題目：風電場電氣主接線（方案A）電氣設備選型計算一開關設備選型計算目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 前言 （3）\o"CurrentDocument"二、 課程設計的目的 （3）\o"CurrentDocument"三、 課程設計的要求 （3）\o"CurrentDocument"四、 常用開關設備介紹 （3）1、 開關設備的類型2、 常用的斷路器3、 隔離開關4、 接觸器TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"五、 斷路器選型 （3）1、 常見的斷路器類型2、 斷路器簡介3、 斷路器的選擇原則六、 隔離開關選型 （6）1、 35KV側2、 110KV側七、 熔斷器選型 （7）1、 熔斷器分類2、 熔斷器的額定電壓3、 熔斷器的額定電流4、 熔斷器的開斷電流5、 熔斷器選擇的校驗八、 課程設計心得 （8）九、 參考文獻 （8）一、 前言在電力系統生產運行中，電氣設備及生產方式的轉換，由開關電器的分合來實現。常用的開關電器有斷路器、隔離開關、接觸器和熔斷器。通過開關的控制和保護，既可根據電網運行需要將一部分電力設備或線路投入或退出運行，也可在電力設備或線路發生故障時將故障部分從電網快速切除，從而保證電網中無故障部分的正常運行及設備、運行維修人員的安全。因此，高壓開關設備是非常重要的輸配電設備，其安全、可靠運行對電力系統的安全、有效運行具有十分重要的意義。二、 課程設計的目的《風電場電氣工程》是風動專業一門非常重要的專業課，有著新概念多、內容抽象、實踐性強、內容多等特點。課程設計是對學生所學課程內容掌握情況的一次自我驗證，有著極其重要的意義。通過課程設計能提高學生對所學知識的綜合應用能力，能全面檢查并掌握所學內容。通過本課程的課程設計，使學生鞏固風電場電氣工程的基礎理論知識和基本計算方法，了解電力工業的內在關系和電氣系統設計原理，熟悉電力行業規范和標準，具備應用理論知識分析和解決實際問題的能力和工程意識，為將來從事工程設計、設備安裝、系統調試、維護保養等工作打下良好的基礎。三、 課程設計的要求掌握風電場電氣主接線設計的基本要求。掌握發電廠電氣主接線的幾種常用接線方式并能分析各接線方式的特點。熟悉各種電氣主接線方案的經濟性能比較方法。掌握幾種主要電氣設備的選型計算方法。掌握配電裝置布置的基本要求，并能畫出簡單的配電裝置布置圖。四、 常用開關設備介紹開關設備的類型：常用的開關設備有斷路器、隔離開關、熔斷器和接觸器，他們的功能各不相同。常用的斷路器：油斷路器(多油、少油)、真空斷路器、SF6斷路器等隔離開關：根據安裝地點可以分為戶內式和戶外式，根據其絕緣支柱的數目可以分為單柱式、雙柱式、三柱式、和V字形。接觸器：交流接觸器(電壓AC)和直流接觸器(電壓DC)五、斷路器選型根據各種類型斷路器的結構和性能特點以及使用環境和條件，來合理選擇斷路器的形式。1、斷路器的電氣參數

