35kv變電站的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)了煤礦地面35kV變電站的設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)過程主要包括負(fù)荷計(jì)算、主接線設(shè)計(jì)、短路計(jì)算、電氣設(shè)備選擇、繼電保護(hù)方案、變電所的防雷保護(hù)與接地等。通過對(duì)煤礦35KV變電站做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果確定出該站主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。用標(biāo)幺值法對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了短路電流計(jì)算，為電氣設(shè)備的選擇及

2、校驗(yàn)提供了數(shù)據(jù)。根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)的特點(diǎn)，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)方案。其中35KV側(cè)為全橋接線，6KV主接線為單母分段。兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式。并根據(jù)電流整定值以及相關(guān)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)，選擇了斷路器、隔離開關(guān)、繼電器、變壓器等電氣設(shè)備。</p><p>　　關(guān)鍵字：負(fù)荷計(jì)算; 變電站; 繼電保護(hù);運(yùn)行方式</p><p><b>　　目 錄</b&

3、gt;</p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　ABSTRACTII</p><p><b>　　1 概 述1</b></p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目的及范圍1</p><p

4、>　　1.3 礦井基礎(chǔ)資料1</p><p><b>　　2 負(fù)荷計(jì)算4</b></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>　　2.3.1 各用電設(shè)備組負(fù)荷計(jì)算5</

5、p><p>　　2.3.2 低壓變壓器的選擇與損耗計(jì)算8</p><p>　　2.3.3 6kV母線側(cè)補(bǔ)償前總計(jì)算負(fù)荷11</p><p>　　2.3.4 無功補(bǔ)償計(jì)算及電容器柜選擇11</p><p>　　2.3.5 補(bǔ)償后6kV母線側(cè)總計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)校驗(yàn)12</p><p>　　3 變電所主變壓器選擇13

6、</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 35kV側(cè)全礦負(fù)荷計(jì)算及功率因數(shù)校驗(yàn)15</p><p>　　3.5 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的確定15</p><p&

7、gt;　　4 電氣主接線設(shè)計(jì)16</p><p>　　4.1 對(duì)主接線的基本要求16</p><p>　　4.2 本所電氣主接線方案的確定16</p><p>　　4.2.1 確定礦井35kV進(jìn)線回路16</p><p>　　4.2.2 35kV、6kV主接線的確定17</p><p>　　4.2.3下井電

8、纜回?cái)?shù)的確定17</p><p>　　4.2.4 負(fù)荷分配18</p><p>　　5 短路電流計(jì)算20</p><p>　　5.1 短路電流計(jì)算的目的20</p><p>　　5.2 短路電流計(jì)算中應(yīng)計(jì)算的數(shù)值20</p><p>　　5.3 三相短路電流計(jì)算計(jì)算的步驟20</p><

9、p>　　5.4短路電流計(jì)算過程21</p><p>　　5.5短路參數(shù)匯總表30</p><p>　　5.6 負(fù)荷電流統(tǒng)計(jì)表32</p><p>　　6 高壓電氣設(shè)備的選擇33</p><p>　　6.1 高壓電氣設(shè)備選擇原則33</p><p>　　6.2 高壓開關(guān)設(shè)備的選擇及校驗(yàn)34</p&

10、gt;<p>　　6.2.1 高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)34</p><p>　　6.2.2 本所斷路器的選擇及校驗(yàn)34</p><p>　　6.2.3 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)36</p><p>　　6.2.4 限流電抗器的選擇38</p><p>　　6.2.5 高壓熔斷器的選擇40</p><p&g

11、t;　　6.3 互感器和避雷器的選擇及校驗(yàn)41</p><p>　　6.3.1 電流互感器的選擇及校驗(yàn)41</p><p>　　6.3.2 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)42</p><p>　　6.3.3 35kV避雷器選擇43</p><p>　　6.4 6kV高壓開關(guān)柜的選擇43</p><p>　　6.5 電

12、力線路的選擇44</p><p>　　6.5.1 35kV輸電線路及母線的選擇與校驗(yàn)44</p><p>　　6.5.2 6kV母線、電纜及架空線的選擇46</p><p>　　6.5.3 母線支柱絕緣子、穿墻套管及室外構(gòu)架的選擇53</p><p>　　6.6 設(shè)備選擇匯總表55</p><p>　　7

13、繼電保護(hù)方案的初步擬定58</p><p>　　7.1 變電所各斷路器過流保護(hù)的設(shè)置與配合58</p><p>　　各斷路器編號(hào)如圖4-5所示58</p><p>　　7.1.1 QF1、QF2、QF3斷路器保護(hù)的設(shè)置與配合58</p><p>　　7.1.2 QF4、QF5斷路器上保護(hù)的設(shè)置與配合58</p><

