发电厂电气部分第10讲课件.ppt

发电厂电气部分——第十讲 主讲人：李岩松 liyansong811@126.com 第六章 导体和电气设备的原理与选择（1） 基本要求： 设备选择的一般原则 问题 导体和电气设备选择的一般原则？ 短路的危害？为选择电气设备而进行的短路计算的条件是什么？ 短路时电网的总阻抗减小，短路电流增大，使导体大量发热，对机械强度和绝缘产生很大的影响，同时还将产生很大的电动力作用于导体，使导体变形或损坏。因此电气装置中的各种电器设备应有足够的电动力稳定性和热稳定性，在流过最大可能的短路电流时间内不致损坏。 短路时往往有电弧产生，不仅可能烧坏元件本身，还可能烧坏周围的设备 短路电流基本上是感性电流，将产生去磁性电枢反应，使发电机端电压下降，同时短路电流流过线路、电抗器等回路时电压损失增大，因而电网电压降低 短路时由于系统中功率分布突然变化和网络电压降低，可能导致并列运行的同步发电机组之间失去同步 不对称的短路故障会产生零序电流，会在邻近的线路内产生感应电势，造成对通信线路和信号系统的干扰 电力系统对电气设备的基本要求 绝缘安全可靠，能够承受工频最高工作电压的长期作用、内外过电压的短时作用； 有一定的过载能力； 正常发热不超过正常发热的允许温度； 有足够的热稳定性和动稳定性； 工作性能可靠，结构简单，成本低。 一、导体和电器选择的一般原则 按正常工作条件进行选择 按短路状态校验热稳定和动稳定 1、按正常工作条件选择电器设备 额定电压 UN ≥ UNS UN-------电器设备额定电压； UNS -------电网额定电压 额定电流 K IN ≥ Imax IN -------电器设备在额定环境温度下的长期允许电流 Imax -------电器所在回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流 K -------综合修正系数，裸导体的综合修正系数见p344附表3 当地环境条件校验 温度、海拔高度、风速、地震烈度 覆冰厚度 、污秽等级等 我国规定电气设备的一般额定环境条件 额定环境温度（计算温度或基准温度） 1）裸导体和电缆：25℃ 2）断路器、隔离开关、穿墙套管、电流互感器、电抗器等：40 ℃ 3）无日照 海拔高度 不超过1000m 选择导体和电器时的实际环境温度 海拔高度的影响 海拔增加，空气密度和湿度降低，空气间隙和外绝缘的放电特性下降，设备外绝缘强度将随海拔的升高而降低，导致设备允许的最高工作电压Ualm下降。 当海拔在1000~4000m时，按照海拔每增加100m， Ualm下降1%来修正； 如果Ualm不能满足要求，需选择高原型产品或外绝缘提高一级的产品。 现有110kV及以下的设备，外绝缘裕度大，可在海拔2000m以下使用。 典型回路最大持续工作电流Imax的计算方法 发电机、调相机回路---1.05倍发电机、调相机额定电流 变压器回路 ---1.05倍变压器额定电流 ---1.3~2.0倍变压器额定电流 电动机回路 ---电动机额定电流 单回路出线---线路最大负荷电流 双回路出线---1.2~2.0倍一回线的正常最大负荷电流 带电抗器出线 ---电抗器额定电流 角形与一台半断路器接线回路出线---两个相邻回路正常负荷电流 桥型接线出线--最大元件负荷电流，桥回路还需考虑系统穿越功率 主母线、母联回路 ---母线上最大一台发电机或变压器的计算电流 母线分段回路 --- 发电厂为相邻两段母线上最大一台发电机额定电流的50％～80％ 变电所为用户一类负荷和大部分二类负荷 旁路回路 ---需旁路的回路最大额定电流 2、按短路情况校验 短路热稳定校验 I t2 t ≥ Qk 或 S ≥Smin Qk----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 S---按正常工作条件确定的导体或电缆的截面积 Smin---按热稳定确定的导体或电缆的最小截面积 电动力稳定校验 ies ≥ ish 或 Ies ≥ Ish ish 、Ish -----短路冲击电流幅值和有效值； ies 、Ies -----电器允许通过的动稳定电流的幅值和有效值。 3、短路电流计算条件 容量和接线 按本工程的最终容量计算，并考虑本工程建成后5～10年的电