【正文】 (3)對(duì)于扇風(fēng)機(jī) 1有 =kd3 PN3= 800=696(kW) =(tanφ 3 )=160(kvar) = . caca QP ? =714(kVA) (4)對(duì)于壓風(fēng)機(jī)有 =kd4 PN4= 900=774(kW) =(tanφ 4 )=(kvar) = . caca QP ? =798(kVA) 同理可得其余各組數(shù)據(jù)見(jiàn)表 21 表 21 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 用戶名稱 設(shè)備容量 （ kW） 需用系數(shù)（ Kd） 功率因數(shù)cosφ tanφ 計(jì)算負(fù)荷 Pca Qca Sca 主提升機(jī) 1400 1218 792 1453 副提升機(jī) 1000 850 595 1038 扇風(fēng)機(jī) 1 800 696 160 714 扇風(fēng)機(jī) 2 800 696 160 714 壓風(fēng)機(jī) 300 774 197 798 地面低壓 1026 718 1252 機(jī)修廠 270 237 359 洗煤廠 912 592 1087 工人村 360 270 450 排水泵 680 2339 1387 2719 井下低壓 1872 1501 2398 合計(jì) 11013 5575 12343 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 6 各低壓變壓器的選擇與損耗計(jì)算 低壓變壓器的選擇 因采用高壓 6kV 集中補(bǔ)償功率因數(shù)，故對(duì)各低壓變壓器均無(wú)補(bǔ)償作用。其計(jì)算公式為： ?? Ndca PKP ?tancaca PQ ? （ 21） 22 cacaca QPS ?? 式中 caP 、 caQ 、 caS —— 該用電設(shè)備組的有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算負(fù)荷； ?NP —— 該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量， kW； ?tan —— 功率因數(shù)角的正切值； dK —— 需要系數(shù)，由表 11查得。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。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。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 3 2 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的目的 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(wèn)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(wú)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)。 C； 最熱月室外最高氣溫月平均值： 32。 本論文的設(shè)計(jì)范圍包括： 對(duì)變電所的主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)： 對(duì)電氣設(shè)備的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行選擇。 中華人民共和國(guó)電力公司發(fā)布的《 35kV～ 110kV無(wú)人值班變電站設(shè)計(jì)規(guī)程》。其中 35kV側(cè)為全橋接線， 6kV主接線為單母分段。其設(shè)計(jì)過(guò)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。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 i 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，對(duì)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了更高、更完善的要求。通過(guò)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)。兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式。 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)（電氣一次部分）。 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。 C； 最熱月室外最高氣溫月平均值： 27。 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)算方法 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。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(guò)幾十年的統(tǒng)計(jì)和積累，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。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 4 多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 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) sK 。根據(jù)表 21中的計(jì)算視在容量初選變壓器。 4）洗煤廠查表選用兩臺(tái) S91250， 6/ 型銅線電力變壓器。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 7 （ 1）對(duì)于工人村變壓器 Δ PT=Δ P0+Δ PK (Sca/)2=+ (450/500)2=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=500 [+4/100 (450/500)2]=(kvar) （ 2）對(duì)于機(jī)修廠 變壓器 Δ PT=Δ P0+Δ PK (Sca/)2=+ (359/400)2=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=400 [+4/100 (359/400)2]=(kvar) （ 3）對(duì)于地面低壓變壓器 Δ PT=2[Δ P0+Δ PK ( Sca/)2]=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=(kvar) （ 4）對(duì)于洗煤廠變壓器 Δ PT=2[Δ P0+Δ PK ( Sca/)2]=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=(kvar) 表 22 各低壓變壓器功率損耗計(jì)算結(jié)果 負(fù)荷名稱 工人村 機(jī)修廠 地面低壓 洗煤廠 (KVA) 500 400 2 1600 2 1250 Δ PT(KW) Δ QT(kvar) 合計(jì) ΣΔ PT= ΣΔ QT= 計(jì)算 6kV 母線上補(bǔ)償前的總負(fù)荷并初選變壓器 各組低壓負(fù)荷加上各低壓變壓器的功率損耗后即為其高壓側(cè)的負(fù) 荷，查表取同時(shí)系數(shù) Ksi=,忽略礦內(nèi)高壓線路的功率損耗，變電所 6kV母線補(bǔ)償前的總負(fù)荷為 =Ksi(Σ Pca+ΣΔ PT)= (11013+629)=9414(kW) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 8 =Ksi(Σ Qca+ΣΔ QT)= (5575+2785)=4975(kvar) )(968422759414 222 6.39。