14、;p>　　7.1.3 各６KV低壓饋出線斷路器的設(shè)置與配合59</p><p>　　7.1.4 6KV聯(lián)絡(luò)開關(guān)（QF8）的保護(hù)設(shè)置與配合。59</p><p>　　7.2 變壓器的保護(hù)設(shè)置59</p><p>　　7.2.1 變壓器的氣體保護(hù)59</p><p>　　7.2.1 變壓器的差動(dòng)保護(hù)60</p>&l

15、t;p>　　7.2.3 變壓器過負(fù)荷保護(hù)60</p><p>　　7.2.4 變壓器的過流保護(hù)60</p><p>　　8 變電所的防雷與接地61</p><p>　　8.1 變配電所的防雷設(shè)計(jì)61</p><p>　　8.1.1 變電所的防雷措施61</p><p>　　8.2 接地裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算

16、64</p><p>　　8.2.1 保護(hù)接地方案設(shè)計(jì)64</p><p>　　8.2.2 保護(hù)接地裝置計(jì)算64</p><p><b>　　結(jié) 論66</b></p><p><b>　　致 謝67</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)68&

17、lt;/b></p><p><b>　　前 言</b></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、解決問題的能力及實(shí)際工程設(shè)計(jì)的基本技能。</p><p>　　電力是現(xiàn)代煤礦的動(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。由于煤礦生產(chǎn)條件的特殊性，對(duì)供電系統(tǒng)有特殊的

18、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)變電所的設(shè)計(jì)原則，圍繞某礦井35KV變電所設(shè)計(jì)這一課題展開了全面的設(shè)計(jì)與研究，主要完成以下工作：</p><p>　　針對(duì)礦井負(fù)荷的用電要求，根據(jù)需要系數(shù)法進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算。據(jù)此對(duì)主變壓器進(jìn)行選擇，并進(jìn)行無功補(bǔ)償。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)

19、行設(shè)計(jì)：高壓35kV采用全橋接法,6kV母線采用單母分段接線形式。采用標(biāo)幺值法對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行了短路計(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)，并在變電所裝設(shè)避

20、雷針。</p><p><b>　　1 概 述</b></p><p><b>　　1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1、中華人民共和國(guó)建設(shè)部及國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布的《礦山電力設(shè)計(jì)規(guī)范》。</p><p>　　2、中華人民共和國(guó)電力公司發(fā)布的《35kV～110kV無人值班變電站設(shè)計(jì)規(guī)程

21、》。</p><p>　　3、電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）。</p><p>　　4、煤礦電工手冊(cè)（地面供電部分）。</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目的及范圍</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>　　本論文的設(shè)計(jì)范圍包括：</

22、p><p>　?。?）對(duì)變電所的主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)： </p><p>　?。?）對(duì)電氣設(shè)備的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行選擇。</p><p>　?。?）變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）變電所防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.3 礦井基礎(chǔ)資料</p><p><b>　　1、本礦概況

23、</b></p><p>　　本礦井為年產(chǎn)60萬噸的高沼氣礦井，分主、副兩井，為立井開掘，一水平井深250m，預(yù)期服役年限為80年。主副兩井距離為80m，距35kV變電所距離均為0.2km。</p><p><b>　　2、供用電協(xié)議</b></p><p>　　礦井地面變電所距上級(jí)變電所6km，采用雙回路架空線供電，已知上級(jí)變電所

24、最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗為0.36，最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗為0.69。35kV過流整定時(shí)限為3s。電費(fèi)收取方法采用兩部電價(jià)制收費(fèi)，在變電所35kV側(cè)進(jìn)行計(jì)量，固定部分按主變壓器容量收費(fèi)，每千瓦每月5元，流動(dòng)部分為每千瓦5分。</p><p><b>　　3、自然條件</b></p><p>　?。?）日最高氣溫43℃，日最低氣溫-17℃。</p>&l

25、t;p>　?。?）土壤溫度27℃（最熱日）。a</p><p>　?。?）凍土層厚度為0.55m，變電所土質(zhì)為沙質(zhì)粘土。</p><p>　?。?）本礦主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅狈较?，最大風(fēng)速為26m/s。</p><p>　?。?）地震烈度為7度。</p><p><b>　　4、原始負(fù)荷資料</b></p>

26、<p>　　負(fù)荷資料見表1-1 全礦電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表。</p><p><b>　　2 負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　2.1 負(fù)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)

27、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><

28、;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。該公式對(duì)用電設(shè)備組、車間變電站乃至一個(gè)企業(yè)變電站的負(fù)荷計(jì)算都適用。對(duì)不同性質(zhì)的用電設(shè)備、不同車間或企業(yè)的需用系數(shù)值，經(jīng)過幾十年的統(tǒng)計(jì)和積

29、累，數(shù)值比較完整和準(zhǔn)確，查取方便，因而為我國(guó)設(shè)計(jì)部門廣泛采用。</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)算負(fù)荷。其計(jì)算公式為：<

30、;/p><p>　　，kW </p><p>　　, kvar （2-1）</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><p>

