地区电力网规划设计18

发电厂电气部分 课程设计

设 计 题 目 地区电网及发电厂电气部分规划设计

指 导 教 师 院（系、部） 自动化与电子工程学院

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[键入作者姓名]

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1

第一部分 设计任务书

设计题目：某地区电网规划及XX发电厂电气部分设计

设计工程项目情况如下 1.电源情况

某市拟建一座XX火电厂，容量为2×50+125MW。Tmax取6500h。该厂部分容量的30%供给本市负荷：10kV负荷16MW；35kV负荷26MW，其余容量都投入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。

地区原有水电厂一座，容量为2×60MW。Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。

2.负荷情况

地区电网有两个大型变电所：

清泉变电所负荷为50+j30MVA，Tmax取5000h。 石岗变电所负荷为60+j40MVA，Tmax取5800h。

（均有一、二类负荷，约占66%，最小负荷可取60%） 3.气象数据

本地区平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。 4.位置数据

见图9-1（图中1cm代表30km）。数据如下：

① 石岗变②水电厂③新建火电厂④清泉变⑤大系统 5.设计内容

⑴根据所提供的数据，选定火电厂的发电机型号、参数，确定火电厂的电气主接线和升压变压器台数、型号、容量、参数。 ⑵制定无功平衡方案，决定各节点补偿容量。

⑶拟定地区电网接线方案。可初定出两个比较合理的方案参加经济比较。

(4)对火电厂内高、中、低三个电压等级母线进行短路电流计算。

图 1-1 地区电网地理位置图

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⑺选择火电厂电气主接线中的主要设备，并进行校验 6.设计成果

⑴设计计算说明书一份，要求条目清楚，计算正确，文本整洁。

⑵地区电网最大负荷潮流分布图一张，新建火电厂电气主接线图一张。

第二部分 设计计算说明书

设计说明书

一、 确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数。

根据设计任务书，拟建火电厂容量为汽轮发电机50MW 2台、125MW1台； 水电厂容量为水轮发电机60MW2台。

确定汽轮发电机型号、参数见表1-1，水轮发电机型号、参数见表1-2。 表1-1 汽轮发电机型号、参数 型号 额定容额定电压 额定电功率因次暂态电抗 台数 量 （kV） 流 数 Xd’’ （MW） （A） cosФ QF-50-2 50 10.5 3440 0.86 0.124 2 QFS-125-2 125 13.8 6150 0.81 0.18 1 表1-2 水轮发电机型号、参数 型号 额定容额定电额定电功率因次暂态电台数 量 压 流 数 抗 （MW） （kV） （A） cosФ Xd’’ SF60-96/9000 60 13.8 2950 0.86 0.270 2

三、确定发电厂的电气主接线 1.火电厂电气主接线的确定

⑴50MW汽轮发电机2台，发电机出口电压为10.5kV。10kV机压母线采用双母线分段接线方式，具有较高的可靠性和灵活性。

⑵125MW汽轮发电机1台，发电机出口电压为13.8kV，直接用单元接线方式升压到110kV

⑶10kV机压母线接出2台三绕组升压变压器，其高压侧接入110kV母线；其中压侧为35kV，选用单母线接线方式。 2.水电厂电气主接线简图。

水电厂有60MW水轮发电机2台，发电机出口电压为13.8kV。直接用单元接线方式升压到110kv，110kv侧选用内桥接线方式，经济性好且运行很方便。 四、确定发电厂的主变压器 1.确定火电厂的主变压器

1台125MW发电机采用150MVA双绕组变压器直接升压至110kv；2台50MW发电机采用2台63MVA三绕组变压器升至35kv和110kv两台变压器可以互为备用。

发电厂主变压器型号、参数见表9-4

表9-4 发电厂主变压器型号、参数

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名称 型号 三绕组变压器 双绕组变压器 SFPSL,- 6300/110 SSPL- 150000/110 额定容量 （KVA） 63000 额定电压 阻抗电压(%) (KV) 高压 中压 低高-高-低 中-低 压 中 121 38.5 10.5 17 10.5 6.5 台数 2 150000 121 13.8 12.68 1 2.确定水电厂主变压器 水电厂水轮发电机为2台60MW,全部以110KV供本地系统。考虑到供电可靠性的要求，采用两台双绕组变压器。 水电厂主变压器型号、参数见表9-5

