【正文】 保護； (3)6kV 母聯(lián)保護由變壓器的后備保護來實現(xiàn)，設(shè)置限時速斷保護，作為配出線過流保護的后備，采用電流速斷為配出線電流速斷保護的后備； (4)6kV 出線，對于井下、變電所附近的低壓變壓器以及較長的線路設(shè)置電流速斷保護和過流保護，過流保護的動作時間為 ；對出線較短的線路和電容器一般只設(shè)無時限的過流保護。它包含倆方面意思：其一是只應(yīng)由裝在故障元件上的保護裝置動作切除故障 。 長期的過負(fù)荷使設(shè)備絕緣老化和損壞；斷線易引起電動機過負(fù)荷；對于中性點不接系統(tǒng)，接地可能形成電弧接地過電壓，并使其它兩相對地電壓升高 倍，兩種過電壓都可能引起相間短路。 絕緣監(jiān)視裝置 絕緣監(jiān)視裝 置用于小接地電流的電力系統(tǒng)中，以便及時發(fā)現(xiàn)單相接地故障，設(shè)法處理，以免單相接地故障發(fā)展為兩相接地短路，造成停電事故。 當(dāng)一次電路 發(fā)生短路故障時，繼電保護裝置動作，其出口繼電器 KM觸點閉合，接通跳閘線圈 YR回路（ QF34原已閉合），是斷路器跳閘。 按二次回路電源性質(zhì)分為交流回路和直流回路。因為它的冷卻條件好，對交流肌膚效應(yīng)的影響小。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 電壓互感器的選擇 電壓互感器應(yīng)按裝設(shè)地點的條件及一次電壓、二次電壓（一般為 100V）、準(zhǔn)確度級等條件進行選擇。 隔離開關(guān)的選擇 ： ，在檢修電氣設(shè)備時，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。電器的絕緣水平，應(yīng) 按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護設(shè)備相應(yīng)的保護水平來確定。 (3)機械荷載 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引線在正常運行和短路時的 最大作用力。39。 短路電流計算的標(biāo)幺值法 對較復(fù)雜的高壓供電系統(tǒng)，計算短路電流時采用標(biāo)么制進行計算比較簡便。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 短路的危害 發(fā)生短路時，由 于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因此短路電流可能達到很大的數(shù)值。 外橋接線對變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開關(guān)，繼電保護簡單，易于過渡到全橋或單母分段接線，且投資少，占地面積小，缺點是倒換線路時操作不方便，變電所一側(cè)無線路保護，適用于進線短而倒閘次數(shù)少的變電所或變壓器經(jīng)常駐需要切換以及可能發(fā)展為有穿越 負(fù)荷的變電所。②占地面積?。弘姎庵鹘泳€設(shè)計要為配電裝置的布置創(chuàng)造條件，以便節(jié)約用地和節(jié)省構(gòu)架、導(dǎo)線、絕緣子及安裝費用。線路 、斷路器或母線故障時，以及母線檢修時，停運出線回路數(shù)的多少和停電時間的長短，以及能否保證對重要用戶的供電。在研究主接線時，應(yīng)全面地看待以下幾個問題：可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運行實 踐，估價一個主接線的可靠性時，應(yīng)充分考慮長期積累的運行經(jīng)驗。 ，應(yīng)視其負(fù)荷的大小和鄰近變電所的距離而定。 需用電容器的數(shù)量： N=6257/120= 取 53個 利用電力電容補償容量為： Qc＝ 120 53＝ 6360kvar 補償后變電所總無功功 率： Qz＝ 110786360=4718kvar 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 補償后的功率因數(shù)： 0 .9 5 2 1)6 3 6 01 1 0 7 8(1 4 6 8 8/1 4 6 8 8c os 22 ????? 滿足要求。 根據(jù)要求及需用系數(shù)負(fù)荷計算公式，分別計算礦用負(fù)荷 (1)主井提升機 2200kW?eP ?dK ?? ? ? r c c o sta nta n ?? ?? kW184810 ??? ed pKP k v a 2 9 8 4 8t a n1010 ????? ?PQ ????? QPPS ? ???? NUSI (2)副井提升機 00kW61?eP ?dK ?? ? ? r c c o stantan ?? ?? kW136020 ??? ed pKP Q20= 20P tanφ=1360 =807kvar S20= 20P /cosφ= A1 5 8 1 kV1 3 6 0 / 0 .8 6220220 ???? QP I20=S20/ 3 UN=1581/ 6000=152A (3)扇風(fēng)機 1 eP =1600kw dK = cosφ= 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 tanφ=tan(artcosφ)= 30P = dK Pe= 1600=1408kW Q30= 30P tanφ=1408 = S30= 30P /cosφ= AkV 1 5 6 4 .4 41 4 0 8 / 0 .9230230 ???? QP I30=S30/ 3 UN= 6000= (4)扇風(fēng)機 2 eP =1600kw dK = cosφ= tanφ=tan(artcosφ)= 40P = dK Pe= 1600=1408 kW Q40= 40P tanφ=1480 = S40= 40P /cosφ= A1 5 6 4 .4 4 k V1 4 0 8 / 0 .9240240 ???? QP I40=S20/ 3 UN= 6000= (5)壓風(fēng)機 eP =1600kW