【正文】 以及相關數據的校驗，選擇了斷路器、隔離開關、繼電器、變壓器等電氣設備。 煤礦電工手冊（地面供電部分）。 變電所防雷保護設計。 C； 表 全礦負荷統(tǒng)計及相關數據 設備 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 工作設備總容量 (kW) 需用系數 Kx 功率因數 ?cos 離 35kv變電所的距離 (km) 主 井 提 升 1 6000 C Y 1400 2/1 1400 0． 87 0． 84 0． 4 副 井 提 升 1 6000 C Y 1000 2/1 1000 0． 85 0． 82 0． 6 扇 風 機 1 1 6000 K T 800 2/1 800 0． 87 2． 4 扇 風 機 2 1 6000 K T 800 2/1 800 0． 87 2． 4 壓風機 1 6000 K T 300 5/3 900 0． 86 0． 2 地 面 低 壓 1 380 C 1250 0． 76 0． 82 0． 05 機修廠 3 380 C 450 0． 60 0． 75 0． 3 洗煤廠 2 380 K 1200 0． 76 0． 84 0． 5 工人村 3 380 K 450 0． 80 0． 80 2． 5 排水泵 1 6000 C X 680 12/4 2720 0． 86 0． 86 0． 8 井 下 低 壓 2 660 C X 2600 0． 72 0． 78 注 ： C表示電纜線路； K表示架空線路。負荷計算過小，則依此選用的設備和載流部分有過熱的危險，輕者使線路和配電設備壽命降低，重者影響供電系 統(tǒng)的安全運行。需用系數法計算簡便，對任何性質的企業(yè)負荷均適用，且計算結果基本上符合實際。 本設計采用需要系數法進行負荷計算，步驟如下： 用電設備組計算負荷的確定 用電設備組是由工藝性質相同需要系數相近的一些設備合并成的一組用電設備。具體計算如下： ?? ?? mi iNdisca PKKP 1 )( ?? ??mi iiNdisca PKKQ 1 )t a n( ? （ 22） 22 cacaca QPS ?? 式中 caP 、 caQ 、 caS —— 為配電干線式變電站低壓母線的有功、無功、視在計算負荷； sK —— 同時系數； m—— 該配電干線或變電站低壓母線上所接用電設備組總數； iNiid PK ?、 ?tan —— 分別對應于某一用電設備組的需要系數、功率因數角正切值、總設備容量； 負荷計算過程 各用電設備組負荷計算 用電設備分組，由表 11確定各組用電設備的總額定容量。 1）機修廠查表選用 S9400， 6/ 壓器。 各變壓器的功率損耗計算 變壓器空載時有功損耗和無功損耗分別用 0P? 和 0Q? 表示。 6. k V AQPS cacaca ????? 補償前功率因數 COSφ 6= 根據據算結果，可初選兩臺變壓器，其型 號容量查表選為 SF712500， 35/，采用兩臺變壓器分列運行的方式，當一臺停運時，另一臺亦能保證全礦一、二級負荷的供電。=,則 tanφ 35180。==49752700=2275(kvar) 因補償前后有功計算負荷不變，故有 S180。 =S180。T=+[I%/100+UK%/100β180。=+Δ Q180。=9467/9917=＞ 主變壓器校驗及經濟運行方案 主變壓器校驗 取負荷保證系數 Kgu=,則 ≥ Kgu S180。 式中： ecS — 經濟運行臨界負荷， kVA； NTS — 變壓器額定容量， kVA； 0P? — 變壓器空載有功損耗， kW； 0Q? — 變壓器空載無功損耗 ,kW NTP? — 變壓器滿載有功損耗， kW； NTQ? — 變壓器滿載無功損耗， kvar； qk — 無功經濟當量， 對于工礦企業(yè)變電所，取 Kq=； 本礦兩臺變壓器經濟運行的臨界負荷為： )(7 3 4 81 2 5 0 1 2 5 0 2 5 0 0 k V AS ec ???? ????? 