表9-5 水电厂主变压器型号、参数 名称 型号 额定容量 额定电压阻抗电压台数 (KVA) （KV） （%） 高压 低压 双绕组变压SSPL-90000/110 器 90000 121 13.8 10.5 2 五、短路电流水平 对优选法案1的火电厂内110KV(K1点)、35KV(K2点)、10KV(K3点)三级电压母线进行了短路电流的计算，计算出系统在最大运行方式下的三相短路电流，为电气设备的选择和校验提供依据。

为了使一般10KV出线断路器能选为轻型断路器，例如SN10-101/630型，需要安装10Kv出线电抗器。当电抗器后K4点短路，其短路电流被大大限制了。 短路电流计算结果汇总见表9-6

表9-6 系统最大运行方式下三相短路电流汇总表 短路点 0s短路电流周期分4s短路电流I1 短路冲击电流 量I” 110KV(K1点) 8.9 6.6 23.1 35KV(K2点) 10KV(K3点) 10KV(K4点) 12.8 91 5.14 9.4 51 5.2 33.7 243 13 六.主要电气设备的选择和校验 1.110kv断路器及隔离开关的选择

以110kv双母线的母联断路器及其两侧隔离开关为例，列表检验如表9-7所示。 表9-7 110kv断路器及隔离开关的校验 项目 计算数据 断路器(FAI) 隔离开关合格与否 (GW4-110) 额定电压 UN 110KV UN 110KV UN 110KV √ ~ 4 ~

额定电流 开路电流 动稳定 热稳定 IK·max787A I” 8.9KA iNh 23.1KA I2tcq IN 2500A Ibx 40KA imax 100KA Ith2t 407×4 IN 2000A imax 80KA Ith2t 31.52×4 √ √ √ √ 2. 35kv断路器及隔离开关的选择 以35kv单母线的进线断路器及其两侧隔离开关为例，列表检验如表9-8所示。

3. l0kV断路器及隔离开关的选.择

安装于不同地点的lOkV断路器所承受的短路电流差别很大，故应仔细区分。 (1) G1发电机出口断路器及其隔离开关。列表校验如表9-9所示。

(2) l0kV出线断路器及其限流电抗器。K4点短路时，全部短路电流都会流过出线断路器及其电抗器

轻型断路器SN10-l0I/630的开断能力为16kA>5. 14kA(合格) 断路器SN10-l0I/630的动稳定电流为40kA>13kA(合格)

断路器SNlO-l0I/630的热稳定数据为162 × 2>5. 22 × 2(合格) 电抗器NKL-10-300-4的动稳定电流为19.1KA>13KA(合格) 电抗器NKL-10-300-4的热稳定数据为17.452>5.22 ×1(合格)

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设计计算书

1发电厂主变压器容量的选择 1.1火电厂主变压器容量的选择

火电厂共有汽轮发电机3台。其中50MW2台，125MW1台。

(1)125MW发电机采用双绕组变压器直接升压至110KV。按发电机容量 选择配套的升压变压器：

S=125/0.86=145(MVA)

故125MW发电机输出采用容量为150000KVA的双绕组变压器，变比为13.8/121，型号为SSPL-150000/110,具体参数见表2-3。

(2)10KV母线上有16MW供本市负荷，同时厂用电取为5%，则通过两台升压变压器的总功率为：

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PZ=50?2?(1-5%)-16=79(MVA)

两台50MW发电机剩余容量采用两台三绕组变压器输出，两台变压器应互为备用，当一台检修时，另一台可承担70%的负荷，故每台变压器容量计算如下：

S=(79/0.86)*0.7=64.3(MVA)

选用两台容量相近的63000KVA三相绕组变压器，变比为10.5/38.5/121，型号为SFPL7-63000/110,具体参数详见表1-1。 1.2水电厂主变压器容量的选择

