如何选择洞内设备和电缆：附件选型计算

供电负荷:1 180.35 kV·A。

10 kV 最远供电距离:2 300 m。

1)高、低压电缆的电压降计算

10 kV 电缆的供电能力、距离:5 MW/6 km(240 mm2)。

35 mm2 电缆电压降: 电缆0.707% /(MW·km)或0.010% /(A·km)。

50 mm2 电缆电压降: 电缆0.515% /(MW·km)或0.007% /(A·km)。

工区最大负荷为:视在功率1 180.35 kV·A。

高压电缆电压降:35 mm2:-0.42%;50 mm2:-0.29%。

0.4 kV 电缆的供电距离:0.5 km 左右;

电压降:25 mm2　0.340% /(A·km)。

电压降:50 mm2　0.180% /(A·km)。

电压降:70 mm2　0.134% /(A·km)。

电压降:95 mm2　0.105% /(A·km)。

电压降:120 mm2　0.087% /(A·km)。

电压降:150 mm2　0.074% /(A·km)。

25 mm2电缆用于照明回路,最大负荷12 kV·A,电流:18 A;当L=1 000 m 时。 电压降:-4.36%,考虑变压器提升+5%,最远端电压降:-0.06%,可满足要求。

150 mm2 电缆主要用于馈电开关的主母线,担负变压器一半的负荷,不大于200 kV·A,电流为343 A,长度不大于100 m。 电压降:-2.64%。

120 mm2 电缆主要用于馈电开关的主母线,担负变压器一半的负荷,不大于200 kV·A,电流为292 A,长度不大于100 m。 电压降:-3.19%。

以上电压降考虑变压器的提升+5%,可满足要求。

2)高低压开关、电缆的选择

高压开关额定开断电流计算:

首先计算高压供电网络的短路电流及短路容量。 取基准容量为100 MV·A,查表得基准电流为5.5 kA,各元件有效电阻值较小,不予考虑,取电力系统短路容量为无穷大,采用标幺值计算方法。

地区电网的电抗及线路的电抗为:

式中　X——短路电路阻抗;

Sj——基准容量,取100 MV·A;(www.xing528.com)

Sks——电力系统短路容量,无穷大;

x——线路每千米电抗,0.6 Ω/km;

l——线路长度,2.3 km;

Up——基准电压,10.5 kV。

式中　I″——三相短路电流初始值,kA;

I0.2——短路后0.2 s 的短路电流交流分量(周期分量)有效值,kA;

Ik——稳态短路电流有效值,kA;

iP——短路峰值电流,短路电流峰值系数取1.8,kA;

Ss——短路容量,MV·A。

短路峰值电流iP = 2 ×1.8 ×4.4 kA =11.2 kA ＜高压短路器开断能力25 kA,可满足要求。

考虑线路较长,减少电压降,截面积选50 mm2 的高压电缆。

变压器阻抗:9.92 mΩ

低压侧末端短路时(L≤500 m),最小阻抗Z=0.30 Ω。

Id =455 A,小于末端开关的断流能力800 A,QBZ-30 开关可满足要求。

主干线路供电电缆截面积均不小于16 mm2,可满足要求。

3)保护设置

(1)变压器保护

设置:过流、短路、接地保护。

变压器参数:800 kV·A,I1 =36.4 A;500 kV·A,I1 =23.1 A,电流互感器变比:50/5=10。变压器的过流保护整定值:Iopk =1.2 ×3 ×36.4/(0.85 ×10)A=15.4 A。

一次侧整定保护电流:Iop =15.4 ×10 =154 A。

变压器二次侧末端短路电流为767 A,折算到一次侧为:767/(10/0. 4) =30. 7 A ＜154 A,故变压器的过流保护是保护不到线路末端的,只有靠末端的低压开关的过流、短路保护去保护。 因此,也要求电缆要粗一些,以增加短路电流,提高保护的灵敏系数。

(2)低压开关设置

低压开关设置短路、过流、断相、漏电、过负荷等保护,以满足保护要求。