【正文】 地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。(4)考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)否允切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。18(2)運(yùn)行靈活主接線運(yùn)行方式靈活，利用最少的切換操作，達(dá)到不同的供電方式。接線簡(jiǎn)單，既節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備，使節(jié)點(diǎn)少、事故和檢修機(jī)率少；又要考慮單位的經(jīng)濟(jì)能力。但是還應(yīng)考慮工廠企業(yè)的發(fā)展，有的用戶第一期工程往往只上一臺(tái)變壓器，經(jīng) 3~5 年后，需建設(shè)第二臺(tái)主變壓器，變電所布局、基建一般都是根據(jù)主接線的規(guī)模確定的。主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過(guò)進(jìn)線斷路器，這對(duì)改善線路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。21第四章 短路電流的計(jì)算 短路電流計(jì)算的一般概述電氣設(shè)備或?qū)w發(fā)生短路故障時(shí)通過(guò)的電流為短路電流。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中將流通很大的短路電流（幾千甚至幾十萬(wàn)安） ，電源的電壓完全降落在短路回路中。動(dòng)物或飛禽跨接載流導(dǎo)體也會(huì)造成短路事故。既然發(fā)生短路時(shí)流通很大的短路電流（超過(guò)額定電流許多倍） ，這樣22大的短路電流一旦流經(jīng)電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體，必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短，其破壞作用可能局限于一小部分，也可能影響整個(gè)系統(tǒng)。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)樗吘褂邪l(fā)生的可能，并且對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分不利的影響。一、確定基準(zhǔn)值選取基準(zhǔn)容量 Sb=100MVA計(jì)算 35kv 母線 S1 點(diǎn)取基準(zhǔn)電壓 37kv 即 Ub1=???USIkA計(jì)算 6kv 母線 S2 點(diǎn)選取基準(zhǔn)電壓 即 Ub2=???SIkA二、計(jì)算短路電路中各阻抗元件的標(biāo)幺值電力系統(tǒng)23Ub=Uav=37kvSNmax= MVA SNmin=????)3()(22IPS * ???USXBMINSI .*PSAVSLGJ240 L= x0= * ???PUSLX *??NBTS三、最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算在 S1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí) .*1* ?????*11b)3(1 ?ISKA50295..2)3(chSI ??SUMVA在 S2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí) .**min* ????*2b)3(2 ?IIIS .)3(ch ??S KA24)(2b2 ???SSIU MVA四、最小運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算在 S1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí) ..0.*1*??LSMAX *11b)3(1 ????IIISKA83675..2)3(chS在 S2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí) .*** ??????TLSMAX *2b)3(2 ?IIIS KA1389745..)3(chS KA 5..62b2 ??SIUMVA五、在 S2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，計(jì)算沖擊短路電流應(yīng)把電動(dòng)機(jī)作為附加電源來(lái)考慮主井提升機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的影響 20kwP ?deb*dbSX”“?X”d次暫態(tài)電抗，由表 310《工礦企業(yè)供電》查的 Xd“=Sb基準(zhǔn)容量， 100MVASde電動(dòng)機(jī)容量 ?cosdePS?*db???“X 電纜的電抗標(biāo)幺值前面已經(jīng)算出 X*L1=主提升機(jī)供給短路點(diǎn) S2 的短路電流沖擊值為：IXEIch*chsk2??。由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點(diǎn)，選擇與校驗(yàn)條件不盡相同，高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表 51。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境(尤須注意小環(huán)境)條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。29當(dāng)污穢等級(jí)超過(guò)使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可采用屋內(nèi)配電裝置。滿足熱穩(wěn)定的條件為 dzttI2?? 式中 It —由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時(shí)間 t 秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。斷路器的額定電流 IN 應(yīng)不小于回路的持續(xù)工作電流，即IN ≥ Ica式中 IN—斷路器額定電流，A；Ica—回路持續(xù)工作電流，A。額定電壓為 6kv，選擇戶內(nèi)式油斷路器，型號(hào)為 SN810 型，額定電流為3000A,額定電壓為 10kv。此外，隔離開(kāi)關(guān)還有帶接地刀閘和不帶接地刀閘兩種，帶接地刀閘的一般用于變電所進(jìn)線。選擇步驟如下：電流互感器的額定電壓應(yīng)大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，同斷路器額定電壓的選擇。 母線母線材料一般采用鋁導(dǎo)體，對(duì)于 35kv 及以上的戶外母線常采用鋼芯鋁導(dǎo)線，而 6kv 及以下的母線一般采用矩形母線。