水电厂每台水轮发电机为60MW，拟采用发电机—双绕组变压器单元式接线，直接升压至110KV输出。水电厂厂用电很少，仅占容量的1%。

PZ=60?(1-1%)=59.4(MVA)

按发电机容量选择变压器：

S=59.4/0.86=69.1(MVA)

选用两台容量为90000KVA的双绕组变压器输出，变比为13.8/121，型号为SFP7-90000/110,具体参数详见表1-2。 2.地区电网接线方案1的计算

2.1地区电网接线方案1的功率平衡计算 (1)石岗变

石岗变负荷功率为：

S=60+j40MVA

co?s=则功率因数

PP+Q22==0.8360+40

2260按要求应当采用电容器将功率因数补偿到0.9以上：本次计算使用0.92

0.92=60602+Q2B 解得

QB=25.5(Mvar)

即经电容QC补偿后，石岗变所需功率变为：S=60+j25.5(MVA) 石岗变补偿电容容量至少为：

QC=40-25.5=14.5(Mvar)

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火电厂拟采用双回线供电给石岗变，线路末端每一回路的功率为：

1S=(60+j25.5)=30+j12.75(MVA)2

火电厂供石岗变线路首端，每一回路的功率初步估算为：

S=32+j16(MVA)

(2)清泉变

清泉变负荷功率为：

S=(50+j30+1?1+25?0.2)MVA=56+j30MVA

co?s=则功率因数

PP+Q22==0.8856+30

2256按要求应当采用电容器将功率因数补偿到0.9以上。 设用电容将功率因数补偿到0.93

0.93=562562+QB 解得

QB=22(Mvar)

经电容补偿后，清泉变实际负荷为： S=56+j22(MVA) 清泉变补偿电容容量为：

QC=30-22=8(Mvar)

水电厂拟以双回线供电给清泉变，每回路末端功率为：

1S=?(56+j22)=28+j11(MVA)2

线路首端每一回线的功率初步估算为：

S=30+j13(MVA)

(3)水电厂

水电厂输出有功功率：P=2?60?(1-1%)=118.8(MW)

水电厂一般无附近电荷，因此可设其运行功率因数为较高值，以避免远距离输送无功。

令水电厂110KV出口处：

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cos?=0.95

则输出视在功率为：

S=P118.8==125(MVA)cos?0.95

输出无功功率为：

Q=S2-P2=1252-118.82=39(MVA)

水电厂输出功率为：

S=118.8+j39(MVA)

水电厂分别向大系统和清泉变两个方向供电。

水电厂拟双回线想清泉变供电，线路首端每一回线的功率初步估算为：

S=30+j13(MVA)

水电厂多余功率拟以单回线送往大系统。则送往大系统的功率为：

S=(118.8+j39)-2?(30+j13)=58.8+j13(MVA)

cos?=0.98

(4)火电厂

火电厂需要分别向石岗变和大系统两个方向供电。 火电厂外送总功率。

火电厂厂用电取为总容量的5%以10KV供出16MW，以35KV供出26MW，其余容量汇入110KV系统。

火电厂以110KV外送总有功功率为：

P=2?50?(1-5%)-16-26+125?(1-5%)=172MVA

令其运行功率因数为：

cos?=0.95

则外送总视在功率为：

S=P172==181(MVA)cos?0.95

外送总无功功率为：

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Q=S2-P2=1812-1722=56.4(MVA)

火电厂以110KV外送总功率为：

S=172+j56.4(MVA)

火电厂供石岗变总功率。火电厂供石岗变线路首端双回线总功率估算为：

S=2?(35+j18)=70+j36(MVA)

火电厂送大系统总功率。火电厂送大系统总功率为：

S=(172+j56.4)-(70+j36)=102+j20.4(MVA)

火电厂拟以双回线送往大系统，线路首端每一回线的功率为：

1S=?(102+j20.4)=51+j10.2(MVA)2

cos?=0.98

（5）大系统

火电厂送给大系统的总功率为：

S=102+j20.4(MVA)

水电厂送给大系统的总功率为：

S=58.8+j13(MVA)

