【正文】 KVar P 669 ??? dca KP有KW Qca = ????tgP ca KVar Sca = 787 ???CO SPcaKVA Ica = 76637873 ???NcaUSA 其它負(fù)荷計(jì)算方法與此相同，如下表 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 4 由上節(jié)負(fù)荷計(jì)算可得：變電所總的有功功率為 9700KW，無(wú)功功率為 6946KVar 。 主變保護(hù) 主變保護(hù)主 要采用差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、瓦斯保護(hù)和溫度保護(hù) ,主變保護(hù)的方案還是比較完善的。五是6KV 母線故障時(shí) ,易造成全部停電 ,企業(yè)一二級(jí)負(fù)荷的供電要受到較長(zhǎng)時(shí)間的影響 。但也存在不少缺點(diǎn) ,一是主變與電源線路的電能損耗大 。 回坡底站目前采用的系統(tǒng)運(yùn)行方式 回坡底站目前采用的運(yùn)行方式是主變一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用的方式。其變電站供電的質(zhì)量直接影響到煤礦的生產(chǎn) ,因此對(duì)其變電站進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是很有必要的。礦井可采儲(chǔ)量 22080 萬(wàn)噸 ,服務(wù)年限為 年。 1主變的阻抗電壓 百分?jǐn)?shù)為 %,2主變的阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為 %。主變一臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用的運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)是繼電保護(hù)簡(jiǎn)單 ,短路電流小 ,系統(tǒng)操作方便 ,固定電費(fèi)低。四是接地電流大 ,易產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓 。因此 ,當(dāng)高壓發(fā)生故障時(shí)就會(huì)發(fā)生越級(jí)跳閘 ,另外保護(hù)時(shí)間也比較長(zhǎng)。最終使供電系統(tǒng)的運(yùn)行和繼電保護(hù)的可靠性、選擇性、快速性、和靈敏性達(dá)到最佳狀態(tài)。設(shè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 ，則有功功率保持不變，無(wú)功補(bǔ)償后為 3259 KVar 。為此 ,煤礦供電系統(tǒng)存在多種運(yùn)行方式。因此，對(duì)回坡底站來(lái)講，一路運(yùn)行一路備用的運(yùn)行方式為最優(yōu)運(yùn)行方式。但考慮回坡底站的實(shí)際情況，此接線方式是合適的。因此，一、二級(jí)負(fù)荷必須由接在兩母線上的環(huán)形系統(tǒng)或雙回路供電，以便 互為備用。這樣大的電流通過(guò)電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，并使載流體溫度急劇上升而破壞設(shè)備。 為了防止發(fā)生短路所造成的危害及限制故障的擴(kuò)大，需要 進(jìn)行一系列的計(jì)算及采取相應(yīng)的措施，以保證系統(tǒng)正?；蚬收蠒r(shí)，做到安全，可靠又經(jīng)濟(jì)。 c．正確的選擇和校驗(yàn)限制短路電流所需的設(shè)備，以確保電器設(shè)備不被電流損壞。 短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖及等值電路圖 短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖如圖 41 所示： 等值電路圖如圖 42 所示： 短路電流計(jì)算 a．計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值 選取基準(zhǔn)容量： Sb =100MVA 選取短路點(diǎn)所在母線的平均電壓為基準(zhǔn)電壓，即計(jì)算 K1 點(diǎn)時(shí)，選取 Vb =37KV。 表 41 回坡底 站短路參數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總表 運(yùn)行方式 最大 最小 備注 短路參數(shù) Ik ， KA Sk ,MVA iKr ,kA IKr ,kA I )2(K ,kA 短 K1 109 35KV母線處 K2 54 6KV母線處 K3 4 2 板 ,副井東房電纜 K4 52 30 板，鍋爐房電纜 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 9 路點(diǎn) K5 6 板，下井電纜 K6 50 28 板，生活區(qū)電纜 K7 35 31板 ,北風(fēng)井架空線 K8 26板 ,東風(fēng)井架空線 K9 23板 ,東風(fēng)井架空線 35kv 電氣設(shè)備的選擇 35KV 架空線、母線的選擇 變電所中各種電壓配電裝置的母線 ,以及電器間的連接大都采用銅 、 鋁或鋼的矩形、圓形、管形裸導(dǎo)線或多芯絞線。