得經濟運行方案為：當實際負荷小于 7348kVA 時，宜一臺運行，當實際負荷大于等于 7348kVA時，宜于兩臺同時分列運行。 對主接線的基本要求 在確定變電所主接線前，應首先明確其基本要求： （ 1）安全可靠。供電系統(tǒng)的接線應保證 工作人員在正常運行和發(fā)生事故時，便于操作和維修，以及運行靈活，倒閘方便。接線方式應保證便于將來發(fā)展，同時能適應分期建設的要求。因上一級變電站距本礦變電所為 6km，對于 35kV電壓等級來說，輸電線路不遠，可以選外僑，但為了提高礦井供電的可靠性和運行的靈活性，選用全橋更合適。 35kV母線和 6kV母線，正 常時均處于斷開狀態(tài)。 河南理工大學畢業(yè)設計 (論文 )說明書 13 圖 31 35kv 礦用變電站主接線設計河南理工大學畢業(yè)設計 (論文 )說明書 14 4 短路電流計算 短路電流計算的目的 研究供電系統(tǒng)的短路并計算各種情況下的短路電流，對供電系統(tǒng)的擬定、運行方式的比較、電氣設備的選擇及繼電保護整定都有重要意義。 (3) 確定限流措施，當短路電流過大造成設備選擇困難或不經濟時，可采取限制短路電流的措施。 變電所主要的電氣設備有：高壓斷路器 、 隔離開關 、 熔斷器 、 電壓互感器 、 電流互感器 、 避雷器 、 母線和絕緣子等。 2）按電網額定電壓選擇電氣設備的額定電壓 在選擇電器時，一般可按照電器的額定電壓 UN不低于裝置地點電網額定電壓 NSU 的條件選擇，即： NSN UU ? 3）安最大長時負荷電流選擇電氣設備的額定電流 電氣設備的額定電流 NI 應不小于通過它的最大長時負荷電流 maxI ，即： maxIIN? (2)按短路情況校驗 按短路情況來校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。當設備或線路發(fā)生故障是，能快速切出故障回路，保證無故障部分正常運行，河南理工大學畢業(yè)設計 (論文 )說明書 21 起著保護作用。 (2)額定關合電流校驗 斷路器的額定關合電流為 80kA，而 K1點的短路沖擊電流為 ，符合要求。 表 52 ZN2810/1250型戶外真空斷路器技術數據 型號 額定電壓 （ kV) 額定電流（ A) 額定開斷電流（ kA) 動穩(wěn)定 電流 (kA) 額定關合電流 (kA) （ 4S）熱穩(wěn)定電流 (kA) ZN2810/1250 10 1250 20 50 50 20 ZN2810/1250 型戶外真空斷路器，額定工作環(huán)境最高溫度為 40 度，而實際最高工作溫度為 42度，因此修正后的允許通過的最大電流為 INθ =IN(4240) ％ IN=12502 1250=1205（ A)＞ 1162（ A) （ 1）額定開斷電流校驗 斷路器的額定開斷電流為 20kA，而 K1點的短路電流為 ，符合要求。 ZN510/630型真空斷路器，其技術參數如表 53所示。 (2)額定電流： INθ =600(A)Imax=216(A),符合要求。 相當于 5s的熱穩(wěn)定電流 河南理工大學畢業(yè)設計 (論文 )說明書 24 )(14) kAkAttItsi ＜（??? 符合要求。 表 55 GN610T/1000型隔離開關的技術數據 型號 額定電壓 （ kV) 額定電流 （ A) 動穩(wěn)定電流 （ kA) (5s)熱穩(wěn)定電流（ kA) GN610T/1000 10 1000 75 30 (1)額定電壓： UN=10(kV)＞ UNS=6(kV)， 符合要求。 相當于 5s的熱穩(wěn)定電流 )30)( kAkAttItsi （＜??? 符合要求。 35kV 側電流互感器的選擇 35kV側的電流互感器選用 LZZBJ435型電流互感器，其額定電壓 35kV，額定電流300A，其技術參數如表 56所示。 