煤礦供電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　礦業(yè)工程學(xué)院</b></p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目： 某C煤礦采區(qū)供電設(shè)計(jì) </p><p>　　專業(yè)： 采礦工程 </p><p>　　作者： 袁龍龍

2、 </p><p>　　指導(dǎo)老師： 曹金燕 </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)了煤礦地面35kV變電系統(tǒng)。用需用系數(shù)法進(jìn)行全礦負(fù)荷計(jì)算，再進(jìn)行無功率補(bǔ)償，根據(jù)補(bǔ)償后的負(fù)荷結(jié)果確定出該站主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了短路電流計(jì)算，選擇了電纜型

3、號(hào)及長(zhǎng)度，制定了礦井變電所的主結(jié)線方式、運(yùn)行方式、繼電保護(hù)、防雷與接地保護(hù)方案。選擇了斷路器、隔離開關(guān)、繼電器、變壓器等電氣設(shè)備，繪制了供電系統(tǒng)圖。</p><p>　　對(duì)礦山企業(yè)進(jìn)行可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、合理的供電，對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益及保證安全生產(chǎn)方面都十分重要。</p><p>　　關(guān)鍵字：負(fù)荷計(jì)算; 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)；變電站;運(yùn)行方式；經(jīng)濟(jì)；安全</p><p><b&

4、gt;　　Abstract</b></p><p>　　The design of the coal mine ground 35kV substation design. According to the results of load calculation, the main transformer of the substation is determined by the load stat

5、istics of 35KV substation.. The short-circuit current for power supply system is calculated, and the main knot line mode, operation mode and relay protection scheme of the substation are formulated.. Select the circuit b

6、reaker, isolated switch, relay, transformer and other electrical equipment.</p><p>　　It is very important for the mine enterprise to carry on the reliable, safe, economical and reasonable power supply, which

7、 is very important to improve the economic benefit and guarantee the safety..</p><p>　　Keywords: load calculation; load statistics; substation; operation mode; economy; safety.</p><p><b>　

8、　目 錄</b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　前言1</b></p><p><b>　　1.概論2</b></p><p>　　1.1供電設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.2 井上供電

9、設(shè)計(jì)一般步驟2</p><p>　　1.3供電設(shè)計(jì)的基本要求3</p><p>　　2.全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)4</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的4</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算方法4</p><p>　　2.3 負(fù)荷計(jì)算過程5</p><p>　　2.4 全礦井上下合計(jì)1

10、1</p><p>　　2.5 無功補(bǔ)償計(jì)算及電容器柜選擇11</p><p>　　3.主變壓器的選擇13</p><p>　　3.1 變壓器的選取原則13</p><p>　　3.2 變壓器選擇計(jì)算13</p><p>　　3.3 變壓器損耗計(jì)算14</p><p>　　3.4 變壓

11、器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行23</p><p>　　4.井上供電系統(tǒng)的接線方案20</p><p>　　4.1 井上供電系統(tǒng)的擬定原則21</p><p>　　4.2 井上供電系統(tǒng)圖22</p><p>　　5.短路電流計(jì)算23</p><p>　　5.1 短路電流計(jì)算的目的23</p><p>　

12、　5.2 短路電流計(jì)算中應(yīng)計(jì)算的數(shù)值23</p><p>　　5.3 三相短路電流計(jì)算的步驟23</p><p>　　5.4 短路電流計(jì)算過程23</p><p>　　6.10kv供電線路的選擇29</p><p>　　6.1 電纜選擇原則29</p><p>　　6.2 電纜長(zhǎng)度的確定29</p&g

13、t;<p>　　6.3 電纜型號(hào)的確定29</p><p>　　7.35kv供電線路選擇34</p><p>　　7.1 供電線路選擇原則34</p><p>　　7.2 選擇步驟36</p><p>　　8.電氣設(shè)備的選擇36</p><p>　　8.1 電氣設(shè)備的選擇原則36</p&

14、gt;<p>　　8.2 5v開關(guān)柜的選擇36</p><p>　　8.3 斷路器的選擇37</p><p>　　8.4 電流互感器的選擇38</p><p>　　8.5 10kv開關(guān)柜的選擇38</p><p>　　8.6 斷路器的校驗(yàn)38</p><p>　　8.7 電流互感器的校驗(yàn)39&

15、lt;/p><p>　　9.繼電保護(hù)設(shè)定40</p><p>　　9.1.斷路器上保護(hù)的設(shè)置與配合40</p><p>　　9.2 各10KV低壓饋出線斷路器的設(shè)置與配合40</p><p>　　9.3 10KV聯(lián)絡(luò)開關(guān)的保護(hù)設(shè)置與配合。40</p><p>　　9.4 變壓器的保護(hù)設(shè)置40</p>

16、<p>　　9.5 變壓器的氣體保護(hù)40</p><p>　　9.6 變壓器的差動(dòng)保護(hù)40</p><p>　　9.7 變壓器過負(fù)荷保護(hù)40</p><p>　　9.8 變壓器的過流保護(hù)42</p><p>　　10.變電所的防雷與接地43</p><p>　　10.1變配電所的防雷設(shè)計(jì)43&l

17、t;/p><p>　　10.2變電所的防雷措施44</p><p>　　10.3接地裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算45</p><p>　　10.3.1保護(hù)接地方案設(shè)計(jì)45</p><p>　　10.3.2保護(hù)接地裝置計(jì)算45</p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)47</b></p><

18、;p><b>　　致謝語46</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)47</b></p><p><b>　　文獻(xiàn)翻譯50</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　由于煤礦生產(chǎn)條件的特殊性，對(duì)供電系統(tǒng)有特殊的

19、要求，尤其是煤礦地面供電系統(tǒng)作為整個(gè)煤礦供電開端，對(duì)整個(gè)煤礦供電的安全，可靠，經(jīng)濟(jì)具有舉足輕重的作用。</p><p>　　本論文根據(jù)煤礦變電所的設(shè)計(jì)原則，對(duì)某C礦井地面35KV變電所設(shè)計(jì)展開了全面的設(shè)計(jì)與研究。</p><p>　　首先根據(jù)需要系數(shù)法進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算，并進(jìn)行無功補(bǔ)償，選定變壓器。根據(jù)變電所主接線的設(shè)計(jì)原則，對(duì)變電所的主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)，高壓35kV采用全橋接法,10kV母線采用

