煤礦供電畢業(yè)論文

1、<p><b>　　前言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，利用所學(xué)的煤礦供電知識(shí)，在指導(dǎo)老師的辛勤指導(dǎo)下完成的。</p><p>　　設(shè)計(jì)共分八章。第一章：概述；第二章：負(fù)荷計(jì)算與無功功率的補(bǔ)償；第三章：供電系統(tǒng)；第四章：短路電流計(jì)算；第五章：電氣設(shè)備的選擇；第六章：變電所布置；第七章：繼電保護(hù)；第八章：其它。</p>

2、<p>　　設(shè)計(jì)本著計(jì)算準(zhǔn)確，選型恰當(dāng)，布置合理的原則，保證做到安全、可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　由于所學(xué)知識(shí)有限，技術(shù)資料缺乏，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，設(shè)計(jì)中不能避免存在許多錯(cuò)誤和不足之處，如某些所選設(shè)備可能已經(jīng)過時(shí)等等，敬請老師指教。</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)的完成，與老師認(rèn)真耐心、細(xì)致的指導(dǎo)是分不開的，在此謹(jǐn)對(duì)老師致以衷心的感謝。</p><p

3、><b>　　1 概述</b></p><p><b>　　1.1 礦井簡介</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是一所以10kV的東坪礦井井下中央變電所。礦井年產(chǎn)量30萬噸，采用一對(duì)斜井開拓，中央并列抽出式通風(fēng)。礦井為高瓦斯礦井，煤塵具弱爆炸危險(xiǎn)性。</p><p>　　礦井最高溫度為320C，地面變電所與副井口

4、的距離為150m，井筒深度為980m，付斜井做主提升，凈段面積6.0㎡，斜長980m，傾角24-250。礦井所在地區(qū)電業(yè)部門按最高負(fù)荷收費(fèi)，中央變電所10kV高壓距地面變電所電纜長為1130m。</p><p>　　1.2 供電系統(tǒng)概述</p><p>　　電力是現(xiàn)代礦山企業(yè)的動(dòng)力，首先應(yīng)該保證供電的可靠和安全，并做到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面合理的滿足生產(chǎn)的需要。</p><p

5、>　　1.2.1 礦山企業(yè)對(duì)供電的基本要求</p><p>　　礦山由于生產(chǎn)條件的特殊性，對(duì)供電系統(tǒng)有特殊的要求，具體要求如下：</p><p>　?。?）保證供電安全可靠</p><p>　　供電的可靠性是指供電系統(tǒng)不見斷供電的可能程度。礦山如果供電中斷，不僅影響產(chǎn)量，而且有可能造成人身事故和設(shè)備損壞，嚴(yán)重會(huì)造成礦井的破壞。為了保證對(duì)礦山供電的可靠性，供電

6、電源應(yīng)采用兩回路獨(dú)立電源線路，它可以來自不同的變電所或者是同一變電所的不同母線，且電源線路上不得分接任何負(fù)荷。</p><p>　　安全是指不發(fā)生人身觸電事故和因電氣故障而引起的爆炸火災(zāi)等重大事故。由于礦山生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，自然條件惡劣，供電設(shè)備容易受損壞，可能造成觸電及電火花和瓦斯煤塵爆炸等事故，所以必須采取如防爆、防觸電過負(fù)荷及過電流保護(hù)等一系列的技術(shù)措施和制定相應(yīng)的管理規(guī)程，以確保供電的安全。</p>

7、;<p>　　（2）保證供電電能質(zhì)量</p><p>　　在滿足供電可靠與安全的前提下，還應(yīng)該保證供電質(zhì)量，即供電技術(shù)合理。良好的電能質(zhì)量是指電壓偏移不超過額定值的,頻率偏移不能超過Hz。此外，由于大功率整流和可控硅的應(yīng)用使配電網(wǎng)中的諧波分量增加，可能會(huì)造成電力電容器過負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)甚至造成事故。所以必要時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施保證電能質(zhì)量。</p><p>　?。?）保證供電系

8、統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性</p><p>　　在滿足以上要求條件下，應(yīng)力求供電系統(tǒng)簡單，安裝、運(yùn)行操作方便，投資少、見效快和運(yùn)行費(fèi)用低。</p><p>　　1.2.2 電力負(fù)荷的分級(jí)</p><p>　　按照對(duì)供電可靠性的要求不同，一般將電力負(fù)荷分為三級(jí)，以便在不同情況下區(qū)別對(duì)待。</p><p><b>　?。?）一級(jí)負(fù)荷</b>

9、;</p><p>　　這類負(fù)荷若供電突然中斷造成生命危險(xiǎn)，或者造成重大設(shè)備損壞且難以修復(fù)，或者打亂復(fù)雜的生產(chǎn)過程并使大量產(chǎn)品報(bào)廢，給國名經(jīng)濟(jì)帶來極大的損失。如礦井主扇風(fēng)機(jī)、分區(qū)扇風(fēng)機(jī)與井下主排水泵以及立井經(jīng)常提人的提升機(jī)等。</p><p>　　這類負(fù)荷必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，無論是電力網(wǎng)在正?；蛘呤鹿蕰r(shí)均應(yīng)保證對(duì)它的供電。</p><p><b>　　

10、（2）二級(jí)負(fù)荷</b></p><p>　　這類負(fù)荷若突然停電，會(huì)造成生產(chǎn)設(shè)備局部損壞，或生產(chǎn)流程紊亂且恢復(fù)困難，企業(yè)內(nèi)部運(yùn)輸停頓或出現(xiàn)大量廢品或大量減產(chǎn)，因而在經(jīng)濟(jì)上造成一定的損失。如煤礦集中提運(yùn)設(shè)備、大型礦井地面空氣壓縮機(jī)、井筒防凍設(shè)備等。對(duì)這類負(fù)荷一般采用雙回路或經(jīng)方案對(duì)比確定。</p><p><b>　?。?）三級(jí)負(fù)荷</b></p>

11、<p>　　凡不屬于一二級(jí)負(fù)荷的用電設(shè)備，均列為三級(jí)負(fù)荷。這類負(fù)荷停電不影響生產(chǎn)，對(duì)這類供電無特殊要求，允許較長時(shí)間停電，可用單回路供電。</p><p>　　1.2.3 申溝礦周圍電源情況</p><p>　　本礦井附近有一條10kV由區(qū)域變電所向另一礦井的備用線路。本礦與區(qū)域變電所的距離為4km，與另一礦井的距離為3.5km。另一礦井正常情況下由另一變電所供電，用雙回路