表 57 LZZBJ910型電流互感器的技術數據 變比 準確級組合 (1s)熱穩(wěn)定電流 (kA） 動穩(wěn)定電流 (kA） 1250/5 （ 1)動穩(wěn)定校驗 )()(35 kAikAi shes ?? ＞ 符合要求。 6kV 側的電壓互感器選用 JDJ1010 型電壓互感器，一次電壓為 10kV，二次電壓為，極限容量為 200VA，準確度等級為 ，配用兩臺 RN410/ 型限流熔斷器。 由于變壓器二次側最大長時負荷電流為 1010A，電壓為 6kV，故選用戶外鋁導線的穿墻絕緣子，型號為 CWLB10/1500，其技術參數如表 57所示 河南理工大學畢業(yè)設計 (論文 )說明書 27 表 57 CWLB10/1500型套管絕緣子的數據參數 型號 額定電壓 (kV) 額定電流 （ A) 套管長度 （ M) 最大允許 破壞力（ N) (5s)熱穩(wěn)定電流 (kA) GWLB10/1500 10 1500 7358 20 室外環(huán)境最高溫度 42℃ 時的長時允許電流為 )(1010)(143040 4280150040 039。 計算跨距為 )( 21 mLLL c ????? 其電動力為 ))( a x NNa LiF csh （＜ ???? 符合要求。 開關柜的選擇 開關柜是金屬封閉開關設備的俗稱，是按一定的電路方案將有關電氣設備組裝在一個封閉的金屬外殼內的成套配電設備。一般情況下，一、二級負荷選擇移開式開關柜，如 KYN2/JYN1 型開關柜，三三級負荷選擇固定式開關柜，如 KGN 型開關柜。 。 電力線路的選擇 35kV 電源架空線路選擇 根據我國產品供應市場情況和以鋁代銅的技術政策，宜選用鋁線，對于 35kV 架空線路，線桿檔距一般在 100m 以上，導線受力較大，故可選用 LGJ 型鋼芯鋁絞線，線間幾何均距為 2m。 35. AU PIINcacalo ?????? ? 一般中型礦井 Tmax=3000～ 5000h,查表可得，鋼芯鋁絞線的經濟電流密度Jec=。 AAII alal ＞???? 符合要求。0 VLxLrIU ca ???? ?? 由于Δ U＜Δ Ual=1750（ V），故電壓損失校驗合格。 實際環(huán)境溫度為 32 度時，其長時允 許電流為 1010A，大于 962A，合格。 查表得熱穩(wěn)定系數為 87，則最小熱穩(wěn)定截面為 )( 3 187 7 9 0 0 2m i n mmCtIS i ??? ? 式 中 ti=tpr+tbr=+=(s)。則電纜的經濟截面為 )( 2mmJISeccaec ??? 初選 ZLQ2263 70型鋁芯電纜，其 25℃時的載流量為 175A。 取高壓配電線路允許電壓損失為 3%。 6kV 下井電纜選擇 井下 6kV級總計算有功負荷 Pca為 4042kW，最大長時負荷電流 Ica為 478A，并確定用4 回下井電纜，兩兩并聯(lián)后分列運行。 一路供 電其中一回電纜的負荷電流 )(. AII caca ?????? 河南理工大學畢業(yè)設計 (論文 )說明書 32 按 Tmax=3000～ 5000h,查表得，銅芯電纜的經濟電流密度 Jec=。 AIImomalal ???????? ?? ?? 修正后的允許載流量 217A大于 ,滿足要求。 短路電流作用的假想時間 ti=tip+tia 取斷路器動作時間 tbr=，其過流保護動作時間定為 tse因是控制 6kV下井電纜，6kV 井下電網還有 2～ 4 級才到移動變電站終端負荷，故應定為 ，有利于井下系統(tǒng)選擇性過流保護的時限設置。則導線的經濟截面為 )( 2mmJ ISeccaec ???? 初選導線為 LGJ35 型鋼芯鋁絞線，查表得 25℃時的允許載流量為 135A。 取高壓終端負荷配電線路允許電壓損失為 4％ ，得 Δ Ual=6000 =240