【正文】 程圖紙要求繪制。 現(xiàn) 需建設(shè) 地面 35/10kV 礦井變電所一座 ， 供電線路 采用 雙回路 35kV 架空 線 。 設(shè)計(jì)說明書一冊。 主要參考文獻(xiàn)（資料）： 20xx 版 李虎偉 GB 50215 6. 煤礦電氣圖專用圖形符號 MT／ T 570— 1996 電設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50417 8.《煤礦電工手冊（第二分冊）》。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括負(fù)荷計(jì)算、主接線設(shè)計(jì)、短路電流計(jì)算、電氣設(shè)備選擇等。根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)的特點(diǎn)，制定了礦井變電所的主結(jié)線方式、運(yùn)行方式、繼電保護(hù)方案。 關(guān)鍵字： 負(fù)荷計(jì)算 。s main transformer station number, capacity and type of load calculation based on the results. With a unit value method of the power supply system of the shortcircuit current calculation, for the selection and verification of electrical equipment to provide data. According to the characteristics of coal mine power system, develop a mine substation main connection mode, operation mode, relay protection scheme. Which side is the inner bridge connection 35KV, 10KV main connection is a single mother segments. Two main transformer breakdown operation mode. And according to the current setting and check relevant data and choose the circuit breakers, isolation switches, relays, transformers and other electrical equipment. Keywords: load calculation。 ........................................................ 41 變壓器的保護(hù)設(shè)置 ..................................................................................................... 42 設(shè)計(jì)總結(jié) ............................................................................................................................ 43 致謝語 ................................................................................................................................ 44 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................ 45 Safety of mine supply ......................................................................................................... 46 礦山供電的安全性研究 .................................................................................................... 54 1 第一章 概述 在礦山的生產(chǎn)過程中，電力是現(xiàn)代化采礦工業(yè)的主要?jiǎng)恿Γ诓傻V實(shí)踐中占有極其重要的地位。 供電 安全 井下供電容易導(dǎo)致觸電或由電火花引起的瓦斯煤塵爆炸等 事故 ，所以，必須采取一系列 技術(shù)措施 ，制定嚴(yán)格的 管理制度 ，保證 安全供電。 供電經(jīng)濟(jì) 煤礦供電設(shè)備耗電量很大，如果供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 不合理，電器設(shè)備使用不當(dāng)，會(huì)造成功率因數(shù)降低，線路損耗加大，使生產(chǎn)成本上升。鞏固和擴(kuò)展知識領(lǐng)域，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，提高獨(dú)立工作的能力。 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 本 供電設(shè)計(jì) 采 用的電力負(fù)荷計(jì)算方法 是 需用系數(shù)法 。對不同性質(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，因而為我國設(shè)計(jì)部門廣泛采用。 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 。有功功率 4 16 3 ???? ?Ndca PKP kW； 5 無功功率 3 4 1t a n ???? ?caca PQ kvar； 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA； （ 2）對材料斜井絞車 dK =， ?cos =， ?tan = P=400KW 則 。有功功率 8 39 5 ???? ?Ndca PKP kW； 無功功率 a n ???? ?caca PQ kvar； 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA； （ 2）對皇后風(fēng)井主風(fēng)機(jī) dK =， ?cos =， ?tan = P= 1500KW 則 。有功功率 ???? ?Ndca PKP kW； 無功功率 a n ???? ?caca PQ kvar； 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA （ 2）主井地面生產(chǎn)系統(tǒng) dK =， ?cos =， ?tan = P=115KW 則 。