12、供電，長度為5km。具體情況見圖1-1。</p><p>　　我們就是根據(jù)如圖1-1的情況，設(shè)計(jì)申溝礦35kV變電所，保證申溝礦正常的生產(chǎn)。</p><p><b>　　1.3變電站選址</b></p><p>　　礦區(qū)變電所不論容量大小，應(yīng)有兩個(gè)以上的獨(dú)立企業(yè)用戶會(huì)使與電力系統(tǒng)聯(lián)系的樞紐，這樣的變電所位置應(yīng)附和有關(guān)整體的合理性。應(yīng)考慮的條件是

13、：</p><p><b>　?。?）接近負(fù)荷中心</b></p><p>　?。?）不占或少占農(nóng)田。</p><p>　?。?）便于各級(jí)電壓線路的引入和引出。架空線路走廊應(yīng)與所址同時(shí)確定。</p><p>　?。?）交通運(yùn)輸方便。</p><p>　　（5）具有適宜的地質(zhì)條件。</p>

14、;<p>　?。?）盡量不設(shè)在空氣污濁地區(qū)，否則應(yīng)采取防污措施或是在污染源的上風(fēng)側(cè)。</p><p>　?。?）110千伏變電站的地址標(biāo)高宜在百年一遇的高水位之上，35－60千伏變電所的所址標(biāo)高宜在50年一遇的高水位之上，否則應(yīng)有防護(hù)措施。</p><p>　　（8）所址不應(yīng)為積水淹侵，山區(qū)變電所的防洪設(shè)施滿足泄洪要求。</p><p>　?。?）具有

15、生產(chǎn)和生活用水的可靠水源。</p><p>　?。?0）適當(dāng)考慮職工生活上的方便。</p><p>　　（11）確定所址時(shí)，應(yīng)考慮與鄰近設(shè)施之間的相互影響。</p><p>　　（12）所址位置必須影響礦區(qū)供電系統(tǒng)的接線方式，送電線路的規(guī)格與布局，電網(wǎng)損失和投資的大小。故所址位置的選擇應(yīng)與礦區(qū)各變電所的數(shù)量，容量，用戶負(fù)荷的分配同時(shí)考慮。應(yīng)避免電力倒流。對(duì)于相近方案

16、應(yīng)從技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較擇優(yōu)確定。</p><p>　　1.4 本設(shè)計(jì)的目的、意義及要求</p><p>　　本設(shè)計(jì)的目的是通過本次設(shè)計(jì)鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力。</p><p>　　設(shè)計(jì)根據(jù)任務(wù)書及國家的有關(guān)政策和各專業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行，要求對(duì)用戶供電可靠、保證電能質(zhì)量，接線簡單清晰、操作方便、運(yùn)行靈活，投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，并具有可擴(kuò)建的方便性

17、。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的主要要求有：</b></p><p>　?。?）選擇主變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)；</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)變電所主接線；</p><p>　?。?）短路電流計(jì)算及電氣設(shè)備的選擇；</p><p>　?。?）各電壓等級(jí)配電裝置的確定；</p>

18、<p>　?。?）變電所布置及繼電保護(hù)裝置的設(shè)置；</p><p>　?。?）變電所低壓配電室設(shè)備的選擇；</p><p>　?。?）變電所的防雷及接地保護(hù)</p><p>　　設(shè)計(jì)說明書就根據(jù)以上的要求展開。</p><p>　　2 礦井負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償</p><p>　　變電所可以說是電力供應(yīng)的

19、樞紐，所處的位置十分重要，如何準(zhǔn)確地計(jì)算選擇變電所的變壓器容量及其它電氣設(shè)備，這是保證進(jìn)行安全供電、可靠供電的前提。進(jìn)行電力負(fù)荷的計(jì)算就是為了正確地選擇變電所的變壓器的容量、各種電氣設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格及供電電網(wǎng)所用的導(dǎo)線的型號(hào)等提供科學(xué)的依據(jù)。負(fù)荷計(jì)算主要包括以下方面：</p><p>　?。?）求計(jì)算負(fù)荷，或者需用負(fù)荷。目的是為了合理選擇變電所變壓器容量和電氣設(shè)備的型號(hào)等；</p><p>

20、;　?。?）求平均負(fù)荷。這是用來計(jì)算電能的需用量、電能損耗和選擇無功補(bǔ)償裝置等。</p><p>　　2.1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　2.1.1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p>　　礦井負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表2-1</p><p>　　2.1.2 負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　?。?）主井絞車：<

21、/b></p><p>　　kW 5</p><p><b>　　有功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　Kvar

22、</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　kVA</b></p><p><b>　?。?）煤樓：</b></p><p><b>　　5</b></p><p><

23、b>　　額定功率：</b></p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　有功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p>

24、<p><b>　　kvar</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　kVA</b></p><p><b>　?。?）東風(fēng)井：</b></p><p>　　kW </p&g

25、t;<p><b>　　有功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　Kvar</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：&

26、lt;/b></p><p><b>　　kVA</b></p><p><b>　?。?）副井絞車</b></p><p>　　kW </p><p><b>　　有功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　k

27、W</b></p><p><b>　　無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　Kvar</b></p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　kVA</b></p><p>

28、;　　其它的負(fù)荷不再做詳細(xì)的計(jì)算，見符合統(tǒng)計(jì)表2-1。</p><p>　　由符合統(tǒng)計(jì)表，我們統(tǒng)計(jì)如下:</p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　kvar</b></p><p>　　注：井下中央變電所為井下設(shè)備供電，其容量包含井下設(shè)備的總量量。</p>

29、<p>　　2.1.3 地面低壓變壓器選擇</p><p>　　礦井低壓變壓器選擇原則：</p><p>　?。?）選一臺(tái)變壓器，只需要變壓器額定容量大于其計(jì)算容量。</p><p>　　（2）選兩臺(tái)變壓器，單臺(tái)容量應(yīng)滿足一二負(fù)荷需要，且兩臺(tái)容量之和大于或者等于計(jì)算容量。特殊情況下可裝設(shè)兩臺(tái)以上變壓器，引起電網(wǎng)電壓嚴(yán)重波動(dòng)的設(shè)備裝設(shè)裝用變壓器。</

30、p><p>　　1 生產(chǎn)負(fù)荷以無軌電車為例</p><p><b>　　有功功率：kW</b></p><p><b>　　無功功率：kvar</b></p><p><b>　　視在功率：kVA</b></p><p>　　由計(jì)算數(shù)據(jù)及變壓器選擇原則，所以

31、選用S9－100/10型電力變壓器一臺(tái)。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：</p><p><b>　　變壓器損耗計(jì)算：</b></p><p><b>　　有功損耗：</b></p><p><b>　　9kW</b></p><p><b>　　無功損耗：</b>&l

32、t;/p><p><b>　?。?.16kvar</b></p><p>　　2 非生產(chǎn)負(fù)荷以冶煉廠為例</p><p><b>　　有功功率：kW</b></p><p><b>　　無功功率：kvar</b></p><p><b>　　視在功

