51
820
68.5
1617
973
总计
200
3.二级电站选用两台800KW的发电机组,其参数如下:
机型: SFW143/44-10 600转/分 800KW
额定电压: 603KV 额定电流:91.6A
功率因数:0.9 频率:50Hz
飞逸转速:1378转/分 转动惯量:GD2=1.4
短路比: 1.26 接线法:Y
定子漏抗:0.08894 纵轴同步电:0.963
纵轴瞬变电抗:0.223
空载特性数据:
E0
0.50
0.75
1.0
1.10
1.15
1.20
I0
0.485
0.696
1.0
1.25
1.41
1.691
定子测温点: 3铁 3铜; 总 重: 9吨。
有阻尼线圈,准同期、自动自同期亦可。转子定子绕组绝缘度等级: B级
允许温升: 转子 90℃ 定子 65℃
原配励磁机:ZL28/10-4型(现改为可控硅励磁) 励磁电压:62V
励磁电流: 空载138A, 额定282A 励磁机绕组电阻:0.172W(75℃)
4.本电站与系统接线如图所示:
二级电站出线电压为35KV, 与一级电站的35KV出线“T”接,经8KM的架空线路至太乙变电站的35KV母线,太乙变电站距韦曲变电站25KM(25+8=33)在相距太乙变电站23KM处“T”接。
本电站距指挥部约 800m,考虑到指挥部和修造厂的用电, 故给有一条6.3KV出线。本电站发出的电除部分自用电和指挥部用电外,其余全部送入系统。
5.二级电站主要容量的确定
变压器容量与发电机容量及近区用电相适应。在8月份发电机满负载时可发出2000KVA而近区用电装置容量仅115KVA,厂用电变压器容量为50KVA,在厂用电及近区用电不满载的情况下投入系统的容量将超过1800KVA,并且同等容量的新系列变压器比旧系列变压器体积小,性能好,故选用SJL-2000KVA/38.5/6.3的变压器,该变压器在西安也有生产。
第二章 电气主接线的确定
1.因为机组容量较小,能满足技术要求的几种结线方式如下:
(1)方案一:
采用单母线接线,两台发电机由一台变压器送出。
在6.3 KV母线上接指挥部近区负荷。
厂用电由接至6KV母线上的S9-50 / 6.3/0.4kV电力变压器正常供电,备用厂用变压器选用一台S9-50 / 35/0.4kV变压器从系统供电, 并由指挥部与设计组会议决定作为唯一的备用电源方案。故不再进行经济比较计算。
从月出力曲线可知, 每年1、2月为停水时间, 可以作为设备检修时间,从可靠性角度考虑一台主变压器能够满足要求。
(2)方案二:
在此方案中采用两台1000KVA的变压器并联运行,其优点是运行灵活,其它均与第一方案相同。采用这种方案在技术上是合理的。
其它方案均与上述两种方案区别不大。
方案二
方案一
2.两种方案的经济比较:
作经济比较时, 仅计及主要设备的不同部分,经济指标依据水电部颁发的“电力工程概算指标”,不同设备的投资包括:设备费、安装费、运行费、基础构架费等。
1) 两种方案不同部分的投资比较
投资项目
单价
(元)
方案I
方案II
设备本身单价(元)
数量
合价(元)
数量
合价(元)
主变及断路器基价
SLJI-1000/35/6.3
17437
2
334874
15900
SJL1-2000/35/6.3
26615
1
26615
25000
DW6-35/400
5896
1
5896
2
11792
5360
GW4-35/600
1600
1
1600
2
4800
1200
主变基础费
1180
1
1180
2
2360
断路器基础费
422
1
422
2
844
隔离开关支架综合指标
433
1
433
3
1299
开关柜壳
810
5
4050
6
4860
GN8-10/400
130
5
650
6
780
SN2-10G/10
1200
1
1200
设备运行费
2329
3858
总投资
53175
66668
说明:投资=基价+运行费+基础费
基价=设备费+其他设备费+主要材料费+安装费
运行费=设备费×6% 油开关单价=油开关本身价格×(1+10%)
