【正文】 15 15 15 16 35kV側(cè)接線方式選擇 16 16 16 6kV側(cè)接線方式選擇 18 18 單母線分段式接線 18 雙母線接線 194短路計算 21 21 21 21 21 21 23 24 24 25 265設(shè)備選擇 30 30 30 30 30 3熱穩(wěn)定性校驗 3熱穩(wěn)定性校驗原則 31 31 32 35kV設(shè)備選擇及其校驗 32 35kV架空線、母線的選擇 32 35kV斷路器的選擇 33 高壓隔離開關(guān)的選擇 3熔斷器的選擇 36 37 35kV避雷器選擇 37 6kV設(shè)備選擇及其校驗 37 6kV母線的選擇 37 38 39 39 40 40 41 416變電所室內(nèi)外布置 43 43 43 43 44 447防雷保護及接地 45 45 45 45 45 47 47 47 478結(jié)論 49致謝 50 參考文獻 51五龍煤礦位于阜新市西南10公里處，阜新煤田的中部，井田東為海州立井和海州露天礦，西至F2斷層，南至煤層最低可采邊界線，北至－100米標高線。 35kV。根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)特點，系統(tǒng)主線路均以最大運行方式進行整定，并以此對線路及其設(shè)備進行選擇。隨著企業(yè)的發(fā)展，目前的供電系統(tǒng)已經(jīng)不能保證安全、可靠的供電。本次設(shè)計是根據(jù)現(xiàn)有的供電系統(tǒng)的特點，對某些設(shè)備以及負荷分布進行改進，以滿足供電的可靠性和安全性。本次設(shè)計五龍煤礦35kV供電系統(tǒng)只有井上供電系統(tǒng)部分。 Power Supply。有礦區(qū)專用線與新義鐵路線連接，西北5km處有錦阜公路通過，交通比較便利，其行政區(qū)域?qū)儆诟沸率兴牎?井田內(nèi)含煤地層為中生界侏羅紀上統(tǒng)阜新含煤組，煤種為長焰煤。礦井開拓方式為立井多水平開拓。整個供電系統(tǒng)存在著許多隱患。表 11 全礦負荷統(tǒng)計分組設(shè) 備名 稱負荷等級電壓V線路類型電 機型 式單機容量kW安裝/工作臺數(shù)工作設(shè)備總?cè)萘縦W需用系數(shù)功率因數(shù)離35kV變電所的距離km主井提 升16000CY1000 1/110000．870．840．5副井提 升16000CY6001/16000．850．820．4扇風(fēng)機 116000KT8002/18000．880．832．5扇風(fēng)機216000KT8002/18000．880．832．5壓風(fēng)機16000C T3005/39000．870．870．2工房3380K——————480修配廠3380C——450——4500．600．750．3地面低壓1380C——————800洗煤廠2380K——————11000．770．790．5啤酒廠1380K——————750排水泵16000C X6005/318000．880．860．75井下低壓2660CX————26000．710．77——注 ：C表示電纜線路； K表示架空線路。井下6kV母線上允許短路容量: =100MVA；電費收取辦法：兩部電價制，固定部分按最高負荷收費；本所6kV母線上補償后平均功率因數(shù)要求值；地區(qū)日最高氣溫：；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：。一級負荷屬重要負荷，如中斷供電將造成十分嚴重的后果，因此要求應(yīng)由兩個電源供電，對于一級負荷中特別重要的負荷，除要求兩個電源外還要求必須增設(shè)應(yīng)急電源，為保證對特別重要負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。因此年最大負荷利用小時： （21）式中——全年消耗的有功電能，kWh。對這種用電設(shè)備有 （23）（二）短時工作制這類工作制的用電設(shè)備工作時間很短，而停歇時間相當(dāng)長。斷續(xù)周期工作制設(shè)備的設(shè)備容量，一般是對應(yīng)于某一標準負荷持續(xù)率的。其計算公式為 kW （26） kvar （27） kVA （28） A （29）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，V——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)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)。1）提高電力系統(tǒng)的供電能力 在發(fā)電和輸、配電設(shè)備的安裝容量一定時，提到用戶的功率因數(shù)相應(yīng)減少了無功功率的供給，則在同樣設(shè)備條件下，電力系統(tǒng)輸出的有功功率可以增加。4）降低電能成本從發(fā)電廠發(fā)出的電能有一定的總成本。1）提高用電設(shè)備本身的功率因數(shù)。人工補償一般采用并聯(lián)電力電容器，利用電容器產(chǎn)生的無功功率與電感負載產(chǎn)生無功功率進行交換，從而減少了負載向電網(wǎng)吸取無功功率。② 三角形接線若發(fā)生一相斷線，只是使各相的補償容量有所減少，不致于嚴重不平衡。需要電容器的容量： （216）式中 ——補償電容器的容量，單位：kvar——總有功功率， 單位：kW——補償前的功率因數(shù)，——補償后的功率因數(shù), 計算可知： =7002（）=1821(kvar)電容器采用雙星型接線接在變電所的二次母線上，因此選容量為30kvar，額定電壓為kV的電容器，裝于電容柜中，每柜裝9個，每柜容量為270kvar，則電容柜的總數(shù)為：N=1821247。共計7個電容柜。因此，在變壓器容量和臺數(shù)的選擇上應(yīng)遵循一定的原則。對于有重要負荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在其過負荷能力后的允許時間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電站，當(dāng)一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負荷的70%～80%。