33、率：kVA</b></p><p>　　由計(jì)算數(shù)據(jù)及變壓器選擇原則，所以選用S9－1000/10型電力變壓器一臺(tái)。其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：</p><p><b>　　變壓器損耗計(jì)算：</b></p><p><b>　　有功損耗：</b></p><p><b>　　kW</

34、b></p><p>　　無功損耗： </p><p><b>　　kvar</b></p><p>　　2.1.4 低壓變壓器選擇匯總</p><p>　　其它的地面低壓變壓器的選擇，不再給出詳細(xì)的計(jì)算過程，所有地面低壓變壓器的技術(shù)參數(shù)及損耗見表2-2。</p><p&g

35、t;　　由表2-2統(tǒng)計(jì)計(jì)算得到的數(shù)據(jù)，地面低壓變壓器有功損耗、無功損耗之和為：</p><p><b>　　變壓器總有功損耗：</b></p><p><b>　　36.8kW</b></p><p>　　變壓器總無功損耗： </p><p>　　132.58kvar</p

36、><p>　　表2-2 地面低壓變壓器的技術(shù)參數(shù)及損耗</p><p>　　2.2 主變壓器的選擇與無功功率補(bǔ)償</p><p>　　主變壓器的選擇，容量一般按照變電所建成后五至十年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，并適當(dāng)考慮遠(yuǎn)期十至二十年的負(fù)荷發(fā)展，具體就是根據(jù)變電所所帶的負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變的容量。對(duì)于像礦山變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后

37、的允許的時(shí)間內(nèi)，保證用戶的一二級(jí)負(fù)荷。所以，礦山主變壓器一般選用兩臺(tái)，以保證對(duì)一、二類負(fù)荷供電的可靠性。當(dāng)選用兩臺(tái)主變壓器時(shí)，每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)為：。</p><p>　　式中：－事故時(shí)負(fù)荷保證系數(shù)，根據(jù)礦井一二級(jí)負(fù)荷所占比例決定，一般可取0.8－1。</p><p>　?。偨祲赫救斯ぱa(bǔ)償后的功率因數(shù)，按要求一般在0.9以上。</p><p>　　2.2.1 變

38、電所6kV母線的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　礦井的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表將變電所所供電的各種用電設(shè)備和用戶的設(shè)備容量、需用系數(shù)、功率因數(shù)、有功及無功負(fù)荷等數(shù)據(jù)都統(tǒng)計(jì)出來了，由此我們得到全礦區(qū)的計(jì)算負(fù)荷。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表中最大連續(xù)負(fù)荷乘以同時(shí)系數(shù)</p><p>　　，就得到計(jì)算負(fù)荷。統(tǒng)計(jì)得到的有功最大連續(xù)負(fù)荷在5000千瓦以下時(shí)，</p><p>　　取0.9；在5000千瓦以上時(shí)

39、取0.85；無功最大連續(xù)負(fù)荷則對(duì)應(yīng)取0.95和0.9計(jì)算后得到6千伏母線的計(jì)算負(fù)荷。</p><p>　　此礦區(qū)變電所，折算到6kV惻的功率為：</p><p>　?。?916.8＋36.8＝7953.6kW</p><p>　　＝5972.6＋132.58＝6105.18kvar</p><p>　　對(duì)于有功kW>5000kW，取＝0

40、.85；對(duì)于無功kW>5000kW,?。?.9。由此得到全礦區(qū)總計(jì)算符合：</p><p><b>　　有功功率：kW</b></p><p><b>　　無功功率：kvar</b></p><p><b>　　視在功率：KVA</b></p><p><b>

41、　　功率因數(shù)：</b></p><p>　　2.2.2 無功功率補(bǔ)償</p><p>　　用6千伏母線計(jì)算符合按要求選擇電力電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，一般補(bǔ)償后6千伏母線的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.9以上。</p><p>　　礦井設(shè)備的自然功率因數(shù)值，通常小于電力部門的規(guī)定，礦井的功率因數(shù)一般應(yīng)提高到0.9以上。在煤礦企業(yè)中，最常采用的無功功率補(bǔ)償裝置是靜電電

42、容器，它具有投資省、有功功率損失小，因是單個(gè)容量所組成的靜止電容，故運(yùn)行維護(hù)方便，事故范圍小等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　根據(jù)已知的礦井用電符合的自然功率因數(shù)和預(yù)備提高到的功率因數(shù)的數(shù)值，靜電電容器補(bǔ)償容量按下式計(jì)算：</p><p><b>　　或</b></p><p><b>　　式中 </b></

43、p><p>　?。o電電容器的補(bǔ)償容量，千乏；</p><p>　?。V井的有功功率計(jì)算負(fù)荷，千瓦；</p><p>　?。a(bǔ)償率，千乏/千瓦；</p><p>　　、－補(bǔ)償前、后功率因數(shù)角相應(yīng)的正切值。</p><p>　　此礦區(qū)預(yù)備將功率因數(shù)提高到0.92由上式計(jì)算得：</p><p><

44、;b>　　kvar</b></p><p>　　選擇GR－1型電容柜，該電容柜裝YY6.3－10－1電容器。容量為150千乏。由以上計(jì)算，需要電容柜的數(shù)量：</p><p>　　由于電容器柜要選擇偶數(shù)個(gè)，故取為18個(gè)。</p><p>　　利用電力電容器進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，容量為：</p><p><b>　　kva

45、r</b></p><p>　　補(bǔ)償后礦井變電所的總無功功率為：</p><p><b>　　kvar</b></p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：</p><p><b>　　>0.9 </b></p><p><b>　　滿足要求。<

46、;/b></p><p>　　由于煤礦變電所6千伏供電采用雙母線分段電容器分別安裝在一、二段母線上。故每段母線補(bǔ)償電容器1350千乏。分別安裝9個(gè)電容器柜。共計(jì)18個(gè)電容器柜。滿足無功功率的補(bǔ)償要求。</p><p>　　2.2.3 主變壓器損失計(jì)算</p><p>　　補(bǔ)償后的6千伏母線計(jì)算負(fù)荷即主變壓器應(yīng)輸出的電力負(fù)荷，此時(shí)計(jì)算主變壓器損失，在未選型之前

47、可用上述的計(jì)算負(fù)荷按下式近似計(jì)算如下：</p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　kvar</b></p><p>　　變電所35千伏母線總負(fù)荷：</p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　

48、　kvar</b></p><p><b>　　kVA</b></p><p>　　2.2.4 主變壓器選型</p><p>　　為了保證煤礦供電，并根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定主變壓器應(yīng)選用一主一備，在一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器必須保證煤礦的安全生產(chǎn)用電的原則。根據(jù)《煤礦電工手冊》取事故負(fù)荷保證系數(shù)</p>

