發(fā)電廠變電站電氣部分11_配電設(shè)備的選擇計算

1、電力系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性發(fā)電廠變電站電氣部分2019版,****老師,email：****QQ群： ****,教學安排,學分：2 （選修）講課/課外：40/40 學時周數(shù)：10 （7周-16周）教學方式：講授與自學相結(jié)合， 輔助練習、課堂討論、課堂練習考核形式：考試 （平時30%，期終考試70% ）答疑地點、時間： 上課教室、最后兩次課教師：****老師email ： ****,教學安排,1

2、 基本形式及電能質(zhì)量與供電可靠性2 電氣接線、設(shè)備的基本概念與定義3 開關(guān)電器4 限流電器5 互感器6 導體與絕緣子7 交流輸電補償器8 電氣主接線的結(jié)構(gòu)形式、運行與操作9 自用電接線10 配電裝置的結(jié)構(gòu)形式,教學內(nèi)容,教學內(nèi)容1,11 配電設(shè)備的選擇計算12 測量、信號與控制系統(tǒng)13 直流操作電源14 同步發(fā)電機的正常運行情形操作15 同步發(fā)電機的異常運行狀態(tài)與事故處理16 異步發(fā)電機的運行17 變壓器的

3、負載能力18 配電設(shè)備的運行與維護19 附錄、參考文獻,教學內(nèi)容,教學內(nèi)容2,掌握《發(fā)電廠變電站電氣部分》課程的基本知識、基本理論和基本分析方法 。了解《發(fā)電廠變電站電氣部分》在電力系統(tǒng)中的應用情況及相關(guān)問題。,教學內(nèi)容,教學目的,《發(fā)電廠變電站電氣部分》（第四版）牟道槐 重慶大學出版社2017年3月第4版,教學內(nèi)容,教 材,1.允許電壓≥最高工作電壓電氣設(shè)備長期工作的電壓條件寫為：,第一節(jié)　選擇配電設(shè)備的通用計

4、算條件,一、按正常工作條件選擇,7,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,2.允許電流≥最大持續(xù)工作電流電器設(shè)備的環(huán)境溫度往往非設(shè)計制造規(guī)范中的標準環(huán)境溫度θe，因此應按實際最高環(huán)境溫度θ計算其允許電流，它與額定電流Ie的關(guān)系為：,8,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,二、按短路狀態(tài)校驗,,1.熱穩(wěn)固性一般電器設(shè)備的工程實用條件為：導體的工程實用條件為使用截面S應不小于熱穩(wěn)固性最小截面Smin，有,9,第11章 配電設(shè)備的選擇計

5、算,,2.動穩(wěn)固性一般電氣設(shè)備的動穩(wěn)固性條件為：硬導體的工程實用條件為使用跨距不大于最大允許跨距：l≤lmax。,10,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,3.短路電流計算條件現(xiàn)以圖11－1為例說明短路計算點的選擇方法：,11,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,(1)發(fā)電機變壓器回路的斷路器校驗，應比較斷路器前面及后面發(fā)生短路時通過斷路器的電流值，擇其較大者作為短路計算點。(2)母線斷路器的校驗，應考慮當母聯(lián)斷路器向備用母線

6、充電時，備用母線有故障，即d4點短路。此時全部短路電流IF1＋IF2＋IB流過DL及工作母線。(3)帶電抗器的出線回路電器校驗4)母線損壞將使所有的電氣設(shè)備長期不能工作。,12,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,4.短路計算時間校驗熱穩(wěn)固性和開斷電流時，還必須合理地確定計算時間。短路持續(xù)時間td等于繼電保護動作時間tb和相應斷路器的全分閘時間tfd之和，即td＝tb＋tfd,13,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,一、高壓斷路器的

7、選擇,,1.形式選擇2.開斷電流選擇高壓斷路器的額定開斷電流Idl應不小于其觸頭開始分離瞬間(tdl)的短路電流的有效值Id(tdl) 。即忽略周期性分量的衰減，有,第二節(jié)　開關(guān)電器的其他選擇條件,14,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,(11－8)式可寫為：快速動作開頭(tdl＜0.1 s)的檢驗式為：,15,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,二、高壓熔斷器的選擇,,高壓熔斷器根據(jù)其額定電壓、額定電流、切斷能力和保護

