
電氣設備校驗
一、動穩定校驗(工業與民用供配電設計手冊,第四版,P375)
采用短路電流使用計算法校驗,需滿足下列條件:
1、短路點沖擊電流(峰值)不應大于電氣設備額定峰值耐受電流,即:
ip≤IP
Ip:三相短路沖擊電流(三相短路峰值電流),kA;
IP:電氣設備額定峰值耐受電流(額定動穩定電流Idyn或額定機械短路電流IMCSr),kA。
2、短路電流在電氣設備接線端子上的作用力,不應大于接線端子允許靜態拉力額定值,即:
Fk3≤Fth或Ftv
Fth:電氣設備接線端子允許靜態水平力,N;
Ftv:電氣設備接線端子允許靜態垂直力,N。
二、熱穩定校驗(工業與民用供配電設計手冊,第四版,P381)
采用短路電流使用計算法校驗。
1、電氣設備能耐受短路電流流過時間內產生的熱效應而不至損壞,則認為電氣設備滿足短路電流熱穩定要求,即:
Qt≤I2t
Qt:短路電流熱效應,kA·s;
I:電氣設備額定短時耐受電流均方根值(開斷電流),kA;
t:額定短時耐受時間,s。
3、導體和電纜的熱穩定校驗
(1)導體熱穩定允許的最小截面積
選用不小于計算值的導體截面積,即:
:導體滿足熱穩定所需的最小截面積,mm2;
:短路電流產生的熱效應,kA2?s;
C:導體的熱穩定系數。
(2)電纜熱穩定允許的最小截面積
選用不小于計算值的電纜截面積,即:
:電纜滿足熱穩定所需的最小截面積,mm2;
:短路電流產生的熱效應,kA2?s;
C:電纜的熱穩定系數。
三、電氣設備其他要求(工業與民用供配電設計手冊,第四版,P385)
1、高壓交流斷路器(真空斷路器、SF6斷路器等)
①35kV及以下:真空斷路器或SF6斷路器。
②66kV和110kV:SF6斷路器。
③在高寒地區,SF6斷路器宜選用灌裝式斷路器,并應考慮SF6氣體液化問題。
④35kV級以下采用真空斷路器回路,應配置專用R-C吸收裝置或金屬氧化物避雷器;66~110kV宜配置金屬氧化物避雷器(目的為了限制操作真空斷路器產生過電壓)。
2、其余見設計手冊
附:校驗計算
1、動穩定校驗計算:
(1)沖擊電流:ip=2.55×Id
(2)設備接線端子最大作用力:(工業與民用供配電設計手冊,第四版,P366)
①平行導體間的互相作用力F:
②兩相短路時導體間的最大作用力Fk2:
③三相短路時導體間的最大作用力Fk3:
上式中:
i1、i2:流過兩根平行導體的電流瞬時值,kA;
ip:三相短路沖擊電流;
ip2:兩相短路沖擊電流;
KX:矩形截面導體的形狀系數;
L:平行導體長度,m;
D:平行導體中心距,m。
2、熱穩定校驗計算:
(1)高壓電氣設備熱穩定滿足條件:
Qt≤Ith2tth
上式中:
Ith:電氣設備設備的額定短時耐受電流有效值,kA;
tth:電氣設備額定短時耐受時間,s;
Qt:短路電流熱效應,kA·s;
Qz:短路電流交流分量引起的熱效應,kA·s;
Qf:短路電流直流分量引起的熱效應,kA·s;
t:短路電流持續時間,s,見表1;
I//:超瞬態短路電流有效值(也叫次暫態短路電流或全電流,短路后第一周期的短路電流周期分量的有效值),kA·s;
Ikt:短路時間t時的短路電流交流分量有效值,kA;
Ikt/2:短路時間t/2時的短路電流交流分量有效值,kA;
Teq:直流分量等效時間,s,見表2。
①短路電流持續時間:
t:短路電流持續時間,s;:主保護裝置動作時間,s;:斷路器開斷時間,s;:斷路器固有分閘時間,s;:斷路器燃弧持續時間,s。
主保護為速動時(無延保護),短路電流持續時間t可取表1值;若有延時保護則需加上相應整定時間。
表1:
t檢驗熱穩定短路電流持續時間
斷路器開斷速度 | 斷路器開斷時間(s) | 短路電流最小持續時間t(s) |
高速 | <0.08 | 0.1 |
中速 | 0.08~0.12 | 0.15 |
低速 | >0.12 | 0.2 |
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②直流分量等效時間
表2:
Teq直流分量等效時間
短路點 | Teq(s) |
t﹤0.1 | t﹥0.1 |
發電機出口及母線 | 0.15 | 0.2 |
發電機升壓變壓器高壓側及出線發電機電抗器后 | 0.08 | 0.1 |
變電所各級電壓母線及出線 | 0.05 |
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