光伏电站高压柜设备.docx

光伏电站高压柜设备.docx

《光伏电站高压柜设备.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光伏电站高压柜设备.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

光伏电站高压柜设备

一、电流互感器。

1、主要介绍

LZZBJ9-35D

电流互感器适用于额定频率为50Hz或60Hz、额定电压为35kV的电力系统中，作电能计量、电流测量和继电保护用。

安装场所:

 户内。

环境温度:

最高气温40℃；最低气温-5℃；日平均气温不超过30℃。

大气条件:

大气中无严重污秽。

电流互感器型号代码通常由五局部组成，各局部含义如下：

①第一字母：

L表示电流互感器    ②第二字母：

A表示穿墙式;Z表示支柱式;M表示母线式;D表示单匝贯穿式;V表示构造倒置式;J表示零序接地检测用;W表示抗污秽;R表示绕组裸露式;    ③第三字母：

Z表示环氧树脂浇注式;C表示瓷绝缘;Q表示气体绝缘介质;W表示与微机保护专用;  

④第四数字：

B表示带保护级;C表示差动保护;D表示D级;Q表示加强型;J表示加强型;    ⑤第五数字：

电压等级 产品序号。

比方你提问的LZZBJ9-10A3G这个型号的各局部含义为：

L表示电流互感器，Z表示支柱式，Z表示浇筑式，B表示带保护等级，J表示加强型，9表示设计序号，10表示额定电压（kv），A3G构造代号。

额定二次电流:

 5A或1A。

额定绝缘水平：

。

本型电流互感器为环氧树脂浇注全封闭构造，具有优良的绝缘性能和防潮能力。

该产品轮廓清晰、外形美观，并容易做到外表清洁。

二次接线处装有接线盒，接线盒正面和侧面各有一个孔与出线端配合供引出接线用，平安可靠。

产品底板上有接地螺栓和铭牌及供安装用的四个安装孔。

2、各准确等级互感器作用

根据电流互感器在额定工作条件下所产生的变比误差规定了准确等级。

准确级是指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差的百分值。

国产电流互感器的准确等级有：

0.01；0.02；0.05；0.1；0.2；0.5；1；3；10级。

按照国家标准?

电流互感器?

GB1208-75规定，电力系统用电流互感器的误差限值。

带S的是特殊电流互感器，要求在1％－120％负荷范围内精度足够高，一般取5个负荷点测量其误差小于规定的范围；0.1级以上电流互感器，主要用于实验室进展精细测量，或者作为标准，用来校验低等级的互感器，也可以与标准仪表配合，用来校验仪表，所以叫做标准电流互感器；在工业上，0.2级和0.5级互感器用来连接电器测量仪表，要求误差20％－120％负荷范围内精度足够高，一般取4个负荷点测量其误差小于规定的范围〔误差包括比差和角差，因为电流是矢量，故要求大小和相角差〕，而3.0级及以下等级互感器主要用于连接某些继电保护装置和控制设备，如5P，10P的电流互感器一般用于接继电器保护用，即要求在短路电流下复合误差小于一定的值，5P即小于5％，10P即小于10％；标有B〔或D〕级的电流互感器，用来接差动保护和距离保护装置。

所以电流互感器根据用途规定了不同的准确度，也就是不同电流范围内的误差精度。

不同型号的电流互感器在构造上往往有较大差异〔包括铜排搭接形式、外形、铁心等以及动热稳定的耐受能力〕，主要配装于不同的开关设备中。

比方中置式手车柜配的多为LZZBJ9或AS12等型号，配固定柜的型号会有很多。

同一型号规格也有很多种，主要是按变比不同、二次线圈的容量、保护线圈和计量线圈的精度等组合。

选择电流互感器的变比时，应首先得到实际负载额定电流，该电流最好处于互感器测量范围的65~85%处。

比方额定电流为70A，就应该选择100/5变比的互感器。

电流互感器变比100/5表示在100*120%的电流范围内测量精度可以满足互感器铭牌上所标识的测量精度，比方0.2级〔测量精度误差为0.2%〕，0.5级〔测量精度误差为0.5%〕。