火电厂、水电厂送至大系统的功率合计为：

S=(108+j20.4)+(58.8+j13)=166.8+j33.4(MVA)

2.2地区电网接线方案1的架空线路导线型号初选 （1）火电厂→石岗变

由于火电厂至石岗变采用双回路，因此每条线路上总功率和电流为：

S30=352-182=39.36(MVA)

Ig=Tmax=5800hS3039.36==207(A)3?UN3?110

2，查软导线经济电流密度图，得J=0.96A/mm则其经济截面为：

SJ=IgJ=207=216(mm2)0.96

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试取最接近的导线截面为210mm,选取LGJ—210/35钢芯铝绞线。 （2）火电厂→大系统

火电厂至大系统采用双回路，每条线路上的总功率和电流为：

S30=512-10.22=52(MVA)

2Ig=Tmax=6500hS3052==273(A)3?UN3?110

2J=0.9A/mm，查软导线经济电流密度图，得则其经济截面为：

SJ=2IgJ=273=303(mm2)0.9

试取导线截面为300mm,选取LGJ—300/50钢芯铝绞线。 (3)水电厂→清泉变

水电厂至清泉变采用双回路，每条线路上的总功率和电流为：

S30=302+132=32.7(MVA)

Ig=Tmax=5000hS3032.7==172(A)3?UN3?110

2，查导线经济电流密度图，得J=1.1A/mm则其经济截面为：

SJ=IgJ=172=156(mm2)1.1

3.通过技术经济比较确定最佳方案

两个设计方案在技术上都可行，通过经济性能比较，最终确定最佳方案。 在本设计中，方案1的工程投资小于方案2的工程投资：

Z2-Z1=13188-11418=1770(万元)

而方案1的年运行费用也小于方案2的年运行费用：

U2-U1=4073.84-3245.38=828.46(万元)

因此，最终选取总投资和年运行费用都较少的方案1。

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短路冲击电流：

ish=1.85√2I”=1.85√2×2.84=7.43（KA）

2.火电厂电源（S(3)）供给的短路电流 计算电抗：

Xjs(3)=X21* s(3)/Sd=0.2×125/(100×0.8)=0.31

查汽轮机运算曲线，次暂态（0s）短路电流标幺值为：I*”=3.5;4s短路电流标幺值为：I4*”=2.33。

次暂态短路电流有名值：

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I”=I*”SN/√3Uav=3.5×125/(0.8×√3×115)=2.75(KA)

4s短路电流有名值

I4= I4* SN/√3Uav=2.33×125/(0.8×√3×115)=1.83(KA) 短路冲击电流：

ish=1.85√2I”=1.85√2×2.75=7.2（KA）

3.水电厂电源（S(4,5)）供给的短路电流 计算电抗：

Xjs(4,5)=X27* S(4,5)/Sd=3×2×60/(100×0.85)=4.24>3.45

此时不能查运算曲线，次暂态（0s）短路电流标幺值为：

I*”=1/4.24=0.24

次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：

I”=I4=I*”SN/√3Uav=0.24×2×60×（0.85×√3×115）=0.17(KA)

短路冲击电流

ish=1.8√2I”=1.8√2×0.17=0.43（KA）

4.大系统（S∞）供给的短路电流

大系统按无穷大电源考虑，不必求计算电抗。 次暂态（0s）短路电流标幺值为：

I*”=1/0.16=6.25

次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为：

I”=I4=I*”Sd/√3Uav=6.25×100/（√3×115）=3.14（KA） 短路冲击电流

isb=1.8√2I”=1.8√2×3.14=8（KA） 5.各电源供给的短路电流汇总表

各电源供给的短路电流汇总表见表9-14

表9-14 110kv母线（K1点）短路电流计算结果汇总表 电源 0s短路电流I” 4s短路电流I” 短路冲击电流( kA) ( kA) ish ( kA) 火电厂S(1，2)(2×50MW) 2.84 1.44 7.43 火电厂S(3)(125MW) 2.75 1.83 7.2 水电厂S(4,5)（2×60MW） 0.17 0.17 0.43 大系统S∞ 3.14 3.14 8.0 总和 8.9 6.6 23.1 （三）K2（35KV母线）短路电流计算 由等值电路图1、2、4化简得到等值电路5，如图9-19所示。短路计算等值电路图6如图9-20所示

