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题目:P2106-10
设发电机容量为25MW,最大负荷利用小时Tmax=6000h,三相导体水平布置,相间距离a=0.35m,发电机出线上主保护时间为0秒,后备保护时间为1秒,短路电流I″=27.2kA,Itk/2=21.9 kA。 Itk=19.2 kA ,周围环境温度+40℃。试选择发电机引出导体及该回路断路器和隔离开关。
发电机容量为25MW,相间距离a=0.35m值,可以判断发电机额定电压UG=10.5 kV(电网额定电压为10kV),功率因素。
解:1、发电机引出线导体选择
(1)、导体选型:
电压等级为10kV,发电机容量为25MW,布置没有特殊要求,可以考虑选择矩形铝母线。
(2)、选择导体的截面积
∵T=6000h>5000h,
∴按经济电流密度选择导体截面积
发电机最大持续工作电流:
由P201,图6—17,查得,当T=6000h时,曲线2铝导体的J=0.68(A/mm)
经济截面积:
查P343,附表1,由于没有正好合适的标准截面,故选用截面积稍小的2条12510mm,矩形导体,布置方式采用三相水平布置导体平放。
由此得长期允许载流量为Ial25℃=3152A,K=1.45标准周围环境温度为
+25℃,考虑环境温度的修正,由附表1,=70℃,=25℃,=40℃
Kθ==0.82
I℃=0.823152=2584.6>1804A
满足要求。
选择2×LMY-125×10mm,矩形导体,布置方式采用三相水平布置导体平放,环境温度为=40℃时I℃=2584.6A,K=1.45。
(3)、热稳定校验
断路器为中速断路器,查表6-2得tk==0+0.15=0.15S
周期分量热效应为:Q=(I2+10 I2+ I2)
=(27.22+10×21.92+19.22)
=73.8(kA2S)
非周期分量为:(短路点在发电机出口,短路时间为0.15S,查表3-3得非周期分量等值时间T=0.2秒)
(kA2S)
Q= Q+Qnp=73.8+148=221.8(kA2S)
导体正常最高工作温度
=+(-)=40+(70-40)=54.6℃
取==70℃,查P202,表6—9,C=87
S===206.1(mm)<2500mm
满足热稳定要求
(3)动稳定校验
考虑实际情况,绝缘子跨距L=1.2米
导体共振校验
m=h=0.125=3.375(kg/m)——导体单位长度质量
三相水平布置,导体平放
J=bh3/6=0.01*0.1253/6=3.26 (m)
N由表3—5(P80),取3.56
f===642.9Hz>(30~160Hz)
不计共振影响
计算相间应力
取发电机出口, 冲击系数K=1.9
i===73.2(kA)
单位长度相间应力:
fphmax=1.73210 i/a=1.7321073200/0.35=2648.5(N/m)
导体截面系数W,两条导体平放,W=bh/3
W=0.010.125=5.210(m)
===7.310(pa)
母线条间应力计算:
由两条导体组成 :(考虑相电流在两条导体中平分)
由P75,图3—18
查表得K12=0.37
(N/m)
满足动稳定要求的最大衬垫跨距为
L=b=0.01=0.56(m)
另外衬垫跨距还要满足:
临界跨距 L==1003=0.71(m)
L L L=
为了便于安装,每跨绝缘子装2个衬垫 L==0.4(m)
所选导体满足要求
2、断路器和隔离开关的选择
发电机最大持续工作电流
I===1804(A)
Q= Q=246.4(kAS)
i===73.2(kA)
由P345~P346,附表5,附表7,选出断路器和隔离开关的类型
选SN10—10Ⅲ/2000型少油断路器
选GN2—10/2000型隔离开关
列出有关参数,与计算数据比较,见下表
计算数据SN10—10Ⅲ/2000型少油断路器GN2—10/2000型隔离开关U 10kVU 10kVU 10kVI 1804AI 2000AI 2000AI 27.2 kAI 43.3 kA————i 73.2kAI 130 kA————Q 246.4(kAS)I 43.3=7499(kAS)I 51=13005(kAS)i
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