110千伏变电站设计计算书
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第1章主变容量的确定
1.1主变压器的负荷计算
N ——主变台数
S Te————单台主变额定容量
S js————计算负荷容量
S js=143.05×(1+8%)5=210(MV A)
(国民经济增长率按8%,负荷按5年规划考虑) 由于该变电站存在一类负荷,是当地的枢纽变电站之一,为了保证供电的可靠性,变电站至少应装设两台主变压器。
要求:nS Te≧S js
单台主变容量为:
S Te≧S js/n=210/2=105(MV A)
根据变压器容量的额定值,选择单台变压器容量为120MVA。
当一台变压器停运时:
(120/143)*100%=83%>70% 符合要求
所以,选择两台容量为120MVA的主变,主变总容量为240MVA。
1.2变压器的技术参数
型号SSPSZL-120000/220
连接组标号Y n /Y n0/d11
高压中压低压
额定电压(KV)
220±8*1.5% 121 11;10.5
高-中高-低中-低阻抗电压%
14 23 7
容量比100/100/50
型号中各个符号表示意义: 从左至右
S :三相 SP :强水 S :三绕组 Z :有载调压 L :铝 120000:额定容量 220:电压等级
第2章 短路电流计算
2.1选择基准容量
一、根据公式 B B B I U S 3=
式中 S B —— 所统计各电压侧负荷容量 U B —— 各电压等级额定电压 I B —— 最大持续工作电流 已知
S B =100MV A U B1230KV U B2 =115KV U B3=10.5KV 则基准电流:
KA
U S I B B B 251.0230
310031
1=∙=
=
KA
U S I B B B 502.0115
310032
2=∙=
=
KA
U S I B B B 499.55
.10310033
3=∙==
2.2基准值及短路点选取 等值电路图
1、在短路计算的基本假设前提下,选取基准容量S B =100MV A ,U B 为各级电压平均值(230、115、10.5KV )
2、短路点分别选取变电站的三级电压汇流母线: 220kv —d1,110kv —d2,10kv —d3。
3、计算变压器各绕组电抗标幺值
阻抗电压%
高
中 低 14
23
7
4、各绕组等值电抗
V S (1-2)=14% V S (1-3)=23% V S (2-3)=7% 高压侧:V S1%=2
1[V S (1-2)%+V S (1-3)%-V S (2-3)%] =21(14+23-7)=15
中压侧: V S2%=2
1[V S (1-2)%+V S (2-3)%-V S (1-3)%] =2
1(14+7-23)=-1
低压侧: V S3%=21[V S (1-3)%+V S (2-3)%-V S (1-2)%] =21(23+7-14)=8 5、各绕组等值电抗标幺值为:
高压侧: X 高=V S1%×100/120×100=0.125 中压侧: X 中=V S2%×100/120×100=-0.08 低压侧: X 低=V S3%×100/120×100=0.07
X 9=X 3+X 4=0.125-0.008=0.117 X 10=X 6+X 7=0.125-0.008=0.117 X 11=X 9/2=0.117/2=0.0585 X 12=X 1+X 11+(X 1×X 11)/X 2
=0.2+0.0585+(0.2×0.585)/0.3=0.298
X13=X3+X11+(X3×X11)/X1
=0.3+0.0585+(0.3×0.585)/0.3=0.446
X14=X3+X5=0.125+0.07=0.195
X15=X6+X8=0.125+0.07=0.195
X16=X14/2=0.195/2=0.0975
X17=X1+X16+(X1* X16)/X2
=0.2+0.0975+(0.2×0.585)/0.3=0.363
X18=X2+X16+(X3* X16)/X1=0.3+0.0975+(0.3×0.585)/0.2=1.86
2.3各短路点短路计算
一、d1点短路