31、;　　——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1-1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)，因此在求配電干線或車間

32、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><b>　?。?-2）</b></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

33、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>　　2.3.1 各用電設(shè)備組負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　1、用電設(shè)備分組，由表1-1確定各組用電設(shè)備的總額定容量。</p><p>　　2

34、、由表1-1查出各用電設(shè)備組的需要系數(shù)和功率因數(shù)，根據(jù)公式2-1計(jì)算出各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。</p><p><b>　?。?）對(duì)主提升機(jī)</b></p><p>　　=0.89，=0.83，=0.67</p><p>　　則;有功功率 kW；</p><p>　　無功功率 kvar；</p>&l

35、t;p>　　視在功率 kVA；</p><p>　　用同樣方法可計(jì)算出其它各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，結(jié)果記入表2-1全礦電力負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷表中。</p><p>　　注：主扇風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)等因功率因數(shù)超前，其無功電流為容性，即提供無功功率，起無功補(bǔ)償?shù)淖饔?，故它們的?jì)算無功功率為負(fù)值。</p><p>　　表2-1 全礦電力負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷表</p>

36、<p>　　2.3.2 低壓變壓器的選擇與損耗計(jì)算</p><p><b>　　1、低壓變壓器選擇</b></p><p>　　對(duì)各低壓變壓器選擇時(shí)可按表2-1的計(jì)算容量進(jìn)行選擇?；诿旱V生產(chǎn)負(fù)荷對(duì)供電可靠性和安全性的要求且供電方式為雙回路，應(yīng)選兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行。并且，每臺(tái)變壓器均應(yīng)能承擔(dān)全部一、二級(jí)負(fù)荷供電的任務(wù)。故：</p><p&

37、gt;　?。?）礦綜合廠、機(jī)修廠、工人村、支農(nóng)變壓器分別選SL7-250/6型、</p><p>　　SL7-400/6型、SL7-400/6型、SL7-315/6型油浸式鋁線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器各一臺(tái)。</p><p>　　（2）選煤廠變壓器選兩臺(tái)SL7-630/6型油浸式鋁線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。</p><p>　?。?）地面低壓變壓器選兩臺(tái)SL7-800

38、/6浸式鋁線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。</p><p>　　（4）井底車場(chǎng)變壓器選兩臺(tái)KBSG-200/6型礦用隔爆型干式變壓器。</p><p>　　各低壓變壓器參數(shù)如表2-2所示。</p><p>　　2、各低壓變壓器損耗計(jì)算</p><p>　　變壓器的功率損耗分為鐵耗和銅耗兩部分。變壓器空載時(shí)有功損耗和無功損耗分別用和表示。變壓器的功率

39、損耗按公式2-3計(jì)算。</p><p>　　有功損耗： ，kW （2-3）</p><p>　　無功損耗： ，kvar</p><p>　　式中 β—變壓器的負(fù)荷率，；</p><p>　　—變壓器計(jì)算負(fù)荷，kVA；</p><p>　　—變壓器額定容量，kV

40、A；</p><p>　　—變壓器空載有功損耗，kW；</p><p>　　—變壓器滿載有功損耗，kW；</p><p>　　—變壓器空載無功損耗，kvar，；</p><p>　　—變壓器空載電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)；</p><p>　　—變壓器滿載無功損耗，kvar，；</p><p>　　

41、—變壓器阻抗電壓占額定電壓的百分?jǐn)?shù)；</p><p>　　、、、均可由變壓器產(chǎn)品樣本中查出。</p><p>　　礦綜合廠變壓功率器損耗計(jì)算</p><p>　　空載無功損耗： kvar；</p><p>　　滿載無功損耗： kvar；</p><p><b>　　變壓器的負(fù)荷率，</b><

42、/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>　　kvar；</b></p><p>　　洗煤廠變壓器損耗計(jì)算<

43、;/p><p>　　空載無功損耗： kvar；</p><p>　　滿載無功損耗： kvar；</p><p><b>　　變壓器的負(fù)荷率，</b></p><p><b>　　則 有功損耗：</b></p><p><b>　　kW；</b></p&

44、gt;<p><b>　　無功損耗：</b></p><p><b>　　kvar；</b></p><p>　　其它各組變壓器功率損耗計(jì)算依此類推，結(jié)果見表2-2.</p><p>　　表2-2 低壓變壓器參數(shù)及功率損耗計(jì)算表</p><p>　　2.3.3 6kV母線側(cè)補(bǔ)償前總計(jì)算

45、負(fù)荷</p><p>　　由于本礦區(qū)配電線路短損耗非常小，忽略線路損耗不計(jì)。</p><p>　　由表2-1可知，全礦總負(fù)荷為：kW，kvar。</p><p>　　取同時(shí)系數(shù)=0.95，則6kV側(cè)計(jì)算負(fù)荷由公式2-2計(jì)算可得：</p><p><b>　　kW；</b></p><p><