按電器元件在高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的安裝方式不同可分為固定式和移開(kāi)式兩種。選擇高壓開(kāi)關(guān)柜的一次電路方案時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：（1）開(kāi)關(guān)柜的用途。對(duì)于負(fù)荷容量大、繼電保護(hù)要求較高的用電戶，必須使用斷路器進(jìn)行保護(hù)和控制；對(duì)于負(fù)荷容量較小，繼電保護(hù)要求不高的用電戶，可采用裝有負(fù)荷開(kāi)關(guān)和熔斷器的開(kāi)關(guān)柜，對(duì)于單回路供電的用戶，開(kāi)關(guān)柜只要求斷路器靠近母線的一側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；對(duì)雙回路供電的用戶，斷路器兩側(cè)都應(yīng)該裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。為了保證足夠的安全距離，兩個(gè)架空出線柜不得相鄰布置，中間至少應(yīng)隔開(kāi)一個(gè)其他方案的開(kāi)關(guān)柜。用途 方案編號(hào) 用途 方案編號(hào)主井提升機(jī) KGN1007 1 號(hào)主變 JYN3511副井提升機(jī) KGN1007 電壓互感器及避雷器 JYN35111壓風(fēng)機(jī) KGN1007 聯(lián)絡(luò)線 JYN3526南風(fēng)井 KGN1013 WL2 線路 JYN3507北風(fēng)井 KGN1013 電壓互感器及避雷器 JYN35111機(jī)修廠 KGN1010 2 號(hào)主變 JYN3511家屬區(qū) KGN1010 430 變電所 KGN1007工業(yè)廣場(chǎng) KGN1010 520 變電所 KGN1007排矸系統(tǒng) KGN1010 井底車場(chǎng) KGN1007洗煤廠 KGN1010 母線 KGN1035水源井 KGN1010 進(jìn)線 KGN1014主排水泵（大） KGN1007 聯(lián)絡(luò)線 KGN1031主排水泵（?。?KGN1007 接地補(bǔ)償柜 KGN1003350 變電所 KGN1007 電壓互感器及避雷器 KG。下一步應(yīng)對(duì)柜內(nèi)電氣元件的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行選擇校驗(yàn)。變電所的進(jìn)線柜和聯(lián)絡(luò)柜，由于安裝需要，往往選用兩種不同方案的開(kāi)關(guān)柜組合使用。開(kāi)關(guān)柜的用途不同，柜內(nèi)的電氣元件和接線方式也不同，確定開(kāi)關(guān)柜的一次電路方案時(shí)，應(yīng)首先考慮其用途。在高壓開(kāi)關(guān)柜中大都裝設(shè)少油斷路器，對(duì)于頻繁通斷或短路故障較多的線路，要選中裝有真空斷路器的開(kāi)關(guān)柜。(2）按短路熱穩(wěn)定條件校驗(yàn) iskmintKCIAS?式中 Amin母線的最小熱穩(wěn)定截面， mm2ISS通過(guò)母線的最大三相短路電流穩(wěn)定值，A。測(cè)量和計(jì)量?jī)x表使用的電流互感器為 級(jí)，只為電流、電壓測(cè)量用的電流互感器允許使用 級(jí)，對(duì)非重要的測(cè)量允許使用 級(jí)。隔離開(kāi)關(guān)的選擇，除了不校驗(yàn)開(kāi)斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因?yàn)楦綦x開(kāi)關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時(shí)，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的影響完全取決于斷路器的開(kāi)斷時(shí)間，故計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時(shí)的計(jì)算數(shù)據(jù)完全相同。按環(huán)境條件選擇隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，可根據(jù)安裝地點(diǎn)和環(huán)境選擇戶內(nèi)式、戶外式、普通型或防污型等類型，防污型用于污染比較嚴(yán)重的地方。裝設(shè)在屋內(nèi)的應(yīng)選屋內(nèi)型，裝設(shè)在屋外的，31應(yīng)選屋外型。斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造型式、開(kāi)斷電流或開(kāi)斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。30下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 t—與 It 相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。如周圍環(huán)境溫度θ0 高于 40℃( 但低于 60℃)時(shí)，其允許電流一般可按每增高 1℃，額定電流減少%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于 40℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低 1℃，額定電流可增加%，但其最大電流不得超過(guò)額定電流的 20%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。 一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá) ~ ，而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓 一般不超過(guò) ，因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓 UN 不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 的條件選擇，即 UN ≥ 電氣設(shè)備的額定電流 IN 是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長(zhǎng)期允許通過(guò)電流。ch=+=在最小運(yùn)行方式下的沖擊電流Ich=Ich2+Is。這就使全部電氣設(shè)備可以只根據(jù)三相或兩相短路電流來(lái)選擇，況且三相短路又是不對(duì)稱短路的計(jì)算基礎(chǔ)，尤其是工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)中大接地電流系統(tǒng)又很少，因此應(yīng)該掌握交流三相短路電流的計(jì)算。