8、的選擇性四項參數(shù)和特性進行選擇。1.按額定電壓選擇2.按額定電流選擇(1)熔管的額定電流選擇(2)熔體額定電流的選擇,16,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,3.熔斷器開斷電流校驗4.熔斷選擇性校驗,17,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,限流電抗器串接于6～10 kV出線和母線以限制短路電流。出線電抗器的額定電流應按所在出線的最大工作電流選擇，母線分段電抗器的額定電流應按接于該母線上的最大支路電流的60%～70

9、%選擇。,第三節(jié) 限流電抗器的其他選擇條件,18,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,1)限制出線首端(電抗器后)短路的次暫態(tài)電流值I″不大于出線(輕型)斷路器的斷路電流Idl，即I″≤Idl。,19,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,2)短路時使母線殘壓不小于65%，以保證接于該母線的發(fā)電機和非故障支路負荷運行的穩(wěn)定性。即應有3)檢驗電抗器的正常工作壓降，應使ΔU≤5%，以免負荷端調(diào)壓困難。,20,第11章 配電設(shè)備的選擇

10、計算,一、電流互感器,,選擇電流互感器時應根據(jù)安裝地點、安裝方式選擇其形式：屋外或屋內(nèi)，充分利用變壓器內(nèi)和35 kV多油式開關(guān)內(nèi)的裝入式互感器，并利用穿墻式互感器兼作穿墻套管等。,第四節(jié) 互感器的其他選擇條件,21,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,電流互感器的副邊負載不具有rLH＝rcj＋rlx＋rc的簡單關(guān)系，而應為其端口上的等效電阻。由于端口電壓與rcj，rlx及流過負載的電流有關(guān)。因此電流互感器的等效負載與互感器接線及一

11、次系統(tǒng)運行狀態(tài)、短路方式有關(guān)。因此等效負載由3個電阻乘上接線及運行方式系數(shù)kjx表達，有,22,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,母線型電流互感器的動穩(wěn)固性能力以兩端部(L1，L2)允許受力Fy表示，其動穩(wěn)固性校驗條件為,23,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,二、電壓互感器,,電壓互感器也應計算二次側(cè)負荷以保證運行精度。應使二次負荷與互感器標稱負荷接近。單相互感器的二次側(cè)負荷為：,24,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,一、導體選擇,,

12、1.母線及電纜的選型2.母線和電纜截面的選擇3.電暈電壓校驗,第五節(jié) 導體與絕緣子的其他選擇條件,25,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,圖11-5 矩形母線的布置方式(a)，(b)水平布置；(c)垂直布置,26,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,匯流母線及較短導體，只按導線長期發(fā)熱允許電流來選擇，載流時間長、年運行小時數(shù)高的導體的截面應按經(jīng)濟電流密度選擇。(1)按導體長期發(fā)熱允許電流選擇(2)按經(jīng)濟電流密度選擇,27

13、,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,28,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,電暈放電將引起電能損耗、無線電干擾、噪聲干擾和金屬腐蝕等不利現(xiàn)象，應盡量避免。對于110～220 kV裸母線，可按晴天不發(fā)生電暈條件來校驗，即母線的電暈臨界電壓Ulj應大于其最高工作電壓Ug·max,29,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,二、支持絕緣子和穿墻套管的選擇,,30,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,絕緣子和穿墻套管在短路狀態(tài)下應保證自身的動穩(wěn)

14、固性，其根本條件為：實用工程條件為使用跨距不超過最大允許跨距，即當三相硬導體布置于同一平面時，通過三相短路電流B相承受的最大作用力按彎矩等效向端部折算后為,圖11-6 絕緣子和穿墻套所受的電動力,圖11-7 絕緣子受力示意圖,31,第11章 配電設(shè)備的選擇計算,,工程條件的最大允許跨距為：穿墻套端每一端應承受自身長度(ltg)及相鄰跨距(l)的50%電動力，因此其動穩(wěn)固性的根本條件為：因此有工程條件最大允許