发电厂电气部分第6章 电抗器和导体的选择.ppt

第六章 电抗器和导体的选择 教 学 内 容 电抗器的选择 导体、电缆的选择 电抗器的选择 什么情况下使用电抗器？ （1）断路器不能断开短路电流 ： 额定开断电流ΙNbr Ι” （2）断路器、隔离开关、电流互感器、导线等设备的热稳定或动稳定校验不合格。 使用电抗器前，应明确：需要将短路电流限制到多少以下 电抗器的选择项目 1、额定电压和额定电流的选择 UN ≥ UNS IN ≥ Imax 2、电抗百分值的选择： Id-基准电流 Ud-基准电压 I”-短路电流的限定值 X*∑’-电源至电抗器前的系统电抗标幺值 3、正常运行时电压损耗校验： φ-负荷功率因数角（一般cosφ=0.8） 短路时母线残压校验： 4、热稳定和动稳定校验 I t2 t ≥ Qk ies ≥ ish 例题6-4(自学) 导体、电缆、绝缘子和套管的选择 1、裸导体的选择 （1）导体材料、类型和敷设方式 铜：只用于持续工作电流大，且出线位置特别狭窄或污秽对铝有严重腐蚀的场所。 纯铝：矩形、槽形和管形 铝合金：管形 铝锰合金：载流量大，机械强度差 铝镁合金：载流量小，机械强度大，焊接困难，使用受限 特点 应用 矩形 集肤效应系数大，便于安装 只用于35kV及以下，电流在4000A及以下的配电装置 槽形 机械强度高，载流量大，集肤系数小 只用于35kV及以下，电流在4000－8000A的配电装置 管形 机械强度高，集肤系数小 可用于35kV及以上，电流在8000A以上的配电装置 矩形导体的散热和机械强度与导体的布置方式有关 A B C 散热好，载流量大，机械强度低 A B C 因此，导体的布置方式应根据载流量的大小，短路电流水平和配电装置的具体情况而定。 导体、电缆、绝缘子和套管的选择 （2）导体截面选择 -1 按长期发热允许电流选择 Imax ≤ KIal Imax --导体所在回路的最大持续工作电流 Ial --在额定环境温度25度时导体允许电流 K --与实际环境温度和海拔相关的综合修正系数。 导体、电缆、绝缘子和套管的选择 （2）导体截面选择 -2 按经济电流密度选择 适用于:年负荷利用小时数大(5000h)，传输容量大，长度在20米以上的导体。母线不用这种方式选 经济电流密度J: 对应不同类型的导体和不同的最大负荷利用小时数Tmax ，有一个年计算费用最低的电流密度。按经济电流密度选择导体截面可使年计算费用最低。 导体的经济截面： S = Imax / J 注意：尽量选择接近的截面，若无合适规格的导体，选小于经济截面的导体。按经济电流密度选择的导体截面，其允许电流必须大于导体的最大持续工作电流。 导体、电缆、绝缘子和套管的选择 （3）电晕电压校验 对110KV以上的裸导体，按晴天不发生全面电晕条件校验： Ucr ≥ Umax Ucr --裸导体的临界电压 Umax --最高工作电压 （4）热稳定校验 S ≥ Smin （5）硬导体的动稳定校验 σσal σ --导体应力（Pa） σal --导体材料允许应力（Pa）。 硬铝70×106Pa,硬铜140×106Pa S -所选导体截面； Smin -由热稳定决定的导体最小截面； QK -短路电流热效应；Ks-导体的集肤系数； C -热稳定系数，与导体材料和工作温度相关。 导体、电缆、绝缘子和套管的选择 单条矩形导体应力的计算 假定导体为自由支撑在绝缘子上的多跨距、匀载荷梁，在电动力的作用下， 导体所受的最大弯矩M： 绝缘子间的最大允许跨距： 所选跨距一般不超过1.5-2m W--导体对垂直于作用力方向轴的截面系数 单位长度导体所受相间电动力（N/m） 导体最大相间计算应力 导体支柱绝缘子间的跨距（m） 导体、电缆、绝缘子和套管的选择 多条矩形导体应力的计算 条间应力 条间电动力的计算 （1）双条导体：相电流平均分配 （2）三条导体：中间条流过20％相电流，两侧条各流过40％ 导体、电缆、绝缘子和套管的选择 Mb – 边条导体所受弯矩 W – 导体对垂直于条间作用力的截面系数 fph - 单位长度导体上所受条间电动力 Lb – 条间衬垫跨距（m） 衬垫间允许的最大跨距 满足动稳定的最大允许衬垫跨距 所选衬垫跨距 Lb 应满足 ：铜双条1774，三条1355