46、b>　　kvar；</b></p><p><b>　　kVA；</b></p><p>　　6kV無補(bǔ)償時(shí)功率因數(shù)為：</p><p>　　功率因數(shù)角的正切值為：</p><p>　　2.3.4 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)

47、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><b>　?。?-4）</b>

48、;</p><p>　　式中——平均負(fù)荷系數(shù)，計(jì)算時(shí)取0.7-0.8</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0.9及以上。假設(shè)補(bǔ)償后6kV側(cè)功率因數(shù)，，取0.8，則所需補(bǔ)償容量由公式2-9計(jì)算得：</p><

49、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6kV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)選用GR-1/6型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量為=240kvar，最大不超過360kvar，據(jù)此可計(jì)算出電容器柜的數(shù)量

50、為：</p><p><b>　　取偶數(shù) N=4</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>　　2.3.5 補(bǔ)償后6kV母線側(cè)總計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)校驗(yàn)</p><p><b>　　功率補(bǔ)償后6kV側(cè)&l

51、t;/b></p><p>　　有功功率 kW</p><p>　　無功功率 kvar</p><p>　　視在功率 kVA</p><p>　　補(bǔ)償后6kV母線功率因數(shù)</p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　

52、　3 變電所主變壓器選擇</p><p>　　3.1 變壓器的選取原則</p><p>　　供電變壓器是根據(jù)其使用環(huán)境條件、電壓等級(jí)及計(jì)算負(fù)荷選擇其形式和容量。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)全面考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理選擇。</p>

53、;<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 變壓器選擇計(jì)算</p><p&

54、gt;　　按第二章計(jì)算出來的計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行用電負(fù)荷分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)。其計(jì)算計(jì)算過程如下：</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

55、、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

56、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)S7-8000/35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3-1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><

57、p>　　3.3 變壓器損耗計(jì)算</p><p>　　根據(jù)公式2-3計(jì)算主變壓器各項(xiàng)損耗</p><p>　　空載無功損耗： kvar；</p><p>　　滿載無功損耗： kvar；</p><p><b>　　變壓器的負(fù)荷率，</b></p><p><b>　　則 有功損耗：&

58、lt;/b></p><p><b>　　kW；</b></p><p><b>　　無功損耗：</b></p><p><b>　　kvar；</b></p><p>　　3.4 35kV側(cè)全礦負(fù)荷計(jì)算及功率因數(shù)校驗(yàn)</p><p>　　有功功率

59、 kW</p><p>　　無功功率 kvar</p><p>　　視在功率 kVA</p><p>　　35kV側(cè)功率因數(shù)校驗(yàn)</p><p><b>　　>0.9</b></p><p><b>　　滿足設(shè)計(jì)要求。</b></p&

60、gt;<p>　　3.5 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的確定</p><p>　　兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷值可由公式3-1確定。</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　如果S<Scr宜一臺(tái)運(yùn)行，如果S>Scr宜兩臺(tái)運(yùn)行。</p><p>　　式中 —經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界負(fù)荷， k

61、VA；</p><p>　　—變壓器額定容量 ，kVA；</p><p>　　—變壓器空載有功損耗，kW；</p><p>　　—變壓器空載無功損耗,kW</p><p>　　—變壓器滿載有功損耗，kW；</p><p>　　—變壓器滿載無功損耗，kvar；</p><p>　　—無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，

62、大型礦井一般取無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量kq=0.09</p><p>　　本礦兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為：</p><p><b>　　kVA</b></p><p>　　故經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案為：當(dāng)實(shí)際負(fù)荷S<4724kW時(shí)，宜一臺(tái)運(yùn)行，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷S>4724kW時(shí)，宜兩臺(tái)運(yùn)行。</p><p><b>　　4

63、電氣主接線設(shè)計(jì)</b></p><p>　　變電所的主接線是由各種電氣設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分。它與電源回路數(shù)、電壓和負(fù)荷的大小、級(jí)別以及變壓器的臺(tái)數(shù)、容量等因素有關(guān)，所以變電所的主接線有多種形式。確定變電所的主接線對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性等都有密切的關(guān)系，是變電所設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。</p&g

64、t;<p>　　4.1 對(duì)主接線的基本要求</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>　?。?