X*29=X*5 // X*8 =0.5×0.103=0.052

X*30 =0.2×0.084×(1/0.2+1/0.16+1/3.0+1/0.084)=0.4 X*31 =0.16×0.084×(1/0.2+1/0.16+1/3.0+1/0.084)=0.3 X*32 =3×0.084×(1/0.2+1/0.16+1/3.0+1/0.084)=5.9

短路计算等值电路图7如图9-21所示。各电源得到短路点的转移电抗为： X*33 =0.16×0.052×（1/0.106+1/0.4+1/0.052+1/0.3+1/5.9）=0.21 X*34 =0.4×0.052×（1/0.106+1/0.4+1/0.052+1/0.3+1/5.9）=0.79

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X*35 =0.3×0.052×（1/0.106+1/0.4+1/0.052+1/0.3+1/5.9）=0.59

1.火电厂电源( S1 , S2)供给的短路电流

1111??1X*36?5.9?0.052????????11.60.1060.40.0520.35.9??计算电抗:

查汽轮机运算曲线，次暂态((0s)短路电流标么值为:I\短路电流标么值

为:I4=2 .41。

次暂态短路电流有名值:

Xjs(1,2)X*332?50??0.21??0.25Sd100?0.85

*I4?I44s短路电流有名值:短路冲击电流:

SN2?50?2.41??4.42?KA?3Uav0.85?3?37

ish?1.852I''?1.852I''?1.852?8.0?20.9?KA?*X34125??0.79??1.23Sd100?0.8

2.火电厂电源(S3)供给的短路电流

计算电抗:

Xjs(3)_ 查汽轮机运算曲线，次暂态((Os)短路电流标么值为:I”= 0.84;4S短路电流

标么值

为:I4*=o .89。

I''?I*''SN125?0.84??2?KA?3Uav0.8?3?37 次暂态短路电流有名值:

*I4?I4

4s短路电流标么值:

SN125?0.89??2.17(KA)3Uav0.8?3?37

短路冲击电流: ish?1.852I''?1.852?2.17?5.7(kA)

3.水电厂电源(S(4,5))供给的短路电流

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S(4,5)2?60XJS(4,5)?X36?11.6?Sd100?0.85?16.4?3.45 计算电杭:

此时不能查运算曲线，次暂态(0S)短路电流标么值为:

I*''?1?xjs(4,5)16.4?0.06

1次暂态和4S的短路电流相等，其有名值为:

I''?I4?I*''SN2?60?0.85?0.06??0.13(KA)3UAV3?37

短路冲击电流: Ish?1.82I''?1.82?0.13?0.3(KA)

11??1.7X*350.59

4.大系统(S∞)供给的短路电流

大系统按无穷大电源考虑，不必求计算电抗，直接用其转移电抗计算。 次暂态(Os)短路电流标么值为:

I''*?次暂态和4s的短路电流相等，其有名值为:

I''?I4?I*''Sd100?1.7??2.65(kA)3?3737?3

短路冲击电流: Ish?1.82?2.65?6.75(kA)

5，各电源供给的短路电流汇总表

各电源供给的短路电流汇总表见表9一15.

(四)K3点(l0kV母线)短路电流计算

由等值电路图6化简得到等值电路8，见图9一22所示。 i.火电厂电源( S1 . S2)供给的短路电流

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计算电抗:

Xjs(1,2)?*X19S(1,2)SB?0.106?2?50?0.12100?0.85

查汽轮机运算曲线，次暂态(0s)短路电流标么值为:

I”=8. 96; 4s短路电流标么值为:I4*二2. 51。

I''?I*''次暂态短路电流有名值:

*I4?I4SN2?50?8.96??58?KA?3Uav0.85?3?10.5

4S短路电流有名值: 短路冲击电流:

SN2?50?2.51??16?KA?3Uav0.85?3?10.5

ish?1.92I''?1.92?58?155.8?KA?*X30S(3)