超过该电流的测量结果可能与实际电流误差较大，过高的电流会进入铁心的饱和区，测量数据就没有意义了。

100/5的意思是一次电流100A时，二次输出电流为5A，描述的是变比和额定测量、额定输出值。

互感器和电流表的变比必须选用一致的，100/5的互感器必须配100/5的表。

影响的主要是读数。

当然如果你可以把电流表的显示刻度表按照互感器的变比重新计算，也可以自己做个新刻度贴在电流表上。

保护用电流互感器按其功能特性分级如下：

保护用电流互感器按用途分为稳态保护用〔P〕和暂态保护用〔TP〕P级：

准确限值规定为稳态对称一次电流下的复合误差，无剩磁限值。

5P20表示在加20倍额定电流的情况下，误差小等于5% 暂态保护用电流互感器准确级分为TPX、TPY、TPZ三个级别。

TPS 级：

低漏磁电流互感器，其性能由二次励磁特性和匝数比误差限值规定。

无剩磁限值。

 TPX级：

准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差。

无剩磁限值。

TPX级电流互感器环形铁芯中不带气隙，在额定电流和负载下，其电流误差不大于±0.5% 。

TPY级：

准确限值规定为在指定的暂态工作循环中的峰值瞬时误差。

剩磁不超过饱和磁通的10%。

级电流互感器铁芯带有小气隙，气隙长度约为磁路平均长度的0.05%，由于气隙使铁芯不易饱和，有利于直流分量的快速衰减，在额定负荷下允许最大电流误差为±1%。

TPZ级：

准确限值规定了为在指定的二次回路时间常数下，具有最大直流偏移的单次通电时的峰值瞬时交流分量误差。

无直流分量误差限值要求，剩磁通实际上可以忽略。

TPZ级电流互感器铁芯心有较大气隙，气隙长度约为磁路平均长度的0.1%，由于铁芯气隙较大，一般不易饱和，特别适合于有快速重合闸（无电流时间间隙不大于0.3s）线路上使用。

测量用单相电磁式电压互感器的标准准确级为：

0.1，0.2，0.5，1.0，3.0，5.0； 保护用电压互感器的标准准确级为：

3P和6P，电压误差分别是3%和6%。

二、高压真空断路器

ZN85-40.5/1250-31.5KA，zn85系列，价格：

52880。

设备选型：

额定短时工频耐受电压是40.5kV，额定电流是1250A，kA是额定短路开断电流。

40.5kV即35kV（线电压），考虑变电站及发电站端口到下个变电站的压降。

额定电流选择不小于该回路的最大工作电流。

根据短路计算书，考虑在最大运行方式下，断路器安装点的短路电流不超过断路器的额定短路开断电流。

接在35kV母排，一般选择31.5kA。

1、选择条件：

工程

参数

技术条件

正常工作条件

电压、电流、频率、机械荷载

短路稳定性

动稳定电流和热稳定电流、时间

承受过压能力

对地和断口间的绝缘水平、泄漏比距

操作性能

开端电流、短路开和电流、操作循环、操作相数、操作次数、分合闸时间及周期性，对过电压的限制、某些特需开端电流、操作机构。

环境条件

环境

环境温度、日照差①、最大风速①、相对湿度②、污秽①、海拔高度、地震烈度

环境保护

噪音、电磁干扰

①当在室内、不用校验。

②当在室外、不用校验。

电流=功率/电压/根号3/功率因数

比方负载20MW，那么电流=20000/35388A。

选择断路器要求断路器的额定电流要大于负载电流。

额定电流=1.5--2.5倍的线路电流。

适宜选择额定电流为1250A真空断路器。

短路电流ISC电力系统在运行中，相与相之间或相与地〔或中性线〕之间发生非正常连接〔即短路〕时流过的电流。

其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。

例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。

大容量电力系统中，短路电流可达数万安。

这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。

　　短路电流的计算

　　供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件。

2、计算条件

。

用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多。

具体规定:

对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗。

2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。

3.短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件。

因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流。

能够分断三相短路电流的电器，一定能够分断单相短路电流或二相短路电流。

3、简化计算法

即：

使设定了一些假设条件，要正确计算短路电流还是十分困难，对于一般用户也没有必要。

一些设计手册提供了简化计算的图表。

省去了计算的麻烦。

用起来比拟方便。

但要是手边一时没有设计手册怎么办？

下面介绍一种“口诀式〞的计算方法，只要记牢7句口诀，就可掌握短路电流计算方法。

在介绍简化计算法之前必须先了解一些根本概念.

1.主要参数

Sd三相短路容量（MVA）简称短路容量校核开关分断容量

Id三相短路电流周期分量有效值（KA）简称短路电流校核开关分断电流和热稳定

IC三相短路第一周期全电流有效值（KA）简称冲击电流有效值校核动稳定

ic三相短路第一周期全电流峰值（KA）简称冲击电流峰值校核动稳定

x电抗（Ω）

其中系统短路容量Sd和计算点电抗x是关键。

2.标么值

计算时选定一个基准容量（Sjz）和基准电压（Ujz）。

将短路计算中各个参数都转化为和该参数的基准量的比值（相对于基准量的比值），称为标么值（这是短路电流计算最特别的地方，目的是要简化计算）。

（1）基准

基准容量Sjz=100MVA

基准电压UJZ规定为8级。

230,115,37,10.5,6.3,3.15,0.4,0.23KV

有了以上两项,各级电压的基准电流即可计算出,例：

UJZ（KV）37

因为S=1.73*U*I

（2）标么值计算

容量标么值S*=S/SJZ.例如:

当10KV母线上短路容量为200MVA时,其标么值容量S*=200/100=2.

电压标么值U*=U/UJZ;电流标么值I*=I/IJZ

3无限大容量系统三相短路电流计算公式

短路电流标么值:

I*d=1/x*（总电抗标么值的倒数）.

短路电流有效值:

Id=IJZ*I*d=IJZ/x*（KA）

冲击电流有效值:

IC=Id*√1+2（KC-1）2（KA）其中KC冲击系数,取1.8

所以IC=1.52Id

冲击电流峰值:

ic=1.41*Id*KC=2.55Id（KA）

当1000KVA及以下变压器二次侧短路时,冲击系数KC,取1.3

这时:

冲击电流有效值IC=1.09*Id（KA）

冲击电流峰值:

ic=1.84Id（KA）

掌握了以上知识,就能进展短路电流计算了.公式不多,又简单.但问题在于短路点的总电抗如何得到?

例如:

区域变电所变压器的电抗、输电线路的电抗、企业变电所变压器的电抗,等等.

一种方法是查有关设计手册,从中可以找到常用变压器、输电线路及电抗器的电抗标么值.求得总电抗后,再用以上公式计算短路电流;设计手册中还有一些图表,可以直接查出短路电流.

下面介绍一种“口诀式〞的计算方法,只要记牢7句口诀,就可掌握短路电流计算方法.

4．简化算法

【1】系统电抗的计算

系统电抗,百兆为一。

容量增减，电抗反比。

100除系统容量

例：

基准容量100MVA。

当系统容量为100MVA时,系统的电抗为XS*=100/100＝1

当系统容量为200MVA时,系统的电抗为XS*=100/200＝0.5

当系统容量为无穷大时,系统的电抗为XS*=100/∞＝0

系统容量单位：

MVA

系统容量应由当地供电部门提供.当不能得到时,可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量.如供电部门出线开关为W-VAC12KV2000A额定分断电流为40KA.那么可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA,系统的电抗为XS*=100/692＝0.144.