49、<p>　　則每臺(tái)編譯器的容量為：</p><p><b>　　kVA</b></p><p>　　考慮到本礦區(qū)的發(fā)展情況，礦井不斷延伸，負(fù)荷不斷增加，選用S9－8000/35型電力變壓器兩臺(tái)，作為主變壓器。S9－8000/35型電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　礦井變電所主變壓器兩臺(tái)采樣分列同時(shí)運(yùn)行，所以主變壓器損耗

50、計(jì)算如下：</p><p><b>　　有功損耗：</b></p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　無功損耗：</b></p><p><b>　　kvar</b></p><p>　　由以上計(jì)算，則3

51、5千伏母線總負(fù)荷為：</p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　kvar</b></p><p><b>　　kVA</b></p><p>　　2.3 全礦年電耗與噸煤電耗</p><p>　　取最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)小

52、時(shí)，則年電耗為：</p><p><b>　　度</b></p><p><b>　　則噸煤電耗為：</b></p><p><b>　　度/噸</b></p><p><b>　　3 供電系統(tǒng)擬定</b></p><p>　　3

53、.1 35kV電源系統(tǒng)的供電方式</p><p>　　由第一章敘述的電源情況以及圖1-1，本礦附近有一條由區(qū)域變電所向礦井的35kV備用線路；礦井正常運(yùn)行情況下由區(qū)域變電所用雙回路供電。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，本礦采用從區(qū)域變電所引出一回35kV架空線路作為主回路，供電距離為4km。另一回路從礦井的備用回路引出作為備用回路。</p><p>　　正常情況下一回路運(yùn)轉(zhuǎn)一回路備用。</p>

54、;<p>　　3.2 35kV及6kV主接線方式的確定</p><p>　　電氣主接線是由各種電器設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)電路、互感器、電抗器、計(jì)量接線等設(shè)備），按一定的順序連接而成的一個(gè)接受和分配電能的總電路。主接線是發(fā)電廠、變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠、變電站本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布

55、置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須正確處理各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。</p><p>　　3.2.1 主接線的設(shè)計(jì)原則</p><p>　　主接線應(yīng)滿足安全性、可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三項(xiàng)基本要求。</p><p>　　（1）必須保證供電的安全性</p><p>　　安全性包括設(shè)

56、備安全和人生安全，要滿足這一點(diǎn)，必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況的監(jiān)督系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。</p><p>　?。?）必須保證供電的可靠性</p><p>　　可靠性是指主接線應(yīng)滿足不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常情況下不誤動(dòng)，發(fā)生事故不據(jù)動(dòng)，能盡快地縮小停電范圍。因此主接線應(yīng)力求簡單清晰。</p><p

57、>　　（3）要具有一定的靈活性</p><p>　　用最小的切換能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活簡單迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時(shí)停電的時(shí)間最短，影響范圍最小。因此，主接線必須滿足調(diào)度靈活，操作方便的基本要求。</p><p><b>　?。?）經(jīng)濟(jì)上應(yīng)合理</b></p><p>　　即在保證以上要求的條件下，保證需要的

58、投資最小。在主接線設(shè)計(jì)時(shí)主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間，于是主接線可靠靈活必須要選用高質(zhì)量設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理，主要從投資省、占地面積少、電能損耗小等幾個(gè)方面綜合考慮。</p><p>　　總的來說，以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合具體工作的特點(diǎn)，準(zhǔn)確基礎(chǔ)資料，全面分析，以確定方案，做到既有先進(jìn)技術(shù)

59、又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。</p><p>　　3.2.2 35kV主接線方式的確定</p><p>　　本礦井距離區(qū)域變電所4km，進(jìn)線較短，礦井對(duì)于供電部門來說是一類負(fù)荷，故區(qū)域變電所應(yīng)對(duì)礦井采用有備用系統(tǒng)中的雙回路供電或與其它礦井形成環(huán)形供電電網(wǎng)。本礦規(guī)模比較大，還是采用全橋雙回路較好，即采用雙母線分段接線方式，所以，35kV進(jìn)線回路為2。這樣優(yōu)點(diǎn)是操作方便、運(yùn)行靈活、供電可靠、易于發(fā)展。缺點(diǎn)是

60、設(shè)備多、投資大、變電所占地面積廣。</p><p>　　當(dāng)采用兩臺(tái)變壓器分裂同時(shí)運(yùn)行時(shí)，變壓器的有功損耗為101.0kW，無功損耗為275.23kvar。當(dāng)采用兩臺(tái)變壓器一備一運(yùn)時(shí)，變壓器的有功損耗和無功損耗都將增大，從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā)，本礦主變壓器正常情況下采用兩臺(tái)變壓器分裂同時(shí)運(yùn)行。</p><p>　　3.2.3 6kV主接線方式的確定</p><p>　

61、　6kV主接線根據(jù)礦井為一類負(fù)荷的要求和兩臺(tái)主變壓器分裂運(yùn)行的情況下確定為單母線分段。</p><p><b>　　3.3 負(fù)荷分配</b></p><p>　　考慮一、二類負(fù)荷必須由聯(lián)于不同段母線的雙回路供電，再將下井回路和地面低壓分配于各段母線上，力求再生產(chǎn)時(shí)兩段母線上的負(fù)荷接近相等。具體分配方案見圖3-1。</p><p>　　3.4

62、 下井電纜回?cái)?shù)的確定</p><p>　　礦井井下由4臺(tái)排水泵，每臺(tái)額定功率為600kVA，需用系數(shù)，功率因數(shù)。由以上數(shù)據(jù)得主排水泵的有功、無功計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　　有功損耗：</b></p><p><b>　　kVA</b></p><p>　　無功損耗：

63、</p><p><b>　　kvar</b></p><p>　　由礦區(qū)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表2-1，井下總計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　kvar</b></p><p><b>　　kVA</

64、b></p><p>　　井下最大長時(shí)工作電流：</p><p><b>　　A</b></p><p>　　規(guī)程規(guī)定，下井電纜必須采用銅芯，而井下開關(guān)的額定電流有限，故下井電纜至少要兩根；另外，下井電纜的選擇原則還要求，當(dāng)一回電纜因故停止時(shí)，其它電纜應(yīng)能滿足井下全部計(jì)算負(fù)荷的供電，所以確定下井電纜的回?cái)?shù)由補(bǔ)充擦材料知：</p>

65、;<p><b>　　式中</b></p><p>　　，－井下主排水泵計(jì)算有功、無功負(fù)荷；</p><p>　　，－井下低壓總的計(jì)算有功、無功負(fù)荷；</p><p>　　330－指下井用銅芯電纜的最大允許負(fù)荷電流；</p><p>　　1－規(guī)程規(guī)定所需要的備用電纜。</p><p>