2．火电厂电源(S3)供给的短路电流

计算电抗: 值

Xjs(3)?Sd?0.4?125?0.625100?0.8

查汽轮机运算曲线，次暂态(OS)短路电流标么值为:I\短路电流标么为:I4*=1 .85。

I''?I*''SN125?1.68??14.4(KA)3Uav0.8?3?10.5次暂态短路电流有名值:

*I4?I4

4s短路电流有名值: 短路冲击电流:

SN125?1.85??15.9(KA)3Uav0.8?3?10.5

ish?1.852I''?1.852?14.4?38?KA?*X32S(4,5)

3.水电厂电源(S(4,5))供给的短路电流

计算电抗:

Xjs(4,5)?Sd?5.9?2?608.33?3.45100?0.85

I*''?1Xjs(4,5)?1?0.128.33此时不能查运算曲线，次暂态(0s)短路电流标么值为:

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次暂态和

I*''?I4?I*''4s的短路电流相等，其有名值为:

SN2?60/0.85?0.12??0.93(KA)3Uav3?10.5

''i?1.82I?1.82?0.93?2.37(KA) sh短路冲击电流:

4.大系统(S∞)供给的短路电流

大系统按无穷大电源考虑，不必求计算电抗。 次暂态(0s)短路电流标么值为: 次暂态和4s短路电流有名值:

I''?I4?I*''SdUAV3?3.33?100?18(kA)10.5?3

I*''?11??3.33X*310.3

短路冲击电流:

ish?1.82I''?1.82?18?46.6(kA)

5.各电源供给的短路电流汇总表

各电源供给的短路电流汇总表见表9-16。

六、火电厂电气设备选择

为节省时间和篇幅，每一电压等级电气设备仅举一例，足以说明其选择的方法。

(一)断路器与隔离开关的选择

1. 110kV断路器及隔离开关的选择

以110kV双母线的母联断路器及其两侧隔离开关为例。断路器试选择110kV FAl

(六氟化硫断路器)，隔离开关选择110kV GW4-110。 列表校验如表9一17所示。

~ 19 ~

注1.当110kV双母线的备用母线充电检查时，如果恰好在此时备用母线发生短路，则母联断路器及其两侧刀闸

就承受表9一14中全部短路电流的总和。

2.母联断路器及其两侧刀闸的额定电流，可以取负荷最重的一个回路的电流—125Mw发电机高压侧电流值: 3．隔离开关不需要开断电流。 2. 35kV断路器及隔离开关的选择

以35kV单母线的进线断路器及其两侧隔离开关为例(见附图1) 断路器试选择35kV ZW8-40.5,隔离开关试选择35kV GW4-35。 校验如表9一18所示。

注35kV单母线接线，任一回路断路器承受的短路电流，都应小于全部短路电流的总和。但因其数值较小，没必要仔细区分了，就用总和校验即可。 3. 10kV断路器及隔离开关的选择 安装于不同地点的l0kV断路器，其所承受的短路电流差别很大，故应仔细区分。现

仅以G1发电机出C7断路器为例，断路器试选择l0kV SN4-lOG/6000,隔离开关试选择

L0kV GN10一10T。

校验如9一19所示。

~ 20 ~

注1.由l0kV母线短路电流汇总表(表9-16)中看出，当K3点短路时，流过l0kV发电机G1出口断路器的实际次暂态短路电流(I”)应为:

即:短路计算点取在发电机G1与其出口断路器之间。流过该断路器的最大短路电流，就是除发电机G、本身提

供的短路电流(58kA的一半)以外的其他电源提供的短路电流之和，而不是全部的短路电流91kAo

2.同理，动稳定和热稳定项目也不应用全部的短路电流: 动稳定项目的计算数据应为 热稳定项目的计算数据应为 (二)电压互感器的选择

110kV电压互感器选用JCC-110。 35kV电压互感器选用JDJ-35。 lOkV电压互感器选用JDJ-10。 (三)电流互感器的选择 1. 110kV电流互感器

以变压器T。高压侧电流互感器为例，回路工作电流I8一787A，试选用LCWDZ-110，电流比为800/5。

查表可知: I?800A K?75 K?130

1Ntd动稳定校验:

热稳定校验

2I1NKd?2?800?130?147kA?ich?23.1(kA)

(I1NKt)2?(800?75)2?3600kA2?S?I2?tcq?6,62?4?174(kA2?S)

经校验，可以选用LCWDZ-110。 2. 35kV电流互感器

以变压器T2 35kV侧电流互感器为例，回路工作电流Ig = 286A，试选用LCWD-35

电流比为300/5, 查表可知: I1N?300A,Kt?65,Kd?150 动稳定校验:

2I1NKd?2?300?150?64kA?ich?33.7(kA)

~ 21 ~

222222(I1NKt)?(300?65)?380kA?S?I?tcq?9.4?4?353(kA?S)热稳定校验: ：

经校验，可以选用LCWD-35。 3. l0kV电流互感器

以变压器T，低压侧电流互感器为例，回路工作电流Ig = 3464A，试选用LBI-10 ,

电流比为4000/5。 查表可知: I1N?4000A,Kt?50,Kd?90 动稳定校验:

2I1NKd?2?4000?90?509kA?ich?243(kA)

热稳定校验:

(I1NKt)2?(4000?50)2?40000kA2?S?I2?tcq?512?4?10404(kA2?S)

经校验，可以选用LBJ-10。 (四)l0kV出线电杭器的选择

为了使一般的l0kV出线断路器能选为轻型断路器，例如SN10-l0I/630型，需要安

装出线电抗器。

L0kV出线电抗器初步选为NKL-10-300-4型水泥柱式铝线电抗器。 相关参数如下:额定电压为l0kV;额定电流为300A;额定电抗为4%; 动稳定电流为19.1kA;ls热稳定电流为17. 45kA。

需要校验当电抗器后k;点短路时，限制短路电流的能力和动稳定、热稳定性能 1. K4点短路时的短路电流计算

由等值电路图8化简得到等值电路9, 10，见图9一23和图9一24所示。

*X37?410100?0.71003?0.310.52

*X38?0.106?0.7(11111????)?0.106?16.86?1.790.70.1060.40.35.9

X39?0.4?16.86?6.75X40?0.3?16.86?5.06X41?5.9?16.86?99.5~ 22 ~

(1) S1+2提供的短路电流 计算电抗:

Xjs?1.79?2?500.85?100?2.1

I*?0.488,I*查运算曲线:

4?0.494

I''?0.488?2?50/0.853?10.5?3.16(KA) I2?50/0.85??0.494?3?10.5?3.2(KA)

ish?2.55?3.16?8KA

(2) S3提供的短路电流 计算电抗:

Xjs?6.75?1250.8?100?10.5?3.45 1125/0.8不能查曲线了:

I''?I??10.5?0.8?100?0.82(KA)ish?2.55?0.82?2.1(KA)

(3) S∞提供的短路电流

I''?I??15.06?1003?10.5?1.1(KA)

ish?2.55?1.1?2.8(KA)

~ 23 ~

(4)水电厂S4+5提供的短路电流

2?60Xjs?99.5??140?3.450.85?100

I''?I??12?60/0.85??0.06(KA)1403?10.5

ish?2.55?0.06?0.16(KA)

2.校验断路器开断能力

K4点短路时，全部短路电流都会流过出线断路器及其电抗器，校验如下:

I''总=3.16+0.82+1.1+0.06=5.14KA

而未经电抗器限制时的电流为57kAo

轻型断路器SN10-l0I/630的开断能力为16kA>5. 14kA(合格) 3.校验动稳定性能

ish?8?2.1?2.8?0.16?13KA

断路器SN10-l0I/630的动稳定电流为40kA>13kA(合格) 电抗器NKL-10-300-4的动稳定电流为19. 1kA>13kA(合格) 4.校验热稳定性能

I?总=3.2+0.82+1.1+0.06=5.2KA

断路器SN10-l0I/630的热稳定数据为162×2>5. 22 X 2(合格)

电抗器NKL-10-300-4的动稳定数据为17. 452 X 1>5. 22 X 1(合格)

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