65、）操作方便，運(yùn)行靈活。供電系統(tǒng)的接線應(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>　　4.2 本所電氣主接

66、線方案的確定</p><p>　　4.2.1 確定礦井35kV進(jìn)線回路</p><p>　　35kV礦井變電所距上級(jí)供電電源6km，對(duì)上一級(jí)供電部門來說是一級(jí)負(fù)荷，故上級(jí)礦井變電所對(duì)礦井采用有備用的雙回路供電，即35kV進(jìn)線為兩路架空線進(jìn)線。</p><p>　　4.2.2 35kV、6kV主接線的確定</p><p>　　為了保證對(duì)一、二

67、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為6km，對(duì)于35kV電壓等級(jí)來說，輸電線路不遠(yuǎn)，可以選外僑，但為了提高礦井供電的可靠性和運(yùn)行的靈活性，選用全橋更合適。故確定本礦35kV側(cè)為雙回路的全橋接線系統(tǒng)。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>　　6kV主接線根據(jù)礦

68、井為一級(jí)負(fù)荷的要求及主變壓器是兩臺(tái)的情況確定為單母線分段的接線方式。</p><p>　　35kV母線和6kV母線，正常時(shí)均處于斷開狀態(tài)。母線分段用斷路器分段，這不僅便于分段檢修母線，而且可減少母線故障影響范圍，提高供電的可靠性和靈活性。</p><p>　　4.2.3下井電纜回?cái)?shù)的確定</p><p>　　由表2-1可知，井下的計(jì)算負(fù)荷為：</p>

69、<p><b>　　kW, kW；</b></p><p>　　kvar，kvar；</p><p><b>　　kVA，</b></p><p><b>　　kVA;</b></p><p><b>　　井下總負(fù)荷電流為：</b></p

70、><p><b>　　A</b></p><p>　　規(guī)程規(guī)定，下井電纜必須采用銅芯，又因?yàn)榫麻_關(guān)的額定電流有限且當(dāng)一回電纜因故障停止供電時(shí)，其它電纜應(yīng)能滿足井下全部負(fù)荷的供電任務(wù)，由此確定下井電纜回?cái)?shù)為4。</p><p>　　4.2.4 負(fù)荷分配</p><p>　　考慮一、二級(jí)負(fù)荷必須由處于不同母線段的雙回路供電，并

71、且主提升機(jī)和副提升機(jī)相距為80m，再將地面低壓和下井回路分配到各段母線上，力圖在正常生產(chǎn)時(shí)，兩段母線上負(fù)荷接近，分配方案如圖4-5供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖所示。</p><p>　　圖4-5 供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖</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><p>　　研究

72、供電系統(tǒng)的短路并計(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，使之能正確地切除短

73、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>　　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)裝置的整定值和計(jì)算短路沖擊

74、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)體及母線的動(dòng)穩(wěn)定性。<

75、;/p><p>　　5.3 三相短路電流計(jì)算計(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>　?。?）按等值網(wǎng)絡(luò)各元

76、件的聯(lián)接情況，求出由電源到短路點(diǎn)的總阻抗。</p><p>　　（4）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)么值可按公式5-1求出：</p><p><b>　?。?-1）</b></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

77、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><p>　　① 求出次暫態(tài)短路電流和短路容量；；</p><p>　　② 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 (5-2)</p>

78、;<p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　5.4短路電流計(jì)算過程</p><p>　　短路電流計(jì)算系統(tǒng)如圖4-5所示，短路點(diǎn)選取35kV母線側(cè)、6kV母線側(cè)及6kV各出線回路末端，各元件參數(shù)可由表1-1中獲得。</p><p>　

79、　輸電線路、主變壓器和下井電纜均為一臺(tái)（路）工作，一臺(tái)（路）備用。該電源為無限大容量，其電抗標(biāo)么值,最大運(yùn)行方式下，系統(tǒng)阻抗為=0.36，最小運(yùn)行方式下，系統(tǒng)阻抗為=0.69，離上一級(jí)變電所距離為6km。主變壓器為兩臺(tái)，每臺(tái)容量為8000kVA，=7.5。線路電抗：對(duì)于電纜=0.08Ω/km，架空線=0.4Ω/km。此外，當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)在同一地點(diǎn)總裝機(jī)容量大于1000kW時(shí)，高壓異步電動(dòng)機(jī)在同一地點(diǎn)的同時(shí)運(yùn)行的總裝機(jī)容量大于800kW且短

80、路點(diǎn)就在異步電動(dòng)機(jī)端頭時(shí)，要考慮其作為附加電源對(duì)短路電流的影響。</p><p>　　1、選取基準(zhǔn)容量=100MVA</p><p>　　計(jì)算點(diǎn)時(shí)，選取=37kV， kA</p><p>　　計(jì)算點(diǎn)時(shí)，選取=6.3kV， kA</p><p>　　2、計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值</p><p><b>　?。?）

81、系統(tǒng)電抗：</b></p><p>　　最大運(yùn)行方式下， =0.36</p><p>　　最小運(yùn)行方式下， =0.69</p><p>　?。?）35kV進(jìn)線（架空線）: （3）主變壓器: </p><p>　?。?）主提升機(jī)、副提升機(jī)(電纜):</p><p>　　（5）主扇風(fēng)機(jī)（架空線）：</p

82、><p>　?。?）壓風(fēng)機(jī)（電纜）：</p><p>　　（7）礦綜合廠（架空線）：</p><p>　?。?）機(jī)修廠（電纜）：</p><p>　?。?）選煤廠（電纜）：</p><p>　?。?0）地面低壓（兩臺(tái)分列運(yùn)行）：</p><p>　　由于變壓器在所內(nèi)，只計(jì)算變壓器阻抗，不計(jì)線路<

