【正文】 201616172584＝1026＋270＋336＋360＋912=2904kw=716+243+270+270+731=2230kva=3661kva這樣可求得變電所變電所總的有功功率為11493KW，無功功率為8118K。tanφ=696=485kvaS40=／cosφ= =696/=848kvaI20=S20/UN=1060/6000=81a5)壓風(fēng)機=300kw = cosφ= n=3=3300=900kwtanφ=tan(artcosφ)==tanφ=850=593kvaS20=／cosφ= =850/=1036kvaI20=S20/UN=1036/6000=99a3) 扇風(fēng)機1=800kw = cosφ=tanφ=tan(artcosφ)==根據(jù)要求及需用系數(shù)負荷計算公式，分別計算礦用負荷1）主井提升機(公式26)=1400kw = cosφ=tanφ=tan(artcosφ)==在一個車間中，可以根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，再分別計算各用電設(shè)備組的計算負荷。 需用系數(shù)的含義以一組用電設(shè)備來分析需用系數(shù)值的含義。電動機1）長期工作制（連續(xù)運轉(zhuǎn)時間在2小時以上者）的電動機，按電動機的額定容量。因此年最大負荷利用小時： ， h （21）式中——全年消耗的有功電能， 。 負荷曲線年最大負荷：就是指一年中典型日負荷曲線（全年至少出現(xiàn)3次的最大工作班負荷曲線）中的最大負荷，即30min內(nèi)消耗電能最大時的平均負荷。 二級負荷：為中斷供電將造成設(shè)備局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂且需較長時間才能恢復(fù)或大量產(chǎn)品報廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)造成較大經(jīng)濟損失者。井下6KV母線上允許短路容量: =50MVA。兩回35kV架空電源線路長度： l1=l2=6km。其礦內(nèi)變配電所占地約2200平方米，三條進線分別到所內(nèi)室外三個35/6kv主變壓器，平常起用一臺主變，地下水豐富的夏季一般開兩臺主變，室外部四腳分別設(shè)置四個15米高的避雷器。其設(shè)計生產(chǎn)能力、入洗能力均達90萬噸/年。礦井位于煤田東部，現(xiàn)在部分設(shè)備正處于更新中，其屬于厚礫石層覆蓋區(qū)，比較突出的采煤技術(shù)是單體支柱放頂煤開采，井深約在400米左右，由于其地下水豐富，該礦總共配有12臺大型潛水泵，由于大型潛水泵的使用，其年耗電量大大增加。采用單母分段的主接線形式，主母線分為三段，每段母線間以斷路器隔開．使用高壓六氟化硫斷路器，穩(wěn)定性及滅弧能力較高。兩回上級35kV電源出線斷路器過流保護動作時間：t1=t2=3s。電費收取辦法：兩部電價制，固定部分按最高負荷收費；井下6KV電纜（不含下井電纜）總長度: =20km本所6KV母線上補償后功率因數(shù)要求值：=最熱月室外最高氣溫月平均值： 最熱月室內(nèi)最高氣溫月平均值: 最熱月土壤最高氣溫月平均值: 2 負荷計算與變壓器選擇 供電負荷分級及其對供電的要求根據(jù)用電設(shè)備在工藝生產(chǎn)中的作用，以及供電中斷對人身和設(shè)備安全的影響，電力負荷通?？煞譃槿齻€等級：一級負荷：為中斷供電將造成人身傷亡，或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)帶來極大的政治經(jīng)濟損失者。二級負荷應(yīng)由兩回線路供電，但當(dāng)兩回線路有困難時（如邊遠地區(qū)）允許由一回架空線路供電。并分別用符號、表示年有功、無功和視在最大負荷。而一般計算礦用最大負荷利用小時可以用公式近似計算： （22）其中W既為礦井年產(chǎn)煤量（萬噸/年），井花溝礦年產(chǎn)量設(shè)計為90萬噸，實際年產(chǎn)量106萬噸。2）短時工作制（連續(xù)運轉(zhuǎn)時間在10分鐘至2小時范圍內(nèi)）的電動機按電動機的額定容量確定。設(shè)該組用電設(shè)備有n臺電動機，其額定總?cè)萘繛椋╧w）。