20、單母分段接線形式。采用標(biāo)幺值法進(jìn)行了短路電流計(jì)算。按安裝地點(diǎn)、運(yùn)行環(huán)境和使用要求對(duì)電氣設(shè)備的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行選擇，并對(duì)它們進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。為了在供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)地、迅速地、有選擇地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以免事故的擴(kuò)大，在論文中對(duì)變電所繼電保護(hù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。防雷保護(hù)是變電所保護(hù)中不可缺少的一項(xiàng)保護(hù)措施，本文采用了在線路上安裝閥型避雷器對(duì)其進(jìn)行防雷保護(hù)，并在變電所四周裝設(shè)避雷針.</p><p>&

21、lt;b>　　1、概論</b></p><p>　　煤礦的供電系統(tǒng)有著很高的要求，這些要求是： 1、供電可靠 所謂供電可靠，就是要求供電不間斷。一旦煤礦供電中斷，將會(huì)給煤礦人身及財(cái)產(chǎn)安全帶來嚴(yán)重威脅?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：礦井應(yīng)有兩回路來自不同變電所的電源線路，當(dāng)任一回路發(fā)生故障停止供電時(shí)，另一回路應(yīng)能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。 2、供電安全 井下供電容易導(dǎo)致觸電或由電火花引起的瓦斯煤塵爆炸等

22、事故，所以，必須采取一系列技術(shù)措施，制定嚴(yán)格的管理制度，保證安全供電。 3、供電質(zhì)量良好 對(duì)煤礦供電，不但要求電能數(shù)量滿足生產(chǎn)需要，而且要求供電電能質(zhì)量良好：即頻率波動(dòng)范圍不得超過額定頻率的±0.5赫茲，電壓波動(dòng)范圍不得超過額定電壓的±5%。 4、供電經(jīng)濟(jì) 煤礦供電設(shè)備耗電量很大，如果供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，電器設(shè)備使用不當(dāng)，會(huì)造成功率因數(shù)降低，線路損耗加大，使生產(chǎn)成本上升。因此，保證煤礦供電的經(jīng)濟(jì)性意義重大。</

23、p><p><b>　　1.1供電設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　為一個(gè)企業(yè)或用電戶電，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量的變壓器等問題，這就需要進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)合計(jì)算，為正確地選擇變壓器容量與無功補(bǔ)償裝置、選擇電氣設(shè)備與導(dǎo)線等提供技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的目的是為了解用電情況，合理選擇供配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件，如導(dǎo)線

24、、電纜、變壓器等。負(fù)荷計(jì)算過小，則依此選用的設(shè)備和載流部分有過熱的危險(xiǎn)，輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。為此，正確的負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。</p><p>　　1.2 井上供電設(shè)計(jì)一般步驟</p><p><b>　　負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算</b></p&g

25、t;<p><b>　　無功功率計(jì)算及補(bǔ)償</b></p><p>　　全礦變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇</p><p>　　全礦變電所主接線設(shè)計(jì)</p><p><b>　　高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　全礦供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算</p>&

26、lt;p>　　變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇</p><p><b>　　電路保護(hù)</b></p><p>　　1.3供電設(shè)計(jì)的基本要求</p><p><b>　　1.供電安全</b></p><p>　　供電安全具有兩個(gè)方面的意義，即防止人身觸電和防止由于電氣設(shè)備的損壞和故障引起的電氣火災(zāi)及瓦斯

27、、煤塵爆炸事故。</p><p>　　煤礦井下空間狹小、潮濕陰暗，井下電氣設(shè)備的受潮和機(jī)械損傷容易發(fā)生人身觸電事故；供電線路和用電設(shè)備的損傷和故障產(chǎn)生的電氣火花，會(huì)造成火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸事故。因此，為了避免事故的發(fā)生，在煤礦供電工作中，應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定，采取防爆、防觸電、過負(fù)荷及過流保護(hù)等一系列技術(shù)措施和管理制度，消除各種不安全因素，確保供電的安全。</p><p><b>　　

28、2.保證供電質(zhì)量</b></p><p>　　衡量供電質(zhì)量高低的技術(shù)指標(biāo)是頻率的穩(wěn)定性和電壓的偏移。交流電的頻率對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的性能有著直接的影響，頻率的變動(dòng)會(huì)影響交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。按照《電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)》規(guī)定，對(duì)于額定頻率為50Hz的工業(yè)用交流電，其頻率相對(duì)于額定值的偏差不允許超過±0.2-±0.5Hz，即為額定頻率的±0.4-±1％。</p>

29、<p>　　電壓偏移是衡量供電質(zhì)量的又一重要指標(biāo)。所謂電壓偏移，是指用電設(shè)備在運(yùn)行中，實(shí)際的端電壓與其額定電壓的偏差。用電設(shè)備對(duì)—定范圍內(nèi)的電壓偏移具行適應(yīng)能力，但隨著電壓偏移的增大，用電設(shè)備的性能將會(huì)惡化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備的損壞。</p><p><b>　　3.技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理</b></p><p>　　技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理是指在滿足上述三項(xiàng)要求的前提下，使供電

30、系統(tǒng)的投資和運(yùn)行達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。</p><p>　　此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。</p><p><b>　　2、全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</b></p><p>　　2.1 負(fù)

31、荷計(jì)算的目的</p><p>　　為一個(gè)企業(yè)或用電戶電，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量的變壓器等問題，這就需要進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)合計(jì)算，為正確地選擇變壓器容量與無功補(bǔ)償裝置、選擇電氣設(shè)備與導(dǎo)線、以及繼電器保護(hù)的整定等提供技術(shù)參數(shù)。</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的目的是為了解用電情況，合理選擇供配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件，如導(dǎo)線、電纜、變壓器等。負(fù)荷計(jì)算過小，則依此選用的設(shè)備和載流部分

