【正文】 證其他電氣設(shè)備的安全檢修，因此不允許帶負(fù)荷操作。 31 根據(jù)以上原則， 10KV 側(cè)斷路器選擇型號(hào) ZN28A12/63025, ZN28A12 系列戶(hù)內(nèi)高壓真空斷路器是三相交流 50HZ、額定電壓 12KV 的戶(hù)內(nèi)裝置。39。 斷路器是根據(jù)其主要技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇的。 對(duì)于其他與變壓器相接的電氣設(shè)備的電纜型號(hào)經(jīng)查表、計(jì)算與 統(tǒng)計(jì) ，結(jié)果見(jiàn) 供電系統(tǒng)大圖標(biāo)識(shí)。 ( 3 ) 4 4 22 40 .85sh di I k A? ? ? ? 22 1 . 2 1 80 . 1 7 2 0 . 1 7 2 4 0 . 8 5 1 3 9 8 . 40 . 2 5sh LF i Na? ? ? ? ? 母線的最大彎矩為 mNFLM ????? a x 母線的計(jì)算應(yīng)力為 82m a x 291 7 0 . 3 0 . 1 6 1 0 /8 0 1 0 1 06M NmW??? ? ? ??? 3 2m i n 2 2 1 0 1 . 6 2 . 7 2 6 1 . 3175S m m?? ? ? ? 30 小于銅材料的允許彎曲應(yīng)力 108N/m2, 故 其 動(dòng)穩(wěn)定符合要求。 2 5 1 7 4 7 7 0 4 2 7 0 2 5 1 3 7 8 .1a l a l a lm a lmI I A? ? ?? ? ? ? ? ? ? 考慮到動(dòng)穩(wěn)定度，母線采用平放，其允許電流值應(yīng)降低 8％，故為 kAAI al 2 6 3 7 8 ???? 故 長(zhǎng)時(shí)允許電流符合要 求。 其中， alm? ――母線最高允許溫度，一般為 70186。其最大長(zhǎng)時(shí)工作電流按計(jì)算電流來(lái)確定，即 3 c o s 6 9 0 .4 1 3 3 6 6 0 0 .9 0 .6 7 1a r m j NI I S U k A?? ? ? ? ? ? 根據(jù)最大長(zhǎng)時(shí)工作電流選 80 10mm2 矩形銅母線，查得其最大允許載流量為 1747A。 下面以變壓器一為例進(jìn)行母線選擇計(jì)算： (1)根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的計(jì)算電流知，負(fù)荷電流小，同時(shí)考慮到年利用小 時(shí)少，所以采用銅母線。 三 、 按短路條件校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定 按正常條件選擇的母線截面，必須校驗(yàn)它們?cè)诙搪窌r(shí)的熱穩(wěn)定。但由于銅在工業(yè)上有很多重要 用途、而且儲(chǔ)量不多，價(jià)格較貴，因此銅母線僅用于空氣中含腐蝕性氣體 (如靠近海岸或化工廠等 )的配電裝置中。 按照以上計(jì)算方式可以選擇其他幾組變壓器出線都為 ZQ22－ 3 70 型。 ④校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度 滿足短路若穩(wěn)定度的最小截面為 CtIA ima /)3(m in ?? (5－ 14) 式中， 32)3()3( ??? ???KimaKtt kAII C查表，得 2/148 mmsAC ? 因此 22m i n )148/( 2 0 0 0 mmmmsAsA ??? 由此可見(jiàn)，以上所選電纜線芯截面 3 70 mm178。C 載流量為 1285A＞ 874A，因此選擇線芯為 210 mm178。 上述四種選擇方法，必須同時(shí)滿足機(jī)械強(qiáng)度、發(fā)熱、允許電壓損失等要求方可保證 安全使用， 對(duì)電纜或較短架空線路，可按允許載流量選擇，再以允許電壓損失校驗(yàn)。 S導(dǎo)線的橫截面積 。選用標(biāo)稱(chēng)截而時(shí)．對(duì)靠近電源的線段可稍向大套用 。 (2)不同截面法 利用下式求出不同線段導(dǎo)線的計(jì)算截面 nS ： nnnXdPLS UU?? ? (5— 8) 第一段導(dǎo)線截面積： 11 nnPSSP? (5— 9) 第 jS 段導(dǎo)線截面積 (1 jn??)： 1jnnPSSP? (5— 10) 式中 1P —— 第 — 段導(dǎo)線上 通過(guò)的有功功率 (kw)； jP —— 第 j段導(dǎo)線 上 通過(guò)的有功功率 (kW)。o? — 一導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際環(huán)境溫度。 /ks kd NS S U U?? 式中 NU —— 開(kāi)關(guān)電器的額定電壓 U —— 安裝地點(diǎn)的實(shí)際電壓 39。例如選屋外或室內(nèi)設(shè)備，選防爆型或普通型設(shè)備，選不適于頻繁操作的少油斷路器還是選用適于頻繁操作的真空斷路器等。 23 第五章 電氣設(shè)備 的選擇 正確地選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無(wú)論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。 圖 4－ 5 電力系統(tǒng)圖 5 按照歐姆法進(jìn)行三相計(jì) 算 ， 計(jì)算順序內(nèi)容 ， K 點(diǎn)短路計(jì)算 。 電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 22 電力變壓器的電抗為 NaNKT SUUX 2100%?,計(jì)算得 ??? ? 