毕业设计之电气设备选择书.docx
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毕业设计电气设备选择书
(水电站电气设计)
设计人姓名:
班级:
电力07-3班
学号:
06119_
指导教师:
_
浙江水利水电专科学校
电力教研室
/6/1
一、电气设备的选择
1、主变压器的选择
就小型水电站来说,主变压器的容量可按照所连接的水轮发电机的容量来选择。
由题可知水轮发电机的总容量为20MVA,则按中国现行的变压器标准容量系列选择如下:
型号
额定容量(kVA)
额定电压(Kv)
连接组别
损耗
(kW)
空载电流
(%)
阻抗
电压
(%)
重量(kg)
高压
低压
空载
负载
油重
总重
加添油重
运输量
SF9-0/110
0
110+5%
6.3
YN,d11
21
110
0.35
10.5
8.3
36.8
2.1
30.2
(1)发电机回路断路器的选择
Imax=x1.05=0.962KA=962A
根据各条件,初步选KYN28-12型高压开关柜,其采用ZN63-12型真空开关,其具体参数如下:
型号
额定电压
(kV)
额定电流
(A)
额定开断电流(kV)
额定断流容量
(MVA)
最大关合电流
(kA)
极限电流
(kA)
热稳定电流(kA)
合闸时间
(s)
ZN63-12
12
1250
40
800
80
80
40(2s)
0.2
断路器校验
断路器的=12kV,发电机的=6.3kV,故断路器的额定电压大于发电机的额定电压,合格。
断路器的=1250A,发电机的Imax=962A,故断路器的额定电流大于发电机的最大工作电流,合格。
断路器的=40kA,=21.74Ka,故>,合格。
断路器的极限经过电流为80kA,=56.0kA,故断路器的极限经过电流大于,合格。
三相短路电流热效应
=×2=679.4
断路器的允许热效应=3200>因此断路器热稳定合格;
选ZN63-12/1250-40型真空开关,经校验次断路器合格。
(2)主变高压侧断路器的选择
Imax=x1.05=0.1054KA=105.4(A)
根据各条件,初步选断路器LW36-126/3150A-40kA其基本参数如下:
型号
额定电压
(kV)
额定电流
(A)
额定开断电流(kV)
热稳定电流(kA)
(s)
动稳定电流
(kA)
LW36-126/3150A-40kA
126
3150
40
40(2s)
2
59
断路器校验
断路器的=126kV,变压器高压侧电压=110kV,故断路器的额定电压大于变压器高压侧的额定电压,合格。
断路器的=3150A,变压器高压侧Imax=105.4(A),故断路器的额定电流大于变压器高压侧的额定电流,合格。
断路器的=40kA,=2.3kA,故>,合格。
三相短路电流热效应
=×2=9.78
断路器的允许热效应=3200>因此断路器热稳定合格;
断路器的动稳定电流=59kA,,=5.86kA,>,动稳定满足要求;
选LW36-126/3150A-40kA型断路器,经校验次断路器合格。
(3)主变低压侧断路器的选择
Imax=x1.05=1924A
根据各条件,初步选断路器断路器ZN63-12/3150-40其基本参数如下:
型号
额定电压
(kV)
额定电流
(A)
额定开断电流(kV)
热稳定电流(kA)
(s)
动稳定电流
(kA)
断路器ZN63-12/3150-40
12
3150
40
40(2s)
2
65
断路器校验
断路器的=12kV,变压器低压侧电压=6.3kV,故断路器的额定电压大于变压器低压侧的额定电压,合格。
断路器的=3150A,变压器低压侧Imax=1924(A),故断路器的额定电流大于变压器低压侧的额定电流,合格。
断路器的=40kA,=21.74kA,故>,合格。
三相短路电流热效应
=×2=679.4
断路器的允许热效应=3200>因此断路器热稳定合格;
断路器的动稳定电流=65kA,,=56.0kA,>,动稳定满足要求;
选型断路器ZN63-12/3150-40,经校验次断路器合格。
(4)主变低压侧隔离开关的选择
Imax=x1.05=1.925KA=1924A
根据各条件,初步选GN22-12/3150-50,其具体参数如下:
型号
额定电压(kV)
额定电流
(A)
热稳定电流(kA)
峰值电流(kA)
GN22-12/3150-50
12
3150
50(4s)
125
隔离开关校验
隔离开关的=12kV,变压器低压侧电压=6.3kV,故隔离开关的额定电压大于主变低压侧的额定电压,合格。
断路器的=3150A,变压器低压侧Imax=1924(A),故断路器的额定电流大于变压器低压侧的额定电流,合格。
三相短路电流热效应
=×2=679.4
断路器的允许热效应=10000>因此断路器热稳定合格;
断路器的峰值电流=125kA,,=56.0kA,>,动稳定满足要求;
选型隔离开关GN22-12/3150-50,经校验次隔离开关合格。
(5)主变高压侧隔离开关的选择
Imax=x1.05=0.1054kA=105.4A
根据各条件,初步选GW4A-126/D2,630A,其具体参数如下:
型号
额定电压(kV)
额定电流
(A)
热稳定电流(kA)
动稳定电流(kA)
允许最大工作电压
(kV)
GW4A-126/D2,630A
126
630
20(2s)
50
145
隔离开关的校验