32、有過熱的危險(xiǎn)，輕者使線路和配電設(shè)備壽命降低，重者影響供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。為此，正確的負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算方法</p><p>　　供電設(shè)計(jì)常用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二項(xiàng)系數(shù)法、利用系數(shù)法、和單位產(chǎn)品電耗法等。需用系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)便，對(duì)任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適

33、用，且計(jì)算結(jié)果基本上符合實(shí)際。公式簡(jiǎn)單，計(jì)算方便只用一個(gè)原始公式就可以表征普遍的計(jì)算方法。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，步驟如下：</p><p>　　用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定</p><p>　　用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同需要系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一組用電設(shè)備。在一個(gè)車間中可根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，在分別計(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)

34、算負(fù)荷。其計(jì)算公式為：</p><p>　　，kW </p><p>　　, kvar </p><p><b>　　，kVA </b></p><p>　　式中、、——該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率計(jì)算負(fù)荷；</p>

35、<p>　　——該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量，kW；</p><p>　　——功率因數(shù)角的正切值；</p><p>　　——需要系數(shù)，由表查得。</p><p>　　2、多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配

36、電干線或車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。具體計(jì)算如下：</p><p>　　、 </p><p>　　式中、、——為配電干線式變電站低壓母線的有功、無功、視在計(jì)算負(fù)荷；</p><p><b>　　——同時(shí)系數(shù)；</b></p><p>　　m——該配電干線或變電站低

37、壓母線上所接用電設(shè)備組總數(shù)；</p><p>　　——分別對(duì)應(yīng)于某一用電設(shè)備組的需要系數(shù)、功率因數(shù)角正切值、總設(shè)備容量</p><p>　　2.3 負(fù)荷計(jì)算過程</p><p>　　1 各用電設(shè)備組負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　?。?）對(duì)主提升機(jī)</b></p><p>　　=0.82，=0

38、.85，=0.62 P=638KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA；</p><p>　?。?）對(duì)材料斜井絞車</p><p>　　=0.75，=0.80，=0.7 P=400KW</p><

39、p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA；</p><p>　?。?）主斜井皮帶輔助設(shè)備</p><p>　　=0.70，=0.70，=1.02 P=31KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p>&l

40、t;p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA；</p><p>　?。?）材料斜井絞車房</p><p>　　=0.7，=0.7，=1.02 P=56KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p

41、>　　視在功率 kVA；</p><p>　　表2—1 主斜井負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　（1）對(duì)回風(fēng)斜井主風(fēng)機(jī)</p><p>　　=0.93，=0.85，=0.62 P=950KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p>&l

42、t;p>　　視在功率 kVA；</p><p>　?。?）對(duì)皇后風(fēng)井主風(fēng)機(jī)</p><p>　　=0.93，=0.85，=0.62 P=4、1500KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA；

43、 </p><p>　　（3）對(duì)程莊風(fēng)井壓風(fēng)機(jī)</p><p>　　=0.75，=0.85，=0.62 P=280KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA； </p><p>　?。?）皇后風(fēng)

44、井壓風(fēng)機(jī)</p><p>　　=0.75，=0.85，=0.62 P=280KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA；</p><p>　　表2—2 風(fēng)機(jī)配電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　?。?

45、）副井井口及平車場(chǎng)</p><p>　　=0.7，=0.7，=1.02 P=60KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA</p><p>　?。?）主井地面生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　=0.7，

46、=0.7，=1.02 P=128KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA</p><p><b>　?。?）鍋爐房</b></p><p>　　=0.7，=0.75，=0.88 P=342KW&

47、lt;/p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA</p><p>　?。?）熱風(fēng)爐及空氣加熱設(shè)備</p><p>　　=0.75，=0.75，=0.88 P=148KW</p><p>　　則;有功功率 kW

48、；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 .3kVA</p><p><b>　?。?）機(jī)電修理車間</b></p><p>　　=0.3，=0.65，=1.17 P=216KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><

49、p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA</p><p><b>　　（6）漁場(chǎng)取水泵房</b></p><p>　　=0.8，=0.85，=0.62 P=138KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；

50、</p><p>　　視在功率 kVA</p><p>　　表2—3 車間配電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　?。?）皇后風(fēng)井生活泵房</p><p>　　=0.8，=0.8，=0.75 P=3KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；&

51、lt;/p><p>　　視在功率 kVA</p><p>　?。?）生活污水處理設(shè)備</p><p>　　=0.7，=0.75，=0.88 P=19.7KW</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA &

52、lt;/p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p><p>　　視在功率 kVA</p><p>　　表2—4 皇后風(fēng)井功率負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p>　　2.4 全礦井上下合計(jì)</p><p><b>　　取系數(shù)K=O.9</b

53、></p><p>　　無補(bǔ)償時(shí)功率因數(shù)為：</p><p>　　2.5無功補(bǔ)償計(jì)算及電容器柜選擇</p><p><b>　　(1)無功補(bǔ)償計(jì)算</b></p><p>　　當(dāng)采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后，功率因數(shù)仍不能達(dá)到供用電規(guī)則所要求的數(shù)值時(shí)，就需要增設(shè)人工補(bǔ)償裝置。在工礦企業(yè)用戶中，人工補(bǔ)償廣泛采

54、用靜電電容器作為無功補(bǔ)償電源。</p><p>　　用電力電容器來提高功率因數(shù)時(shí)，其電力電容器的補(bǔ)償容量用下式計(jì)算：</p><p>　　式中——平均負(fù)荷系數(shù)，</p><p>　　——補(bǔ)償前功率因數(shù)角的正切值；</p><p>　　——補(bǔ)償后要達(dá)到的功率因數(shù)角的正切值；</p><p>　　本設(shè)計(jì)要求功率因數(shù)達(dá)到0.