X js=0.2×(941/100)=1.882
各电源供给的短路电流标么值
电源计算式I4”I0.1 I0.2I4
发电机查图4-8,
4-9,4-10
(P120)
0.54 0.51 0.5 0.59
系统1/0.3 3.3 3.3 3.3 3.3
各电源短路电流周期分量有效值
电源
额定电流
(KA)
短路电流(KA)
计算式
电流
值
计算
式
I”I0.1 I0.2 I4
发电机941/213×
230
2.36
2.36×
标么
值
1.274 1.203 1.18 1.392
系统
100/213×
2300.25
0.25×
标么
值
0.825 0.825 0.825 0.825
合计 2.099 2.028 2.005 2.017 1、短路容量和短路电流最大值
S d=I
U
I
j
t
3求得:
S‘’=836MV A S0.1=807.8MV A S0.2=798.7MV A S4=883MV A 冲击电流i ch=2.55×2.099=5.35KA
全电流I ch=I‘’{1+2(1.8-1)2}1/2=3.17KA
二、d2点短路电流计算
X js12=0.298×941/100=2.804
各电源供给的短路电流标么值
电 源 计 算 式 I ‘’ I 0.1 I 0.2 I 4 发电机 查图4-8 4-9 4-10(P130) 0.36 0.34 0.34 0.35 系统
1/0.446 2.242
2.242
2.242
2.242
各电源短路电流周期分量有效值 电源
额定电流(KA )
短路电流(KA )
计算式
电流
值
计算式 I”
I 0.1
I 0.2
I 4
发电机
941/2
13×115
4.724 4.724×
标么值 1.7 1.606 1.606 1.653
系统
100/2
13×115 0.502 0.502×
标么值
1.125 1.125 1.125 1.125
合计
2.825 2.731 2.731 2.778
短路容量和短路电流最大值
短路容量S d =I U I j t 3 求得:
S ‘’=562MVA S 0.1=544MVA S 0.2=544MVA S 4=553MVA 冲击电流 i ch =2.55×2.285=7.2KA
全电流 I ch =I ‘’{1+2(1.8-1)2}1/2=4.266KA 三、d 3点短路电流计算
X js12=0.298×941/100=2.804
各电源供给的短路电流标么值
电源计算式I‘’I0.1I0.2I4
发电机查图4-84-9
4-10(P130)
0.3 0.27 0.27 0.28
系统1/1.86 0.538 0.538 0.538 0.538
各电源短路电流周期分量有效值
电源额定电流(KA)短路电流(KA)
计算式电流值计算式I”I0.1 I0.2 I4
发电机941/213×
10.5
51.74 51.74×
标么值
15.522 13.97 13.97 14.49
系统100/213×
10.55.5 5.5×标
么值
2.959 2.959 2.959 2.959
合计18.481 16.929 16.929 17.449 短路容量和短路电流最大值
短路容量S d=I
U
I
j
t
3求得:
S"=336MVA S0.1=307.87MVA S0.2=307.87MVA S4=317.33MVA 冲击电流i ch=2.55×18.481=47.13KA
全电流I ch=I”{1+2(1.8-1)2}1/2=27.91KA
短路计算成果表
短路点
短路容量(MV A)ich冲击电
流(KA)全电流有效值Ich(KA)
S’’S0.1 S0.2S4
d1 836 807.8 798.7 883 5.33 3.17 d2 562 544
544
553
7.2 4.266 d3 336
307.87 307.87 317.33
47.13
27.91
第三章 主要电气设备选择与校核
3.1电流I gmax 220KV 侧:I e =
U
S 3=
220
3120⨯=0.315(KA )
I gmax =1.05 I e =1.05×0.315=0.331(KA )
I cr =211.7、(3*220)=0.556(KA)
110KV 侧:I e =