有功功率 ???? ?Ndca PKP kW； 無功功率 an ???? ?caca PQ kvar； 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA （ 6）漁場取水泵房 dK =， ?cos =， ?tan = P=132KW 則 。有功功率 ???? ?Ndca PKP kW； 無功功率 a n ???? ?caca PQ kvar； 視在功率 2222 ????? cacaca QPS kVA （ 2）瓦斯抽放泵 dK =， ?cos =， ?tan = P=800KW 則 。假設(shè)補(bǔ)償后 10kV 側(cè)功率因數(shù) 6 ?‘? ， 39?，F(xiàn)選用 GJZK103 13 型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量 360kvar，據(jù)此可計(jì)算出電容器柜的數(shù)量為： ??? CCqQN 取偶數(shù) N=10 則 實(shí)際補(bǔ)償容量為： 3 6 0 010*3 6 0 ????? CsC qNQ kvar 折算為計(jì)算容量為 ： 3 9 0?? ?? sCC kvar 補(bǔ)償后 10kV 母線側(cè)總計(jì)算負(fù)荷及功率因數(shù)校驗(yàn) 功率補(bǔ)償后 10kV 側(cè) 有功功率 ??caP kW 無功功率 )t a n( t a n 39。 補(bǔ) 償 后 的 無 功 功 率 ???Q 因此 0 1 4 3 7 1 5 4s ??? kva 14 第三章 主變壓器的選擇 變壓器的選取原則 選擇主變壓器需要 根據(jù)其使用環(huán)境條件、電壓等級及計(jì)算負(fù)荷選擇其形式和容量 。所以，變壓器臺數(shù)與容量的確定，應(yīng)全面考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理選擇。特殊情況下可裝設(shè)兩臺以上變壓器。 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)，占全礦總負(fù)荷的 %. 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)，占全礦總負(fù)荷的 %。 16 由于無功功率的存在，使系統(tǒng)中的 電流增大，從而使得電力系統(tǒng)的有功功率損耗增加。 對于工礦企業(yè)變，配電所 Kec=~ 對于發(fā)電機(jī)直配用戶 Kec=~ 對于經(jīng)兩級變壓的用戶 Kec=~ 對于經(jīng)三級及以上變壓的用戶 Kec=~ （ 2）變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 變壓器的有功功率損耗是變壓器運(yùn)行時(shí)自身的損耗，而變壓器的無功功率損耗會(huì)引起系統(tǒng)有功功率損耗的增加。 單臺變壓器運(yùn)行時(shí)其功率損耗可按下式計(jì)算： )( ,2,21 TNoecTNoTecT KPPQKPP ????????????? ?? )()( ..2. TNecTNTNacoeco QKPSSQKP ???????? （ 35） 式中 Kec—— 無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量， KW/kvar； —— 變電所的負(fù)荷容量（此時(shí)為變壓器的實(shí)際負(fù)荷容量）， KV178。 對于單臺運(yùn)行的變壓器，要使變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，就必須滿足變壓器單位容量的有功功率損耗換算值Δ P1/S 最小。由圖可見，兩條曲線的交點(diǎn) A 所對應(yīng)的負(fù)荷 Scr就是變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷。 20 第四章 地面供電系統(tǒng)的接線方案 地面供電系統(tǒng)的擬定原則 在確定變電所主接線前，應(yīng)首先明確其基本要求： （ 1）安全可靠。供電系統(tǒng)的接線 應(yīng)保證工作人員在正常運(yùn)行和發(fā)生事故時(shí)，便于操作和維修，以及運(yùn)行靈活，倒閘方便。接線方式應(yīng)保證便于將來發(fā)展，同時(shí)能適應(yīng)分期建設(shè)的要求。變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。因上一級變電站距本礦變電所輸電線路不遠(yuǎn)，可以選全橋，且一次側(cè)采用全橋接線，二次側(cè)采用單母線分段接線， 35kV 架空線路由兩條線路送到本礦變電所，正常時(shí)兩臺變 21 壓器分列運(yùn)行。如果某路電源例如 wl1 線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開 QF1，投入 QF3，即可由 wl2恢復(fù)對變壓器的供電。 根據(jù)地面變電所供電系統(tǒng)擬定原則，如附圖（供電系統(tǒng)擬定圖）所示 22 23 第五章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 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。 （ 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。它可供計(jì)算繼電保護(hù)裝置的整定值和計(jì)算短路沖擊電流 shi 及短路全電流最大有效值 shI 之用。 短路沖擊電流 shi 及短路全電流最大有效值 shI ，可用來校驗(yàn)電器設(shè)備、載流導(dǎo)體及母線的動(dòng)穩(wěn)定性 。 （ 4）按歐姆定律求短 路電流標(biāo)么值：對于電源是無限大容量的系統(tǒng)，其短路電流標(biāo)么值 *I 可按公式 51求出： 24 *** 1 SXI ?? ? （ 51） 且短路后各種時(shí)間的短路電流標(biāo)么值與短路容量標(biāo)么值都相等，即 39。 SII ?? ? （ 52） （ 5）求短路電流和短路容量；為了向供電設(shè)計(jì)提供所需的資料，應(yīng)下列短路電流和短路容量： ① 求出次暫態(tài) 短路電流 39。 kA jSISS ??? ? *39。 Iish ? kA 39。 由于以上優(yōu)點(diǎn)，用標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流可使計(jì)算簡便，且結(jié)果明顯，便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。 當(dāng) k1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)： 基準(zhǔn)電流： KAUsId ???? 總電抗： ????? LT XXX 短路電流次暫態(tài)值： ????? KXII 兩項(xiàng)短路電流： 6 6 )2( 1 ????? ??II K 同理可得其余各短路點(diǎn)的 ?I , )2(KI 表 52 最 小 運(yùn)行方式短路電流統(tǒng)計(jì)表 序