从上表的投资比较来看,方案(1)的投资小于方案(2)。
2)两种方案的运行费比较:
年运行费 C=KTaT+Kyay+Ca+CP
式中: KT —— 变压器的总投资(包括设备费、安装费、运杂费等。)
aT —— 变压器的折旧费率(取为6%)
KTaT —— 变压器的折旧费
Ky —— 配电装置的总投资
ay —— 配电装置的折旧系数10%
Kyay —— 配电装置的折旧费
CP —— 设备的管理、维护和小修费,取折旧费的20%
Ca —— 变压器的损耗费
一年中的电能损耗费按下式计算:
DA=å[n(DPfe+KfDQfe)+( DPcu+ KfDQcu)]·t
式中:n —— 并联运行的变压器台数
Kf —— 无功当量取1/6(电价0.06元/度)
DPf —— 变压器的有功铁损
DQfe —— 变压器的无功铁损
DPcu —— 变压器的额定有功铜损
DQcu —— 变压器的额定无功铜损
S —— 实际负荷(总负荷)
Se —— 变压器的额定容量
I. 第一方案的运行费计算,对SJL — 2000KVA/35 变压器。
DPfe = 3.6KW
DQfe = I0%×=1.4×=28KVAR
DPcu = 24KW
DQcu = ud·=6.5·=130KVAR
损耗固定部分(DPfe+ Kf Qfe)t = (36+×28)×200×24=39700Kwh
可变部分: å(DPcu + Kf DQcu)·t
= (24+×130)[12.382×16+15.052×14+6.692×16+12.622×30+13.922
×31+162×31+14.122×10+14.2122×16+15.6522×10+7.9322×26]××24
= 45.6×24××[2450+3180+715+4750+6000+7940+2000+3230+
2450+2450]
= 45.6×24××35125
= 150250Kwh
电能损耗:Ca =0.06×(150250+39700) = 11400元
II. 第二方的运行费计算:
由负荷曲线可知,只有五月份是一台变压器投入运行16天,其余时间还得两台变压器投入运行。
对SJL — 1000KVA/35 变压器
DPfe = 2.2KW
DQfe = 1.7× = 17KVA
DPcu = 14KW
DQcu = 6.5× = 65KVA
损耗固定部分: 2×(DPfe + Kf DQfe)t
= 2×(2.2+×17)×(200+184)/2×24
= 50000Kwh
可变部分:å[(DPcu + Kf DQcu)·]·t
=×(14+×65)×(12.382×16+15.052×14+12.62×30+13.92×31+16×31²+14.12×10+14. 12×16+15.652×10+9.732×26)××24+(14+×65)×6.692×16××24
=×25××24×[2450+3180+4750+6000+7900+2000+3200+2450]+25×715××24
=4.7×34410+6725
=162000+6725
=168725kwh
电能损耗费: Ca = 0.06×(168725+50000)
=0.06×218725
= 13150元
两种方案的运行费列于下表:
方案
项目
I
II
KT
28485
36744
Ky
12196
23430
KT·6%
1710
2080
Ky·10%
1220
2343
Ky·6%+Ky·10%
2930
4423
Cp
586
885
Ca
11500
13150
总计
15016
18458
由以上方案的比较可见第I方案无论是投资方面还是从运行费方面都比第II方案小,所以采用第一方案。
第三章 短路电流计算
3—1 短路电流计算电路图
3—2 短路电流的计算
取Sj = 100MVA Uj = Up
等值网络图:(认为韦曲变110KV侧为无穷大系统)
电抗标准值计算如下:
发电机: X = Xd“·
X1=X2=0.2×=16 X3=X4=0.23×=22.3
变压器: X=·
X5==2.22 X6==3.25