U
S 3=
110
3120⨯=0.63(KA )
I gmax =1.05 I e =1.05×0.63=0.664(KA ) 10KV 侧: I e =
U
S 3=
10
3120⨯=6.929(KA )
I gmax =1.05 I e =1.05×6.929=7.275(KA ) 站用电: I e =
U
S 3=
10
34.1⨯=0.081(KA )
I gmax =1.05 I e =1.05×0.081=0.085(KA ) 3.2断路器的校验 1、按短路热稳定校验: 1)220KV 侧:
热稳定所用计算时间:t js =t d +t b
tdz=0.2+0.06=0.26(s)
β”=I”/I∞=2.099/2.217=0.95
查得t j2=0.25s
0.1s>t js>1s,故应考虑非周期分量的热效应,
有:t jf=0.05β”2=0.05×0.952=0.045(s)
即得短路电流的发热量为:
Q d=I∞2(t j2+t jf)=2.2172(0.25+0.045)=1.45(KA2s)
断路器允许热效应:
Q xu=31.52×4=3969 (KA2s)
所以,Q d<Q xu,故主保护动作时,满足热稳定要求。
t b=4.2 t d=0.06
t js=t d+t b=4.2+0.06=4.26(s)
β”=I”/I∞=2.099/2.217=0.95
查得t j2=3.6s
由于t js>1s,故可略去非周期分量的热效应,
取:t jf=0(s)
短路电流的发热量为:
Q d=I∞2(t j2+t jf)=2.2172×3.6=17.69(KA2s)
断路器允许热效应:
已知Q xu=3969 (KA2s)
所以,Q d<Q xu,故当主保护拒动时,也可满足热稳定要求2)110KV侧
t b=0.2s t d=0.07s
t js=t d+t b=0.2+0.07=0.27(s)
β”=I”/I∞=2.825/2.778=1.017
0.1s>t js>1s,故应考虑非周期分量的热效应,
有:t jf=0.05β”2=0.05×1.0172=0.052(s)
即得短路电流的发热量为:
Q d=I∞2(t j2+t jf)=2.7782(0.3+0.052)=2.716(KA2s)
断路器允许热效应:
Q xu=15.82×4=998.56 (KA2s)
所以,Q d<Q xu,故主保护动作时,满足热稳定要求。
t b=3.2 t d=0.07
t js=t d+t b=3.2+0.07=3.27(s)
β”=I”/I∞=2.825/2.778=1.017
查得t j2=2.77s
由于t js>1s,故可略去非周期分量的热效应,
取:t jf=0(s)
短路电流的发热量为:
Q d=I∞2(t j2+t jf)=2.7782×2.77=21.38(KA2s)
断路器允许热效应:
已知Q xu=998.56 (KA2s)
所以,Q d<Q xu,故当主保护拒动,后备保护动作时,也可满足热稳定要求。
3)10KV侧
t b=0.2s t d=0.105s
t js=t d+t b=0.2+0.105=0.305(s)
β”=I”/I∞=18.481/17.449=1.059
由于0.1s<t js<1s,故应考虑非周期分量的热效应,
有:t jf=0.05β”2=0.05×1.062=0.056(s)
短路电流的发热量为:
Q d=I∞2(t j2+t jf)=17.4492×(0.27+0.056)=99.26(KA2s)
断路器允许热效应:
已知Q xu=3×102=300(KA2s)
所以,Q d<Q xu,故当主保护动作,满足热稳定要求。
2、按短路动稳定校验:
1)SW6-220I型断路器动稳定电流I df=80KA,断路器安装点的最大短路冲击电流i ch=5.35KA,ich≤idf,,所以,满足动稳定需求。
2)SW6-110型断路器动稳定I df=41KA电流,断路器安装点的最大短路冲击电流i ch=7.2KA,ich≤idf,,所以,满足动稳定需求。
3)ZN12-10Ⅲ/1600型断路器的动稳定电流i df=125KA,断路器安装点的最大短路冲击电流i ch =47.13KA,ich≤idf,,所以满足动稳定需求。
