电气设备的选择

㈢、电气设备的选择

3.1电气设备选择的一般规则

⑴应能满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展； ⑵应按当地环境条件校核；

⑶应力求技术先进和经济合理；

⑷与整个工程的建设标准应协调一致； ⑸同类设备应尽量减少品种；

⑹选用新产品均应具有可靠的实验数据，并经正式鉴定合格。在特殊情况下，选用未经正式鉴定的新产品时，应经过上级批准。

3.2电气选择的条件

正确的选择电器是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时，应根据工程实际情况，在保证安全可靠的前提下，积极而稳妥的采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。

尽管电力系统中各种电器的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电器要能可靠的工作，必须按正常条件下进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。

⑴按正常工作条件选择电器 ①额定电压和最高工作电压

所选用的电器允许最高工作电压不得低于所接电网的最高运行电压，即

Ualm ≥ Usm 。

一般电器允许的最高工作电压：当额定电压在220KV及以下时为1.15UN；额定电压是330~500KV时是1.1UN。而实际电网的最高运行电压Usm一般不会超过电网额定电压的1.1UNs，因此在选择电器时，一般可按电器额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNS的条件选择,即

UN≥UNs。

②额定电流

电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度θ。下，电器的长期允许电流。IN不应该小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即

IN ≥Imax

由于发电机、调相机和变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的Imax为发电机、调相机或变压器的额定电流的1.05倍；若变压器有过负荷运行可能时，Imax应按过负荷确定；母联断路器回路一般可取母线上最大一台发电机或变压器的Imax；母线分段电抗器的Imax应为母线上最大一台发电机跳闸时，保证该段母线负荷所需的电流，或最大一台发电机额定电流的50%~80%；出线回路的Imax除考虑正常负荷电流外，还应考虑事故时由其他回路转移过来的负荷。

此外，还与电器的装置地点、使用条件、检修和运行等要求，对电器进行种类和形式的选择。

③按当地环境条件校核

在选择电器时，还应考虑电器安装地点的环境（尤须注意小环境）条件，当

气温，风速，温度，污秽等级，海拔高度，地震列度和覆冰厚度等环境条件超过一般电器使用条件时，应采取措施。我国目前生产的电器使用的额定环境温度 θ0＝＋40℃，如周围环境温度高于＋40℃（但≤＋60℃）时，其允许电流一般可按每增高1℃，额定电流减少1.8％进行修正，当环境温度低于＋40℃时，环境温度每降低1℃，额定电流可增加0.5％，但其最大电流不得超过额定电流的20%。

⑵按短路情况校验 ①短路热稳定校验

短路电流通过电器时，电器各部分的温度应不超过允许值。满足热稳定的条件为

It2 t ≥Q k

式中 Q k —短路电流产生的热效应

It、t—电器允许通过的热稳定电流和时间。

②电动力稳定校验

电动力稳定是电器承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。

满足动稳定条件为：

I es≥I sh

式中；； I sh—短路冲击电流有效值；

I es—电器允许 的动稳定电流的有效值；

3.3电气设备的选择

3.3.1 高压熔断器的选择(QF)

（1） 断路器的种类和形式的选择

因为110KV侧有12回出线，220KV侧有6回出线，所以接入110KV,220KV侧的高压断路器应选择SF6断路器。 （2） 额定电压的选择

110KV侧 UN= UNs =1.1×110KV=121KV 220KV侧 UN= UNs =1.1×220KV=242KV 主变压器 UN1= UNs1 =1.1×125KV=137.5KV （3） 额定电流的选择 110KV侧 IN≥Imax=1.05×

SN3USN3UNSNS=1.05*125/(1.732*115)=0.810KA

220KV侧 IN≥Imax=1.05×主变压器 IN≥Imax （4） 开断电流的选择

=1.05*200/(1.732*235)=0.588KA

高压断路器的额定开断电流INbr不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量IPt,为了简化计算可应用此暂态电流I\"进行选择,即INbr≥I\"=Ipt 110KV侧 INbr≥I\"=67.204KA 220KV侧 INbr≥I\"=58.926KA 主变压器 INbr≥I\"=58.926KA （5） 短路关合电流的选择

为了保证断路器在关合短路时的安全，断路器的额定关合电流INcl 不应小于短路电流最大冲击值Ish，即INcl≥Ish=2×Kim×Ipt （ Kim取1.9） 110KV侧 INcl≥Ish=171.015KA 220KV侧 INcl≥Ish=149.978KA 主变压器 INcl≥Ish=30.843KA

（6） 热稳定校验： Itt≥Qk 取tk(短路切除时间)=4s。 110 KV I\"=I2=I4=67.204 KA

周期分量热效应Qpt= (I''+ I22+ I42)×tk/12=4516.378 KA t>0.1s不计非周期分量 Qk =Qpt 220 KV I\"=I2=I4=58.926 KA

周期分量热效应Qk =Qpt= (I''+ I22+ I42)×tk/12=3472.273 KA 变压器侧同220KV侧 （7） 动稳定校验 ies ≥ish

110 KV ies ≥171.051 KA 220 KV ies ≥149.978 KA 变压器侧同220KV侧

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3.4 电气设备选择的结果表

表4.1

电压级器件 (KV) 型号 压(KV) 压(KV) 流(A) 电流峰定电流额定电最高电额定电动稳定4S热稳

值(KA) 220 LW6-220 220 252 3150 63 (KA) 30 断路器 110 LW6-110 110 126 3150 55 25 隔离 开关 220 GW4-220D 220 252 1250 100 40 110 GW4-110D 110 126 1250 100 40

表4.2

动稳短时热器电压级 联结型 号 件 (KV) 组 (A)(KV) (KA) (KA) 电220 压互I，感 器 电220 流互感 器 110 15.75 18 LCWB6-110 LVB-20 LVB-20 2000/1 8000/1 8000/5 LB1-220 2×1250/5 25 (3s) 31.5 120 120 0.5 10P 10P 2×0.2 62.5 80 300 300 2×110 i0，i0 JDCF-110 1103/0.13 额定电流/电压比电流准级 确定电流I，JDCF-220 i0，i0 2203/0.13 / 0.2 / / 0.2 /