83、;/p><p>　?。?1）工人村（架空線）：</p><p>　?。?2）支農(nóng)（架空線）：</p><p><b>　?。?3）下井電纜：</b></p><p>　?。?4）主提升機(jī)（異步電動(dòng)機(jī)）：</p><p>　　式中 —異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流標(biāo)么值，一般取=5。</p><

84、p>　　（15）主扇風(fēng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)）：</p><p>　　其中為同步電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)的額定容量標(biāo)么值。</p><p>　　等值電路圖如圖5-1所示，圖中元件所標(biāo)的分?jǐn)?shù)，分子表示元件編號(hào)，分母表示元件電抗標(biāo)么值。</p><p>　　圖5-1 等值電路圖</p><p>　　3、各短路點(diǎn)短路計(jì)算</p><p>

85、　　（1）點(diǎn)短路（35kV）</p><p><b>　?、僮畲筮\(yùn)行方式下</b></p><p>　　短路回路電抗標(biāo)么值為：</p><p><b>　　短路電流標(biāo)么值：</b></p><p>　　則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周

86、期分量：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　kA</b>

87、</p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p><b>　?、谧钚∵\(yùn)行方式下</b></p><p>　　短路回路電抗標(biāo)么值為：</p><p><b>　　短路電流標(biāo)么值：</b></p&g

88、t;<p>　　則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周期分量：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></p>&l

89、t;p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p>　?。?）點(diǎn)短路（6kV母線）</p><p>　　因主扇風(fēng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)）、主提升機(jī)（異

90、步電動(dòng)機(jī)）均構(gòu)成附加電源，因此要考慮電動(dòng)機(jī)反饋的影響，但異步電動(dòng)機(jī)僅對(duì)短路沖擊電流有影響。</p><p>　　S1支路提供的短路參數(shù)：</p><p><b>　?、僮畲筮\(yùn)行方式下</b></p><p>　　短路回路電抗標(biāo)么值為：</p><p><b>　　短路電流標(biāo)么值：</b></p

91、><p>　　則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)，S1支路提供的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周期分量：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></

92、p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p><b>　?、谧钚∵\(yùn)行方式下</b></p><p&g

93、t;　　短路回路電抗標(biāo)么值為：</p><p><b>　　短路電流標(biāo)么值：</b></p><p>　　則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)，S1支路提供的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周期分量：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b&g

94、t;　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b&g

95、t;</p><p>　　S2支路提供的短路參數(shù)：</p><p>　　S2支路為異步電動(dòng)機(jī)構(gòu)成的附加電源，故只考慮其對(duì)短路沖擊電流的影響。</p><p>　　異步電動(dòng)機(jī)提供的沖擊電流可由公式5-3計(jì)算：</p><p><b>　　（5-3）</b></p><p>　　式中 —電動(dòng)機(jī)的額定電

96、流；</p><p>　　—電動(dòng)機(jī)反饋電流沖擊系數(shù)，對(duì)于高壓電動(dòng)機(jī)取=1.4～1.6，對(duì)于低壓電動(dòng)機(jī)取=1</p><p>　　—異步電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)平均值=0.9，</p><p>　　則：S2支路的額定電流為：（取=0.92）</p><p><b>　　kA</b></p><p><b&

97、gt;　　S2支路電抗為：</b></p><p>　　由公式5-3可得，S2支路提供的短路沖擊電流為：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　S3支路提供的短路參數(shù)：</p><p>　　取=0.92，=0.9，則該支路的額定電流為：</p><p><

98、b>　　kA</b></p><p>　　考慮到同步電動(dòng)機(jī)一般裝有低壓保護(hù)裝置，當(dāng)t>0.2秒后，開關(guān)跳閘，故它對(duì)穩(wěn)態(tài)短路電流無影響，利用+0.07=0.27（0.07是考慮查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線時(shí)，計(jì)算電抗需增加的數(shù)值）查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，得：</p><p><b>　　, </b></p><

99、;p>　　則：次暫態(tài)電流周期分量：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b&g

100、t;　　kA</b></p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p>　　故：①最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周期分量：</p><p><b>　　kA</b></

101、p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p>

102、;<b>　　MVA</b></p><p>　?、谧钚∵\(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周期分量：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b

103、>　　kA</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p>　　（3）點(diǎn)短路（下井電纜）</p>

104、<p><b>　?、僮畲筮\(yùn)行方式下</b></p><p>　　短路回路電抗標(biāo)么值為：</p><p><b>　　短路電流標(biāo)么值：</b></p><p>　　則：最大運(yùn)行方式下點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周期分量：</p><p>

105、<b>　　kA</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　次暫

106、態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p><b>　?、谧钚∵\(yùn)行方式下</b></p><p>　　短路回路電抗標(biāo)么值為：</p><p><b>　　短路電流標(biāo)么值：</b></p><p>　　則：最小運(yùn)行方式下點(diǎn)

