南城3×50MW供热式火力发电厂发电厂电气部分设计(10)

第三章 设备的选择

3.1 断路器的选择

3.1.1 60KV侧断路器的选择

60KV高压断路器的最大长期工作电流：

Igmax=1.05×

S3Ve=1.05×

200003?63=192.45

短路电流持续时间为：t=tg+tb+th=0.03+0.5+0.05=0.58（s） 由于β\=1，则tfz=Taβ

\2=0.05×1=0.05（s）

查tz=f（t，β\）曲线得tz=0.5（s）

故短路电流发热等值时间为：tdz= tfz+ tz=0.05+0.5=0.55（s）

260KV侧短路发热量为：I?tdj=1.5972×0.55

断路器触头开断计算时间为：tK=tg+tb=0.03+0.5=0.53（s） 因为t﹥0.1s。断路器触头开断瞬间的短路电流为： I=I″=1.597（KA）

其计算数据和技术参数如表3-1所示。

计算数据与断路器参数对照表 表3.1 计算数据 VgOFPI-63 60KV Ve IeIeip2 63KV 1250A 63KA 25KA 252×1 Igmax192.45A 1.547KA 3.947KA 1.8972×0.55 Ikdich2I??tdzIth?t

从上表的列表可见：60KV侧选用OFPI-63型断路器满足要求。

36

3.1.2 10KV侧高压断路器的选择

10KV侧高压断路器的最大长期工作电流：

Igmax=1.05×

200003?11=1102.214A

短路电流持续时间：t=tg+tb+th=0.05+0.5+0.05=0.6（s） 断路器触头开断计算时间：tK=tg+tb=0.05+0.5=0.53（s） 因为tK﹥0.1s，断路器触头开断瞬间的短路电流为：

Ikd=I″=9.477KA

=Ta?″2=0.075×1=0.075（s） =tfz+ tz=0.075+0.6=0.675（s）

t=tg+tb+th=0.075+0.5+0.05=0.625（s）

tfz查tg= f（t，β\）曲线得tz=0.6（s）则

tdz因为tK﹥0.1s，断路器触头瞬间的短路电流为：Ikd=I″=5.438（KA） 由上所知，10KV侧高压断路器选为ZN4-10C型，断路器计算数据和参数列于表3-2中。

计算数据与断路器参数对照表 表3.2 计算数据 VgZN4-10C 10KV Ve IeIeip 10KV 17.3KA 17.3KA 25KA 17.3?4 2Igmax1102.214A 5.438KA 13.745KA 9.471?0.5752 Ikdich2I??tdz Ith?t2

3.2 电流湖互感器的校验

3.2.1 60KV侧LCW-60型电流互感器校验

校验动稳定：

2IeKem=2×200×200=56.568KA＞6.854

37

校验热稳定：

?Iekch?2?t=?200I??tdz2?75??1=2.25×10

28

=1.5972?0.55＜2.25×108

因此，所选电流互感器满足动稳定和热稳定要求。

3.2.2 10KV侧LAJ-10型电流互感器校验

校验动稳定：

2×1500×90=190.918KA＞23.863KA

校验热稳定：

?Iekch?2?t=?1500I??tdz2?50??1=56.25×1028

=17.32?4＜56.25×108

经校验 LAG-10型电流互感器满足动稳定和热稳定要求。

3.3 母线的选择和校验

1、60KV侧已在说明书中选好，采用LMY-25×3型母线，该母线不用校验。 2、10KV侧母线的选择和校验

最大负荷运行小时为7000h，故查手册得经济电流密度Je=0.9A/mm2，则经济截面为：

Se=

IgmaxJe=

1102.2140.9=1224.68 mm2

按最大长期工作电流校验，查手册得2（80×8）=1280mm2，母线水平放置环境温度为40℃时允许流量为：Ip=1291A＞1102.214A 校验热稳定：

S≥

I?Ctj?kf=

543897?0.6=43.43mm2

满足热稳定要求。 校验动稳定：

在短路电流作用下单位高度所受的最大电动力为：

2?f=1.73ich1a?10?7=130.74N/m

38

F= f·L=130.74×1.2=156.89N

在电动力的作用下母线所受的最大弯矩为：

M=

FL8156.89?1.28==23.53N·m

因为母线采用水平放置。其截面系数为：

W=σ

bh62=

MW8?10?3?80?106??3?2=8.53×10?6m3

=max=

23.538.53?10?6=2.76MPa

母线材料的最大计算应力为：

查得铝母线允许应力为50～70MPa，所以所选母线满足动稳定要求。

3.4 补偿装置容量的确定

1、主变压器所需补偿的最大容性无功量计算式：

Se=3UeIe Ie=

Se3Ue=

200003?11=1049.728

QCB,m2?Ud?%?ImI0?%????·Sa ?=?2100??100Ie??9?1102.21420.9???=??100?1049.7282100?×20000=2164.5（Kvar）

??2、负荷所需的最大容性无功量计算式为：

Pfm=4800+3100+2900+2700+1800+1700+1800+1900+2000 =22700（KW）

Qwf,m=Pfm?tg?1?tg?2?=PfmQcf0=22700×0.27=6129（Kvar）

并联电容补偿装置容量为不小于6129+2164.5=7949.08（Kvar） 校验：通过查表得主变压器的总损耗：99+27.5=126.5（KW） 10KV母线上的感性无功功率为：

4800×0.45+3100×0.48+2900×0.48+2700×0.48+1800×0.53+1700×0.52+1800×0.52+1900×0.53+2000×0.62=11357（KW）

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补偿后的变压器高压侧的无功功率是10KV母线上的无功功率+电容补偿装置的容性无功，即11357-18000×0.27=6497（KW）

（0.27为从0.8补偿到0.9每KW容性无功量所需的补偿容量，单位Kvar/KW） 变压器高压侧的有功功率为变压器的总损耗+负荷的总有功功率，即126.5+22700=22826.5（KW） 变压器补偿后的功率因数为：所选的补偿装置满足要求。

22826.522826.5?649722=0.96﹥0.9

第四章 过电压防雷保护

4.1 单支避雷针的保护范围

假设避雷针的高度为15mm，即h=15mm，被保护物的最大高度为8.5mm 即hx=8.5mm，因为hx＜

12h

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