66、;　　故取下井電纜根數(shù)為4。</p><p><b>　　4 短路電流計(jì)算</b></p><p>　　短路點(diǎn)的設(shè)置見圖4-1，短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖見圖4-1，等值電路圖見圖4-2。</p><p>　　4.1 短路的原因</p><p>　　主要原因是電氣設(shè)備載流部分絕緣所致。其他如操作人員帶負(fù)荷拉閘或者檢修后未拆除地

67、線就送電等誤操作；鳥獸在裸露的載流部分上跨越以及風(fēng)雪等現(xiàn)象也能引起短路。</p><p>　　4.2 短路的種類</p><p>　　在三相供電系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等。第一種是對(duì)稱短路，后兩種是不對(duì)稱短路。一切不對(duì)稱短路在采用對(duì)稱分量法后，都可以歸納為對(duì)稱短路的計(jì)算。</p><p>　　4.3 短路的危害&

68、lt;/p><p>　　發(fā)生短路時(shí)，由于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因此短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備受到破壞；短路點(diǎn)的電弧可能燒壞電氣設(shè)備；短路點(diǎn)的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重影響或被迫中斷；若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)運(yùn)行破裂，引起嚴(yán)重后果。不對(duì)稱短路所造成的零序電流，會(huì)在鄰近的通訊線路內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢，干擾通訊，亦可能危及人身和設(shè)備安全。</p>

69、<p>　　4.4 短路電流計(jì)算的目的</p><p>　?。?）在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　（2）在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。</p><p>

70、　?。?）在設(shè)計(jì)戶外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件效驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。</p><p>　　（4）在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。</p><p>　　（5）接地裝置需根據(jù)短路電流進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.5 進(jìn)行短路電流計(jì)算的基本假設(shè)</p><p>　　供電系統(tǒng)短路的物理過程

71、是很復(fù)雜的，影響因素也很多。為了簡化分析和計(jì)算，采取一些合理的假設(shè)以滿足工程的需要。通常采用以下假設(shè)：</p><p>　　供電系統(tǒng)短路的物理過程是很復(fù)雜的，影響因素很多，為了簡化分析計(jì)算，采取一些合理的假設(shè)以滿足工程的需要，通常采用以下假設(shè)：</p><p>　　忽略此路的飽和與磁滯現(xiàn)象，認(rèn)為系統(tǒng)中各元件參數(shù)一定。</p><p>　?。?）略各元件的電阻。高壓電

72、網(wǎng)的各種電氣元件，其電阻一般都比電抗小的多。一般當(dāng)電阻大于電抗時(shí)才考慮。</p><p>　?。?）忽略短路點(diǎn)的過渡電阻。過渡電阻是指相與相之間短接所經(jīng)過的電阻，如被外來物體短接時(shí)，外來物體的電阻、接地短路的接地電阻、電弧短路的電弧電阻等。一般情況下，都以金屬性短路對(duì)待，只在某些繼電保護(hù)的計(jì)算中才考慮過渡電阻。</p><p>　?。?）除不對(duì)稱故障出現(xiàn)局部不對(duì)稱外，實(shí)際的電力系統(tǒng)通常都可

73、以當(dāng)作相對(duì)稱的。</p><p>　　4.6 短路電流計(jì)算的標(biāo)么值法</p><p>　　對(duì)較復(fù)雜的高壓供電系統(tǒng)，計(jì)算短路電流時(shí)采用標(biāo)么制進(jìn)行計(jì)算比較簡便。標(biāo)么制屬于相對(duì)電位制的一種，在用標(biāo)么制計(jì)算時(shí)，各電氣元件的參數(shù)都用標(biāo)么值表示。</p><p>　　在短路計(jì)算中所遇到的電氣量有功率、電壓、電流和電抗等四個(gè)量。某一電氣量的標(biāo)么值就是它的實(shí)際值（有名值）與一個(gè)預(yù)

74、先選定的同單位的基準(zhǔn)值的比值。下面我們就要標(biāo)么值法進(jìn)行短路電流的計(jì)算。</p><p>　　4.7 短路電流計(jì)算</p><p>　　本礦井主井絞車電動(dòng)機(jī)，副井絞車電動(dòng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)及東風(fēng)井風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘砍^定值（800kW及以上），且距6kV母線距離很近，計(jì)算點(diǎn)（6.3kV）短路參數(shù)時(shí)考慮附加電源，計(jì)算點(diǎn)短路參數(shù)時(shí)考慮主絞車電動(dòng)機(jī)的影響，其它短路點(diǎn)不考慮附加電源。</p>

75、<p>　　4.7.1 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值</p><p>　　選取基準(zhǔn)容量：＝100MVA</p><p>　　選取短路點(diǎn)所在母線的平均電壓為基準(zhǔn)電壓，即：</p><p>　　計(jì)算點(diǎn)，選取＝37kV，kA</p><p>　　計(jì)算點(diǎn)及其其它短路點(diǎn)時(shí)，選?。?.3kV，kA</p><p>　　37k

76、V母線最大運(yùn)行方式時(shí)系統(tǒng)阻抗＝0.6333，小運(yùn)行方式時(shí)系統(tǒng)阻抗為＝0.7027。</p><p><b>　　主變壓器：</b></p><p><b>　　電纜線路：</b></p><p><b>　　架空線路：</b></p><p>　　4.7.2 短路電流計(jì)算&l

77、t;/p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p><p>　?。?）最大運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　MVA</b></p><p><b>　　kA</b></p>

78、<p><b>　　kA</b></p><p>　?。?）最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p><p&g

79、t;　?。?）最大運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　MVA</b></p><p>　?。?）最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b

80、></p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p><p>　?。?）最大運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　MVA</b></p><p><b>　　kA</b><

81、/p><p><b>　　kA</b></p><p>　　（2）最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p>&

82、lt;p>　?。?）最大運(yùn)行方式：(下井電纜兩并行運(yùn)行)</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　MVA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p>

83、<p>　?。?）最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　以上只對(duì)短路點(diǎn)，，，進(jìn)行了計(jì)算，其它的短路點(diǎn)計(jì)算結(jié)果，列表4-1給出，不再列出詳細(xì)的計(jì)算過程。</p><p>　　4-1 短路參數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總表</p><p>　　4.8 短路電流的限制及限流電抗器的選擇&

84、lt;/p><p>　　在煤礦供電系統(tǒng)中，由于電力系統(tǒng)的容量大，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。如不加以限制，不但設(shè)備選擇困難，且也不很經(jīng)濟(jì)。故增大系統(tǒng)電抗，限制短路電流是必要的。加載電抗器的目的就是為了限制短路電流。</p><p>　　由短路計(jì)算井下短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p>　

