华中科技大学-电气工程基础课件(熊银信)-第8章-电气主接线的设计与设备选择要素.ppt

七、电压互感器的选择 1．按额定电压选择 一次绕组有接于相间和接于相对地两种方式，绕组的额定电压UN1应与接入电网的方式和电压相符，为确保互感器的准确级，要求电网电压的波动范围满足下列条件 0.8UN1US1.2UN1 二次绕组电压可按表8-5选择，附加二次绕组通常接成开口三角形供测量零序电压 2．容量和准确级选择 额定容量SN2应满足 SN2 ? S2 第五节 设备选择举例 例8-1 发电厂接线和等值阻抗，如右图，发电机A、B型号TQ-25-2，PN=25MW， Xd??=0.13；发电机C型号QFQ-50-2，PN=50MW，Xd??=0.124；所有发电机的功率因素cos?=0.8，UN=10.5kV。两台主变压器参数相同，220kV系统容量无穷大，其余参数见图，求k1处三相短路电流。 解 取Sd=100MVA，Ud=Uav。计算得各电源供给短路点k1的三相短路电流0s、1s、2s、4s的有名值，如表8-7所示。 例8-2 选择图8-13中汇流母线W1，三相母线布置如图8-14，相间距离a=0.75m，绝缘子跨距L=1.2m，断路器固有分闸时间tin=0.15S，电弧燃烧持续时间ta=0.05S，母线主保护动作时间tp1=0.06s，环境温度40?C，k1点短路电流见表8-7。 解 1．按长期发热允许电流选择 汇流母线上最大设备容量40 MVA，得最大长期持续工作电流： 查附表IV-1，选用二条（100?10）的矩形铝导体，布置如图8-14时Ial=2840A，由式（8-48）得 Ial =0.816?2840=2317.42309 A 2．校验热稳定 由式（8-33），计算短路持续时间， tk=tp1+tin+ta=0.06+0.15+0.05=0.26S 近似取I??代入式（8-12）得 =I??2·tk=59.72?0.26=926.7　kA2·S 代入式（8-13）得 Qnp=T I??2=0.2?59.72=712.8kA2·S Qk=Qp+Qnp=1639.5　kA2·S 由式（8-51）得 3．校验动稳定 计算导体固有振动频率，根据式（8-25）和表8-4可知 故 ?=1，求母线的相间应力，根据式（8-53） 因每相由多条导体组成，校验应取公式 其中最大计算应力等于相间作用应力??和同相不同条间作用应力?t之和，应小于最大允许应力。 例8-3 选择图8-13中，发电机A出口断路器QF1，已知发电机A主保护动作时间tp1=0.04s，后备保护时间tp2=3.8s, k1点短路计算结果见表8-7。 解 1．发电机最大持续工作电流： 断路器QF1的短路计算点应为图8-13中的k2点，由k1点短路电流扣除发电机A所提供的部分，得到流过QF1的短路电流 I0S??=45.2kA，I2S=32.57kA，I4S=32.56kA 冲击电流 查附表IV-3发电机断路器须采用SN4-10G/5000型，tin=0.15s。 2．计算热稳定 因tk1S，可以不计非周期分量的热效应。计算结果见表8-8。 例8-4 选择图8-13中10kV馈线ＷL1的限流电抗器，已知WL1采用SN10-10I型轻型断路器，INbr=16kA，线路最大工作电流Imax=380A，线路继电保护时间tp2=1.8S，断路器全分闸时间tab=0.2S。 解 1．计算电抗器内侧的等值电抗，计算用图如右 2．计算电抗百分数，见式（8-45） 热稳定计算时间 tk=tp2+tab=1.8+0.2=2S 选用水泥柱式，铝电缆的电抗器NKL-10-400-3，计算表明，动稳定不满足要求。 改选NKL-10-400-4，该电抗器UN=10kV，IN=400A，XL=4%，动稳定电流ies=25.5kA，1秒热稳定电流It=22.2kA，计算得k3点的短路电流的有名值，I0S??=9.08kA，I1S=8.93kA，I2S=9.54kA。 3．正常运行时电压损失的校验，见式（8-46） 4．母线残压校验，见式（8-47） 5．校验电抗器的动、热稳定 因tk1S，不计非周期Qnp的值 所选电抗器满足动热稳定。 例8-5 选择图8-13中馈线ＷL1的电流互感器，互感器安装处与测量仪表之间相距50米，Imax=380A。 解 互感器二次接线如右图所示，仪表的负荷见表8-9。根据馈线电压，最大工作电流及安装地点，选用LFZJ1-10型电流互感器，其系环氧树脂绕注式绝缘，有二个二次线圈，其变比400/5A。由于仪表中有计费用电度表，选用0.5级，二次额定负荷为0.8?，1S热稳定倍数kt=75，动稳定倍数kes=130。 1．计算连接用导线的截面