【正文】 S≥ =13684KVA （26）式中：PZ″—變電所總的有功功率 Ksb —故障保證系數(shù)，根據(jù)企業(yè)一、二類負(fù)荷所占比例確定，Sbe=（ΣP生+ΣP安）/ cosΦz(mì)=（9302+5241）/=14993KVA根據(jù)以上二式選擇SFL716000/63型變壓器二臺(tái)，見表SFL716000/63型型號(hào)額定容量KVA額定電壓，KV額定損耗，KW阻抗電壓%空載電流%連接組重量t外形尺寸，mm高壓低壓空載短路長(zhǎng)寬高SFL716000160006391YN，d11487537204775SFL716000/63型變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是鐵芯采用冷軋晶粒取向硅鋼片，其特點(diǎn)是低損耗、高效率型的節(jié)能變壓器。變電所的負(fù)荷很不均勻，負(fù)荷變化很大，使變壓器有時(shí)在半載下工作，這樣運(yùn)行很不經(jīng)濟(jì)，合理的運(yùn)行應(yīng)該在低負(fù)荷時(shí)變壓器解列，只留部分變壓器保證正常供電，這樣，變壓器自身的有功損失最小，以及使無功功率在電源線上引起的有功損失也最小即運(yùn)行費(fèi)用最低，這就是變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。無功功率在電源線路上所引起的有功損失可用無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量系數(shù)Kw換算成等效的有功損耗，則由變壓器產(chǎn)生的綜合有功損耗為：△P T =△+β2△+Kec（△+β2△） （27）式中：△：△PO=△：△=β負(fù)荷系數(shù)β= ===Kec 無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 Kw=~ Kw/Kvar 取Kw=?—變壓器空載無功功率kvar ?=2 =2 16000=320Kvar△—額定無功短路損耗?Qe =( S Tβ2) 2= 160002= Kvar所以單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，其功率損耗為：—=16000KVA則△PⅠ=△+Kec△ （△+Kec△）①式2△PⅡ=2(△+Kec△)+2 (△+Kec△)②式① 式、②式為單臺(tái)、雙臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)的功率損耗與負(fù)荷變化關(guān)系圖。中Scr為壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷。①△PScr②S 功率損耗與負(fù)荷變化關(guān)系圖從上圖可看出，有功功率的損耗與負(fù)荷變比的關(guān)系。 Scr = =16000 =13213KVA則可以看出，當(dāng)變壓器的負(fù)荷超過值13213KVA時(shí)，就應(yīng)該投入兩臺(tái)并列運(yùn)行，若當(dāng)用電低峰時(shí)，就應(yīng)該分例運(yùn)行，參考《變電技術(shù)手冊(cè)》。第3章 地面供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)確定60KV地面變電所位置時(shí)，應(yīng)考慮以下條件：變電所位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電線路長(zhǎng)度，能損耗和電壓損失；不占或少占農(nóng)田；進(jìn)出線要方便，盡量避免線路相互交叉和跨越，架空線路走廊與所址同時(shí)確定；交通運(yùn)輸要方便，以利于變壓器等大型設(shè)備的運(yùn)輸；具有適宜的地質(zhì)條件，有防止地下水、雨水和洪水浸淹措施；應(yīng)考慮與鄰近設(shè)施的相互影響，遠(yuǎn)離震動(dòng)大的設(shè)備和易燃易爆的場(chǎng)所，應(yīng)盡量避開污染源，否則應(yīng)采取防污措施；應(yīng)與其它工業(yè)建筑物保持足夠的防火間距；應(yīng)留有擴(kuò)建的余地，不妨礙工廠或車間的發(fā)展?？傊?，要根據(jù)煤礦企業(yè)的具體情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行綜合分析，以便確定變電所的位置。綜合考慮本變電所擬定在工業(yè)廣場(chǎng)北側(cè)，入場(chǎng)公路西側(cè)高地，變電所座落在電力負(fù)荷中心，礦一井、二井選煤廠及工業(yè)廣場(chǎng)大部分在變電所南側(cè)附近，架空線可直接引入變電所，6KV配出集中在西側(cè)進(jìn)出線方便，其東側(cè)為工業(yè)廣場(chǎng)公路，交通運(yùn)輸便利，變電所西部有截水溝，可防止積水淹浸。 變電所電源結(jié)線的確定、二次母線及配出線的結(jié)線《煤礦供電》課本提供，橋形結(jié)線一般適用于35~110KV雙電源進(jìn)線的變電所。主結(jié)線形式有全橋、外橋，雙母線，單母線分段和線路變壓器組。