85、　按規(guī)定6kV當(dāng)斷流容量在100MVA時(shí)，應(yīng)折半使用，僅為50MVA，>50MVA，因此需選擇限流電抗器。</p><p>　　4.8.1 電抗器的選擇</p><p>　　下面我們由井下負(fù)荷計(jì)算下井總負(fù)荷電流。井下負(fù)荷為：</p><p>　　kW kvar </p><p><b>　　則下井總負(fù)荷電流：&

86、lt;/b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　下井電纜為四根，如果其中一根發(fā)生故障，其余三根要負(fù)擔(dān)全礦井下負(fù)荷電流，此時(shí)，每根電纜通過的電流為：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　為限制井下短路電流，按規(guī)程規(guī)定則系統(tǒng)總阻抗為：</

87、p><p>　　因下井電纜為四根，分裂運(yùn)行，每兩根并聯(lián)，故應(yīng)串入的電抗為：</p><p>　　式中為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式電抗前的最大阻抗。</p><p>　　母線電壓為6kV，由以上計(jì)算的負(fù)荷電流，及一條電纜損壞時(shí)，其余三條供電的條件，可選用kV，A的水泥電抗器四臺(tái)，每臺(tái)電抗器計(jì)算如下：</p><p>　　由計(jì)算，我們可選用型號(hào)為NKL－6-

88、200-3的水泥電抗器，此電抗器百分值為＝3％</p><p>　　4.8.2 電抗器的電壓損失校驗(yàn)</p><p>　　正常工作時(shí)電抗器的電壓損失不宜大于額定電壓的5％，按下式計(jì)算如下：</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　4.8.3 短路電流的修正</p><p

89、>　　加入電抗器后，影響到下井電纜的短路電流，即影響短路點(diǎn)。</p><p><b>　　電抗器：</b></p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p><p>　?。?）最大運(yùn)行方式：(下井電纜兩并行運(yùn)行)</p><p><b>　　kA</b></p&

90、gt;<p><b>　　MVA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　?。?）最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p

91、>　　短路容量MVA<50MVA，符合要求。</p><p>　　5 變電所供電系統(tǒng)設(shè)備選擇</p><p>　　變電所電氣設(shè)備和導(dǎo)體的選擇是根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其型號(hào)和參數(shù)的，保證電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，故障時(shí)不導(dǎo)致?lián)p壞，并在技術(shù)合理的情況下注意節(jié)約。還應(yīng)根據(jù)電能需求和國內(nèi)供應(yīng)能力運(yùn)籌兼顧，條件允許時(shí)優(yōu)先選用先進(jìn)設(shè)備，并且按照環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、長時(shí)工作電流、動(dòng)穩(wěn)

92、定性能校驗(yàn)、熱穩(wěn)定性能校驗(yàn)的要求綜合考慮，合理選取電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。</p><p>　　5.1 35kV設(shè)備選擇</p><p>　　5.1.1 35kV母線選擇</p><p>　　礦井為一級(jí)負(fù)荷，對(duì)于礦井變電所的主接線，我們已經(jīng)選用全橋接線方式。本設(shè)計(jì)中兩回進(jìn)線采用分裂運(yùn)行，正常情況下每回母線只負(fù)擔(dān)全所總負(fù)荷的一半；但當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，長時(shí)最大負(fù)荷即等

93、于變壓器的額定容量。此時(shí)流過母線的負(fù)荷電流為：</p><p><b>　　A</b></p><p>　　母線選擇，一般按長時(shí)工作電流選擇，用短路條件校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。母線截面按允許截流量選擇：</p><p><b>　　A</b></p><p>　　由此，初選35kV母線型號(hào)為LGJ－95

94、，查得其額定電流為335A（400C）。由于所處環(huán)境最高溫度為480C，則其長時(shí)允許電流為：</p><p><b>　　A</b></p><p>　　考慮到動(dòng)穩(wěn)定性，母線采用平放，其允許電流值應(yīng)再較低8％，故為：</p><p><b>　　A>131.97A</b></p><p>　　

95、長時(shí)允許電流負(fù)荷要求。</p><p>　　以上計(jì)算，從截流量考慮此母線已經(jīng)滿足要求，但還需進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。下面就進(jìn)行短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　mm2<90 mm2</p><p>　　滿足熱穩(wěn)定要求，可將型號(hào)為LGJ－95的鋼芯鋁絞線作為35千伏屋外配電裝置的母線。</p><p>　　35kV室外母線瓷瓶選用懸式絕緣子，

96、組成絕緣串，作為母線絕緣瓷瓶，每組絕緣子常為4個(gè)。</p><p>　　35kV架空線的選擇和母線的選擇校驗(yàn)一樣，不再詳述，35kV架空線選用LGJ-95鋼芯鋁絞線。</p><p>　　5.1.2 高壓斷路器的選擇</p><p>　　變電所35kV配電裝置采用室外布置，因此，選用多油斷路器。按最嚴(yán)重的情況考慮，若一臺(tái)變壓器故障，則另一臺(tái)變壓器承擔(dān)全部負(fù)荷。多油

97、斷路器選用DW8-35型多油斷路器，選用與此配套的CD11-X型直流電磁操作機(jī)構(gòu)，共需要選五臺(tái)。校驗(yàn)結(jié)果見表5-1。</p><p>　　5.1.3 35kV隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　（1）35kV進(jìn)線隔離開關(guān)選擇</p><p>　　為了便于檢修時(shí)接地，35kV進(jìn)線隔離開關(guān)應(yīng)選用帶刀閘的，擬選用隔離開關(guān)型號(hào)為GW5-35GD/1000，共需選用兩臺(tái)。校

98、驗(yàn)結(jié)果見表5-1。</p><p>　?。?）母線橋和35kV出線隔離開關(guān)選擇</p><p>　　擬選用GW5-35G/1000型隔離開關(guān)，共需選用8臺(tái)。其校驗(yàn)和35kV進(jìn)行隔離開關(guān)的校驗(yàn)一樣，具體校驗(yàn)結(jié)果見表5-1。</p><p>　　以上選用的10臺(tái)隔離開關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)均為CS-G。</p><p>　　5.1.4 電壓互感器的選擇&l

99、t;/p><p>　　本礦區(qū)變電所為終端變電所，選JDX6-35型戶外單相三線圈油浸式全封閉結(jié)構(gòu)電壓互感器兩臺(tái)，用于電壓、電能測量及繼電保護(hù)之用，分別裝于35kV母線的兩段上。</p><p>　　5.1.5 電流互感器的選擇</p><p>　　35kV變電所進(jìn)線處的電流互感器是供電流、電能測量及繼電保護(hù)用的，故選用LB6－35型油紙絕緣、全密封的電流互感器。最高工