其計算公式為： KW KVA KVA A （2－6）式中、——該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率計算負荷；——該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量，KW——額定電壓，Vtan——功率因數(shù)角的正切值——該用電設(shè)備組的計算負荷電流，A——需用系數(shù)2）多個用電設(shè)備組的計算負荷在配電干線上或礦井變電所低壓母線上，常有多個用電設(shè)備組同時工作，但是各個用電設(shè)備組的最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或礦井變電所低壓母線的計算負荷時，應(yīng)再計入一個同時系數(shù)。=1400=1218kwQ10=Pe=800=696kwQ30=Pe=900=774kwQ50=考慮同時需用系數(shù)K，得：總的有功功率為9194KW，總的無功功率為7306 K。電流增大同樣會引起電壓損失的增大。270= 取16個柜利用電力電容補償容量為Qc＝27016＝4320千法補償后變電所總無功功率：Qz＝73064320=2986千法補償后的功率因數(shù)：248。分別安裝5個電容柜。對于城郊變電站，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 主變壓器臺數(shù)的確定(1)對大城市郊區(qū)的一次變電站，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電站以裝設(shè)兩臺主變壓器為宜。 主變壓器損失計算補償后的6千伏母線計算負荷即主變壓器應(yīng)輸出的電力負荷，此時計算主變壓器損失，在未選型之前可用（ 負荷計算中的）公式計算負荷按下式近似計算如下：kwkvar變電所35千伏母線總負荷： kW kvar kVA 主變壓器選型為了保證煤礦供電，主變壓器應(yīng)選用一主一備，在一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺變壓器必須保證煤礦的安全生產(chǎn)用電的原則。其他如操作人員帶負荷拉閘或者檢修后未拆除地線就送電等誤操作；鳥獸在裸露的載流部分上跨越以及風(fēng)雪等現(xiàn)象也能引起短路。 短路的危害發(fā)生短路時，由于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因此短路電流可能達到很大的數(shù)值。（2）在選擇電氣設(shè)備時，為了保證設(shè)備在正常運行和故障下都能安全、可靠地工作，同時又力求節(jié)約資金，這就需要進行全面的短路電流計算。 短路電流計算的標(biāo)幺值法對較復(fù)雜的高壓供電系統(tǒng)，計算短路電流時采用標(biāo)么制進行計算比較簡便。下面我們就要標(biāo)么值法進行短路電流的計算。 短路參數(shù)計算結(jié)果匯總表運行方式最大運行方式最小備注短路參數(shù)（kA）（MVA）（kA）（kA）（kA）短路點5．57135714．28．4635kV母線83．436．116kV母線6．4370．216．399．775．117井下變電所大汪村80地面低壓扇風(fēng)機278主井提升機78副井提升機機修廠扇風(fēng)機1洗煤廠壓風(fēng)機綜采車間排水泵6．1電抗器 短路電流的限制及限流電抗器的選擇在煤礦供電系統(tǒng)中，由于電力系統(tǒng)的容量大，故短路電流可能達到很大的數(shù)值。由短路計算井下短路容量：MVA按規(guī)定6kV當(dāng)斷流容量在100MVA時，應(yīng)折半使用，僅為50MVA，50MVA，因此需選擇限流電抗器。 360——下井電纜150mm2經(jīng)45度修正后的安全載流量，若礦井負荷較少可據(jù)此原理選用120mm2，95 mm2等； 1——規(guī)程規(guī)定所必須的備用電纜。 單元接線發(fā)電機與變壓器直接連接成一個單元，組成發(fā)電機—變壓器組，稱為單元接線。當(dāng)輸電線路較長，故障幾率較多，而變壓器又不需經(jīng)常切除時，用用內(nèi)橋式接線比較合適；外橋式接線則在出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟運行的需要需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠時，就更為適宜。 單母線分段式接線方案比較：單元接線當(dāng)其中一元件發(fā)生故障時整個單元都要停電檢修，不能滿足該礦供電的要求。綜合比較井花溝礦的35kv側(cè)采取外橋形式的主接線，而其6kv線路上采取單母分段，共分三段，每段之間用斷路器，隔離開關(guān)連接。母線的截面形狀，35KV及以下的屋內(nèi)配電裝置中，都采用矩形截面。a. 