107、短路時(shí)的短路參數(shù)為：</p><p>　　次暫態(tài)電流周期分量：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　短路電流沖擊值：</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　短路全電流最大有效值：</

108、p><p><b>　　kA</b></p><p>　　次暫態(tài)三相短路容量：</p><p><b>　　MVA</b></p><p>　　其余各短路點(diǎn)參數(shù)計(jì)算方法與上述類似，結(jié)果見5.6短路參數(shù)匯總表。</p><p>　　5.5短路參數(shù)匯總表</p><

109、;p>　　表5-1短路參數(shù)匯總表</p><p><b>　　\</b></p><p>　　5.6 負(fù)荷電流統(tǒng)計(jì)表</p><p><b>　　計(jì)算公式為</b></p><p>　　表5-2 負(fù)荷電流統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　6 高壓電氣設(shè)備的選擇</p&g

110、t;<p>　　電氣設(shè)備選擇是變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。選擇是否合理將直接影響整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。</p><p>　　變電所主要的電氣設(shè)備有：高壓斷路器；隔離開關(guān)；熔斷器；電壓互感器；電流互感器；避雷器；母線和絕緣子；成套配電裝置（包括高壓開關(guān)柜和低壓配電屏）。</p><p>　　6.1 高壓電氣設(shè)備選擇原則</p><p>　　對(duì)各種電氣

111、設(shè)備的基本要求是正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，短路通過短路電流時(shí)不致?lián)p壞，因此，電氣設(shè)備必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p><b>　　按正常條件選擇</b></p><p><b>　　環(huán)境條件</b></p><p>　　電氣設(shè)備在制造上分戶內(nèi)、戶外兩大類。此外，選擇電氣設(shè)備，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境條件考

112、慮防水、防火、防腐、防塵、防爆以及高海拔區(qū)或濕熱地區(qū)等方面的要求。</p><p>　?、?按電網(wǎng)額定電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓</p><p>　　在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓的條件選擇，即：</p><p>　?、郯沧畲箝L(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流</p><p>　　電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小

113、于通過它的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流，即：</p><p>　　(2)按短路情況校驗(yàn)</p><p>　?、侔炊搪非闆r來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。</p><p>　　②按裝置地點(diǎn)的三相短路容量來校驗(yàn)開關(guān)電器的斷流能力。</p><p>　　6.2 高壓開關(guān)設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　6.2.1 高壓斷路器的選擇及

114、校驗(yàn)</p><p>　　高壓斷路器是供電系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備之一。它具有完善的滅弧裝置，是一種專門用于切斷和接通電路的開關(guān)設(shè)備。正常運(yùn)行時(shí)把設(shè)備或線路接入或退出運(yùn)行，起著控制作用。當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障是，能快速切出故障回路，保證無故障部分正常運(yùn)行，起著保護(hù)作用。</p><p>　　高壓斷路器除按電氣設(shè)備的一般原則選擇外，還必須按斷路器的功能校驗(yàn)其額定斷流容量（或開斷電流）、額定關(guān)合電

115、流等各項(xiàng)指標(biāo)。</p><p>　　6.2.2 本所斷路器的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　1．35kV側(cè)QF1～QF5的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　(1)根據(jù)布置方式，室外一般采用DW8-35型多油斷路器，本設(shè)計(jì)采用DW8—35/600型斷路器，共五臺(tái)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CD11-X電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，油開關(guān)的戶外端子箱選擇XJ-1型。所選斷路器電氣參數(shù)如表6-1所示。&l

116、t;/p><p>　　表6-1 所選斷路器參數(shù)</p><p>　　額定電壓：，符合要求。</p><p><b>　　額定電流：</b></p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><

117、p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。</p><p>　　(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒,則秒，QF1～QF5的相當(dāng)于4秒的熱穩(wěn)定電流為：</p><p>　　熱穩(wěn)定性符合要求。式中，，分別為斷路器的熱穩(wěn)定電流及該電流所對(duì)應(yīng)的熱穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間；，分別為短路穩(wěn)定電流及短路電流的持續(xù)時(shí)間。斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間按下式計(jì)算：</p>&l

118、t;p>　　式中，為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間；為斷路器的分閘時(shí)間。</p><p>　　斷流容量校驗(yàn)：,符合要求。</p><p>　　2．6kV側(cè)QF6、QF7、QF8的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　(1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用SN10-10I型少油斷路器，本設(shè)計(jì)采用SN10-10I/1000型斷路器，共兩臺(tái)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CD-1電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。所選斷路器電氣參數(shù)

119、如表6-2所示。</p><p>　　表6-2 所選斷路器參數(shù)</p><p>　　(2)額定電壓：，符合要求。</p><p><b>　　(3)額定電流：，</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。<