【2】变压器电抗的计算

110KV,10.5除变压器容量；35KV,7除变压器容量；10KV{6KV},4.5除变压器容量.

例：

一台35KV3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875

一台10KV1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813

变压器容量单位：

MVA

这里的系数10.5,7,4.5实际上就是变压器短路电抗的％数.不同电压等级有不同的值.

【3】电抗器电抗的计算

电抗器的额定电抗除额定容量再打九折.

例：

有一电抗器U=6KVI=0.3KA额定电抗X=4%.

额定容量S=1.73*6*0.3=3.12MVA.电抗器电抗X*={4/3.12}*0.9=1.15

电抗器容量单位：

MVA

【4】架空线路及电缆电抗的计算

架空线：

6KV,等于公里数；10KV,取1/3；35KV,取30%

电缆：

按架空线再乘0.2.

例：

10KV6KM架空线.架空线路电抗X*=6/3=2

10KV0.2KM电缆.电缆电抗X*={0.2/3}*0.2=0.013.

这里作了简化,实际上架空线路及电缆的电抗和其截面有关,截面越大电抗越小.

【5】短路容量的计算

电抗加定,去除100.

例：

短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2,那么短路点的短路容量

Sd=100/2=50MVA.

短路容量单位：

MVA

【6】短路电流的计算

6KV,9.2除电抗；10KV,5.5除电抗;35KV,1.6除电抗;110KV,0.5除电抗.

0.4KV,150除电抗

例：

一短路点前各元件电抗标么值之和为X*∑=2,短路点电压等级为6KV,

那么短路点的短路电流Id=9.2/2=4.6KA.

短路电流单位：

KA

【7】短路冲击电流的计算

1000KVA及以下变压器二次侧短路时：

冲击电流有效值Ic=Id,冲击电流峰值ic=1.8Id

1000KVA以上变压器二次侧短路时：

冲击电流有效值Ic=1.5Id,冲击电流峰值ic=2.5Id

例：

短路点{1600KVA变压器二次侧}的短路电流Id=4.6KA,

那么该点冲击电流有效值Ic=1.5Id,＝1.5*4.6＝7.36KA,冲击电流峰值ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA.

可见短路电流计算的关键是算出短路点前的总电抗{标么值}.但一定要包括系统电抗。

三、零序电流互感器

根本原理与普通互感器一样。

主要区别在于：

1、使用方法不同，零序电流互感器用于检测零序电流，一般将三根火线全部穿过互感器内孔，测量的是三相电流的矢量和，也就是零序电流。

2、零序电流的特点决定了正常情况下，零序互感器的一次电流非常小，但是，异常情况下，零序电流也会很大。

这就要求零序电流互感器的测量范围很宽。

因此，零序互感器通常允许较大倍数的过载，过载能力通过“准确限值系数〞反映。

3、由于零序互感器通常要穿过三根火线，一样一次电流情况下，零序互感器的内孔较大。

“内孔孔径〞是零序互感器的一个重要指标，订货时，一般要注明。

4、准确级较低。

零序电流互感器一般都用在高压系统，一个独立的系统，有一个〔可能产生的〕最大接地电流，当系统中某一线路〔或设备〕发生接地故障时，让故障线路的电源侧断路器跳开，这个故障信号是从零序电流互感器检测到并送到保护器，让断路器跳闸。

选择零序电流互感器的方法主要有二条：

1、所接线路发生接地时，接地电流能使保护正确动作〔包括发信〕，不使零序电流互感器发生磁饱和，就是根据系统最大接地电流来选；2、根据所接电缆〔线路的方式〔三芯电缆还是三根单芯电缆〕及电缆的大小〔零序电流互感器的孔〕来选择〔配置〕。

6KV系统经消弧线圈接地或不接地，任何出线电缆的接地电流应能让零序电流互感器检测到，因为电缆上的接地线引出部位不同，存在电缆接地线穿不穿过零序电流互感器的问题，当电缆接地线在电缆上的引出部位在零序电流互感器下面时，电缆接地线不穿过零序电流互感器，直接到接地端上；当电缆接地线引出部位在零序电流互感器上部时，电缆接地线要穿过零序电流互感器，并在零序电流互感器以上局部要做好绝缘处理。