55、9及以上。假設(shè)補(bǔ)償后10kV側(cè)功率因數(shù)，，取0.82，則所需補(bǔ)償容量由公式計(jì)算得：</p><p><b>　　kvar</b></p><p>　　(2)電容器柜的選擇及實(shí)際補(bǔ)償容量計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用高壓集中補(bǔ)償方式。因礦井地面變電所10kV母線為單母分段接線，故所選電容器柜應(yīng)分別安裝在兩段母線上，即電容器柜數(shù)應(yīng)取偶數(shù)?，F(xiàn)選

56、用GJZK-1-03型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量360kvar，據(jù)此可計(jì)算出電容器柜的數(shù)量為：</p><p><b>　　取偶數(shù) N=10</b></p><p>　　則 實(shí)際補(bǔ)償容量為： kvar</p><p>　　折算為計(jì)算容量為： kvar</p><p>　　補(bǔ)償后10kV母線側(cè)總計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)校驗(yàn)&

57、lt;/p><p>　　功率補(bǔ)償后10kV側(cè)</p><p>　　有功功率 kW</p><p><b>　　無功功率 </b></p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)得</b></p><p>　　大于0.9 滿足要求。</p><p&g

58、t;　　補(bǔ)償后的無功功率 因此kva</p><p><b>　　3、主變壓器的選擇</b></p><p>　　3.1 變壓器的選取原則</p><p>　　變電所的容量是有其裝設(shè)的主變壓器容量所決定的。從供電的可靠性出發(fā)，變壓器臺(tái)數(shù)是越多越好。但變壓器臺(tái)數(shù)增加，開關(guān)電器等設(shè)備以及變電所的建設(shè)投資都要增大。所以，變壓器臺(tái)數(shù)與容量的確定，應(yīng)全面

59、考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理選擇。</p><p>　　當(dāng)企業(yè)絕大多數(shù)負(fù)荷屬三級(jí)負(fù)荷，其少量負(fù)荷或由鄰近企業(yè)取得備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)變壓器。如企業(yè)的一、二級(jí)負(fù)荷較多，必須裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。兩臺(tái)互為備用，并且當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)能承擔(dān)全部一、二及負(fù)荷。特殊情況下可裝設(shè)兩臺(tái)以上變壓器。例如分期建設(shè)大型企業(yè)，其變電站個(gè)數(shù)及變壓器臺(tái)數(shù)均可分期投建，從而臺(tái)數(shù)可能加多。</p><p>　　3.2 變壓

60、器選擇計(jì)算</p><p><b>　　1、用電負(fù)荷分析</b></p><p>　　一級(jí)負(fù)荷：包括副提升機(jī)、主扇風(fēng)機(jī)、井下主排水泵各項(xiàng)，其總負(fù)荷為2184kW，占全礦總負(fù)荷的33.6%。</p><p>　　二級(jí)負(fù)荷：包括主提升機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、選煤廠、地面低壓（生產(chǎn)負(fù)荷占75%）、一采區(qū)、二采區(qū)、井底車場(chǎng)各項(xiàng)，其總負(fù)荷為3171.5kW，占全礦總

61、負(fù)荷的48.8%.</p><p>　　三級(jí)負(fù)荷：包括礦綜合廠、機(jī)修廠、地面低壓負(fù)荷的15%、工人村、支農(nóng)各項(xiàng)，其總負(fù)荷為1142.5kW，占全礦總負(fù)荷的17.6%。</p><p>　　2、根據(jù)礦井主變壓器的選擇條件，一般選兩臺(tái)，當(dāng)一臺(tái)故障停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)必須保證一、二級(jí)負(fù)荷的用電。在上述分析中一、二級(jí)負(fù)荷占全礦總負(fù)荷的82.4%，當(dāng)兩臺(tái)變壓器中一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)必須保證82.4%的正

62、常供電，再考慮將來的發(fā)展情況，礦井不斷延伸，負(fù)荷不斷增加，故選用兩臺(tái)S7-12500-/35型銅線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，其技術(shù)參數(shù)如表所示：</p><p>　　表3—1 主變壓器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式，備用方式為暗備用。</p><p>　　3.3 變壓器損耗計(jì)算</p><p>　　計(jì)算主變壓器各項(xiàng)

63、損耗</p><p><b>　　空載無功損耗：</b></p><p><b>　　則 有功損耗：</b></p><p><b>　　kW；</b></p><p><b>　　無功損耗：</b></p><p><b&g

64、t;　　kvar；</b></p><p><b>　　總的有功計(jì)算符合</b></p><p><b>　　總的無功計(jì)算符合</b></p><p>　　數(shù)據(jù)代入cosΦ=P/S</p><p>　　得到功率因數(shù)cos=0.93 大于0.9 </p><p>

65、;　　所以所選擇的主變壓器符合設(shè)計(jì)要求</p><p>　　3.4 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析方法</p><p>　　1.無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念</p><p>　　電力系統(tǒng)的有功損耗，不僅僅與設(shè)備的有功功率損耗有關(guān)，而且還與設(shè)備的無功功率損耗有關(guān)，這是由于設(shè)備消耗的無功功率，也是由于電力系統(tǒng)供給得到的。由于無功功率的存在，使系統(tǒng)中的電流增大，從而使得電力系統(tǒng)的有功功率損

66、耗增加。</p><p>　　為了計(jì)算電氣設(shè)備的無功功率損耗在電力系統(tǒng)中引起的有功功率損耗，引入一個(gè)換算系數(shù)K，稱為無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量。它表示當(dāng)電力系統(tǒng)輸送1kvar的無功功率時(shí)，在電力系統(tǒng)中增加的有功功率損耗千瓦數(shù)，單位是KW/kvar。</p><p>　　無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kec的值與輸電距離、電壓變換次數(shù)等因素有關(guān)。</p><p>　　對(duì)于工礦企業(yè)變，配電所

67、 Kec=0.02~0.1</p><p>　　對(duì)于發(fā)電機(jī)直配用戶 Kec=0.02~0.04</p><p>　　對(duì)于經(jīng)兩級(jí)變壓的用戶 Kec=0.05~0.07</p><p>　　對(duì)于經(jīng)三級(jí)及以上變壓的用戶 Kec=0.08~0.1</p><p>　　2.變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行</p&