120、/p><p>　　(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒,則秒，QF1～QF5的相當(dāng)于4秒的熱穩(wěn)定電流為：</p><p><b>　　熱穩(wěn)定性符合要求。</b></p><p>　　(6)斷流容量校驗(yàn)：,符合要求。</p><p>　　6.2.3 隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)</p>&

121、lt;p>　　隔離開關(guān)的主要功能是隔離高壓電源，保證其它電氣設(shè)備和線路的安全檢修及人身安全。隔離開關(guān)斷開后，具有明顯的可見斷開間隙，絕緣可靠。隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能拉、合閘。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓、額定電流電流及環(huán)境條件選擇，按短流電流校驗(yàn)其動(dòng)、熱穩(wěn)定性。</p><p>　　1．35kV側(cè)的隔離開關(guān)QS1～QS10的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　(1)根據(jù)布置方式，室外一般采用G

122、W4或GW5型隔離開關(guān)。本設(shè)計(jì)中為了方便檢修時(shí)的接地，兩個(gè)進(jìn)線隔離開關(guān)QS1、QS2和兩個(gè)電壓互感器隔離開關(guān)QS9、QS10選用GW5-35GD/600帶接地刀閘的隔離開關(guān)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CS-D單相接地式手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，QS3～QS8選用GW5-35G/600不帶接地刀閘的隔離開關(guān)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CS-G手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。所選隔離開關(guān)電氣參數(shù)如表6-3所示。</p><p>　　表6-3 所選隔離開關(guān)參數(shù)</p>

123、<p>　　(2)額定電壓：，符合要求。</p><p><b>　　(3)額定電流：，</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。</p><p>　　(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒

124、, 秒，QF1～QF5的相當(dāng)于5秒的熱穩(wěn)定電流為：</p><p><b>　　熱穩(wěn)定性符合要求。</b></p><p>　　QS3～QS8的校驗(yàn)計(jì)算與QS1、QS2和QS9、QS10校驗(yàn)計(jì)算相同。</p><p>　　2．6kV側(cè)隔離開關(guān)QS11～QS14的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　(1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般

125、采用GN2、GN6或GN8型隔離開關(guān)。本設(shè)計(jì)QS11、QS12選用GN6-10T/1000型隔離開關(guān)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選CS6-1手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)。所選斷路器電氣參數(shù)如表6-4所示。</p><p>　　表6-3 所選隔離開關(guān)參數(shù)</p><p>　　(2)額定電壓：，符合要求。</p><p><b>　　(3)額定電流：，</b></p>

126、<p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　(4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，符合要求。</p><p>　　(5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間=3秒，斷路器的分閘時(shí)間=0.2秒, 秒，QF1～QF5的相當(dāng)于5秒的熱穩(wěn)定電流為：</p><p><b>　　熱穩(wěn)定性符合要求。</b></p>&

127、lt;p>　　6.2.4 限流電抗器的選擇</p><p>　　由4.2.3可知，下井電纜為4根，雙回路兩兩并聯(lián)運(yùn)行，當(dāng)一根電纜故障時(shí)，其余三根必須能承載井下全部負(fù)荷的供電，即每根電纜能承擔(dān)1/3的井下負(fù)荷，故選擇電抗器時(shí)，故應(yīng)考慮一根電纜故障時(shí)的情況。</p><p>　　1．井下計(jì)算負(fù)荷電流</p><p>　　正常情況下，每根電纜應(yīng)承受的負(fù)荷電流為368

128、/4=92A，一根故障時(shí)，368/3=122.7A。</p><p>　　據(jù)此可選擇kV，kA的水泥電抗器四臺(tái)。</p><p>　　2．電抗器電抗值計(jì)算</p><p>　　電抗器前系統(tǒng)電抗為（系統(tǒng)電抗取最大運(yùn)行方式值）</p><p>　　而限制在50MVA所需要的總電抗標(biāo)么值為</p><p>　　因兩回路并聯(lián)運(yùn)

129、行，故串入每一回路的電抗器相對(duì)電抗為</p><p>　　據(jù)此求出所選電抗器的電抗百分?jǐn)?shù)計(jì)算值為</p><p>　　故可選用NKL-6-150-4型鋁電纜水泥電抗器四臺(tái)，其百分電抗值為4%，動(dòng)穩(wěn)定電流峰值為9.56kA，1秒熱穩(wěn)定電流為9.34kA，其在額定電流下的電抗相對(duì)值為</p><p>　　3、電抗器的電壓損失校驗(yàn)</p><p>

130、　　正常情況下，四根電纜承擔(dān)井下總負(fù)荷電流</p><p><b>　　<4%～5%</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　故障時(shí)三根電纜承受井下總負(fù)荷電流</p><p&

131、gt;<b>　　<4%～5%</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　4、電抗器的動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p><b>　　（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　下井回路分列運(yùn)行時(shí)，流過電抗器的短路電流最大，此時(shí)最大三相短路電