隔离开关的=126kV,变压器高压侧电压=110kV,故隔离开关的额定电压大于变压器高压侧的额定电压,合格。
隔离开关的=630A,变压器高压侧Imax=105.4(A),故隔离开关的额定电流大于变压器高压侧的额定电流,合格。
三相短路电流热效应
=×2=9.78
断路器的允许热效应=800>因此断路器热稳定合格;
断路器的动稳定电流=50kA,,=5.86kA,>,动稳定满足要求;
选GW4A-126/D2,630A型隔离开关,经校验次隔离开关合格。
(6)6.3kV主母线的选择
拟选TMY矩形铜母线,母线平放,L=1.2m,a=350mm,tb=2s)该地区最热月平均温度为33℃,母线允许的应力=13720N/;
主母线上经过的最大持续工作电流由潮流分布而定,即
=1924(A)
查相关手册可选TMY-125×10,该型号铝母线在=25℃平放允许经过的长期电流是=2089,铜在=25平放允许经过的长期电流是=1.27=2653A,铜在33℃时的温度修正系数为==0.91,那么=33℃时铜母线允许经过的长期电流(A)>满足要求。
母线短路前最高工作温度:
56.5℃,母线最高允许温度=70℃,,合格。
热稳定校验:
三相短路电流热效应
=×2=679.4
根据查相关表得热稳定系数C=178,,母线S截面积S=125×10=1250,
动稳定校验:
截面积系数W=26
最大跨距=63.1cm>L
动稳定满足要求,所选母线合格。
(7)互感器的选择
发电机回路电流互感器的选择
根据电压、电流初步拟选电流互感器LZZBJ-10-1200/5A型,其具体参数如下表:
型号
额定电压kV
变比(A)
热稳定电流kA
动稳定电流kA
LZZBJ-10-1200/5A
10
1200/5
27(2s)
69
电流互感器的=10kV,发电机侧电压=6.3kV,故电流互感器的额定电压大于发电机侧的额定电压,合格。
电流互感器的高压侧额定电流=1200A,发电机回路的最大工作电流=962A
故电流互感器高压侧的额定电流大于发电机侧的额定电流,合格。
三相短路电流热效应
=×2=679.4
电流互感器的允许热效应=1458>因此电流互感器的热稳定合格;
电流互感器的动稳定电流=69kA,,=56.0kA,>,动稳定满足要求;
选型电流互感器LZZBJ-10-1200/5A,经校验合格。
发电机回路电压互感器的选择
根据电压、电流初步拟选电压互感器JDZX6-6kV型,其一次6/kV,二次线圈0.1/kV,辅助线圈0.1/3kV,变比6/0.1kV。
变压器高压侧电流互感器的选择
根据电压、电流初步拟选电流互感器电流互感器LB6-110,(150/5A)×3其具体参数如下:
型号
额定电压kV
变比(A)
热稳定电流kA
动稳定电流kA
LB6-110,(150/5A)×3
110
150/5A
10.5(2s)
27
电流互感器的=110kV,变压器高压侧电压=110kV,故电流互感器的额定电压大于等于发电机侧的额定电压,合格。
电流互感器的高压侧额定电流=150A,变压器高压侧的最大工作电流=105A故电流互感器高压侧的额定电流大于发电机高压侧的额定电流,合格。
三相短路电流热效应
=×2=9.78
电流互感器的允许热效应=200>因此电流互感器的热稳定合格;
电流互感器的动稳定电流=27kA,,=5.86kA,>,动稳定满足要求;
选型电流互感器LB6-110,(150/5A)×3经校验合格。
b根据电压、电流初步拟选电压感器JDCF-110、、,具体技术参数见表
型号
JDX-110
设备最高电压kV
126
额定频率 Hz
50~60
全波冲击耐压kV
550
额定电压比kV
、、
准确级
0.2/0.5/3P
额定输出VA
100/150/300
极限输出VA
(8)选用专用的RN2—10,6KV型熔断器,查得可满足起短路保护作用。
由于采用限流型熔断器,连接导体可不必进行动、热稳定校验。
(9)6.3kV发电机出线的选择:
6.3kV发电机出线拟选LMY矩形铝母线,母线平放,L=1.2m,
a=350mm,td=2s)该地区最热月平均温度为33℃,母线允许的应力=6870N/
母线上经过的最大持续工作电流,
=962(A)
查相关手册可选LMY-80×8,该型号铝母线在=25℃平放允许经过的长期电流是=1274、,铝在33℃时的温度修正系数为==0.91,那么=33℃时母线允许经过的长期电流(A)>满足要求。
母线短路前最高工作温度:
54.4℃,母线最高允许温度=70℃,,合格。
热稳定校验:
三相短路电流热效应
=×2=679.4
根据查相关表得热稳定系数C=93,280.2,母线S截面积S=80×8=640,
动稳定校验:
截面积系数W=1.1
最大跨距=9.2cm>L
动稳定满足要求,所选母线合格。
设备汇总表:
主变压器
SF9-0/110
发电机回路断路器
ZN63-12
主变高压侧断路器
LW36-126/3150A-40kA
主变低压侧断路器
ZN63-12/3150-40
主变低压侧隔离开关
GN22-12/3150-50
主变高压侧隔离开关
GW4A-126/D2,630A
汇流主母线
TMY-125×10
发电机回路电流互感器
LZZBJ-10-1200/5A
发电机回路电压互感器
JDZX6-6
变压器高压侧电流互感器
LB6-110,(150/5A)×3
变压器高压侧电压互感器
JDCF-110、、
6.3kV侧熔断器的选择
RN2—10,6KV
6.3kV发电机出线的选择
LMY-80×8