按这样的接法，零序电流互感器才能检测到电缆的接地电流。

图1接地点在零序电流互感器图2接地点在零序电流互感器

三芯电力电缆终端处的金属保护层必须接地良好；塑料电缆每相铜屏蔽和钢铠应锡焊接地线。

电缆通过零序电流互感器时，电缆金属保护层和接地线应对地绝缘，电缆接地点在互感器以下时，接地线应直接接地；接地点在互感器以上时，接地线应穿过互感器接地。

零序电流互感器：

这是一种利用单相接地故障线路的零序电流值较非故障电路大的特征，用电流互感器取出零序电流信号使继电器动作，实现有选择性跳闸或发出信号的装置。

特点：

对于电缆线路，电缆穿过变流器〔零序变流器〕的铁心为一次绕组，二次绕组绕在铁心上并与电流继电器串连。

正常运行或三相对称短路时，没有零序电流；当单相接地时，有接地电容电流经电缆通过互感器铁芯中孔，在二次侧出现零序电流，而使继电器动作。

简单说，它是电缆相线和N线都穿过铁心。

不需要精度和变比的高灵敏度零序电流互感器，这种零序电流互感器主要用在中性点不接地或经消弧线圈接地系统。

2.1小电流接地选线装置用零序电流互感器

Ω左右，经过多年实践和试验得知与小电流选线装置配套的零序电流互感器选用：

Ω时，一次1A，二次输出在20mA左右，一次40A时，二次≥1A，没有严格的变比关系。

2.2与DD11/60型继电器配套使用的零序电流互感器

DD11/60型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ZB—LJ〔K〕□

A型零序电流互感器是其配套产品，二次电流60MA时，零序电流互感器一次电流≤4A。

2.3与DL11/0.2型继电器配套使用的零序电流互感器

DL11/0.2型继电器线圈并联阻抗为10Ω，COSΦ=0.8，我公司生产的ZB—LJ〔K〕

□B型零序电流互感器是其配套产品，二次电流0.2A时，零序电流互感器一次电流≤10A。

三、有变比、容量、精度要求的零序电流互感器。

3.2精度与容量〔额定负荷〕的关系

国标中规定：

“在额定频率及额定负荷下，电流误差，相位差和复合误差不超过上表所列限值。

〞所以所选零序电流互感器的容量要与二次回路〔装置及回路〕阻抗匹配，才能到达上表精度，如所选容量大时零序电流互感器在使用时将出现正误差，反之那么出现负误差。

3.3容量与二次阻抗的关系

Z=S/I2或S=I2×Z式中S：

容量〔额定负荷〕用“VA〞表示

I：

二次额定电流，〔5A或1A〕用“A〞表示

Z：

二次所接仪器或继电器的阻抗和二次联结线路阻抗之和，用“Ω〞表示。

例如：

变比100/5容量：

5VA

Z=S/I2=5/52=0.2〔Ω〕

变比150/5容量：

10VA

Z=S/I2=10/52=0.4〔Ω〕

Z=S/I2=2.5/12=2.5〔Ω〕

变比50/1容量：

1VA

Z=S/I2=1/12=1〔Ω〕

根据例子可的所需容量较小，所以建议优先使用二次额定电流为1A的零序电流互感器。

四、变比的选择

4.1变比

额定一次电流与额定二次电流之比

零序电流互感器的应用一般都选用较小变比，常用的如：

50/5；75/5；100/5；150/5200/5；20/1；50/1；100/1；150/1；200/1，因为只有发生一次接地故障时，零序电流互感器才有输出。

