kv开闭所的设计说明文档格式.docx

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图一为该开闭所的系统图。

如图所示，该方案有两个电源输入端即电源1和电源2，它们分别接在Ⅰ段母线和Ⅱ段母线上，Ⅰ段母线和Ⅱ段母线用隔离开关QS和断路器QF隔离开。

引出线分别接在母线Ⅰ和Ⅱ段母线上。

这种主结线运行方式灵活，母线可以分段运行，也可以不分段运行，供电可靠性明显提高。

其运行方式主要有以下两种方式：

（1）在正常情况下母线分段运行，Ⅰ段母线和Ⅱ段母线分别由各自的电源进线供电，母联开关处于断开位置。

这样的话，Ⅰ段母线的负载只有两个：

一台型号为S9-800/6KV的电力变压器和一个型号为Y3552-4额定电压6KV功率250KW的电动机。

查《工厂电气手册》得知：

Y3552-4电动机在额定功率时的功率因数为COSΦ=0.88,tgΦ=0.5397。

则其计算负荷为：

Pca=250KW，Qca=Pca*tgΦ=0.5397*250=134.925kvarSca==284.1KVAIca=284.1/（6*）=284.1/10.392=27.337AS9-800/6电力变压器的负荷计算:

根据变压器低压侧的计算负荷Sca3=750KVA,cosΦ=0.9,tgΦ=0.4843则Pca3=Sca3*cosΦ=750*0.9=675KWQca3=Sca3*sinΦ=750*0.4358=326.85kvar变压器高压侧的计算负荷为:

Pca4=Pca3+ΔPT2（KW）Qca4=Qca3+ΔQT2（Kvar）Sca4=（KVA）其中按照经验公式，对于S9系列变压器：

ΔPT2=0.015Sca3（kw）ΔQT2=0.06Sca3（kvar）所以变压器高压侧的计算负荷为:

Pca4=Pca3+ΔPT2=675+0.015*675=685.125（kw）Qca4=Qca3+ΔQT2=326.85+326.85*0.06=346.485（kvar）Sca4===767.755（KVA）Ica=767.755/（*6）=73.88（A）故Ⅰ段母线上的计算负荷为:

Sca=284.1+767.755=1051.855KVAPca=250+685.125=935.125KWQca=134.925+346.485=481.41KvarIca=73.88+27.337=101.217A由于Ⅱ段母线与Ⅰ段母线负载一样,都是一台S9-800/6KV电力变压器和一台250KW电动机,故Ⅱ段母线的计算负荷应与上述相同。

1.2当Ⅰ段母线（或者Ⅱ段母线）的进线电源线路故障或检修时，可闭合母联开关，使两段母线都由进线电缆2（或者进线电缆1）带动。

在这样的情况下，两段母线上的总的计算负荷应为Ⅱ段母线上的计算负荷加上Ⅰ段母线上的计算负荷，即：

Sca=1051.855*2=2103.71KVAPca=935.125*2=1870.25KWQca=481.41*2=962.82kvarIca=101.217*2=202.434A负荷计算表设备名称设备台数设备容量计算系数计算负荷Pca（千瓦）Qca（千乏）Sca（千伏安）Ica（安）KWKVAkdcosφtgφ变压器280010.90.4843685346.5767.873.88电动机225010.880.5397250134.9284.127.337I段母线250800935.125481.411051.86101.217总负荷50016001870.25962.822103.71202.434第二章短路电流的计算计算短路电流是为了解决以下几方面的问题：

（1）正确选择和校验电器设备。

电力系统中的电器设备在短路电流的电动力效应和热效应作用下，必须不受损坏，以免扩大事故，造成更大的损失。

为此，在设计时必须校验所选择的电器设备的电动力稳定度和热稳定度，因此就需要计算发生短路时流过电器设备的短路电流。

如果短路电流太大，必须采取限流措施。

（2）继电保护的设计和整定。

关于电力系统应该配置什么样的继电保护，以及这些保护装置应如何整定，必须对电力网中可能发生的各种短路情况逐一加以计算分析，才能正确解决。

根据电力部门提供的数据,我单位6kv系统短路稳态电流Ⅰ∞=17kA,按此数据计算短路冲击电流ish=*1.8*17=43.35kA。

第三章高压电器的选择3.1高压成套配电装置（开关柜）的型号及配置选择：

要求高压开关柜应具有“五防”性能：

所谓“五防”是指：

（1）防止误分合断路器。

（2）防止带负荷分合隔离开关。

（3）防止带电挂接地线。

（4）防止带地线合闸。

（5）防止误入带电间隔。

“五防”柜从电气和机械连锁上采取了措施，实现了高压安全操作程序化，防止了误操作，提高了安全性和可靠性。

根据对几种高压开关柜的对比，决定采用GG-1A型固定开关柜，该开关柜具有安装简单，易于维护，绝缘水平高，运行安全可靠的特点。

3.2进线电缆截面的选择：

进线电缆拟采用额定电压为6kv的ZR-YJV阻然交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电力电缆，这种电缆具有重量轻，结构简单，使用方便，介质损耗小，耐化学腐蚀和敷设不受落差限制等特点。