經(jīng)過綜合考慮，一次主結(jié)線采用全橋結(jié)線；其特點(diǎn)是線路側(cè)、變壓器側(cè)和母線橋上都裝有斷路器，故其具有運(yùn)行靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，不論是切換變壓器還是切換線路都可方便地操作，并易發(fā)展成分段單母線接線的中間變電所。同時(shí)，考慮到煤礦供電系統(tǒng)的結(jié)線應(yīng)做到筒單、可靠、運(yùn)行靈活、經(jīng)濟(jì)合理、操作安全、方便，本設(shè)計(jì)將全橋結(jié)線的聯(lián)絡(luò)油斷器和隔離開關(guān)用一臺(tái)隔離開關(guān)作母線聯(lián)絡(luò)，這樣，即縮小了橫向長(zhǎng)度，又降低了投資費(fèi)用，在性能上具備全橋結(jié)線的優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便，適用于發(fā)展成單母線分段的中間變電所。變壓器二次側(cè)選用單母線分段，選此方案有以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)線所用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作安全，并有供電可靠性；（2）一次結(jié)線全橋易發(fā)展成單母線分段，形成配套使用從二個(gè)方面考慮選此方案?？紤]到保證用戶正常工作，安全用電，本設(shè)計(jì)優(yōu)先采用新技術(shù)的原則，6KV配出柜選用GBC—6(F)型高壓開關(guān)柜，其優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行簡(jiǎn)單，操作方便還具有“五防”功能，即防止誤操作斷路器、防止帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)、防止帶電掛接地線、防止帶地線合閘和防止誤入帶電間隔。在停、送電操作時(shí)，必須嚴(yán)格按照順序操作，即斷路器與隔離開關(guān)之間：送電時(shí)，先合隔離開關(guān)，后合斷路器；停電時(shí)，先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。為了實(shí)現(xiàn)“五防”，柜內(nèi)的聯(lián)鎖裝置有：（1）由于手車面板上裝有位置指示旋鈕的機(jī)械閉鎖，所以只有斷路器處于分閘位置時(shí)，手車才能抽出或推入，防止了帶負(fù)荷操作隔離觸頭。（2）由于斷路器與接地開關(guān)有機(jī)械聯(lián)鎖，只有斷路器分閘、手車抽出后，接地開關(guān)才能合閘；手車在工作位置時(shí)，接地開關(guān)不能合閘，防止了帶電掛接地線。接地開關(guān)接地后，手車只能推進(jìn)到試驗(yàn)位置，防止了帶地線合閘。（3）柜后上、下門裝有聯(lián)鎖，只有在停電后手車抽出、接地開關(guān)接地后，才能打開后下門，再打開上門。通電前，只有先關(guān)上后上門，再關(guān)后下門，接地開關(guān)才能分閘，使手車推入到工作位置，防止了誤入帶電間隔。（4）儀表板上裝有帶鑰匙的控制開關(guān)（防誤型插座）防止誤分、誤合斷路器。為了防止雷電入侵波對(duì)電氣設(shè)備的危害，所有各段母線裝設(shè)避雷器，提高功率因素的靜電電容器組分別安裝在6KV側(cè)兩段母線上，各段母線上均安裝電壓互感器，結(jié)線方式見附圖。另外本設(shè)計(jì)還在所內(nèi)安裝一臺(tái)SL750/6型變壓器以供主變、主扇、蓄電池充電機(jī)、照明等用電。第4章 短路電流的計(jì)算 計(jì)算短路電流的目的和任務(wù)為了使供電系統(tǒng)可靠、安全地運(yùn)行，并將短路帶來的損失和影響限制在最小范圍內(nèi)，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，正確地選擇電氣設(shè)備；選擇和整定繼電保護(hù)裝置；確定是否需要采取限流措施及正確選擇限流備；確定系統(tǒng)的接線和運(yùn)行方式，判斷哪種主接線方案和運(yùn)行方式更能保障供電的安全性和可靠性。需計(jì)算最大和最小運(yùn)行方式下的短路電流有效值以及最大運(yùn)行方式下的短路容量和短路電流的沖擊值。所需計(jì)算的短路參數(shù)有：最大、最小運(yùn)行方式下的次暫態(tài)短路電流I,最大運(yùn)行方式下的次暫態(tài)短路容量S39。，短路沖擊電流iim,，穩(wěn)態(tài)短路電流有效值Iss等?！? 短路點(diǎn)的選擇，供后面計(jì)算和整個(gè)設(shè)計(jì)的需要。，一次6KV母線短路阻抗標(biāo)么值，最大運(yùn)行方式Xmax =，最小運(yùn)行方式：Xmin=，按無窮大系統(tǒng)容量計(jì)算。