人们不会让接地电流很大时才使保护动作。

〔不用考虑躲过负荷电流〕可是由于一次绕组是电力电缆，仅有一匝，这样，50/5的零序电流互感器的二次额定匝数，仅10匝，所以50/5的零序电流互感器负荷特性较差，实际负载阻抗和零序电流互感器的容量不一致时将会出现较大的误差，而且在低于额定电流时误差也会加大，所以在允许的情况下尽量选用大一些的变比。

4.2已有保护整定值时变比选择

已有保护定值，变比就很容易选择了。

如定值是一次电流80A时保护动作，可靠国标选100/5或100/1。

4.3电阻接地系统变比的选择

阻接地系统接地点电流由两个分量组成，一个是电容电流，另一个是中性点电阻电流，两者相差90º。

故障回路的零序电流等于接地点电流与本线路接地电容电流向量差，即等于所有非故障线路接地电容电流与电阻性电流向量和的负值。

如：

电阻接地系统

〔IR=1—1.5IC〕

IC阻值IR故障I合

6KV10—5020—20020—8025—200

10KV30—6020—15040—10050—160

建议零序电流互感器变比选用：

50/1100/1150/1200/1100/5200/5

4.4中性点不接地和消弧线圈接地系统用零序电流互感器变比的选择。

这种系统接地电流较大时，或保护最小启动电流较小时，可选用大一些变比的零序电流互感器，如50/1；100/1；100/5；150/5及以上。

可是有的中性点不接地系统一般不允许接地电流超过10A，所以一般10A以下保护就要动作。

消弧线圈接地系统由于电感电流和电容电流的中和后，一般也不会有超过10A的接地电流〔一般都是过补偿，实际接地电流已是电感电流〕由于使用的综合保护〔不用综合保护的有时用高灵敏度零序电流互感器，和与其配套的继电器，见2〕。

就要求有整定值，一般定值≤10A，如整定值一次电流为5A，可考虑100/5A或20/1A，一次电流5A时，二次电流0.25A，一般已超过综合保护的启动电流。

如综合保护最小启动电流>0.25A也只好选用75/5；50/5；15/1；10/1的变比，这些变比的零序电流互感器最好选用整体式的，否那么精度要差一些。

4.5大电流接地系统变比的选择

中性点接地系统单相接地就是单相短路。

变比可以选大一些，如：

150/5；150/1以上变比，不要太小，否那么躲不过不平衡电流。

注意零线〔N〕不要穿过CT。

4.6零序电流互感器二次额定电流的选择

国标规定有1A、2A、5A。

考虑到零序电流互感器一般都是小变比，所以尽量选用1A的，来提高带负载能力。

但是有些综合保护设定1A或5A时是用菜单项选择择，这时零序电流互感器的二次额定电流就要服从主CT二次额定电流值。

五、容量的选择

容量要与保护装置阻抗〔含电缆阻抗〕匹配，才能保证其精度〔见3〕

5.1综合保护等电子型保护的容量

—Ω—0.4VA。

如电缆连接回路较长，要考虑回路阻抗，加大容量。

5.2与继电器配套的零序电流互感器容量

常用电磁继电器阻抗〔Ω〕

型号最大整定电流〔A〕线圈串联线圈并联

0.641

DL—10

DL—20C

DL—

根据阻抗和零序电流互感器的额定二次电流可计算出零序电流互感器的容量。

5.3二次回路电缆电阻表

铜导线电阻表

标称截面积直流电阻20ºC

mm2Ω/KM

1.5≤

2.5≤

4≤

四、避雷器

1）用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流赋值的一种电器。

本术语包含运行安装时对于该电器正常功能所必须的任何外部间隙，而不管其是否作为整体的一个部件。

注1：

避雷器通常连接在电网导线与地线之间，然而有时也连接在电器绕组旁或导线之间。

注2：

避雷器有时也称为过电压保护器，过电压限制器〔surgedivider〕。

2〕避雷器是通信线缆防止雷电损坏时经常采用的另一种重要的设备。

定义：

用于保护电气设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流赋值的一种电器。

避雷器有时也称为过电压