按經(jīng)濟電流密度計算： A=I/J（mm）式中 A—導(dǎo)線經(jīng)濟截面積，mm； J—經(jīng)濟電流密度， A/ mm； I—最大工作電流，A；I==1000035=182A式中 U—線路額定電壓，千伏； P—最大負荷，千瓦； cosφ—功率因數(shù)； 由最大負荷利用小時數(shù)為4000，得J=A=182/=158 mm,選A=185 mm，其型號為鋼芯鋁絞線LGJ—185b. 按長時允許電流校驗，查得LGI—170的屋外載流量為515A(25℃),鋼芯鋁絞線最高溫升不超過+70℃，假設(shè)導(dǎo)線長期工作溫度為40℃，則40℃時的載流量為：I=515=446A＞182符合要求c. 三相架空線路損失校驗按下式計算ΔU%=式中R—線路單位長度電阻，/km；X—線路單位長度電抗，/km；設(shè)線間幾何間距為2m，已知P=9160、L=6km、tan=ΔU%==5 校驗合格d. 母線按短路熱穩(wěn)定進行校驗A 已知t=3s I=, 式中A—所選導(dǎo)線截面，mm；C—材料熱穩(wěn)定系數(shù)，C=95；K—集膚效應(yīng)系數(shù)，取1；I—短路穩(wěn)定的最大有效值；A==102mm185 mm 校驗合格所以35KV母線和架空線，均選用LGJ—185型鋼芯鋁絞線 電壓互感器、熔斷器的選擇互感器是交流供電系統(tǒng)中一次回路將交流電流或電壓按比例降低供二次回路儀表使用。另外選用3個RW—35/200~800戶外跌落式熔斷器，配合3臺變壓器。共計十塊。 35kv避雷器選擇一般選用變電站避雷器FZ35型，選兩組分放在35KV兩段母線上，與電壓互感器供用一個間隔。(3)=70kA,=滿足動穩(wěn)定校驗。因此，制造廠規(guī)定的短時允許發(fā)熱量應(yīng)大于短路期間短路電流所發(fā)出的熱量，則此斷路器滿足熱穩(wěn)定要求。（4）＝63kA，＝ 滿足動穩(wěn)定校驗。(1) 按長時允許電流選已知長時允許電流算得I=1011A，查得鋁母線LMY——1008平放在40℃，其最大允許載流量為1210A〉I=1011A ，所選型號滿足要求。室內(nèi)6KV選用母線支持瓷瓶，在穿墻的地方選用穿墻套管。 6kv隔離開關(guān)的選擇項目實際需要值GN19—10c/400GN19—10/630電壓U=10kvU=10kv電流1011AI=400AI=600A動穩(wěn)定i=i=75KAi=75KA熱穩(wěn)定I=I=對上述兩種最小額定值的隔離開關(guān)校驗符合要求，故都符合要求。經(jīng)過動、熱穩(wěn)定性校驗，都大于實際值，這三種型號的電流互感器能滿足要求。 (2)允許電壓損失校驗允許電壓損失為：V實際電壓損失為：V因為，符合條件。供中性點不接地系統(tǒng)，做電流、電能測量及單相接地保護用。短路故障往往造成嚴重后果，并伴隨著強烈的電弧、發(fā)熱和電動力，使回路內(nèi)的電氣設(shè)備遭受損壞。為了保證安全可靠地供電，供電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備及線路都要裝設(shè)繼電保護裝置。（3）靈敏性靈敏性是指保護裝置對保護范圍內(nèi)故障的反應(yīng)能力，一般用靈敏系數(shù)K衡量，靈敏系數(shù)是以被保護設(shè)備或線路發(fā)生故障時，其故障參數(shù)和保護裝置整定值來確定。為了保證可靠性，供電系統(tǒng)中任何一臺設(shè)備，任何一段線路都必須具有雙重及以上的保護。 供電系統(tǒng)繼電保護配置情況以下對礦區(qū)變電所繼電保護裝置情況做一下總體的介紹。 限時速斷保護的整定計算（1）動作電流由第四章的表41可知,則一次動作電流 == KA限時速斷保護的接線方式采用V型接線, 接線系數(shù)=1, 電流繼電器選用電磁型繼電器,返回系數(shù)=，但限時速斷無須考慮返回系數(shù)，井花溝礦進線開關(guān)的CT變比為200/5，則二次動作電流： ===39A由計算，選用電磁式電流繼電器DL20，－50A。主變壓器設(shè)置瓦斯保護、溫度保護、差動保護、過流保護、過負荷保護等保護。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：，；, 。名稱各側(cè)數(shù)值35kV側(cè)6kV側(cè)各側(cè)額定電流A接線方式Y(jié)計算變比選擇變比二次回路電流A首先確定基本側(cè)，基本側(cè)是指繼電器中差動線圈的首端（正極性）。 A A由以上計算，應(yīng)按躲過外部故障不平衡電流的條件，選用35kV側(cè)一次動作電流，A（3）確定差動線圈（基本側(cè)）匝數(shù)平衡線圈I、II分別接于35kV側(cè)及6kV側(cè)。（7）校驗最小靈敏度按