3.3隔离开关的校验
1、按热稳定校验:Q d≦Q xu
1)220KV侧:
Q d=1.45(KA2s)
Q xu=31.52×4=3969(KA2s)
Q d<Q xu 故满足稳定要求。
2)110KV侧
Q d=2.716(KA2s)
Q xu=21.52×4=2311(KA2s)
Q d<Q xu,故满足热稳定要求。
3)10KV侧
Q d=99.26(KA2s),
GW19-10型隔离开关Q xu=402×4=6400(KA2s)
GN16-10型隔离开关Q xu=302×5=4500(KA2s)
Q d<Q xu,故满足热稳定要求。
2、按短路动稳定校验
1)220KV侧
GW4-220(D)/1250型隔离开关动稳定电流峰值i dw=80KA,已知断路器安装点的最大短路冲击电流i ch =5.35KA,i dw>i ch,故满足动稳定要求。
2)110KV侧
GW4-110(D)/1000型隔离开关动稳定电流峰值i dw=80KA,已知断路器安装点的最大短路冲击电流i ch =5.35KA,i dw>i ch,故满足动稳定要求。
3)10KV侧
GW19-10型隔离开关动稳定电流峰值i dw=100KA,已知断路器安装点的最大短路冲击电流i ch =47.13KA,i dw>i ch,故满足动稳定要求。
GN16-10型隔离开关动稳定电流峰值i dw=75KA,已知断路器安装点的最大短路冲击电流i ch =47.13KA,i dw>i ch,故满足动稳定要求。
3.4母线的选择及校验
1、220KV侧母线选择及校验
按照最大负荷持续工作电流进行选择:
Igmax=1.2KA
考虑系统在220KV 母线上的功率穿越,因此长期允许载流量选择2782A ,相应的参数为:导体尺寸Φ120/110mm 型铝锰合金管型导体,导体截面1806mm 2
热稳定校验:
由于本站地址的最高月平均温度为+26.2℃,按当地环境最高为+30℃,最高允许温度为+70℃,因此假设导体短路前的发热温度为:
200)max )((Iy
Ig y θθθθ-+=' =30+(70-30)×(2782
1200)2 = 37.43℃ 满足要求 2、220KV 侧变压器回路接线导线的选择与校验
按照最大负荷持续工作电流进行选择:
Igmax=1.05×N N
U S ⨯3=220312005.1⨯⨯=0.33KA
根据最大负荷利用小时数T max =6000h ,长期允许载流量选择826A ,相应的参数为:可用LGJ-400/25型导线,其计算截面419.01mm 2
S j =I gmax /J=330/0.95=347.4mm 2
S>S j 故满足要求
导体短路前的发热温度为:
200)max )((Iy
Ig y θθθθ-+=' =30+(70-30)×(
826
330)2 = 36.4℃ 满足要求 动稳定校验 1)短路电动力产生的水平弯矩Msd 及短路电动力f d 为
f d = 1.76×βα⨯2ch
i =1.76×30058.035.52⨯= 0.1kg/m Msd = 0.125× f d ×ljs 2×9.8
=0.125×0.1×12.52×9.8=19.14N/m
2)在内过电压作用下风速产生的水平弯矩M'sf 及
f'V 为
f''V =d v ×k v ×D 1×162v =1×1.2×0.12×16152=2.025kg/m M'sf = 0.125 ×f'v ×l js 2×9.8
=0.125×2.025×12.52×9.8=387.6N/m
3)短路状态时母线所受的最大弯矩Md 及应力d σ
Md=22)()'(Mcj Mcz sj M Msd +++ =1351.77N/m
d σ = W
Md ⨯100 =9
.4977.1351100⨯ = 2708.9N/cm 2 此值小于材料的允许应力8820N/cm 2,故满足要求
3、110KV 侧母线的选择与校验
按照最大负荷持续工作电流进行选择:
Igmax=1.05×N N
U S ⨯3=110312005.1⨯⨯=0.662KA
根据最大负荷利用小时数T max =6000h ,长期允许载流量选择1786A ,相应的参数为:可用Φ80/72型铝锰合金管型导体,其计算截面S ej =954mm 2