2.額定電流:1.額定電壓： unmu2.額定電流:'n"'maxA3.斷路器的額定開關電流值應不小于實際開端瞬間的短路電流周期分Ipt。y禮B4.斷路器的短路關合電流要大于等于短路后的最大沖擊電流。設備允許通過的熱穩定電流it，和時間t，并以此校驗電氣設備是否可以滿足動穩定的要求:12t>2t tC設備允許通過的動穩定電流幅值ish及其有效值Ish，以此校驗電氣設備是否可以滿足動穩定的要求；i>i或I>Iesshessh注：在計算Qt時，需要選取合適的短路時間，一般考慮短路時間tk為保護動作時間tpr和斷路器全開時間tbr之和，即tk=tpr+tbr其中tpr=^+綜上：斷路器的選擇需考慮以下幾個條件：額定電壓、額定電流、額定開斷電流、短路關合電流和熱穩定與動穩定的校檢。計算過程如下:表1風電機組向主變低壓側（35KV側）提供的短路電流數據:三相短路電流周期分量短路沖擊電流峰值短路沖擊全電流有效值10.1KA24.6KA14.7KA1）35KV側（設系統后備用保護動作最長時間為3s）額定電壓應大于等于35KV額定電流：Sn=Pn\0.80=69*1500\0.80=129375KVAI；x=1.05Sn\30.5*Un=1.05*129375*103\3o.5*35*103=2240.857A所以額定電流應大于2240.857A額定開斷電流應大于短路電流周期分量，所以額定開斷電流應大于10.1KA短路關合電流應大于短路沖擊電流峰值，所以短路關合電流應大于24.6KA綜上，考慮采用LW16-40.5SF6斷路器。主要技術參數

序號名 稱單位數 據1額定電壓kV40.52最IrJ電壓kV40.53額定絕緣水平雷電沖擊耐壓（全波峰值）kV200^/215（斷口）注：標準化185kV工頻耐壓（1分鐘）kV95/118（斷口）4額定電流A1600/20001600/2000/2500/31505機械壽命次50006六氟化硫氣體額定壓力（20TC時表壓）MPa0,400.507閉鎖壓力（20笆時表壓）MPa0.30.408最抵使用環境溫度r-40-309額定短路開斷電流kV20252531,510額定短路關合電流（峰值）kV5063638011額定短時耐爰電流（熱穩定電流）kV20252531.512額定峰值耐受電流（動穩定電流）kV5063638013額定失步開斷電流kV56.36.3814額定短路開斷電流下的累計開斷次數次2015額定短路持續時間S416合闕時間（額定操作電壓下）sW0,117分閘時間（額定操作電壓下）sWO.06熱穩定的校檢：tk=?+0+ta=3+0.1+0.06=3.16sQk=I〃2*tk=10.12*3.16=322.351[(kA)2*S]It2t=25*25*4=2500[(kA)2*S] "t?Qk所以滿足熱穩定。動穩定的校檢：ish= ies= ies?ish所以滿足動穩定。2)110KV側(設系統后備用保護動作最長時間為3s)表2系統變電站A向主變高壓側（110KV側）提供的短路電流數據:三相短路電流周期分量短路沖擊電流峰值短路沖擊全電流有效值6.9KA18.5KA9.9KA額定電壓應大于等于35KV額定電流：Sn=Pn\0.80=69*1500\0.80=129375KVAI；x=1.05Sn\30.5*Un=1.05*129375*103\3o.5*110*103=713A所以額定電流應大于713A額定開斷電流應大于短路電流周期分量，所以額定開斷電流應大于6.9KA短路關合電流應大于短路沖擊電流峰值，所以短路關合電流應大于18.5KA綜上，根據《電氣設備手冊》2007版，及目前的技術經濟狀況，考慮采用SW4-110G（C）型車式少油斷路器。技術數據如下：