* Xmax= Xmin=k1k4k5k6k2k3一井中央變電所二井中央變電所一井風(fēng)井二井風(fēng)井　圖4－1短路計(jì)算點(diǎn) 短路電流的計(jì)算選擇基準(zhǔn)容量：Sj=100MVA Uj1=63KV Uj2= Ij1= = = (41) Uj2= Ij2= = = （標(biāo)么值）（1）電源電抗標(biāo)么值：Xxmax= Xxmin=（2）變壓器電抗 Xb=Ud% = = (42)（3）架空線 =30 = (43) = =（4）一井中央變電所電纜電抗 二井中央變電所電纜電抗= = = （5）通往風(fēng)井的架空線 = ==XoL9 = =K1點(diǎn)短路回路電抗=+=+==Xkmin+XL1min=+=K2點(diǎn)短路回路電抗=+/2=+=+=+=K3點(diǎn)短路回路電抗=+/2=+=+ =+=K4點(diǎn)短路回路電抗=+/2=+=+=+=K5點(diǎn)短路回路電抗=+/2=+=+=+=K6點(diǎn)短路回路電抗=+/2=+=+=+=（1）K1點(diǎn)短路電流：最大運(yùn)行方式：=1/=1/============100=最小運(yùn)行方式=1/=1/======= kA=====100=（2）K2點(diǎn)短路電流：最大運(yùn)行方式：=1/=1/========== kA==100= mVA最小運(yùn)行方式：=1/=1/==== kA=======100=K3點(diǎn)的短路電流：最大運(yùn)行方式：=1/=1/==== kA========100=最小運(yùn)行方式：=1/=1/= KA=== kA=== kA=== kA==100= mVAK4點(diǎn)的短路電流=1/=1/= kA=== kA=== kA=== kA==100=最小運(yùn)行方式：=1/=1/========== kA==100= mVAK5點(diǎn)的短路電流：最大運(yùn)行方式：=1/=1/===========100= kVA最小運(yùn)行方式：KA=======100=K6點(diǎn)短路電流：最大運(yùn)行方式：=1/========100=最小運(yùn)行方式：=1/========100= 短路計(jì)算結(jié)果 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn)短路點(diǎn) 方式Ik*Ik（3）ichIch1SkXK860KV母線短路點(diǎn)K1最大最小6KV母線短路點(diǎn)K2最大最小一井中央變電所K3最大最小二井中央變電所K4最大最小一采區(qū)風(fēng)井K5最大最小二 井風(fēng)井K6最大最小第5章 變電所高壓電氣設(shè)備選擇 概 述正確地選擇電氣設(shè)備對(duì)供電的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性都有著重要的意義。首先，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境選擇電氣設(shè)備的類型，使所選設(shè)備的型式與環(huán)境條件相適應(yīng)；其次，按電路的實(shí)際工作條件選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，以保證電力系統(tǒng)在正常時(shí)和發(fā)生故障時(shí)，電氣設(shè)備均能安全、可靠地工作。選擇電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)盡量選用國(guó)產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備，并注意在技術(shù)合理的條件下盡量節(jié)約投資。變電所電氣，起著接受、分配、控制與保護(hù)等方面的作用，某一次主要設(shè)備如：斷路器，負(fù)荷開關(guān)，隔離開關(guān)，熔斷器，互感器，成套配電裝置，電抗器與母線等，本章僅討論某些電器的選擇問題， 高壓設(shè)備選擇與檢驗(yàn)項(xiàng)目 項(xiàng) 目名 稱按 正 常 工 作 條 件 選 擇短 路 校 驗(yàn)額定電壓額定電流種類與形式操作機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確度二次負(fù)荷電壓變比電流變比材料百分電抗斷流容量熱穩(wěn)定動(dòng)穩(wěn)定斷 路 器隔離開關(guān)熔 斷 器電壓互感器電流互感器電 抗 器支柱絕緣子穿墻套管母 線電 纜注：（1）“”表示需要進(jìn)行選擇與檢驗(yàn)的項(xiàng)目 （2） 種類與型式表明該設(shè)備使用條件及型號(hào) （3）當(dāng)負(fù)荷開關(guān)帶熔斷器時(shí)可不進(jìn)行短路檢驗(yàn)（4）110千伏及以上母線需按電暈條件校驗(yàn) 60千伏設(shè)備的選擇 60kv隔離開關(guān)的選擇tj= tr + tc + 秒 (51)=++=式中tj 短路電流總的假想作用時(shí)間tr 是繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，tc 斷路器的斷路時(shí)間，2. 60千伏隔離開關(guān)的選擇（1）1及2帶接地刀閘的隔離開關(guān)選型及校驗(yàn)①按使用條件選擇因本設(shè)計(jì)是室外布置，所以選戶外型，同時(shí)為了停電后能可靠的保證安全而選用帶接地刀閘的。② 按正常工作條件選擇設(shè)備規(guī)格型號(hào)額定電壓額定電流極限通過電流KA4秒熱穩(wěn)定電流KA操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)峰值有效值GN196302060KV630A502920CS6最高工作電流：Ig= Sd/ 3UN =A根據(jù)使用地點(diǎn)及額定電壓與電流，初選GN