根据《钢铁企业电力设计手册》的要求，1kV以上高压配电线路的导线截面，首先按照经济电流密度选择，采用允许电压损失及最大负荷时按发热条件进行校验。

①按经济电流密度选择由Imax=5000h,查得铜芯电缆的经济电流密度为2A/mm2。

则：

S=Ica/Jec=202.434/2=101.217mm2②按允许电压损失选择电缆截面：

设X0=0.08,则ΔUx%===154.0512/360=0.0427ΔUr%=ΔU%-ΔUx%=5-0.04279=4.5721由ΔUr%=可得：

Ω/Km）即所选电缆必须满足：

①电阻小于等于0.44Ω/Km.②安全载流量应大于202.4A,查相关手册可知标称截面3*120mm2的铜芯交联聚乙烯电缆（V=35℃）直埋载流量为281A,导体在20℃时直流电阻为0.197Ω/Km,可满足允许电压损失。

验算：

ΔU%==ΔUr%+ΔUx%=满足允许电压损失要求。

③按发热条件校验：

ZR-YJV120mm2阻燃交联聚乙烯电力电缆在35℃时允许电流为281Akt=ktIal=0.88*281=247.28A>

202.4A满足发热条件。

所以，最后选定ZR-YJV22120mm2阻燃交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆作为进线I和进线II的进线电缆。

电动机及变压器电缆的选择：

电动机和变压器距离高压配电室非常近，馈出高压电缆很短按经济电流密度选择即可。

S=Ica/Jec=73.88/2=36.94mm2这里选用50mm2YJV交联聚乙烯电缆作为连接电机及变压器一次的电缆线。

电缆选择表序号回或路编名号称型号平及方截毫面米额定千电伏压容许℃温升敷设方法负荷电流（安）热稳定性（千安）假想时间备注容许值计算值容许值计算值1进线YJV-3*120-66/690直埋2812022电动机YJV-3*50-66/690电缆沟21327.43变压器YJV-3*50-66/690电缆沟213743.3断路器：

高压断路器的种类很多，按其灭弧介质和灭弧方式，一般可分为多油断路器和少油断路器压缩空气断路器、SF6断路器及真空断路器。

其中多油断路器额定电流不宜做得大，开断小电流时，燃弧时间较长，开断电路速度较快；

油量多，有发生火灾的可能，目前国内已不生产，故不予考虑。

压缩空气断路器存在结构较复杂，噪声大，维修周期长，断路器价格高等诸多缺点，故不予考虑。

SF6断路器具有结构简单，体积小，重量轻，噪声低，维修工作量小，运行稳定，安全可靠，寿命长的特点，但目前主要用于35KV以上高压线路中。

这样只剩下少油式断路器和真空断路器。

少油式断路器具有运行经验丰富，易于维护，噪声低等优点，广泛用于10KV配电线路中，不过真空断路器有着比少油断路器更优越的性能，真空断路器是以气体分子极少、不易游离，而且绝缘强度高的真空空间作为灭弧介质的断路器，它具有可连续多次操作、开断性能好，灭弧迅速，运行维护简单，且灭弧室不需要检修，无爆炸危险及噪音低等良好的技术性能。

真空断路器不足之处是在分断感性负载时会产生截流过电压，为了限制过电压，使用时一般加装氧化锌避雷器或R-C吸收装置。

综合以上所述，决定采用2N28-10系列真空断路器。

额定电压校验:

2N28-10/1250-31.5真空开关额定电压为10KV大于电网额定电压6KV,可满足要求.额定电流校验:

2N28-10/1250-31.5真空开关额定电流为1250A。

系统计算负荷为202A。

1250A>

202A①热稳定校验:

导体或电器通过短路电流时,各部分的温度应不超过允许值.满足热稳定的条件为:

It2t≥Ⅰ式中:

It2t—导体或电器允许通过的热稳定电流和持续时间。

Tima—假想时间。

—稳态短路电流。

查表得It=20KAt=1s由前面计算可知：

==17KA>

故热稳定校验合格②动稳定校验:

动稳定即导体和电气承受短路电流机械效应的能力.应满足的动稳定条件为:

>

或>

式中:

--短路冲击电流幅值及其有效值;

—导体或电器允许的动稳定电流幅值及其有效值.由以上计算可知,=43.34kA,查表可知该真空开关的动稳定电流幅值为63KA,,校验合格。

3.4隔离开关的选择：

高压隔离开关选用GN19-10/600-52型，该型号隔离开关