因?yàn)樗睦鋮s條件好，對(duì)交流肌膚效應(yīng)的影響小。室內(nèi) 6KV選用母線支持瓷瓶，在穿墻的地方選用穿墻套管。 電流互感器的選擇 電流互感器選用 LCW—— 35 型戶外支持式、多匝油浸瓷絕緣的高壓電壓互感器，單獨(dú)裝設(shè)，利用一次線圈的串并聯(lián)，可得到不同的變比，選用額定電流變比為 15~1000/5，陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 11 準(zhǔn)確級(jí)次 ， 1S 熱穩(wěn)定倍數(shù) 65，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 100。 斷路器的選擇 項(xiàng)目 實(shí)際需要值 ZN35額定值 電壓 35KV 35KV 電流 630A 動(dòng)穩(wěn)定 ikr = 20KA 熱穩(wěn)定 I? ttf = 8KA 斷路容量 S39。 = IrN = 動(dòng)穩(wěn)定 ikr = ilim =75KA 熱穩(wěn)定 I?ttf== I st4? = 上述數(shù)據(jù)表明所選斷路器符合要求，其操動(dòng)機(jī)構(gòu)配電選用 CD10 型，電動(dòng)操作。還有 LQJ—— 10，變比為 5~100/5，等級(jí)為 ，型號(hào)含義為環(huán)氧樹(shù)脂澆注式電流互感器。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 13 (1) 按長(zhǎng)時(shí)允許電流選 已知長(zhǎng)時(shí)允許電流算得 In =1010A，查得鋁母線 LMY—— 1008 平放在 40℃ ，其最大允許載流量為 1210A〉 In =1010A ，所選型號(hào)滿足要求。 電纜芯線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選，按長(zhǎng)時(shí)允許電流最小熱穩(wěn)定截面校驗(yàn)，同時(shí)注意長(zhǎng)時(shí)允許電流與電纜敷設(shè)方式與根數(shù)有關(guān)。選擇型號(hào)為 JDZJ—— 10，額定電壓原線圈 6/ 3 ,副線圈 ,輔助線圈 ，選用 級(jí)額定容量為 30MVA。選用 GG— 1A (FII)54 電壓互感器與避雷器柜。 短路故障往往造成嚴(yán)重后果，并伴隨著強(qiáng)烈的電弧、發(fā)熱和電動(dòng)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(hù)裝置。 （ 3） 靈敏性 靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)故障的反應(yīng)能力，一般用靈敏系數(shù) Ks 衡量，靈敏系數(shù)是以被保護(hù)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，其故障 參數(shù)和保護(hù)裝置整定值來(lái)確定。為了保證可靠性，供電系統(tǒng)中任何一臺(tái)設(shè)備，任何一段線路都必須具有雙重及以上的保護(hù)。 一路運(yùn)行、一路備用繼電保護(hù)的優(yōu)化方案 一路運(yùn)行、一路備用的典型供電系統(tǒng)如圖 51 所示： （ 1） 35KV電源進(jìn)線的整定原則及配合 動(dòng)作電流： Iop =k )3(maxkcoI 式中 kco ― 可靠系數(shù)，取 ? ， )3(maxkI ― 6KV 母線短路時(shí)（最大運(yùn)行方式），流經(jīng)保護(hù)裝置的最大三相短路電流。 動(dòng)作電流：care olcoop Ik kkI ? 式中 cok ― 可靠系數(shù)，一般取 ? ， olk ― 電機(jī)自起動(dòng)系數(shù)，可取 ，干線取小值，支線取大值， rek ― 繼電器 的返回系數(shù)，對(duì)電磁式繼電器取 ， caI ― 線路的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流。因?yàn)槿魏吻闆r下只有一臺(tái)主變運(yùn)行，一趟電源線路運(yùn)行，不存在選擇性配合問(wèn)題。 整定原則及配合同常規(guī)的一樣。它可作遠(yuǎn)離變壓器的一段 6KV 母線的保護(hù)，也可作該段 6KV母線上的所有出線的后備保護(hù)。 a. 保護(hù)裝置 通常設(shè)置速斷保護(hù)，過(guò)流保護(hù)。 2）較短出線（小于 500m）的保護(hù)設(shè)置、整定及配合 對(duì)于出線長(zhǎng)度小于 500m的短線路，若主變過(guò)流保護(hù)能保和到該出線的末端，即主變過(guò)流保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)靈敏度能達(dá)到 ，而不是 ，則該出線 保護(hù)可僅設(shè)無(wú)時(shí)限的過(guò)流保護(hù)（即按過(guò)流保護(hù)整定，動(dòng)作時(shí)間為 0），不另設(shè)常規(guī)的速斷保護(hù)。 動(dòng)作時(shí)間： ?opt 0 s 靈敏度校驗(yàn) : )2( m in ?? OPks IIk 2/)2( m in ?? OPks IIk 式中 )2(minkI ― 保護(hù)安裝處的最小二相短路電流。 