S j =I gmax /J=330/0.95=347.4mm 2
S>S j 故满足要求
导体短路前的发热温度为:
200)max )((Iy
Ig y θθθθ-+=' =30+(70-30)×(1786
662)2 = 35.51℃ 满足要求 动稳定校验
1) 短路电动力产生的水平弯矩Msd 及短路电动力f d 为
f d = 1.76×βα⨯2
ch i = 1.76×14058.02.72⨯= 0.38(kg/m) Msd = 0.125× f d ×ljs 2×9.8
=0.125×0.38×82×9.8=29.8(N/m)
2)在内过电压作用下风速产生的水平弯矩M 、sf 及风压f 、
V 为
f''V =d v ×k v ×D 1×162v =1×1.2×0.08×16
152=1.35(kg/m) M'sf = 0.125 ×f'v ×l js 2×9.8
=0.125×1.35×82×9.8=105.84(N/m)
3)短路状态时母线所受的最大弯矩及应力为:
Md=22)()'(Mcj Mcz sj M Msd +++ =1296.25(N/m)
Qd =d σ = W Md ⨯
100 = 100×3
.1725.1296 = 7492.77(N/cm 2) 此值小于材料的允许应力8820N/cm 2,故满足要求。
4、10KV 侧母线的选择与校验
按照最大负荷持续工作电流进行选择:
Igmax=1.05×N N
U S ⨯3=1034.105.1⨯⨯=0.08KA
根据最大负荷利用小时数T max =6000h ,长期允许载流量选择355.32A ,相应的参数为:可用LGJ-95/55型铝锰合金管型导体,其计
算截面S ej =152.81mm 2
导体短路前的发热温度为:
200)m a x )((Iy
Ig y θθθθ-+=' =30+(70-30)×(
355
80)2 = 32.03℃ 满足要求 动稳定核校验
3.5电压互感器校验: 1) 220KV 电压互感器:电压互感器选用JCC-220
0.9UN=198KV <U1=220KV <1.1UN=242KV 满足要求
2)110KV 电压互感器:电压互感器选用JCC-110
0.9UN=99KV <U1=110KV <1.1UN=121KV 满足要求
3)10KV 电压互感器:电压互感器选用JDZJ 1-10
0.9UN=9KV <U1=110KV <1.1UN=11KV 满足要求
3.6.电流互感器校验
1、热稳定校验: I 2∞t dz <(I ln K l )2
其中K l 为电流互感器在t=1s 时允许通过一定额定电流的倍数 220KV 侧:I 2∞t dz =17.69 (KA 2S)
(I ln K l )2*1=(0.3×21)2=39.69(KA 2S) (按最小变比考虑)
110KV 侧:I 2∞t dz =21.38(KA 2S)
(I ln K l )2*1=(0.15×75)2=126.5(KA 2S) (按最小变比考虑)
10KV 侧:I 2∞t dz =99.26(KA 2S)
(I ln K l )2*1=(0.2×120)2=576(KA 2S) (按最大变
比考虑)
则I2∞t dz<(I ln K l)2,故热稳定校验全部合格。
2、动稳定校验:
1)内部动稳定检验:i ch<2 I ln×K dw其中K dw为动稳定倍数220KV侧:i ch1=5.35KA
2 I ln×K dw=2×0.4×38=21.5KA
110KV侧:i ch2=7.2KA
2 I ln×K dw=2×0.15×130=27.5KA
10KV侧:i ch3=47.13KA
2 I ln×K dw=2×0.2×215=60.8KA
2)外部动稳定校验:i ch<2 I ln×K dw×50a/40L×10-3
其中a取40cm,L取50cm
220KV侧:
2 I ln×K dw×50a/40L×10-3= 2×38×0.4×50×40/(40×50)
=21.49KA
所以i ch=5.35<2 I ln×K dw×50a/40L×10-3
110KV侧:
2 I ln×K dw×50a/40L×10-3=2×130×0.15×50×40/(40×50)
