【正文】 企業(yè)的一、二級負(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。 變壓器選擇計(jì)算 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： 1． 用電負(fù)荷分析 一級負(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 %。 二級負(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)、井底車場各項(xiàng)，其總負(fù)荷為 ，占全礦總負(fù)荷的%。 7 三級負(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 ，占全礦總負(fù)荷的 %。 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、二級負(fù)荷的用電。在上述分析中一、二級負(fù)荷占全礦總負(fù)荷的 %，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 %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)S78000/35 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 21 所示： 表 21 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) S7 容量 NTS (kVA) 8000 連接組別 Y,d11 電壓 NN UU 21 36/ 阻抗電壓 %kU 空載電流 %0I 損耗（ kW） 空載 0P? 負(fù)載 NTP? 兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式，備用方式為暗備用。 變壓器損耗計(jì)算 ： 根據(jù)公式 23 計(jì)算主變壓器各項(xiàng)損耗 空載無功損耗： 648000100 %00 ????? NTSIQ kvar； 滿載無功損耗： 6008000100 % ?????NTkNT SuQ kvar； 變壓器的負(fù)荷率， 8000 2/6585 ??? NTcaSS? 8 則有功損耗： )(2 220 ?????????? NTT PPP ? kW； 無功損耗： )(2 220 ?????????? NTT Q ? kvar； 35kV 側(cè)全礦負(fù)荷計(jì)算及功率因數(shù)校驗(yàn) ： 有功功率 ： 6 2 4 2 0 8635 ?????? ?? Tcaca PPP kW 無功功率 ： 39。 635 ?????? ?? Tcaca Q kvar 視在功率 ： 6 7 3 92 5 2 96 2 4 6 22239。 352 356 ????? ??? cacaca QPS kVA 35kV 側(cè)功率因數(shù)校驗(yàn) ： 673 9624 6c os 353535 ??? ??cacaOP? 滿足設(shè)計(jì)要求。 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的確定 兩 臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷值可由公式 31 確定。 NTqNTqNTec QkP QkPSS ??? ???? 002 （ 31） 如果 SScr宜一臺(tái)運(yùn)行，如果 SScr宜兩臺(tái)運(yùn)行。 式中 ecS — 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界負(fù)荷， kVA； NTS — 變壓器額定容量 ， kVA； 0P? — 變壓器空載有功損耗， kW； 0Q? — 變壓器空載無功損耗 ,kW； NTP? — 變壓器滿載有功損耗， kW； NTQ? — 變壓器滿載無功損耗， kvar； qk — 無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，大型礦井一般取無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 kq=； 9 本礦兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為： 00 ??? ?????? ????NTqNTqNcr QkP QkPSS kVA 故經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案為：當(dāng)實(shí)際負(fù)荷 S4724kW 時(shí)，宜一臺(tái)運(yùn)行，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷S4724kW 時(shí)，宜兩臺(tái)運(yùn)行。 第二節(jié) 無功功率補(bǔ)償 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。 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 CQ 用下式計(jì)算： )ta n( ta n 21 ??? ???? caC PQ （ 24） 式中 ? —— 平均負(fù)荷系數(shù)，計(jì)算時(shí)取 1tan? —— 補(bǔ)償前功率因數(shù)角的正切值； 2tan? —— 補(bǔ)償后要達(dá)到的功率因數(shù)角的正切值； 本設(shè)計(jì)要求功率因數(shù)達(dá)到 及以上。假設(shè)補(bǔ)償后 6kV 側(cè)功率因數(shù) 6 ?‘? ， 39。6 ?? ， ? 取 ，則所需補(bǔ)償容量由公式 29 計(jì)算得： )ta n( ta n 39。66 ??? ???? caC PQ )(6 2 0 ???? ? kvar 電容器柜的選擇及實(shí)際補(bǔ)償容量計(jì)算 ： 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 GR1/6 型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量為 Cq =240kvar，最大不超過 360kvar，據(jù)此可計(jì)算出電容器柜的數(shù)量為： 10 ??? CCqQN 取偶數(shù) N=4 則 實(shí)際補(bǔ)償容量為： 9 6 02 4 04 ?????? CsC qNQ kvar 折算為計(jì) 算容量為： 1200?? ?? sCC kvar 第三節(jié) 低壓動(dòng)力變壓器或所用變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 1． 