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电气工程
浙江东南绿建集成科技有限公司临时配电工程(五)
第三章 10KV箱式变电站一次系统设计与设备选型
3.1 10kV箱式变电站一次系统设计
10kV母线采用单母线接线,0.4kV侧母线采用单母线分段接线。箱体采用了双层密封,双层铁板间充入高强度聚胺脂,具有隔温、防潮等特点。外层采用不锈钢体,底盘钢架采用金属喷锌技术,有良好的防腐性能。内层采用铝合金扣板箱体内安装空调及除湿装置,从而是设备运行不受自然环境及外界污染的影响。可保证设备在-40~+40℃之间运行。 内部一次系统采用二次环网开关柜。选用干式高精度的电流互感器和电压互感器,电容器采用高质量并联电容器,站变选用SC9型干式站变,站内装有多组氧化锌避雷器。一次系统连接采用封闭母线结构,在每个单元柜装有"五防锁",保证了人身与设备的安全。
3.2 设备选型
电器设备选择的一般条件如下:
(1)按正常条件选择
电器设备按正常条件选择,就要考虑电器装置的环境条件和电气要求。环境条件是指电器装置所处的位置特征;电器要求是指电器装置对设备的电压、电流、频率(一般为50HZ)等方面的要求;对一些断路电器如开关、熔断器等,还应考虑起断流能力。
1)考虑所选设备的工作环境。如户内、户外、防腐、防暴、防尘、放火等要求,以及沿海或湿热地域的特点。
2)所选设备的额定电压应不低于安装地点电网电压 即
≥ (1)
一般电器设备的电压设计值满足 1.1 应而可在应1.1下安全工作。
3)电器的额定电流是指 在额定周围环境温度θ0下,电器的长期允许电流应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续的工作电流,即
(2)
由式可以推算,当电器的环境温度θ高于40℃(但不高于60℃)时,环境温度每升高1℃,应减少允许电流1.8%;当使用环境低于 40℃时,每降低1℃,允许电流增加0.5%。
(2)按短路条件校验
1)动稳定校验
动稳定(电动力稳定)是指导体和电器承受短路电流机械效力的能力。满足稳定的条件
(3)
或
(4)
式中 、—设备安装地点短路冲击电流的峰值及其有效值(kA)
、—设备允许通过电流的峰值及其有效值(kA)
对于下列情况可不校验动稳定或热稳定。
a 用熔断器保护的电器,其热稳定由熔断时间保证,故不校验热稳定。
b电压互感器及其所在回路的裸导体和电器可不校验动、热稳定,因为短路电流很小。
c电缆一般均有足够的机械强度,可不校验动稳定。
2)热稳定校验
短路电流通过时,电器各部件温度不应超过短时发热最高允许值,即
t≥ (5)
式中— 设备安装地点稳态三相短路电流;
—短路电流假想时间;
— t秒内允许通过的短路电流值或称t秒热稳定电流(kA);
t—厂家给出的热稳定计算时间,一般为4s、5s、1s等。
3.2.1 高低压电器设备选择的要求
(1)高压一次设备的选型
高压一次设备的选择,必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求,同时设备应安全可靠的运行,运行维护方便,投资经济合理。高压电器的选择和校验可按表3所列各项条件进行。现仅对选择的特殊条件或简要步骤予以介绍。
表3高压电器选择与校验条件
项目
设备
额定电压
额定电流
开断电流
动稳定
热稳定
高压断路器
≥
≥
≥
≥
≥
隔离开关
—
负荷开关
≥
高压熔断器
≥或
(2)低压一次设备选型
低压一次设备的选择,与高压一次设备的选择一样,必须考虑安装地点并满足在正常条件下和短路故障条件下工作的要求;同时设备工作安全可靠,运行维护方便,投资经济合理。
低压一次设备的选择校验项目如表4所列。
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