按一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)停運(yùn)計(jì)算，則負(fù)荷率為 β =Δ PT=Δ P0+β 2Δ PK=16+=(kW) Δ QT=[I0%/100+UK%/100β 2]=813(kvar) （ 2） 35kV側(cè)補(bǔ)償前的負(fù)荷與功率因數(shù) =+Δ PT=9414+=9475（ kW） =+Δ QT=4957+813=5770（ kvar） = . caca QP ? =11093（ kVA） COSφ 35=tanφ 35= （ 3）設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù)提高到 COSφ 35180。)= 9475()=2198(kvar) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 9 查表選用 GR1C08 型 ,電壓為 6kV，每柜容量 qc=270kvar的電容器柜，則柜數(shù) N=Qc/qc=2198/270= 取偶數(shù)得 Nf=10 實(shí)際補(bǔ)償容量 =Nf qc=10 270=2700(kvar) 補(bǔ)償后 6kV側(cè)的計(jì)算負(fù)荷與功率因數(shù)為 Q180。= （ 4）補(bǔ)償后主變壓器的最大損耗 β180。 2=16+63 =(kW) Δ Q180。T=9414+=9467（ kW) Q180。180。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 10 NTqNTqNTec QkP QkPSS ??? ???? 002 （ 24） 如果 SScr宜一臺(tái)運(yùn)行，如果 SScr宜兩臺(tái)運(yùn)行。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。 （ 2）操作方便，運(yùn)行靈活。 （ 4）便于發(fā)展。橋式接線分為外橋、內(nèi)橋全橋三種。 6kV 主接線根據(jù)礦井為一級(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。所以在這里至少應(yīng)選用三回，考慮到負(fù)荷分配和運(yùn)行的靈活性，最后確定 4回下井電纜，兩兩并聯(lián)后分列運(yùn)行。 (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。 其他各短路點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果如表 41所示 表 41 短路電流計(jì)算結(jié)果 短路點(diǎn) 最大運(yùn)行方式下 最小 運(yùn)行方式下 )()3( kAIk )()3( kAish )()3( kAIsh )()3( MVASk )()3( kAIk )()2( kAIk K1 217 K2 90 K3 K4 K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 K12 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 20 5 高壓電氣設(shè)備的選擇 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。此外，選擇電氣設(shè)備，還應(yīng)根據(jù) 實(shí)際環(huán)境條件 考慮防水、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。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。其技術(shù)參數(shù) 如表 51所示 表 51 型號(hào) 額定電壓（ kV) 額定電流（ A) 額定開(kāi)斷電流（ KA) 動(dòng)穩(wěn)定 電流 (kA) 額定關(guān) 合電流 (kA) （ 4S）熱穩(wěn)定電流 ZW735 35 1600 80 80 1）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境校驗(yàn) 型戶外真空斷路器，額定工作環(huán)境最高溫度為 40 度，而實(shí)際最高工作溫度為 42度，因此修正后的允許通過(guò)的最大電流為 INθ =IN(4240) ％ IN=16002 1600=1542（ A)＞ 216（ A) 2)按短路條件校驗(yàn) (1)額定開(kāi)斷電流校驗(yàn) 斷路器的額定開(kāi)斷電流為 ，而 K1點(diǎn)的短路電流為 ，符合要求。 6kV 側(cè)進(jìn)線柜和母聯(lián)柜斷路器的選擇 6kV側(cè)最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流 )( 1 2 5 0 .. AUSINTNmlo ????? 按照室外工作電壓 6kV 和最大長(zhǎng)時(shí) 負(fù)荷電流 932A，選擇 ZN2810/1250 型真空斷路器，其參數(shù)如表 52所示。對(duì)于無(wú)限大容量系統(tǒng)有 )()3( m a kAII k ??? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 23 相當(dāng)于 4s的熱穩(wěn)定電流 )(20)( kAkAttItsi ＜???? （ 4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 由于 ies=50(kA),ish1=(kA),所以滿足要求。 表 54 GW535型隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 型號(hào) 額定電壓 （ kV) 額定電流 （ A) 動(dòng)穩(wěn)定電流 （ kA) (5s)熱穩(wěn)定電流（ kA) GW535GD/600 35 600 50 14 GW535G/600 35 600 50 14 (1)額定電壓： UN=35(kV)=UNS=35(kV)，符合要求 。則 tk=tbr+tpr=+=(s)。所選斷路器電氣參數(shù)如表55所示。 (4)6kV 母線上發(fā)生短路時(shí)的過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該比 35kV 母線上發(fā)生短路時(shí)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間少一個(gè)時(shí)限級(jí)差 ，斷路器的開(kāi)斷時(shí)間為 ，則短路電流流過(guò)斷路器的最長(zhǎng)時(shí)間 tK=tpr+tbr=+=(s)，即假想時(shí)間為 。 （ 1）額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)電壓； （ 2）額定電流應(yīng)大于或等于（ ～ ）倍的長(zhǎng)時(shí)最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷工作電流，即 1NI ≥（ ～ ） maxI 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 25 （ 3）電流互感器的準(zhǔn)確等級(jí)應(yīng)不小于 二次側(cè)所接儀表的準(zhǔn)確級(jí)。 6kV 側(cè)電流互感器的選擇 6kV母線上的電流互感器選用 LZZBJ910型電流互感器，其額定電壓 10kV，額定電流 1200A，其技術(shù)參數(shù)如表 57所示。 選 JDJ35 型（單相雙圈 澆注絕緣）電壓互感器四臺(tái)，一次電壓為 35kV，二次電壓為 ，極限容量 1000VA，其計(jì)量?jī)x表定為 級(jí)，配用兩臺(tái) RW1035/ 型限流熔斷器。 支柱絕緣子和套管絕緣子的選擇 因母線為單一矩形母線，且面積不大，故選用 ZNA6型戶內(nèi)式支柱絕緣子，其額定電壓 6