低壓變壓器選擇 對各低壓變壓器選擇時(shí)可按表 21 的計(jì)算容量進(jìn)行選擇?；诿旱V生產(chǎn)負(fù)荷對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、二級負(fù)荷供電的任務(wù)。故： （ 1）礦綜合廠、機(jī)修廠、工人村、支農(nóng)變壓器分別選 SL7250/6 型、 SL7400/6 型、 SL7400/6 型、 SL7315/6 型油浸式鋁線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器各一臺(tái)。 （ 2）選煤廠變壓器選兩臺(tái) SL7630/6 型油浸式鋁線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。 （ 3） 地面低壓變壓器選兩臺(tái) SL7800/6 浸式鋁線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器。 （ 4） 井底車場變壓器選兩臺(tái) KBSG200/6 型礦用隔爆型干式變壓器。 各低壓變壓器參數(shù)如表 22 所示。 2． 各低壓變壓器損耗計(jì)算 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 0P? 和 0Q? 表示。變壓器的功率損耗按公式 23 計(jì)算。 有功損 耗： NTT PPP ????? 20 ? ， kW （ 23） 無功損耗： NTT Q ????? 20 ? ， kvar 11 式中 β — 變壓器的負(fù)荷率，NTcaSS?? ； caS — 變壓器計(jì)算負(fù)荷， kVA； NTS — 變壓器額定容量， kVA； 0P? — 變壓器空載有功 損耗， kW； NTP? — 變壓器滿載有功損耗， kW； 0Q? — 變壓器空載無功損耗， kvar，NTSIQ 100%00 ??； %0I — 變壓器空載電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)； NTQ? — 變壓器滿載無功損耗， kvar，NTkNT SuQ 100%??； %ku — 變壓器阻抗電壓占額定電壓的百分?jǐn)?shù)； 0P? 、 NTP? 、 %0I 、 %ku 均可由變壓器產(chǎn)品樣本中查出。 （ 1） 礦綜合廠變壓功率器損耗計(jì)算 空載無功損耗： 52501002100%00 ????? NTSIQ kvar； 滿載無功損耗： 102501004100 % ?????NTkNT SuQ kvar； 變壓器的負(fù)荷率， 250225 ??? NTcaSS? 則有功 損耗： 220 ????????? NTT PPP ? kW； 12 無功損耗：、 220 ????????? NTT Q ? kvar； （ 2） 洗煤廠變壓器損耗計(jì)算 空載無功損耗： %00 ????? NTSIQ kvar； 滿載無功損耗： % ?????NTkNT SuQ kvar； 變壓器的負(fù)荷率， 630 2/635 ??? NTcaSS? 則 有功損耗： )(2 220 ?????????? NTT PPP ? kW； 無功損耗： )(2 220 ?????????? NTT Q ? kvar； 其它各組變壓器功率損耗計(jì)算依此類推，結(jié)果見表 22. 表 22 低壓變壓器參數(shù)及功率損耗計(jì)算表 負(fù)荷名稱 礦綜合廠 機(jī)修廠 地面低壓 選煤廠 工人村 支農(nóng) 井底車場 計(jì)算容量 caS (kVA) 225 381 653 625 377 310 155 所選變壓器參型號(hào) SL7 SL7 SL7 SL7 SL7 SL7 KBSG 容量 NTS (kVA) 250 400 800 630 400 315 160 連接組別 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 ee UU 21 6/0.4 6/0.4 6/0.4 6/0.4 6/0.4 6/0.4 6/0.69 13 數(shù) %kU 4 4 4 4 4 %0I 損耗（ kW） 0P? NTP? 4 各 項(xiàng) 損 耗 值 臺(tái)數(shù) 1 1 2 2 1 1 2 負(fù)荷率 β 0Q? kvar 5 12 4 NTQ? kvar 10 16 36 5 16 TP? kW TQ? kvar 4 6 4 5 總計(jì) 總有功損耗 ??TP kW 總無功損耗 ?? TQ kvar 第三章 變壓所的接線和布置 第一節(jié) 變電所的主接線 變電所的主線是由變壓器，斷路器，隔離開關(guān)，母線及其他設(shè)備，按一定的電器順序連接的，用于匯集和分配電能的電路。 14 15 第二節(jié) 變電所屋內(nèi)外的布置 結(jié)構(gòu)及用途 結(jié)構(gòu)：電流動(dòng)作型組成式漏電保護(hù)器 組成：零序電流互感器，電子漏電保護(hù)，帶有過載和短路保護(hù)的短路器及塑料外殼。 16 作用：電網(wǎng)的漏電保護(hù)，線路和電動(dòng)機(jī)的過載及短路保護(hù)等。 第四章 短路電流計(jì)算 第一節(jié) 計(jì)算短路電流的意義和短路點(diǎn)的選擇 研究供電系統(tǒng)的短路并計(jì)算各種情況下的短路電流，對 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。 (1) 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。 (2) 設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。 (3) 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。 (4) 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。 17 第二節(jié) 系統(tǒng)的最大，最小運(yùn)行方式 短路點(diǎn) 最大運(yùn)行方式 最小運(yùn)行方 式 39。I kA shi kA shI kA 39。S MVA 39。I kA shi kA shI kA 39。S MVA 35kV 母線 k1 185 115 6kV 母線 k2 工人村 k3 34 30 礦綜合廠 k4 51 43 地面低壓 k5 14 13 下井電纜 k6 65 54 選煤廠 k7 64 53 壓風(fēng)機(jī) k8 66 54 主扇風(fēng)機(jī) k9 主提升機(jī) k10 66 54 副提升機(jī) k11 66 54 機(jī)修廠 k12 65 54 支農(nóng) k13 25 23 第三節(jié) 短路參數(shù)計(jì)算 負(fù)荷名稱 電壓 負(fù)荷容量 負(fù)荷電流 主變一次側(cè) 35 8000 132 主編二次側(cè) 6