100、作電壓40.5kV，額定二次電流為5A。</p><p>　　靠近變壓器處的電流互感器是裝在DW13-35型多油斷路器電容式套管中的，可供變壓器保護(hù)裝置用，故選用LRD－35型，額定電流300A，裝入式電流互感器。</p><p>　　其它選用LR－35型，額定電流為300A，裝入式電流互感器。</p><p>　　表5-1 高壓斷路器、隔離開關(guān)校驗(yàn)結(jié)果表<

101、/p><p>　　5.1.6 所用變壓器選擇</p><p>　　選用S9-50/35型變壓器兩臺(tái)。技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　空載損耗 負(fù)載損耗 空載電流</p><p><b>　　阻抗電壓</b></p><p>　　5.1.7 高壓熔斷器的選擇</p><p

102、>　　保護(hù)35kV所用變壓器選用RW10－35/2型高壓熔斷器，額定電流為2A，最大三相斷流容量為600MVA。需選用兩臺(tái)。</p><p>　　保護(hù)電壓互感器的熔斷器選用RW10-35/0.5型戶外限流熔斷器兩臺(tái)。此熔斷器額定電流為0.5A，三相斷流容量2000MVA。</p><p>　　5.1.8 35kV避雷針選擇</p><p>　　礦用變電所避雷

103、針一般選用FZ-35型，選用兩組分放在35kV兩段母線上，配用放電記錄儀JS-4型兩臺(tái)。</p><p>　　5.2 6kV電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　5.2.1 高壓開關(guān)柜的選擇</p><p>　　根據(jù)本礦變電所主接線系統(tǒng)，地面6kV配電裝置選KGN－10型高壓開關(guān)柜35面。大致分為下面幾個(gè)類型：進(jìn)線柜、電壓互感器和避雷器柜、電容器柜、聯(lián)絡(luò)柜和其它出

104、線柜、備用柜等。</p><p><b>　?。?）進(jìn)線柜</b></p><p>　　因是總開關(guān)，負(fù)荷電流較大（），同時(shí)還要測三相電流，所以選用KGN－10－08作為進(jìn)線柜。其額定電壓為1000A。柜中斷路器、隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)結(jié)果見表5-1。</p><p>　?。?）電壓互感器和避雷器柜</p><p>　　選用K

105、GN-10-52型綜合柜，因流過它的電流較小，并且不需要測電流，所以，只需要一個(gè)隔離開關(guān)就行了。</p><p><b>　?。?）變壓器柜</b></p><p>　　因?yàn)樽儔浩魅萘繛?50－1000kVA，同時(shí)考慮互換性，故應(yīng)選用帶油斷路器的開關(guān)柜，同時(shí)還要了解變壓器電能的消耗和滿足繼電保護(hù)的要求，需要兩只電流互感器。所以選用KGN-10-03型高壓開關(guān)柜。<

106、;/p><p><b>　　（4）電容器柜</b></p><p>　　因電容器總?cè)萘繛?700kvar（大于400kvar），用斷路器控制。同時(shí)還要測三相電流，應(yīng)裝兩個(gè)電流互感器，所以選用KGN-10－03作為電容器柜。額定電流為630A。03柜中斷路器、隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)結(jié)果與進(jìn)線柜一樣，詳見表5-1。</p><p><b>　?。?/p>

107、5）聯(lián)絡(luò)柜</b></p><p>　　本變電所容量比較大，采用油開關(guān)聯(lián)絡(luò)，并由KGN-10-22和KGN-10-57兩個(gè)柜組成，其額定電流為1000A。柜中斷路器、隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)同進(jìn)線柜，詳見表5-1。</p><p><b>　?。?）其它出線柜</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為了避免開關(guān)柜型號(hào)過多，并且有一定的互換性，

108、所以其他柜均選用KGN-10-07型高壓開關(guān)柜。為了滿足保護(hù)與測量的要求，都裝有兩個(gè)電流互感器。其額定電流為630A，斷路器的兩端均裝有隔離開關(guān)，以保證在雙電源回路中檢修的安全。柜中斷路器、隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)結(jié)果與進(jìn)行柜校驗(yàn)一樣，詳見表5-1。</p><p>　?。?）高壓開關(guān)柜選型匯總</p><p>　　由負(fù)荷的性質(zhì)，大小選用高壓開關(guān)柜的型號(hào)如下表5-2所示。</p>

109、<p>　　表5-2 高壓開關(guān)柜選擇匯總表</p><p>　　合計(jì)26個(gè)柜，取25％的備用柜，共需要33個(gè)柜，備用7個(gè)柜。</p><p>　　5.2.2 6kV母線選擇</p><p>　　（1）按正常持續(xù)電流選擇，考慮最大持續(xù)電流，計(jì)算得：</p><p><b>　　A</b></p>

110、<p>　　擬選定鋁母線LMY－808，平放在400C最大允許截流量為1260A。</p><p>　　由于環(huán)境溫度最高為480C，則其長時(shí)允許電流為：</p><p><b>　　A</b></p><p>　　考慮到動(dòng)穩(wěn)定性，母線采用平放，其允許電流值應(yīng)再較低8％，故為：</p><p><b>

111、;　　A>770A</b></p><p>　　長時(shí)允許電流負(fù)荷要求。</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</b></p><p>　　下面就進(jìn)行短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　mm2<640mm2</p><p><b>　　熱穩(wěn)定性符合要求。

112、</b></p><p><b>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)</b></p><p>　　已知L＝121.8cm，a＝25cm。由于采用中間進(jìn)線，故并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，母線所受的電動(dòng)力最大，其數(shù)值為：</p><p><b>　　N</b></p><p>　　母線最大計(jì)算應(yīng)力為：</p>

113、;<p><b>　　母線的計(jì)算應(yīng)力為：</b></p><p>　　因?yàn)?，動(dòng)穩(wěn)定性符合要求。</p><p>　　6kV母線選用LMY-808型，符合要求。</p><p>　　5.2.3 母線支柱絕緣子的選擇</p><p>　　由于母線為單一矩形母線，且面積不大，故選用ZNA－6MM型戶內(nèi)式支柱絕

114、緣子，其額定電壓為6kV，破壞力為3679N，故最大允許抗彎力：</p><p>　　因?yàn)槭菃我荒妇€平放，其換算系數(shù)為，故</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定符合條件。</b></p><p>　　5.2.4 穿墻套管的選擇</p><p>　　選用戶外式鋁導(dǎo)線的穿墻絕緣子，型號(hào)為CWLB-10/1000 ，套管長度為

115、0.6m，最大破壞力為7358N，5s的熱穩(wěn)定電流為20kA。由于環(huán)境最高溫度為480C，其長時(shí)允許電流為：</p><p>　　長時(shí)允許電流符合條件。</p><p><b>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　已知L＝105cm，a＝25cm</p><p><b>　　則其電動(dòng)力為：<