（3） 對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺主變壓器的變電站，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的1～2級設(shè)計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。礦井變電所主變壓器兩臺采樣分列同時運行，所以主變壓器損耗計算如下：有功損耗：kW無功損耗： kvar由以上計算，則35千伏母線總負荷為： 最大有功負荷年利用小時數(shù)小時，則年電耗為：則噸煤電耗為：因采用高壓6kV集中補償功率因數(shù)，故對各低壓變壓器均無補償作用，因此低壓變壓器可根據(jù)第二章的計算視在容量進行選擇。為此，應(yīng)簡化接線，減少供電層次和操作程序。變電所的主接線是由個各種電氣設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，變電所起著接受電能，并將電能(或經(jīng)主變壓器降壓)再分配給全礦用電設(shè)備的作用。它具有接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡便，以及因不設(shè)發(fā)電機電壓級母線，使得在發(fā)電機和變壓器低壓側(cè)短路時，短路電流相對而言于具有母線時，有所減小等特點；這種單元接線，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時，受到制造條件或價格甚高等原因造成的困難。（1） 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)少、四個回路只需三臺斷路器。（1） 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)少，四個回路只需三臺斷路器。線路與變壓器均設(shè)有斷路器。 6kV側(cè)接線方式選擇（1） 優(yōu)點：接線簡單清晰，操作方便，設(shè)備少，配電裝置的建造費用低。（3） 適用范圍：由于單母線接線工作可靠性和靈活性都較差，故這種接線主要用于小容量特別是只有一個電源的變電所中。（1） 優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要一、二級用戶可以從不同段上引出兩個回路，有兩個電源供電。另外，在擴建時需向兩個方向均衡擴建。由于母線繼電保護的要求，一般某一回路固定與某—組母線連接，以固定連接方式運行。（2）缺點，每回路就要增加一組母線隔離開關(guān)。綜上所述，考慮到經(jīng)濟性和滿足礦井供電的要求，6kV側(cè)采用單母分段式接線方式。此外，鳥獸在裸露的導(dǎo)體上跨越以及風(fēng)雪等自然現(xiàn)象也能引起短路。短路產(chǎn)生的后果極為嚴重，為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在供電系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，必須進行短路電流計算，以解決下列技術(shù)問題。（4）確定合理的主接線方案和主要運行方式等。因此，4個基準值中只有兩個是獨立的，通常選定基準容量和基準電壓為給定值，再按計算式求出基準電流和基準電抗，即 （42）（2）各元件的標幺電抗計算取，為基準容量 。一般工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)可看作無限大容量系統(tǒng)，其系統(tǒng)阻抗可以作為零對待。表41 地面變電所6kV母線上的線路類型及線路長度序號設(shè)備名稱電壓（kV）距6kV母線距離（km）線路類型1主井提升6C2副井提升6C3扇風(fēng)機16K4扇風(fēng)機26K5壓風(fēng)機6C6地面低壓C7修配廠C8洗煤廠K9工房K10啤酒廠K11井下6kV母線6C一般選取各線路始、末端作為短路計算點，線路始端的最大三相短路電流常用來校驗電氣設(shè)備的動、熱穩(wěn)定性，并作為上一級繼電保護的整定參數(shù)之一，線路末端的最小兩相短路電流常用來校驗繼電保護的靈敏度。最大運行方式下的三相短路電流最小運行方式下的兩相短路電流（3）點短路電流計算（折算到6kV側(cè)）最大運行方式下的三相短路電流6kV側(cè)的短路電流參數(shù) 最小運行方式下的兩相短路電流6kV側(cè)的最小兩相短路電流為(4) 井下母線短路容量計算（點）井下6kV母線距井上35kV變電所的最小距離是：副井距35kV變電所距離+井深+距井下中央變電所的距離，即，其電抗標幺值為最大運行方式下井下母線短路的標幺電抗為井下母線最大短路容量為 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。其他短路點的計算與以上各點類似。高壓電氣設(shè)備最高允許運行的電壓為（～）%，%，因此電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝設(shè)處電網(wǎng)的額定電壓，即 （51）我國普通電器額定電壓標準時按海拔1000m設(shè)計的。當(dāng)高于時，每增高，%，當(dāng)?shù)陀跁r，每降低，%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。當(dāng)屋外配電裝置處在塵穢很嚴重或空氣中含有有害于絕緣氣體的地區(qū)時，必須加強電器的絕緣，選用特殊絕緣結(jié)構(gòu)的加強型電器或選用額定電壓高一級的電器。因此按斷流能力選擇斷路器時，必須滿足下列條件： ， （53）式中 ——電器的額定斷流量，kA；——電器的額定斷流容量，MVA；——次暫態(tài)短路電路，kA；—一次暫態(tài)三相短路容量，MVA。當(dāng)熔斷器具有限流作用時，可不校驗其動穩(wěn)定。即 （54）或 （55）或 （56）式中 ——電器設(shè)備允許通過的短時熱效應(yīng)，； ——短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)，； ——電器設(shè)備的額定熱穩(wěn)定電流，； ——電器設(shè)備熱穩(wěn)定時間，s； ——穩(wěn)態(tài)短路電流，； ——假想時間，s。1）按持續(xù)工作電流選擇對電壓為35kV的屋外配電裝置采用鋼芯鋁絞線作母線，選取LGJ185，鋼芯鋁絞線最高溫升不超過+70℃，其載流量在環(huán)境溫度為250C 時為539A，由于所處環(huán)境最