68、gt;<p>　　變壓器的有功功率損耗是變壓器運(yùn)行時(shí)自身的損耗，而變壓器的無功功率損耗會(huì)引起系統(tǒng)有功功率損耗的增加。因此，應(yīng)將變壓器的無功功率損耗換算成等效的有功功率損耗。然后，計(jì)算變壓器運(yùn)行時(shí)總的功率損耗。當(dāng)變壓器運(yùn)行時(shí)的功率損耗最小時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用最低，此時(shí)變壓器的運(yùn)行方式即為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。</p><p>　　單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)其功率損耗可按下式計(jì)算：</p><p>　　式

69、中 Kec——無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，KW/kvar；</p><p>　　Sa.c——變電所的負(fù)荷容量（此時(shí)為變壓器的實(shí)際負(fù)荷容量），KV·A；</p><p>　　兩臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其總運(yùn)行功率損耗應(yīng)為此時(shí)單臺(tái)變壓器運(yùn)行損耗的2倍。同理，當(dāng)n臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其總運(yùn)行功率損耗為此時(shí)一臺(tái)變壓器運(yùn)行損耗的n倍，即</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)

70、中要求兩臺(tái)變壓器一用一備，所以每臺(tái)變壓器的容量都應(yīng)大于全礦計(jì)算負(fù)荷，因此，此處在對(duì)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析時(shí)，應(yīng)按照單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)功率損耗計(jì)算，其中Kec取0.09可得：</p><p>　　變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：根據(jù)負(fù)荷的變化情況，調(diào)整變壓器的運(yùn)行方式，使其在功率損耗最小的條件下運(yùn)行，稱為變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。</p><p>　　對(duì)于單臺(tái)運(yùn)行的變壓器，要使變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，就必須滿足變壓器單位容量的

71、有功功率損耗換算值ΔP1/S最小。令,可求得單臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷Sec為：</p><p>　　單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率βec為：</p><p>　　式中 Sec——經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界容量，KVA;</p><p>　　SN.T——變壓器額定容量，KVA；</p><p>　　ΔP0——變壓器空載有功損耗，KW；</p><

72、;p>　　ΔQ0——變壓器空載無功損耗，kvar；</p><p>　　ΔPNT——變壓器滿載有功損耗，KW；</p><p>　　ΔQNT——變壓器滿載無功損耗，kvar；</p><p>　　Kec——無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，大型礦井一般取Kec=0.09。</p><p>　　變壓器功率損耗ΔP1與變壓器負(fù)荷S的關(guān)系曲線：

73、 </p><p><b>　　ΔP </b></p><p><b>　　ΔPⅠ</b></p><p><b>　　ΔPⅡ</b></p><p><b>　　A</b></

74、p><p>　　O Scr S</p><p>　　圖3-2 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷</p><p>　　圖中，ΔPⅠ為一臺(tái)變壓器運(yùn)行的損耗；ΔPⅡ?yàn)閮膳_(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的損耗。由圖可見，兩條曲線的交點(diǎn)A所對(duì)應(yīng)的負(fù)荷Scr就是變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷。</p><

75、;p>　　由圖3-2可以看出：當(dāng)S<Scr時(shí)，因ΔPⅠ<ΔPⅡ，一臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；當(dāng)S>Scr時(shí)，因ΔPⅠ>ΔPⅡ,兩臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　當(dāng)S=Scr，則ΔPⅠ=ΔPⅡ，即</p><p>　　由此可求得兩臺(tái)變壓器并聯(lián)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷Scr為：</p><p>　　當(dāng)一臺(tái)變壓器運(yùn)行與兩臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行損耗相

76、同時(shí)，稱βec為一臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)的臨界負(fù)荷率，即</p><p>　　同理，當(dāng)變電所設(shè)置n臺(tái)容量相同的變壓器時(shí)，則n臺(tái)與n-1臺(tái)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷Scr為：</p><p>　　本礦若采用2臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界容量為：</p><p>　　因此，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷容量S<5366KVA時(shí)，系統(tǒng)采用一臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；當(dāng)實(shí)際負(fù)荷容量S>5366KVA時(shí)，系統(tǒng)采用

77、兩臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　由于該煤礦供電系統(tǒng)中35kV側(cè)全礦計(jì)算負(fù)荷為Sca=11882.9KVA,且大于兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界容量Scr=12500KVA，故宜選用2臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行的方案，這樣變壓器自身和電力系統(tǒng)的有功功率損耗最小，從而獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的運(yùn)行方式。</p><p>　　4、井供上電系統(tǒng)的接線方案</p><p>　　4.1 井

78、上供電系統(tǒng)的擬定原則</p><p>　　在確定變電所主接線前，應(yīng)首先明確其基本要求：</p><p>　?。?）安全可靠。應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，充分保證人身和設(shè)備的安全。此外，還應(yīng)負(fù)荷等級(jí)的不同采取相應(yīng)的接線方式來保證其不同的安全性和可靠性要求，不可片面強(qiáng)調(diào)其安全可靠性而造成不應(yīng)有的浪費(fèi)。</p><p>　　（2）操作方便，運(yùn)行靈活。供電系統(tǒng)的接線

79、應(yīng)保證工作人員在正常運(yùn)行和發(fā)生事故時(shí)，便于操作和維修，以及運(yùn)行靈活，倒閘方便。</p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)合理。接線方式在滿足生產(chǎn)要求和保證供電質(zhì)量的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。</p><p>　?。?）便于發(fā)展。接線方式應(yīng)保證便于將來發(fā)展，同時(shí)能適應(yīng)分期建設(shè)的要求。</p><p><b>　　原則如下：</b><

80、/p><p>　　保證供電可靠，力求減少使用開關(guān)、起動(dòng)器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。</p><p>　　原則上一臺(tái)起動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。</p><p>　　采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器擔(dān) 負(fù)一個(gè)工作面用電設(shè)備。</p><p>　　變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。</p>&l