斷路器觸頭超程（mm）斷路器的分閘速度（m/s）斷路器的合閘速度（m/s）斷路器的分閘時間（s）7。±4剛分3.3：0.丑

最大5±0.8剛合斷路器觸頭超程（mm）斷路器的分閘速度（m/s）斷路器的合閘速度（m/s）斷路器的分閘時間（s）7。±4剛分3.3：0.丑

最大5±0.8剛合3.8士0.5自動重合閘整定時間（s）隔離觸頭的回路電阻（ptl）

車式斷路器的行程（mm）<501245W0.06斷路器無電流時間（自動重合）（s） <0.3熱穩定的校檢：tk=tpr+tin+ta=3+0.06+0.025=3.085sQk=I〃2*tk=6.92*3.085=146.877[(kA)2*S]It2t=21*21*4=1764[(kA)2*S] "七》Qk所以滿足熱穩定。動穩定的校檢：ish= ies= ies?ish所以滿足動穩定。六、隔離開關的選擇隔離開關的選擇較斷路器的選擇不需考慮開斷電流，關合電流。其余類似。1）35KV側根據斷路器選擇數據并結合《電氣設備手冊》2007版，我選擇GW4-35隔離開關。型號額定電壓（kV）電壓(kV)鋼定電流（A）4s熬穩定電值（有效值，kA）動穩定電流（峰值，kA）Imin工頻耐壓（有效值，kV）雷電沖擊耐壓（峰值，kV）接地端水平拉力（N）生產廠對地斷口對地斷口GW4—353540.5630125020002500203L540(46)5080100(104)80901852155007502、3、58、L89,11、1213、14、151600100315012&4000, 160表14~5GW4系列隔離開關的主要技術數據熱穩定的校檢：tk=tpr+tin+ta=3+0.1+0.06=3.16sQk=I〃2*tk=10.12*3.16=322.351[(kA)2*S]It2t=46*46*4=8464[(kA)2*S] "t?Qk所以滿足熱穩定。1)110KV側 ”額定電壓（kV）最天工作電壓（kV）額定電流（A）額定開斷電流（kA）峰僵耐受電流（kA）短時耐受電流（4s）（kA）額定短路關合電流（峰值，kA）每相斷路器重量（kg）每相油重量（kg）三相總重量（不包括機構）（kg）11012612502155215510001203350斷路器觸頭行程（mm）斷路器的合閘時間（s）

51 號額定珥壓<kV）最高電壓（kV）額定電面（A）助穩定電淹（峰值，kA）熱稼定電流（有裁值，kA/s）GN-nono1266305020/2爬電距離（mm）1485=3+0.06+0.025=3.085sa51 號額定珥壓<kV）最高電壓（kV）額定電面（A）助穩定電淹（峰值，kA）熱稼定電流（有裁值，kA/s）GN-nono1266305020/2爬電距離（mm）1485=3+0.06+0.025=3.085sa熱穩定的校檢：tk=tpr+tin+tQk=I〃2*tk=6.92*3.085=146.877[(kA)2*S]It2t=20*20*2=800[(kA)動穩定的校檢：n=sh2*S]i=esI2tties?ish?Qk所以滿足熱穩定。所以滿足動穩定。七、熔斷器的選擇1、熔斷器分類：可分為低壓熔斷器和高壓熔斷器，按是否限流作用可分為限流式和非限流式。根據安裝地點，高壓熔斷器可以分為屋外跌落式式和屋內式。2、熔斷器的額定電壓高壓熔斷器的額定電壓UN必須大于或等于熔斷器安裝處電網的額定電壓uns，即UN>U3、熔斷器的額定電流熔斷器額定電流的選擇，主要是熔體的額定電流的選擇。熔斷器的額定電流的選擇按照大于或者等于熔體額定電流選。（1）被保護的是35KV及以下的電力變壓器用熔斷器保護35KV以下的電力變壓器時，熔體的額定電流按下式選擇:'Nfs "JmaxK為可靠系數、Imax為電力變壓器回路的最大的工作電流。（2）被保護的是電力電容器用限流式高壓熔斷器保護電力電容器時，熔體的額定電流按下式選擇:Inm=KIncK為可靠系數、INC為電力電容器回路4、熔斷器的開斷電流4、熔斷器的開斷電流對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時用沖擊電流的有效值L

sh校驗開斷電流，即'Nbr'sh5、熔斷器選擇的校驗為了保證前后兩級熔斷器之間或熔斷器與電源（或負荷）保證5、熔斷器選擇的校驗有之前的斷路器和隔離開關在35kV段的線路上選擇的都是戶內式，這里我選擇的也是戶內式。確定額定電壓：熔斷器安裝處電網的額定電壓U=35KV，所以高壓熔斷器的額定電壓nsUN>35KV確定額定電流：Imax=1500*103\35*103=42.85(設K=2.0),則INfs取100A。經過上述計算，和對熔斷器的開斷電流的估計，我選擇型'孳額定電壓(kV)額定電流(A)開斷電流(kV