除了上述各種短路以外，變壓器或電機(jī)還可能發(fā)生一相繞組匝間或?qū)娱g短路等。短路電流越大，通過(guò)的時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)故障元件破壞的程度也越大。在大多數(shù)情況下，絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未及時(shí)消除設(shè)備中的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所，例如：過(guò)電壓、直接雷擊、絕緣材料的陳舊、絕緣配合不好、機(jī)械損壞等，運(yùn)行人員的錯(cuò)誤操作，如帶負(fù)荷拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)，或者檢修后未拆接地線就接通斷路器；在長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷元件中，由于電流過(guò)大，載流導(dǎo)體的溫度升高到不能容許的程度，使絕緣加速老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中未及時(shí)或消除一相接地的不正常工作狀態(tài)，此時(shí)，其它兩相對(duì)地電壓升高 3倍，造成絕緣損壞；在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢，含有損壞絕緣的氣體或固體物質(zhì)，如不加強(qiáng)絕緣，經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修或者采取其他特殊防護(hù)措施等，都很容易造成短路。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，破壞供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障一般最常見(jiàn)的是各種短路。本次設(shè)計(jì)的煤礦是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（ ）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場(chǎng)合有所不同。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷工廠。擴(kuò)建時(shí)可以很容易地從初期接線過(guò)度到最終接線。(4)操作方便主接線操作簡(jiǎn)便與否，視主接線各回路是否按一條回路配置一臺(tái)斷路器的原則，符合這一原則，不僅操作簡(jiǎn)便、二次接線簡(jiǎn)單、擴(kuò)建也方便，而且一條回路發(fā)生故障時(shí)不影響非故障回路供電。檢修時(shí)，可以方便的停運(yùn)變壓器、斷路器、母線等電氣設(shè)備，不影響工廠重要負(fù)荷的用電。同時(shí)，可靠性不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求低。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及分布負(fù)荷增長(zhǎng)速度和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來(lái)確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。從主接線圖上我們可了解變電所設(shè)備的電壓、電流的流向、設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量、變電所的規(guī)模及設(shè)備間的連接方式等，因此，主接線圖是變電所的最主要的圖紙之一。主接線是否合理,對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置,運(yùn)行的靈活性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性,. 在圖上所有電器均以新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)表示，按它們的正常狀態(tài)畫出。39。 Qkvar 39。3 計(jì)算過(guò)程由于本變電所有一類負(fù)荷，所以選擇兩臺(tái)主變電器。（3）同級(jí)電網(wǎng)的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多，應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。因全礦的自然功率因數(shù)： ?ANT?，低于，所以應(yīng)該進(jìn)行人工補(bǔ)償,補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)該達(dá)到 以上,.??以上,則全礦所需補(bǔ)償容量為 6420).(13)tan(t. ?????cANTcPQ?13b、電容器柜數(shù)及型號(hào)的確定。nU——該干線或低壓母線上的額定電壓，VcaI——該干線變電站低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷電流，AdK——需用系數(shù)5dK、 i?tan、 iP?——分別對(duì)應(yīng)于某一用電設(shè)備組的需用系數(shù)、功率因數(shù)角的正切值、總設(shè)備容量。在一個(gè)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(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。我們可以定義同時(shí)運(yùn)行系數(shù) siK量全 部 電 動(dòng) 機(jī) 的 總 額 定 容 的 總 和行 的 電 動(dòng) 機(jī) 的 額 定 容 量在 最 大 負(fù) 荷 期 間 投 入 運(yùn)?siK本次設(shè)計(jì)所需用席數(shù)按照參考質(zhì)料均已記入表中 本系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。 需用系數(shù)的含義以一組用電設(shè)備來(lái)分析需用系數(shù) dK值的含義。1）長(zhǎng)期工作制（連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間在 2 小時(shí)以上者）的電動(dòng)機(jī)，按電動(dòng)機(jī)的額定容量。年最大負(fù)荷小時(shí)是這樣一個(gè)假想時(shí)間，電力負(fù)荷按照年最大負(fù)荷 maxP持續(xù)運(yùn)行 axT時(shí)間所消耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗電能。不屬于一類和二類的所