116、/b></p><p>　　則動(dòng)穩(wěn)定性符合要求。</p><p><b>　　（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　假想時(shí)間為s，其熱穩(wěn)定電流為：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　則熱穩(wěn)定符合條件。</b&g

117、t;</p><p>　　5.2.5 6kV供電導(dǎo)線的選擇</p><p>　　對(duì)于高壓電纜的選擇一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選，按長時(shí)允許電流的最小熱穩(wěn)定截面進(jìn)行校驗(yàn)。在此選用油浸紙絕緣鋁包鎧裝帶裝電纜。</p><p>　　具體選擇見下表5-3。</p><p>　　現(xiàn)面以主井絞車為例，進(jìn)行選擇校驗(yàn)。</p><p>　　

118、主井提升（雙回路）則：</p><p><b>　　A</b></p><p><b>　　mm2</b></p><p>　　選用導(dǎo)線型號(hào)為ZLQD5-6-370。</p><p>　　校驗(yàn)：其長時(shí)允許電流為145A>73.4A 滿足要求。</p><p><

119、b>　　熱穩(wěn)定性</b></p><p><b>　　mm2<70mm2</b></p><p><b>　　校驗(yàn)符合條件。</b></p><p>　　5.2.6 6kV架空線的選擇</p><p>　　6kV架空線一般選用鋁絞線。導(dǎo)線截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選，按長時(shí)允許電流

120、進(jìn)行校驗(yàn)，并校驗(yàn)其電壓損失是否符合要求。這里我們選用LJ-16型導(dǎo)線作為6kV架空線。</p><p>　　5.3 下井電纜的選擇</p><p>　　下井電纜為4根，由于受工作環(huán)境與條件的限制，必須用耐拉的電纜，本設(shè)計(jì)中選用粗鋼絲鎧裝鉛包鋼芯電纜。</p><p>　　5.3.1 下井電纜選擇計(jì)算</p><p><b>　　

121、負(fù)荷電流為： A</b></p><p><b>　　則 mm2</b></p><p>　　選ZQD5-6-370型號(hào)電纜。</p><p>　　5.3.2 允許電壓損失校驗(yàn)</p><p><b>　　允許電壓損失為：V</b></p><p>&

122、lt;b>　　實(shí)際電壓損失為：V</b></p><p><b>　　因?yàn)?，符合條件。</b></p><p>　　5.3.3 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</p><p><b>　　mm2<70mm2</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定符合條件。</b>&

123、lt;/p><p>　　下井電纜選用ZQD5-6-370型號(hào)電纜。</p><p><b>　　6 變電所布置</b></p><p>　　6.1 總的布置原則</p><p>　　高壓配電裝置的設(shè)計(jì)必須認(rèn)真貫徹國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，遵循上級(jí)頒發(fā)的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)規(guī)定，并根據(jù)電力系統(tǒng)條件、自然環(huán)境特點(diǎn)和運(yùn)行、檢修、施工方

124、面的要求，合理制定布置方案和選用設(shè)備，積極慎重地采用新布置、新設(shè)備、新材料、新結(jié)構(gòu)，使配電裝置設(shè)計(jì)不斷創(chuàng)新，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便。具體應(yīng)遵循節(jié)約用地、運(yùn)行安全和操作巡視方便、便于檢修和安裝、節(jié)約用材、降低造價(jià)等原則。</p><p>　　6.2 配電裝置布置</p><p>　　6.2.1 35KV配電裝置</p><p>　　35kV配電裝

125、置采用屋外布置形式，其優(yōu)點(diǎn)是接線系統(tǒng)清晰，誤操作機(jī)會(huì)少，基建費(fèi)用低，易于改擴(kuò)建；其缺點(diǎn)是占地面積較大。</p><p>　　6.2.2 6kV配電裝置</p><p>　　6kV配電裝均為屋內(nèi)布置。設(shè)有6kV配電室、電抗器室、控制值班室、電容器室、低壓配電室以及檢修室和工具室。當(dāng)出線不帶電抗器時(shí)，一般采用成套開關(guān)柜單層布置；當(dāng)出線帶電抗器時(shí)，一般采用三層或兩層裝配式布置。 </p&

126、gt;<p>　　6.3 變電所布置平面圖</p><p>　　變電所總占地面積計(jì)劃為1500m2，不會(huì)超過2000m2。變電所室內(nèi)外布置平面圖見圖6-1。變電所斷面布置圖見圖6-2。</p><p>　　圖6.1 平面布置圖</p><p>　　圖6.2 斷面布置圖</p><p>　　7 變電所繼電保護(hù)擬定</p

127、><p>　　繼電保護(hù)是保證安全供電和保證電能質(zhì)量的重要部分。保護(hù)裝置設(shè)置適當(dāng)，能減少停電事故，限制停電范圍，縮短停電時(shí)間；設(shè)置不當(dāng)，有可能增加停電事故，影響供電質(zhì)量。為此本設(shè)計(jì)的保護(hù)系統(tǒng)根據(jù)迅速、靈敏和可靠性進(jìn)行了綜合考慮。</p><p>　　7.1 變電所繼電保護(hù)配置情況</p><p>　　以下對(duì)礦區(qū)變電所繼電保護(hù)裝置情況做一下總體的介紹。</p>

128、<p>　?。?）變電所進(jìn)線側(cè)斷路器設(shè)定時(shí)限過流保護(hù)；</p><p>　?。?）主變壓器設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等5種保護(hù)；</p><p>　?。?）6kV母聯(lián)保護(hù)由變壓器的后備保護(hù)來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù)，作為配出線過流保護(hù)的后備，采用電流速斷為配出線電流速斷保護(hù)的后備；</p><p>　?。?）6kV出線，對(duì)于井

129、下、變電所附近的低壓變壓器以及較長的線路設(shè)置速斷保護(hù)和過流保護(hù)，過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1s；對(duì)出線較短的線路和電容器一般只設(shè)無時(shí)限的過流保護(hù)。</p><p>　?。?）電容器的繼電保護(hù)，對(duì)電容器組和斷路器之間連接線的短路，裝設(shè)瞬時(shí)速斷和定時(shí)限過流保護(hù)；內(nèi)部故障采用熔斷器保護(hù)，另外還有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù)。</p><p>　　7.2 35KV進(jìn)線保護(hù)</p><p&

130、gt;　　35KV進(jìn)線設(shè)置限時(shí)速斷和過流保護(hù)。</p><p>　　7.2.1 限時(shí)速斷保護(hù)的整定計(jì)算</p><p><b>　?。?）動(dòng)作電流</b></p><p>　　由第三章的表3-1可知,6KV母線上的最大三相短路電流為4.86kA,則一次動(dòng)作電流 </p><p>　　=1.24.86=0.993 KA&