81、t;p>　　采煤機(jī)宜采用單獨(dú)電纜供電，工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山及順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電。</p><p>　　配電點(diǎn)起動(dòng)器在三臺(tái)以下，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開關(guān)。</p><p>　　工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線，以減少起動(dòng)器間連接電纜的截面。</p><p>　　供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。</p>

82、;<p>　　低沼氣礦井、掘進(jìn)工作面與回采工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開供電，局部扇風(fēng)機(jī)實(shí)行風(fēng)電沼氣閉鎖，沼氣噴出區(qū)域、高壓沼氣礦井、煤與沼氣突出礦井中，所有掘進(jìn)工作面的局扇機(jī)械裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）二閉鎖設(shè)施即風(fēng)、電、沼氣閉鎖。</p><p>　　4.2 井上供電系統(tǒng)圖</p><p>　　為了保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行可靠供電，在企業(yè)變電所中廣泛采用由兩回電源

83、受電和裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的橋式主接線。橋式接線分為外橋、內(nèi)橋全橋三種。因上一級(jí)變電站距本礦變電所輸電線路不遠(yuǎn)，可以選內(nèi)僑，且一次側(cè)采用內(nèi)橋接線，二次側(cè)采用單母線分段接線，35kV架空線路由兩條線路送到本礦變電所，正常時(shí)兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行。</p><p>　　一級(jí)負(fù)荷由于涉及到人身安全和重要經(jīng)濟(jì)部門，所以對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的供電必須采用雙回路，此處先從10kv線路的倆段母線分別向負(fù)荷供電，來保障一級(jí)負(fù)荷不會(huì)斷電。</

84、p><p>　　設(shè)計(jì)采用內(nèi)橋式接線的總降變電所主接線，這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF3跨接在倆路電源進(jìn)線之間，猶如一架橋梁，而且處在線路斷路器QF1和QF2的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。</p><p>　　這種主接線的運(yùn)行靈活性好，供電可靠性較高，適用一，二級(jí)負(fù)荷的工廠。如果某路電源例如wl1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF1，投入QF3，即可由wl2恢復(fù)對(duì)變壓器的供電。

85、</p><p>　　這種內(nèi)橋接線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多，變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p><p>　　單母線分段接線提高了供電的可靠性和靈活性。母線分段后，對(duì)于重要用戶可由分別接于倆段母線上的倆條出線同時(shí)供電，當(dāng)任一祖母線發(fā)生故障或者檢修時(shí)，重要用戶仍可以通過正常段母線繼續(xù)供電。 </p><p>　　.

86、 </p><p>　　圖4—1 供電系統(tǒng)擬定圖</p><p>　　根據(jù)井上變電所供電系統(tǒng)擬定原則，如上圖（供電系統(tǒng)擬定圖）所示</p><p><b>　　5、短路電流計(jì)算</b></p><p>　　5.1 短路電流計(jì)算的目的</p&g

87、t;<p>　　計(jì)算各種情況下的短路電流，對(duì)供電系統(tǒng)的擬定、運(yùn)行方式的比較、電氣設(shè)備的選擇及繼電保護(hù)整定都有重要意義。短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和縮小故障影響范圍，在供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決些列技術(shù)問題。</p><p>　　選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之

88、能正確地切除短路故障。</p><p>　　確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施。</p><p>　　確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。</p><p>　　5.2 短路電流計(jì)算中應(yīng)計(jì)算的數(shù)值</p><p>　　1、短路電流,即三相短路電流周期分量第一周期的有效值。它可供計(jì)算繼電保護(hù)裝置的整

89、定值和計(jì)算短路沖擊電流及短路全電流最大有效值之用。</p><p>　　2、三相短路容量，用來判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值、作為選擇限流電抗器的依據(jù)，并可供下一級(jí)變電所計(jì)算短路電流之用；</p><p>　　3、短路電流穩(wěn)態(tài)有效值,可用來校驗(yàn)設(shè)備、母線及電纜的熱穩(wěn)定性；</p><p>　　4、短路沖擊電流及短路全電流最大有效值，可用來校驗(yàn)電器設(shè)備、載流導(dǎo)體及母線

90、的動(dòng)穩(wěn)定性。</p><p>　　5.3 三相短路電流計(jì)算的步驟</p><p>　　1、根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值網(wǎng)絡(luò)</p><p>　?。?）選取基準(zhǔn)容量Sj和基準(zhǔn)電壓Uj，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值Ij。</p><p>　?。?）求出系統(tǒng)各元件的標(biāo)么基準(zhǔn)電抗，將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在等值網(wǎng)絡(luò)圖上。</p><p>　?。?）

91、按等值網(wǎng)絡(luò)各元件的聯(lián)接情況，求出由電源到短路點(diǎn)的總阻抗。</p><p>　?。?）按歐姆定律求短路電流標(biāo)么值：對(duì)于電源是無限大容量的系統(tǒng)，其短路電流標(biāo)么值可求出：</p><p>　　且短路后各種時(shí)間的短路電流標(biāo)么值與短路容量標(biāo)么值都相等，即</p><p>　?。?）求短路電流和短路容量；為了向供電設(shè)計(jì)提供所需的資料，應(yīng)下列短路電流和短路容量：</p>

92、;<p>　?、?求出次暫態(tài)短路電流和短路容量；；</p><p>　?、?求出短路沖擊電流和短路全電流最大有效值</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　MVA </p><p><b>　　kA</b></p><p

93、><b>　　kA</b></p><p>　　5.4短路電流計(jì)算過程</p><p>　　在三相電路中，標(biāo)幺值相量等于線量，三相功率和單相功率的標(biāo)幺值相同，當(dāng)電網(wǎng)的電源電壓為額定值時(shí)，功率標(biāo)幺值與電流標(biāo)幺值相等，且等于電抗標(biāo)幺值的倒數(shù)。倆個(gè)標(biāo)幺值相加或相乘，仍得到統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。</p><p>　　由于以上優(yōu)點(diǎn)，用標(biāo)幺值法計(jì)算短路