三相短路電流 kAI k 400 3)3( ???? ? )3(39。39。 25 .66kI I I kA???? )3(shi ( 3 ) 4 25 .66 47 .21shi kA? ? ? )3(shI ( 3 ) kA? ? ? 三相短路容量 ( 3 ) 3 0. 4 25 .6 6 17 .7 8kS M V A? ? ? ? (3)對(duì)于第三臺(tái)變壓器，如圖 4－ 3為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路。 電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 電力變壓器的電抗為 ： NaNKT SUUX 2100%? 計(jì)算得 39 10TX ?? ? ? 三相短路電流 ： ( 3 ) 30 .4 2 5 .6 63 9 1 0kI kA????? 21 )3(39。39。 短路計(jì)算 (1)對(duì)于第一臺(tái)變壓器，如圖 4－ 1為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路。所謂“短路”，就是電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地 (指中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng) )之間發(fā)生通路的情況。 (5)對(duì)于變壓器五：現(xiàn)已知 kWP 991? ， ,jsS KVA? 其有功和無(wú)功損耗計(jì)算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計(jì)算如下 : 18 2 2 2 2 15 15 89 13 .37 9 6 6 89 53 .51 4 v a r99 1 13 .37 9 72 9974 7 53 .51 4 79 84 v a r72 99 79 84 10 79 .5672 99c os107jsjsjs Tjs TP S k WQ S kP P P k WQ Q Q kS P Q K VAPS?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ?????? 73 6? 根據(jù)以上計(jì)算的視在功率， 選擇變壓器五的容量為 1250kVA。 (3)對(duì)于變壓器三：現(xiàn)已知 kWP 590? ， 46 4. 62 ,jsS KV A?其有功和無(wú)功損耗計(jì)算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計(jì)算如下 : 2 2 2 2 15 15 46 2 69 6 6 46 2 27 .87 7 v a r59 0 69 37 6937 34 27 .87 7 40 11 v a r37 69 40 11 55 1737 69c os55jsjsjs Tjs TP S k WQ S kP P k WQ Q Q kS P Q K VAPS?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ??? ? ?? ? ? ? ?????? 81 17? 根據(jù)以上計(jì)算的視在功率， 選擇變壓器三的容量為 630kVA。c os ??? SP? 根據(jù)以上計(jì)算的視在功率， 選擇變壓器一的容量為 1000kVA。 (3)選擇多臺(tái) ,適用范圍 ： a、 供電網(wǎng)過(guò)大 ,接地電流過(guò)大，對(duì)人身及設(shè)備安全不利。保證正常段母線不間斷供電，不致重要用戶(hù)停電。帶電的稱(chēng)為工作母線，不帶電的稱(chēng)為備用母線。要研究常用類(lèi)型的電氣接線方案，并根據(jù)工廠對(duì)供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選出最合理的電氣主接線。 (4)變壓器四： 已知 P＝ 694kW，取 cos? =， Kxi=，現(xiàn)求其總的計(jì)算負(fù)荷 ,并取有功同時(shí)系數(shù) ,無(wú)功同時(shí)系數(shù)都為 K∑=，則： 22si n 1 c os 1 si nt a n c os t a n 694 309 .802 v a rjsQ P k??????? ? ? ? ???? ? ? ? ? ? ? ? 22 0 . 9 0 . 8 6 9 4 5 8 7 . 8 5 9c o s 0 . 8 5jsjs js js PS P Q K V A? ??? ? ? ? ? 5 8 7 .8 5 9 5 1 4 .2 5 83 3 6 6 0jsjsnSIAU? ? ?? 根據(jù)負(fù)荷電流 ,選擇自動(dòng)開(kāi)關(guān)的額定電流為 600A。 (2)多個(gè)用電設(shè)備組 的計(jì)算負(fù)荷 在配電干線上或車(chē)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(chē)間變電縮低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)在計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù) K∑。其線路末端功率與端功率之比稱(chēng)為線路供電效率 ，一般為 0． 95— 0． 98)。再分別計(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。 所謂暫載率，是指用電設(shè)備工作時(shí)間與整個(gè)工作周期時(shí)間之比值，用 Jc 表示 Jc＝ggxttt?? 