X7==80 X8==130
三卷变压器: 先求等值星型电抗百分数
XI=
=(0.105+0.18-0.065)
=
XII =
=(0.105+0.065-0.18)
=
XIII =
=(0.18+0.065-0.105)
=
再将以变压器容量表示的百分数电抗转换为以Sj,Uj为基准的电抗:
X9 =
X10 =
X11=
线路:X=X0·L·
X12 =0.4×33×=0.963
X13 =0.4×1× =0.0292
3-3 短路点的选择、网络简化及计算电抗
为了进行二级 电站的电气设计,选取35KV母线d1点,6.3KV母线 d2点,SJL1-50/35/0.4低压侧d4点 作为短路计算点。
短路计算采用运算曲线法,因此在作网络简化时,发电机F1,F2相同可以合并,F3,F4相同可以合并,系统单独考虑。
(1) 对d1点短路的简化电路及计算电抗:
X14=
X15=
X16=0.35+0.963-0.0159=1.297
计算电抗:
= =
=0.319 =0.328
(2) 对d2的简化及计算电抗:
X17=X3//X4=×22.3=11.5
利用分布系数法求转移电抗:
X18=X14//X16+X6
=
=1.15+3.25
=4.4
转移电抗:
计算电抗:
(3) 对d3点的简化及计算电抗:
=
=8.67
=
=3.16+80
=83.16
各电源分布系数:
系统至d3点的转移电抗:
一、 二级电站的计算电抗:
(计算电抗3以无穷大电源电抗计)
(4) 对d4点的简化及计算电抗:
X20=X14//X15
=
=5.97
X21=X20//X16
=
=1.065
X22=1.065+130=131.065
分布系数:
转移电抗:
计算电抗:
(计算电抗大于3以无穷大系统看待。)
3-4 基准电流
Sj=100MVA、 Uj=Up各级电压下基准电流:
Ij=
Up(KV)
0.4
6.3
37
Ij(KA)
144
9.16
1.56
以发电机额定容量为基准的额定电流:
Up(KV)
0.4
6.3
37
IjF1.2(KA)
3.61
0.229
0.039
IjF3.4(KA)
2.882
0.183
0.0312
3-5 查曲线求短路电流
(1) 为选择电气设备的需要,将发电机F3、F4分开计算,电流各为两台电流总和的一半。
(2) 计算的时间取0”、0.2”、∞;
计算结果见计算结果总表
3-6 在发电机端短路
在发电机端短路(即d2点短路),发电机的计算电抗 Xjs<0.6时,即可能 ,由此产生的热效应可能两相短路比三相短路大,因此对该点要进行两相短路计算。
两相短路的计算方法如下:
因
① 根据三相短路计算已得的计算电抗Xjs取其2Xjs
② 由2Xjs查0”、∞时标幺值、I*”I*∞ 乘,即得两相短路电流的标幺值。
③ 将所得标幺值乘以如表2所列的基准电流,即得两相短路电流的有名值。
④ 为选择电气设备之需要,将F3、F4分开计算,其值为总和值之一半。
3-7 为选择电气设备计算出S”、ich、Ich等值
S”=
对于6.3KV,35KV短路的d2、d1点取Kch=1.8
故:ich=2.55I” Ich=1.52I”
对0.4KV短路的d3、d4点,取Kch=1.3
故:ich=1.84I” Ich=1.088I”
计算结果汇总如下表:
31
短路电流计算成果表
计算项目
单位
供给
短路电
流的分支
短路点
xjs
Ij
三相短路电流计算值
标幺值
有名值
I”
I0.2
I∞
I”
I0.2
I∞
ich
S”
S∞
Ich
KA
KA
KA
KA
MVA
MVA
KA
d1
35KV
系统
1.297
1.56
0.772
0.772
0.772
1.205
1.205
1.205
2.613
65.686
65.686
1.558
一级站(F1+F2)
0.391
0.039
4.3
3.1
3.05
0.168
0.121
0.119
0.428
10.766
7.628
0.255
二级站(F3+F4)
0.382
0.0312
4.1
3.0
3.0
0.128