94、電流可使計(jì)算簡(jiǎn)便，且結(jié)果明顯，便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。</p><p>　　短路各元件阻抗參數(shù)計(jì)算 </p><p>　　(1)葦泊變電站變壓器:</p><p>　　(2)燕龕變電站變壓器；</p><p>　　SF7-12500/35型變壓器: </p><p>　　（4）A變電站9.5KM線路&l

95、t;/p><p>　?。?）B變電站變壓器2.77KM線路</p><p>　?。?）主提升機(jī)、副提升機(jī)(電纜):</p><p>　?。?）風(fēng)機(jī)配電線路（架空線）： </p><p>　　（8）車間配電（電纜）：</p><p>　　（7）生活配電（架空線）：</p><p>　?。?）辦公配電線

96、路（電纜）：</p><p>　?。?）井下線路（電纜）：</p><p>　?。?0）地面照明線路</p><p>　　5.5 最大運(yùn)行方式</p><p>　　通過各短路阻抗元件參數(shù)可得，上級(jí)電源取自燕龕變電站的電源使電源處阻抗最小，35kv變電站倆臺(tái)變壓器同時(shí)工作時(shí)阻抗最小，10kv母線各符合均采用雙回路同時(shí)工作時(shí)阻抗最小，所以確定最

97、大運(yùn)行方式。如圖所示</p><p>　　圖5—1 最大運(yùn)行方式圖</p><p><b>　　當(dāng)K1點(diǎn)發(fā)生短路</b></p><p><b>　　當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路</b></p><p><b>　　5.6最小運(yùn)行方式</b></p><p>　　

98、通過各短路阻抗元件參數(shù)可得，上級(jí)電源取自B變電站的電源使電源處阻抗最大，35kv變電站倆臺(tái)變壓器只有一臺(tái)工作時(shí)阻抗最大，10kv母線各負(fù)荷均采用單回路工作時(shí)阻抗最大，所以確定最小運(yùn)行方式。</p><p>　　當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)：</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流：</b></p><p><b>　　總電抗：</b>

99、</p><p><b>　　短路電流次暫態(tài)值：</b></p><p>　　表5—2 兩相短路電流統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　表5—3 最大短路電流表</p><p>　　6、10kv 供電線路的選擇</p><p>　　6.1 電纜選擇原則</p><p>　　

100、供電電纜是根據(jù)機(jī)械設(shè)備配置圖擬定，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)、操作靈活、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、保護(hù)完善、便于檢修等項(xiàng)要求。</p><p><b>　　原則如下：</b></p><p>　　保證供電可靠，力求減少使用開關(guān)、起動(dòng)器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。</p><p>　　原則上一臺(tái)起動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。</p><p>　　采區(qū)變電所動(dòng)力變

101、壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器擔(dān)負(fù)一個(gè)工作面用電設(shè)備。</p><p>　　變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。</p><p>　　采煤機(jī)宜采用單獨(dú)電纜供電，工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山及順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電。</p><p>　　配電點(diǎn)起動(dòng)器在三臺(tái)以下，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開關(guān)。</p><p>　　工

102、作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線，以減少起動(dòng)器間連接電纜的截面。</p><p>　　供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。</p><p>　　6.2 電纜長(zhǎng)度的確定</p><p>　　為了便于安裝維護(hù)，便于設(shè)備移動(dòng)，確定電纜長(zhǎng)度時(shí)還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：</p><p>　　移動(dòng)設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動(dòng)長(zhǎng)度3～5m。</p

103、><p>　　當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭各增加3m。</p><p>　　對(duì)半固定設(shè)備的電動(dòng)機(jī)至就地控制開關(guān)的電纜長(zhǎng)度，一般取5～10m。</p><p>　　掘進(jìn)配電點(diǎn)的電源電纜長(zhǎng)度，一般按設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)再加100m配備。</p><p>　　掘進(jìn)配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長(zhǎng)度，按配電點(diǎn)移動(dòng)距離考慮，但電纜長(zhǎng)度以不超過100m為宜。&l

104、t;/p><p>　　6.3 電纜型號(hào)的確定</p><p>　　1、10kV電纜的選擇</p><p>　　按長(zhǎng)時(shí)允許電流初選導(dǎo)線截面，并按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　?。?）按正常持續(xù)工作電流選擇，考慮最大長(zhǎng)時(shí)工作電流時(shí)</p><p><b>　　A</b></p&

105、gt;<p>　　按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面</p><p>　　本所環(huán)境溫度為60℃，故環(huán)境溫度為36℃時(shí)，導(dǎo)線的溫度修正系數(shù)：</p><p><b>　　A</b></p><p>　　查表。土壤修正系數(shù)Ktr=1.5，并排修正系數(shù)Kp=0.93</p><p>　　故差表可知交聯(lián)聚乙烯系絕緣聚氯乙烯

106、護(hù)套3*12mm銅芯電纜允許截流量I=386A</p><p><b>　　電纜允許電流</b></p><p>　　Ial=KtKpKtrIal=392.1A 滿足要求</p><p>　　查表可知，R0=0.18Ω/km X=0.095Ω/km</p><p><b>　　線路損耗</b>

107、;</p><p><b>　　Δ</b></p><p><b>　　Δ</b></p><p><b>　　井下線路的總功率</b></p><p><b>　　允許電壓損失校驗(yàn)</b></p><p>　　ΔU％=(PR+QX

108、)/10</p><p>　　=(5122.32×1.0×0.18+5080.57×1.0×0.095)</p><p><b>　　1.4％<5％</b></p><p><b>　　滿足電壓損失要求</b></p><p><b>　　經(jīng)濟(jì)

109、電流密度校驗(yàn)</b></p><p>　　查表得知銅芯電纜在年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000小時(shí)以上時(shí)，是比較經(jīng)濟(jì)的。</p><p><b>　?。?）熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　按熱穩(wěn)定選擇最小截面為</p><p>　　式中C—熱穩(wěn)定系數(shù)，鋁母線取95；</p><p>

110、;　　—集膚效應(yīng)系數(shù)，取1；</p><p>　　—穩(wěn)態(tài)短路電流，=9.12kA；</p><p>　　—假想時(shí)間，=1+0.2=1.2 s（繼電保護(hù)1S，斷路器固有動(dòng)作時(shí)間0.2S）</p><p><b>　　則最小熱穩(wěn)定截面為</b></p><p><b>　　，滿足要求</b></p