=22.23KA
所以i ch=7.2<2I ln×K dw×50a/40L×10-3
10KV侧:
2 I ln×K dw×50a/40L×10-3=2×215×0.2×50×40/(40×50)
=60.8KA
所以i ch=47.13<2I ln×K dw×50a/40L×10-3
故外部动稳定全部合格。
3.7. 支持绝缘子及穿墙套管的选择
选用LXP-10型悬式绝缘子,片数选择如下:
1)按照额定电压和泄漏比距选择n≥λUe/Le
110、220KV中性点直接接地取λ=1.7(cm/KV)
10KV中性点非直接接地取λ=2.0(cm/KV)
Ue:额定电压Ue1=220KV Ue2=110KV Ue3=10KV
Le:每片绝缘子的泄漏距离Le=29cm
当Ue1=220KV时n≥(1.7×220)/29=12.9
当Ue2=110KV时n≥(1.7×110)/29=6.4
当Ue2=10KV时n≥(2.0×10)/29=0.68
2) 按内过电压选择
220KV及以下电压倍数和绝缘子串的工频湿闪电压按照下式按下式选择:
Us≥Kuxg/Kz(见《设计手册》式(6-29))
式中:Us:绝缘子的湿闪电压(KV)
K:内过电压计算倍数(见<设计手册>P867)
220KV、110KV(直接接地)K=3;
10KV(中性点非直接接地)K=4
K∑:综合系数一般为K∑=0.9
Uxg:系统最运行相电压
220KV Ugx=1.15×220/3=146.1KV
110KV Ugx=1.15×110/3=73KV
10KV Ugx=1.15×10/3=6.64KV
220KV侧Us≥KUxg/ K∑=3×146.1/0.9 =487KV
110KV侧Us≥KUxg/ K∑=3×37/0.9 =243.3KV
10KV侧Us≥KUxg/ K∑=4×6.64/0.9 =29.5KV
由于每片LXP-10型悬式绝缘子的湿闪电压为45KV
220KV侧n≥Us/45 =487/45=10.7片
110KV侧n≥Us/45 =243.3/45=5.4片
10KV侧n≥Us/45 =29.5/45=0.655片
3)通过上面的选择比较选定各侧绝缘子片数如下:
220KV侧n≥12.9≈13片
110KV侧n≥6.4≈7片
10KV侧n≥0.655≈1片
考虑到绝缘子老化,每串绝缘子要预留零值绝缘子为35~220KV耐张串2片、悬垂串1片
故最终选定片数如下:
220KV侧耐张串15片悬垂串14片
110KV侧耐张串9片悬垂串8片
110KV侧耐张串2片悬垂串1片
2、10KV侧支柱绝缘子及穿墙套管的选择与校验
1) 支持绝缘子的选择:
10KV屋外支柱绝缘子宜采用高一级的电压产品,根据这项要求,我们选择ZS-35/800型支柱绝缘作屋外使用,而选择ZB-10Y(T)型支柱绝缘子在屋内使用:它们的技术参数如下:
型号额定电压破坏荷重(Kg)绝缘子高度
(cm)ZS-35/800 35 800 30
ZB-10Y(T)10 750 22.5
2) 支柱绝缘子的动稳定校验:
按短路稳定校验,要求P≥0.6Pxu
Pxu:支柱绝缘子的破坏荷重(N)
P:短路时作用于支柱绝缘子上的动力(N)
P=KfF=Kf×1.76×10-1×i2CH Lp/a
式中Kf=H1/H
ZS-35/800型
Kf=H1/H=(H+12+h/2)/H=(300+12+ h/2)/300=1.053
ZB-10Y(T)型
Kf=H1/H=(H+12+h/2)/H=(225+12+ h/2)/225=1.07
i ch=49.485(KA)Lp=140(cm)a=70(cm)
求P
ZS-35/800型:
P=1.053×1.76×10-1×(49.52×140)/70=908.2N<0.6Pxu=4704N
能满足要求
ZS-10Y(T)型:
P=1.07×1.76×10-1×(49.52×140)/70<0.6Pxu
=0.6×7350=4410N
两种支柱绝缘子均能满足动稳定要求
3) 穿墙套管的选择与校验
按工作电压选CMWF-20母线型,套管长度Ltg=62.5cm,Fph=3920(N)
按照式(10-33)(见《发电厂变电站电气部分》)计算出口处绝缘子最大支撑距离为:
Lmax=6.94Fpha/i2ch-Ltg