0.094
0.094
0.326
8.203
5.998
0.195
d2
6.3KV
系统
4.9
9.16
0.202
0.202
0.202
1.85
1.85
1.85
4.718
20.186
20.186
2.812
一级站(F1+F2)
0.977
0.229
1.04
0.95
1.25
0.238
0.218
0.296
0.607
2.597
3.125
0.362
二级站(F3+F4)
0.2
0.183
5.6
3.71
3.33
1.024
0.679
0.609
2.611
11.173
6.645
1.556
d3
0.4KV
系统
131
144
0.00764
0.00764
0.00764
1.1
1.1
1.1
2.805
0.762
0.762
1.672
一级站(F1+F2)
25.8
3.16
0.0386
0.0386
0.0386
0.1395
0.140
0.140
0.356
0.0966
0.966
0.212
二级站(F3+F4)
5.777
2.882
0.0169
0.169
0.169
0.486
0.486
0.486
1.239
0.337
0.337
0.739
d4
0.4KV
系统
159.5
144
0.063
0.063
0.063
0.903
0.903
0.903
2.303
0.626
0.626
1.373
一级站(F1+F2)
31.5
3.61
0.0317
0.0317
0.0317
0.1145
0.115
0.115
0.292
0.079
0.079
0.174
二级站(F3+F4)
35.477
2.882
0.0281
0.0281
0.0281
0.0811
0.081
0.081
0.207
0.056
0.056
0.123
第四章 电气设备的选择
由于发电机、变压器以及系统主保护的时间尚未确定,为了使设备运行安全期间,进行设备选择时保护时间均按较大的5秒计,选择的开关电气尚属最小的型号,设备的选择以后不做修改。
开关柜选择生产使用较普遍的GG-1A型。
4-1 6.3KV侧电气设备的选择
电气设备选择条件的确定:
对该电站6.3KV电压级的电气设备一般为最小号的,同时为减少设备型号,6.3KV电压级的开关设备亦选用同一型号。选择计算条件,以最严重的6.3KV直配线路短路校验。(短路电流作用时间均为5秒,短路电流为一、二级电站与系统短路电流之和。)
由短路计算成果汇总表知,三相短路电流总和比两相短路电流总和大,故这里以三相短路电流为计算条件。
I∑”=1.85+0.238+1.024=3.112
ich=2.55×3.112=795KA
I∞=1.85+0.268+0.609=2.745
1. 油开关
t= tb + tgf = 5+0.05=5.05秒1 (不计tjf的影响)
秒
选用SN2-10G/10
额定参数
计算数据
Ue
10KV
Ug
6.3KV
Ie
600A
Igmax
193A
Idn
20KA
I”
3.112KA
Sdn
350MVA
S”
34MVA
Igf
52KA
ich
7.95KA
I2秒·1
302×1
I∞2tj
2.7452×4.55
由以上计算可知:额定参数均大于计算参数,满足要求
① 油开关的操作机构选用 CD2型,操作电压220V。
2. 隔离开关
选用GN8-10/400型
额定参数
计算数据
Ue
10KV
Ugmax
6.3KV
Ie
400A
Igmax
193A
Igf
50KA
ich
7.95KA
I2秒·1
3.152×1
I∞2tj
2.7452×4.55
由表中可知额定参数均大于计算参数,满足要求。
① 操作机构选择:CS6-1T型。
3. 电力电缆的选择
(各支路的电缆截面不一定相同,应按各自的条件选择)
1)发电机支路电力电缆的选择
① 电缆型号的选择。
电缆敷设在户内电缆沟支架上,周围无其它有害介质,故选用新产品ZLL120型。
② 电缆截面的选择
a. 按经济电流密度选
已知:本电站最大负荷利用小时数为:
TM=4632小时 (注:最大负荷利用小时数应为发电机额定负荷一年中实际运用小时数。(这里TM=4632小时,是凭借水能计算和本机方面提供的数据)
由表(4-12)取Ij为1.73/mm2
则:
工作电流:
选择接近的标准截面 S=50mm2
b. 按持续工作电流选
或
要求:
式中: Igmax—最大工作电流
K t— 当周围环境温度与设计环境温度不同时的修正系数
见表8—13,当计算环境温度得25℃时,查得K t =0.734
石砭峪电站实际最高温度为43.4℃,对ZLL120,由表8—5知,缆芯允许工作温度为65℃。
由表8—6选 S=50mm2
25℃时Ixu=125<131A,故最后选定S=70 mm2
c.按热稳定校验:
要求:
Szx—电缆最小截面 C—热稳定系数由8—20得C=90
I∞—由短路计算汇总表比较可知,以三相短路电流数值较大
I∞=1.85+0.286+0.3045=2.441KA
故选用:ZLL120—3×70 mm2的电缆满足要求
2)。6.3KV直配电力电缆的选择
① 电缆型号的选择
电缆在户内外配电装置区域内敷设于电缆沟道、户外配电部分后,穿管直埋于土壤内,根据敷设条件选用ZLL120型。
② 电缆截面的选择:
a. 按持续工作电流选:
对敷设于电缆沟内部分的截面要求:
Kt—取0.734
对ZLL120允许工作温度为65℃,最高环境温度为43℃,由表8—13得,对θ0=25℃时,Kt=0.743
由表8—6选最小号的 S=10mm2 Ixu=48A>26.3A
对于穿管直埋的部分: K=Kt·K2·K3
K2—土壤电阻不同于120Ω·cm的修正系数,由表8—14取K=0.75
K3—两根以上直埋电缆并列敷设系数,因只有一根电缆,故K3=0.734×0.75×1=0.55
要求:
选最小号的 S=10mm2 Ixu=48A>35.1A
b.按热稳定校验:
要求:
不满足
故选用与发电机支路同截面的电缆 ZLL120—670mm2
3) 电力电缆选择结果汇总表如下:
选择母线
项目
名称
Ig
Igmax
按Ig选择
最后选定
S
发电机出线
91.5
96.3
70mm2
58mm2
70
6.3KV直配线
—
19.3
—
65.5mm2
70
6.3KV母线至主变
18.3
192.6
270
6.3KV厂用变
—
7.7
—
65.5mm2
70
由于本电站电缆用量较少,采用同一型号电缆,无论从经济上技术上都是合理的,故选用ZLL120—6—3070,主变回路采用ZLL120—6—3070。
4. 硬母线及其辅助设备的选择:
根据使用场所及电站容量选择母线均为单条矩形截面的铝母线,水平放置。
1).6.3KV主母线截面的选择:
A. 按持续工作电流选:要求:
—最大工作电流,它与实际的潮流分布有关,以最大可能的配置方式,它应该是两台发电机最大电流之和。
—相应于某一周围环境温度与母线放置方式下的长期允许电流值
—当实际温度不是25℃时的温度校正系数(参见表4—11),由于本电站最高气温为43.4℃,因此采用=0.7624
由表4—15可见在水平放置方式下,环境温度为25℃时,LMY—253型的硬母线=252A
=0.7624252=192A
考虑到由发电机出线接的励磁变压器等其它负荷,不可能达193A,故选用=192A的LMY—253型母线是可以的。
B. 按短路热稳定校验:
要求:
C—与导体材料及发热温度有关的系数取97;(见表4—13)
—集肤效应系数,此处取1。(见表4—14)
—即d2点短路时总的稳态电流。
满足
C.按动稳定校验:
一般要求:
—短路对母线中的应力 ()
—母线允许应力 ()铝为500—700
① 单条母线机械应力:
三条母线位于同一平面时,母线中产生的最大机械应力为:
式中:ich—d2点短路的总冲击电流7.91KA
L —相间跨距采用120cm
α—相间距离采用25cm
w— 母线截面系数(cm2)(计算公式见表4—25)
w=0.176bh2=
fm—自振频率
ri—惯性半径取0.289h (见表4—25)
ε—材料系数,铝为
由于在35—135Hz范围内,查表4—13 N=3.8
