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10KV變電所電氣調試方案(1).doc

10kV 變電所電氣設備的選擇與校驗
【摘要】 10kV 變電所作為常見的輸電線路終端,擔負著受電、變壓、分配的任務,是生產和生活供 電系統的樞紐,其所用電氣設備的正確選擇是供配電系統安全、可靠運行的基本保證。 本 文針對 10kV 變電所的設計問題,介紹了 10kV 變電所電氣設備的選擇方法,并結合實際 工程經驗,從實際工程數據進行分析,證明了本文方法的可行性和實用性。 【關鍵詞】 電氣設備;選擇校驗 引言
供電系統在發生短路時,短路電流非常大,如此大的短路電流通過用電設備和線路,會 產生很大的電動力和很高的溫度,即我們常說的電動效應和熱效應。這兩種短路產生的效應 對用電設備及導體的安全運行有很大的威脅,因此,在電氣設計中電氣設備的選擇必須能滿 足正常、過電壓、短路和特定條件下安全可靠的要求,并力求技術先進和經濟合理。通常在 變電所的設計中電氣設備的選擇分為兩步,第一按正常工作條件選擇,第二在短路情況下校 驗其動穩定性和熱穩定性。 1 電器設備選擇的一般要求 1.1 技術條件 選擇的高壓電器應能在長期工作條件下和發生過電壓、過電流的情況下保持正常運行。 1.1.1 電壓 選用的電器允許最高工作電壓 Umax 不得低于該回路的最高運行電壓 U N,即 Umax≥U N 1.1.2 電流 選用的電器額定電流 Ie 不得低于其所在回路在各種可能運行方式下的工作電流 I N,即 Ie ≥I N 此外,在選擇電氣設備時,還應考慮用電設備的安裝場所的環境條件等。 1.2 校驗的一般原則 1.2.1 電器選定后應按最大可能通過的短路電流進行動穩定和熱穩定校驗。 校驗的短路 電流一般取三相短路時的短路電流,若系統回路中的單相、兩相接地短路嚴重時,應按較嚴 重時的短路電流校驗。 1.2.2 用熔斷器保護的電器可不校驗熱穩定。 當熔斷器有限流作用時,可不校驗動穩定, 用熔斷器保護的電壓互感器可不校驗動穩定、熱穩定。

1.2.3 短路的熱穩定條件 I t 2 t>Q dt 式中: Q dt —— — 在計算時間 ts 內,短路電流的熱效應( KA2 s ) I t —— — t 秒內設備允許通過的熱穩定電流有效值( KA ) t —— — 設備允許通過的熱穩定電流時間( s ) 校驗短路熱穩定所用的計算時間 t ,按下式計算 t = t b +t d 式中 t b —— — 繼電保護裝置 保護動作時間( s )t d —— — 斷路器的全分閘時間( s ) 1.2.4 短路的動穩定條件 i sh ≤i dfI sh ≤ I df 式中 i sh —— — 短路沖擊電流峰值( KA ) I sh —— — 短路全電流有效值( KA ) i df —— — 電器允許的極限通過電流峰值( KA ) I df —— — 電器允許的極限通過電流有效值( KA ) 1.2.5 絕緣水平 在工作電壓和過電壓的作用下,電器的內、外絕緣應保證必要的可靠性。 電器的絕緣水平, 應按電網中出現的各種過電壓和保護設備相應得保護水平來確定。 1.3 假想時間的確定 假想時間 tima 等于周期分量假想時間 tima.p 和非周期分量 tima.np 之和。 其中 tima.p 可根據 β ''=I''/I ∞ 查表得到,非周期分量假想時間 tima.np 可以忽略不計(因短路 時間均大于 1s ),因此,假想時間 tima 就等于周期分量時間 tima.p 。 10kV 母線的假想 時間如下表 1 所示。
1.4 高、低壓一次設備的選擇與校驗 高、低壓一次設備的必須滿足其在一次電路正常情況下和短路故障下的工作要求。 高壓一 次設備的校驗項目如表 2 所示。 表 2 高壓各種電氣設備校驗表

低壓一次設備的選擇與高壓一次設備的選擇一樣,但動穩定和熱穩定性一般可不校驗,低壓 一次設備的校驗項目如表 3 所示。 表 3 低壓各種電氣設備校驗表
2 實例分析 以河南省某工廠新建 10kV 變電所高壓一次設備的選擇進行校驗。 該變電所 10kV 一次系 統圖如圖 1 所示。

2.1 電壓互感器的校驗 電壓互感器選用 JDZ6 — 10 型,電壓滿足要求。由于電壓互感器與電網并聯, 當網內短路時,互感器本身不遭受短路電流的沖擊,因此不必校驗其動、熱穩定 性。 2.2 高壓開關柜及母線選擇 高壓開關柜的選擇應根據使用環境確定是戶內還是戶外型;根據供電可靠性確定 是固定式還是手車式。此外,向開關廠訂購開關柜時,還應向廠家提供一、二次 電路圖及相關技術資料。變電所高壓開關柜上的高壓母線,一般采用 TMY 型硬 銅母線,除了載流量應滿足要求外,還應對母線的熱穩定和動穩定進行校驗。 現 場施工時,施工單位根據設計要求現場安裝。 3 結束語 在變電所設計中,變電所內的設備選擇非常重要,它的正確與否對變電所的安全 運行有著至關重要的影響。不合理的設備選擇將導致嚴重后果,輕者導致系統的 斷電,重者造成重大的經濟損失,甚至會造成人員傷亡。 因此,正確的選擇電 氣設備,可大大提高供電可靠性,提高經濟效應


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