其中Fph=3920 a=70cm Ich=49.485(KA)
Lmax=6.94×3920×70/49.4852=715.2cm
综合上述情况,当取跨距L=140cm对所选穿墙套管的动稳固性能够满足要求。
第四章避雷器参数计算与选择
4.1.220KV避雷器选择计算
1)避雷器的灭弧电压:U mi≥C d U m=0.8×253=202.4KV
U mi—避雷器灭弧电压有效值
U be—避雷器额定电压有效值
C d—接地系数,对非直接接地20KV及以下取C d =1.1,对直接接地
系统取C d =0.8
U m—最高运行线电压
2)避雷器的工频放电电压:U gfx≥K0U xg
K0—内部过电压允许计算倍数。
直接接地110KV ~220KV,K0=3
非直接接地63KV及以下K0=4,110KV以下K0=3.5。
U xg—设备最高运行相电压。
U gfx≥3×253/3=438.2KV
3)避雷器的残压:U bc=2K bh U mi=672.66KV
K bh—保护比。
FZ型K bh=2.3~2.35
4)避雷器的冲击放电电压:U chfs=0.95U bc=639.03KV
根据以上计算数据选取FZ—220J型阀型避雷器能满足要求。
4.2.110KV避雷器选择计算
1)避雷器的灭弧电压:U mi≥C d U m=0.8×126.5=101.2KV
2)避雷器的工频放电电压:U gfx≥K0U xg
直接接地110KV ~220KV,K0=3
U gfx≥3×126.5/3=219KV
3)避雷器的残压:U bc=2K bh U mi=336.3KV
4)避雷器的冲击放电电压:U chfs=0.95U bc=319.5KV
根据以上计算数据选取FZ—110J型阀型避雷器能满足要求。
4.3.10KV避雷器选择计算
1)避雷器的灭弧电压:U mi≥C d U m=1.1×11.5=12.65KV
2)避雷器的工频放电电压:U gfx≥K0U xg
U gfx≥4×12.65/3=29.2KV
3)避雷器的残压:U bc=2K bh U mi=42KV
4)避雷器的冲击放电电压:U chfs=0.95U bc=40KV
根据以上计算数据选取FZ—10型阀型避雷器能满足要求。
4.4.各级电压等级避雷器参数如下表:
型号
额定
电压
有效
值KV
灭弧
电压
KV
工频放电电压
有效值KV
冲击放电
电压峰值
(1.5/20
sμ及
1.5/40sμ
)不大于
KV
8/20sμ雷电冲
击波残压峰值
不大于KV
不小
于
不大
于
5
10
FZ—
220J
220 200 448 536 620 652 715 FZ—
110J
110 100 224 268 326 326 358 FZ—10 10 12.7 26 31 45 45 50 4.5.中性点电设备的选择
1、中性点避备器的选择
1)灭弧电压U mi U mi> K m×U xg (K m系数,K m=1)
220KV:K m×U xg= U xg=146KV
110KV:K m×U xg= U xg=73KV
i.工频放电电压下限U gfx
U gfx>1.68 U xg
220KV: 1.68U xg= 1.68×146=245KV
110KV: 1.68U xg= 1.68×73=123KV
2) 工频放电电压下限U gfs
U gfs<1.15 U gs
(U gs――变压器绝缘一分钟工频试验电压)
3) 残压U bc
U bc5<1/K×U cs
U bc5—避雷器在5KA时的残压
U cs—变压器内冲击试验电压
K—配合系数K=1.1
2、中性点刀闸的选择
根据资料,对于110KV、220KV变压器中性点的隔离开关,当中性点装有避雷器保护时,其电压等级应与避雷器额定电压相同。
所以:220KV中性点选用GW8-110型刀闸
110KV中性点选用GW8-60型刀闸
4.6.根据以上计算结果选择中性点避雷器如下表:
位置型号额定电
压
(KV)
灭弧电
压
(KV)
工频放电电压
(KV)
5KA时冲
击残压
(KV)不大
于
不小于不大于
220KV 侧FZ-
110
110 126 254 312 375
110KV
侧
FZ-60 60 70.5 140 173 227。