满足要求
② 母线的最大允许跨度
2)母线支持绝缘子的选择:
① 按电压选择:
要求:
选用:ZA—6T型
② 按短路动稳定校验:
要求:
P—在短路时作用于绝缘子上的力(Kg)(按表4—27计算)
式中:K—由于母线中心高出绝缘子的帽力折合系数,由表4—28查得 K=1.24
满足要求
5.避雷器的选择:
1) 发电机中性点保护用避雷器:
按用途选用FCD—4型
2).6.3KV母线避擂器的选择:
按用途选择FCD—6型
6.电缆接头盒与封端盒的选择:
① 电缆接头盒选用环氧树脂接头盒。
② 电缆封端盒选用“户外”—型
7.6.3KV/0.4KV 厂用变支路跌落保险的选用:
RW4—10/50型
8.电流互感器的选择:
A. 发电机支路电流互感器的选择:
① 根据装置类型选用;FZJD1—6—100/5
② 根据原边标称电流选择:
要求:Ie
满足要求
③ 用短路热稳定校验:
要求:
Kt—当t=1秒时对电流互感器的热稳定系数,由手册查得Kt=1 =120
Ie—电流互感器 原边额定电流
秒
秒 满足要求
④ 用动稳定校验:
要求:
Kd—电流互感器动稳定倍数,由手册表24—19查得为210;
—发电机出口短路时由系统,一级站和本站令另一台机组供给的冲击电流之和为6.64KA
满足要求
⑤ 精度校验:
对应0.5级二次额定阻抗Zze=0.8Ω
发电机支路电流互感器,所接仪表如下:(这里采用由规程查得的可能最多的仪表数,二次提供仪表数后不在重标)
仪表名称
型号
数量
容 量(VA)
A相
B相
C相
电流表
1T1—A
3
3
3
3
三相有功功率表
1D1—W
1
1.5
1.5
三相无功功率表
1D1—VAR
1
0.45
0.45
三相三线有功电度表
DS1
1
0.5
0.5
三相三线无功电度表
DX1
1
0.5
0.5
总计
7
5.95
3
5.95
由电流互感器负荷统计可见A,C相最大,取Ize=5A接触电阻Zc=0.1Ω,决定A相电流互感器与测量仪表之间的连接导线的允许功耗,并假定仪表的Cosφ=1;(这对电流互感器是最不利的情况)
=20-(5.95+2.5)=10.55VA
连接导线的允许电阻为:
设电流互感器到测量仪表之间距离为6米,采用同芯电缆,连接导线的截面应不小于:
但考虑到机械强度的要求,导线截面选择最小为2.5mm2,可以满足精度要求。
⑥.作用在电流互感器绝缘子帽上的力的校验:
取电路中支母线的相间距离 a=40cm;从电流互感器到最近绝缘子之间距离L=60cm 则:
=
(电流互感器绝缘子帽最小允许作用力在75Kg以上。)
计 算 数 据
LFZJD1—6—100/5
Ug
6.3KV
Umax
6.6KV
Igmax
96.5
Ie
100A
6.64KA
Kd
29.6KA
27.2KA2秒
144 KA2秒
F
0.567Kg
FPh
75Kg
B. 6.3千伏直配线支路电流互感器的选择;
① 根据装置类型选用:LFZJ1—6—50/5—0.5/3
② 根据原边标称电流选择:
要求: Ie=50A
满足
③ 用短路热稳定校验:
要求:
秒
秒 满足
④ 按动稳定校验:
满足
所接仪表数更少,精确度不做校验。
C主变压器出线回路电流互感器的选择:
① 根据装置类型选择LFZJD1—6—200/5—0.5/D
② 根据原边标称电流选:
要求: Ie=200A
③ 用短路热稳定校验:
要求:
秒
/秒 满足
④ 用短路热稳定校验:
要求:
满足
所接仪表比发电机支路少,精度不做校验。
电流互感器选择结果汇总表
选择
条件
应用
场合
型号
Ig.max
热稳定校验
动稳定校验
精度校验
作用在LH帽上的力(Kg)
KA.秒
KA.秒
KA.秒
SZE
VA
总计导线截面
发电机支路
LFZJD-6-100/5-0.5/D
96.3
144
27.2
29.6
6.6
20
8.45
0.466
0.567
6.3KV直配线
LFZJ1-6-50/5-0.5/3
1
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