111、><p><b>　　所選電纜型號(hào)見表</b></p><p>　　6.4 10kV架空線的選擇</p><p>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面，并進(jìn)行熱穩(wěn)定和電壓損失校驗(yàn)</p><p><b>　?。?）瓦斯抽泵站</b></p><p>　?、?/p>

112、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面</p><p><b>　　負(fù)荷電流為 A</b></p><p>　　本所環(huán)境溫度為70℃，故環(huán)境溫度為36℃時(shí)，導(dǎo)線的長(zhǎng)時(shí)允許載流量為</p><p>　　查表選擇LGJ-35型鋼芯鋁絞線，40度時(shí),允許截流量I=137A,</p><p>　　I=137*0.87=119.2A 滿足

113、要求</p><p><b>　　查表得 </b></p><p><b>　　線路損耗</b></p><p><b>　　Δ</b></p><p><b>　　Δ</b></p><p>　　瓦斯抽放泵站線路的總功率<

114、/p><p><b>　　允許電壓損失校驗(yàn)</b></p><p>　　ΔU％=(PR+QX)/10</p><p>　　=(721.63×1.0×0.89+637.83×1.0×0.43)</p><p><b>　　0.91％<5％</b></p&

115、gt;<p>　　滿足允許電壓損失要求。</p><p><b>　　機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)</b></p><p>　　查表得鋼芯鋁絞線最小截面為16.所以LGJ-35滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　主斜井配電，風(fēng)機(jī)配電，瓦斯抽放泵站，地面照明均選擇架空線，選擇方法同上，經(jīng)過校驗(yàn)允許電壓損失，機(jī)械強(qiáng)度，均符合設(shè)計(jì)要求。所選架空線型

116、號(hào)見表</p><p>　　表6—1 架空線型號(hào)表</p><p>　　7、35kv供電線路選擇</p><p>　　7.1 供電線路選擇原則</p><p>　　1、按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算選定電纜截面，對(duì)于輸送容量較大，年最大負(fù)荷利用的小時(shí)數(shù)較高的高壓電纜尤其應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度對(duì)其截面進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　2、

117、按最大持續(xù)負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面，如果向單臺(tái)設(shè)備供電時(shí)，則可按設(shè)備的額定電流校驗(yàn)電纜截面。</p><p>　　3、按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)發(fā)生的三相短路電流校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性，一般在電纜首端選定短路點(diǎn)。井下主變電所饋出線的最小截面，如果采用的鋁芯電纜時(shí)，應(yīng)該不小于50mm2 。</p><p>　　4、按正常負(fù)荷及有一條井下電纜發(fā)生故障時(shí)，分別校驗(yàn)電纜的電纜的電壓損失。</p>

118、<p>　　5、固定敷設(shè)的高壓電纜型號(hào)按以下原則確定：</p><p>　　在立井井筒或傾角45°及其以上的井筒內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜，鋼絲鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，鋼絲鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼絲鎧裝鉛包紙絕緣電纜。</p><p>　　在水平巷道或傾角45°以下的井巷內(nèi)，采用鋼帶鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜，鋼帶鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼帶鎧裝鉛包紙

119、絕緣電纜。</p><p>　　在進(jìn)風(fēng)斜井，井底車場(chǎng)及其附近，主變電所至采區(qū)變電所之間的電纜，可以采用鉛芯電纜，其它地點(diǎn)必須采用銅芯電纜。</p><p>　　6、移動(dòng)變電站應(yīng)采用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。</p><p><b>　　7.2 選擇步驟：</b></p><p>　　1、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面:</p

120、><p><b>　　A1 =In/nJ</b></p><p>　　=7.2/1×1.73</p><p><b>　　=4.2mm2</b></p><p>　　式中： A——電纜的計(jì)算截面, mm2；</p><p>　　In——電纜中正常負(fù)荷時(shí)持續(xù)電流，In=

121、SB1/(×Ue) =74.13/( ×6) =7.2A；</p><p>　　n——同時(shí)工作的電纜根數(shù)，n=1；</p><p>　　J——經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2,見《設(shè)指》表2-18，取J=1.73Amm2；</p><p><b>　　A2 =In/nJ</b></p><p>　　=13.8

122、4/1×1.73</p><p><b>　　=7.92 mm2</b></p><p>　　式中： In——電纜中正常負(fù)荷時(shí)持續(xù)電流，In=SB2/(×Ue) =143.8/( ×6) =13.84A；</p><p>　　查取電纜型號(hào)為：L1：ZLQP20-6000 3×50；</p>

123、<p>　　L2：ZLQP20-6000 3×70。</p><p><b>　　2、校驗(yàn)方法：</b></p><p>　?。?）、按持續(xù)允許電流校驗(yàn)電纜截面： </p><p>　　KIP=(55.875へ167.5)×10A＞Ia=7.2A</p><p>　　式中： IP——環(huán)境溫度

124、為25度時(shí)電纜允許載流量,A由《設(shè)指》表查取IP=125；</p><p>　　K——環(huán)境溫度不同時(shí)載流量的校正系數(shù),由《設(shè)指》表查?。?lt;/p><p>　　0.447≤K≤1.34；</p><p>　　Ia——持續(xù)工作電流, Ia= SB1/(×Ue) =74.13/(×6) =7.2A ；</p><p>　　KIP

125、=(55.875へ167.5)＞Ia,符合要求。</p><p>　　（2）電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件檢驗(yàn)電纜截面,取短路點(diǎn)在電纜首端,取井下主變電所容量為50MVA,則</p><p>　　Id（3） = Sd/(×Up) </p><p>　　=(50×103)/( ×6.3) </p><p><b

126、>　　=4582.4A</b></p><p>　　Amin = (Id（3）×)/C</p><p>　　=(4582.4×)/90</p><p>　　=25.46mm2<A1=50 mm2</p><p>　　式中： Amin——電纜最小截面, mm2；</p><p