100% (2— 8) 式中 tg—— 工作時(shí)間； tx—— 停歇時(shí)間。 求計(jì)算負(fù)荷 一、設(shè)備容量的確定 進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需按性質(zhì)將用電設(shè)備分為不同的用電設(shè)備組，然后確定設(shè)備容量 (或稱(chēng)設(shè)備功率 )。 計(jì)算負(fù)荷的實(shí)用計(jì)算方法 常用的計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法等。除了大量使用電焊設(shè)備的工廠或車(chē)間外，一般 ? 值比 ? 值高 10％一 15％左右。它是表征負(fù)荷變化規(guī)律的一個(gè)參數(shù)。 h)。這一概念在計(jì)算電能損耗和電氣設(shè)備選擇中均要用到。其物理意義是： 如果用戶(hù)以年最大負(fù)荷 Pmax持續(xù)運(yùn)行 Tmax小時(shí)所消耗的電能恰好等于全年實(shí)際消耗的電能，那么 Tmax即為年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。用來(lái)計(jì)算全廠電能需要量、電 能損耗和選 擇無(wú) 功補(bǔ)償裝置等。目的是為了合理地選擇工廠各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò) 變壓器容量和電器設(shè)備型號(hào)等。因?yàn)樗惭b的設(shè)備并非都同時(shí)運(yùn)行，而且運(yùn)行著 的設(shè)備實(shí)際需用的負(fù)荷也并不是每一時(shí)刻都等于設(shè)備的額定容量，而是在不 超過(guò)額定容量的范圍內(nèi)，時(shí)大時(shí)小地變化著。負(fù) 荷計(jì)算得準(zhǔn)確，使設(shè)計(jì)工作建立在可靠的基礎(chǔ)資料之上，得出的工程設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)合理。地面往井下中央變電所共用 2 趟鎧裝電纜，型號(hào)ZLQP3 70型，長(zhǎng)度 210米。 三井供電由礦區(qū) 110KV變電站雙回路 (架空線號(hào) LGJ120)6KV供電線路供至地面變電所，長(zhǎng)度為 ，全井總裝機(jī)容量 2620KW，其中地面 1120KW，井下 1500KW。地面有一個(gè)變電所，井下兩個(gè)采區(qū)共四個(gè)變電所。 10 變電所往 250 變電所用三趟電纜，長(zhǎng)度 779 米。全井總裝機(jī)容量 11140KW，其中地面 1640KW，井下 9600KW。礦區(qū)變電站安裝 2 臺(tái) SFSL1 型和 SFSL6 型 2萬(wàn)千伏安變壓器，主要擔(dān)負(fù)礦區(qū)和附近農(nóng)村用電，平時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。 本 論 文題目是 《 朝陽(yáng) 礦供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 》 ，是根據(jù) 朝陽(yáng) 礦 負(fù)荷的特點(diǎn)，就供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容展開(kāi)說(shuō)明，其內(nèi)容包括電氣主接線方案 的 比較和選擇，負(fù)荷計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，變壓器的選擇，三相短路計(jì)算，母線的選擇和導(dǎo)線的選擇、計(jì)算及校驗(yàn)，設(shè)備的選擇，無(wú)功功率的補(bǔ)償容量的計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償方式的選擇，防雷及接地。 通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)可以有力地衡量我們的獨(dú)立思考、自行分析、理論應(yīng)用以及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作能力。 4 第一章 緒論 朝陽(yáng) 礦供電系統(tǒng)簡(jiǎn)介 礦區(qū)供電電源為 110KV 雙回路電源，一路由寶 陽(yáng) 變電站采用 LGJ— 150 型鋁絞線供至礦區(qū) 110KV 變電站，線路總長(zhǎng) ，混凝土桿； 另一路由王寨變電站采用 LGJ— 185 型鋁絞線供至礦區(qū)變電站，線 路總長(zhǎng) 。 110KV 變電站往西風(fēng)井扇風(fēng)機(jī)房有兩條專(zhuān)用高壓線路。地面往井下中央變電所 共用 5 趟鎧裝電纜，型號(hào) ZLQP3 185型，長(zhǎng)度 740 米。高壓電動(dòng)機(jī)共安裝 5臺(tái)，最大負(fù)荷 2460KW。戊 2 平臺(tái)變電所往戊 2 采區(qū)變電所用 2趟電纜，長(zhǎng)度 584 米。礦井供電能力滿足安全生產(chǎn)要求。 6 第二章 負(fù) 荷計(jì)算 電力負(fù)荷的計(jì)算，對(duì)合理配置電源，合理布局供電線路，以及正確選擇各種電器設(shè)備和導(dǎo)線、電纜等都是不可缺少的。但是，能否簡(jiǎn)單地用設(shè)備額定容量來(lái)選擇導(dǎo)體 和各種供電 設(shè)備呢 ?顯然是不能 的。 負(fù)荷計(jì)算主要包括： (1)求計(jì) 算負(fù)荷 (也稱(chēng)需