b． 35KV母聯(lián)開(kāi)關(guān)無(wú)保護(hù) 35KV母聯(lián)開(kāi)關(guān)不設(shè)保護(hù)是對(duì)的，因?yàn)橐宦愤\(yùn)行一路備用的運(yùn)行方式無(wú)須在 35KV母聯(lián)開(kāi)關(guān)上設(shè)保護(hù)。 （ 2）其余各板均設(shè)速斷和過(guò)流保護(hù)也是合理的。 三．主變保護(hù) 主變保護(hù)設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等 5 種保護(hù)。 6. 防雷、接地裝置 變電所防雷裝置 （ 1）避雷針 為防止直擊雷對(duì)變電所電氣設(shè)備、線路及建筑物等的 侵害，變電所裝有避雷針或避雷線，通常采用避雷針。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 22 圖 61 地面變電所防雷保護(hù)平面圖 （ 2）避雷器 避雷器是防護(hù)感應(yīng)雷對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生危害的保護(hù)裝置 它一端與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，另一端接地，且放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣 水平．當(dāng)感應(yīng)雷 (雷電波 )入侵設(shè)備時(shí)，避雷器首先被擊穿并對(duì)地放電，從而使電氣設(shè)備受到保護(hù)。 （ 3）做了短路電流的計(jì)算，分析了短路的類(lèi)型，計(jì)算短路電流的目的以及發(fā)生短路陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 23 對(duì)煤礦供電質(zhì)量的影響，根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇。因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)工程設(shè)計(jì)的一個(gè)初步了解，培養(yǎng)一種工程設(shè)計(jì)的思維 方法。 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)： 35KV 母線歸算至平均電壓為 37KV 的最大運(yùn)行方式三相短路電流為，最小運(yùn)行方式兩相短路電流為 ， 6KV 母線歸算至平均電壓 為 的最大運(yùn)行方式三相短路電流為 ，最小運(yùn)行方式兩相短路電流為 。對(duì)于單側(cè)電源的雙卷變壓器，將非電源側(cè)（負(fù)荷側(cè)）接入基本側(cè)，可提高保護(hù)靈敏度。 （ 2）躲過(guò)變壓器空載投入或故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流 12 ???? NTaR II A （ 3）躲過(guò)二次回路斷線 3 ?aRI LmI 式中 LmI ― 正常運(yùn)行時(shí)變壓器最大負(fù)荷電流，在 LmI 不確定時(shí)，可 LmI = NTI 。dW sdW? 的原則取 sdW =9 匝，其中差動(dòng)繞組實(shí)用匝數(shù) 8 匝，平衡線圈 Ι 實(shí)用匝數(shù) bIW =1 匝。 5．初步確定短路線圈抽頭 選取“ c— c”抽頭，在保護(hù)裝置投入運(yùn)行時(shí)，通過(guò)變壓器空載投入實(shí)驗(yàn)確定。過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作應(yīng)按躲過(guò)變壓器的最大工作電流整定。 靈敏系數(shù)校驗(yàn) )2( m in ????? ?opks IIk 符合要求。 一次動(dòng)作電流為 ???? ?? re TNcoolop k IkI A 式中 cok ― 可靠系數(shù)，取 ， rek ― 返回系數(shù)，取 ， TNI? ― 變壓器額定電流。 （ 3）靈敏系數(shù)校驗(yàn) ks =opkII )2(min. = 3? =＞ ，符合要求。告 6板 （ 1）速斷保護(hù)：一次動(dòng)作電流為 Iop = )2( == 繼電器動(dòng)作電流為 Iop =802610= 選用繼電器 DL— 31， — 50A。 （ 2）過(guò)流保護(hù)：一次動(dòng)作電流為 Iop =reolcokkk Ica = ?? = 繼電器動(dòng)作電流為 Iop = = 動(dòng)作時(shí)限整定為 ，選用繼電器 DL— 31， — 6A。 陽(yáng)泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 28 （ 3）靈敏系數(shù)校驗(yàn) ks =opkII )2(min. = 3? =＞ ，符合要求。 告 14 板 該板無(wú)負(fù)荷參數(shù)，故僅設(shè)置保護(hù)方案。 （ 2）過(guò)流保護(hù)：一次動(dòng)作電流為 Iop =reolcokkk Ica = ?? = 繼電器動(dòng)作電流為 Iop = = 動(dòng)作時(shí)限整定為 ，選用繼電器 DL— 31， — 10A