dK = cosφ= n=1 ? eP =1 1600=1600 kW tanφ=tan(artcosφ)= 50P = dK Pe= 1600=1408 kW Q50= 50P tanφ=1408 = S50= 50P /cosφ= A1 5 6 4 .4 4 kV1 4 0 8 / 0 .9 250250 ???? QP I50=S50/ 3 UN= 6000= (6)排水泵 eP =1000kW dK = cosφ= n=4 ? eP =41000=4000 kW tanφ=tan(artcosφ)= 60P = dK ? eP = 4000=3400kW Q60= 60P tanφ=3400 = S60= 60P /cosφ= A3 9 0 8 .0 5 k V3 4 0 0 / 0 .8 7260260 ???? QP I60=S60/ 3 UN= 6000=376 A 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 這樣井下 6kv 母線上母線的有功、無功、視在功率、負(fù)荷電流如下： ?? ?? mi indisica PKKP 1 )( ＝ 1848＋ 1360＋ 1408＋ 1408+1408+3400 =10832kW ?? ?? mi iindisica PKKQ 1 )t a n( ?=1294+807+682+682+682+1927=6074kvar A1 2 4 1 9 k V22 ???? cacaca QPS )3( ncaca USI ? =12419/ 6000＝ 1195A 同理可求得 380v 母線上各負(fù)荷的有功、無功、視在功率以及負(fù)荷電流 .6kv以及 380v 母線上的有功、無功、視在功率、負(fù)荷電流見 (表 1－ 2)： 表 12 負(fù)荷計算結(jié)果匯總表 設(shè)備名稱 caP （ kW） caQ （ kvar） caS （ AkV? ） caI （ A） 主井提升機 1848 副井提升機 1360 807 1581 152 扇風(fēng)機 1 1408 扇風(fēng)機 2 1408 壓風(fēng)機 1408 排水泵 3400 376 地面低壓 1170 817 1427 機修廠 377 385 539 綜采車間 507 517 724 洗煤廠 1200 1058 1600 154 工人村 600 356 698 支農(nóng) 375 281 469 井下低壓 3299 2821 4341 這樣井下 380v 低壓母線上低壓母線的有功、無功、視在功率、負(fù)荷電流如下： ?? ?? mi indisica PKKP 1 )( ＝ 1170＋ 377＋ 507＋ 1200＋ 600+375+3229=7528kW ?? ?? mi iindisica PKKQ 1 )t a n( ? =817+385+517+1058+356+281+2821=6235kvar 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 A9 7 7 5 kV22 ???? cacaca QPS 這樣可求得變電所總的有功功率為 18360kW，無功功率為 12309kvar。負(fù)荷計算與計算負(fù)荷，是兩個不同的概念，不可混淆。 該煤礦供電系統(tǒng)由兩條 35kv 進線供電。特別對主接線的選擇 ,變壓器的選擇 ,還有一些電氣設(shè)備如斷路器、電流互感器、電壓互感器等的選擇和校驗作了詳細的說明和分析。 6 、繼電保護等 預(yù)期達到的效果： 變電所設(shè)計 完成后使得煤礦的所有電氣設(shè)備安全正常的運行。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力 .隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進步，社會生產(chǎn)和生活對電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。主 要內(nèi)容如下： 負(fù)荷計算與變壓器選擇； 供電系統(tǒng)擬定與短路計算； 變電所電器設(shè)備選擇； 繼電保護方案的擬定與整定； 變電所防雷與接地； 二、設(shè)計的要求： 變電所設(shè)計完成后使得煤礦的所有電氣設(shè)備安全正常的運行。比 較完善的變電站設(shè)計理論，是真正的做到了節(jié)約型，集約型，高效型。 變電所繼電保護的整定、防雷保護和接地裝置的設(shè)計，及電費預(yù)算。設(shè)計中除采用了一些固定方式的保護和常規(guī)保護，通過電力監(jiān)控綜合自動化系統(tǒng)，可以使變電站內(nèi)值班人員或調(diào)度中心的人員及時掌握變電所的運行情況，直接對設(shè)備進行操作，及時了解故障情況，并迅速進行處理，達到供電系統(tǒng)的管理科學(xué)化、規(guī)范化、并且還可以做到與其他自動化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，進行全系統(tǒng)的信息綜合管理。 礦井簡介：本設(shè)計是 35/6kV 煤礦的地面變電所設(shè)計。如計算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費，如計算負(fù)荷確定過小又將使電器和導(dǎo)線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計算負(fù)荷重要性。 功率因數(shù)的改變 經(jīng)計算全礦功率因數(shù) ?cos ＝ 14688/ 22 1107814688 ? = 若功率因數(shù)偏低，在保證供用電設(shè)備的有功功率不便的前提下，電流將增大。 主變壓器的選擇 變壓器臺數(shù)選定原則 ，變電所以裝設(shè)兩臺變壓器為宜。 ，每臺變壓器的額定容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件： ，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要； ，宜滿足全部用電容量設(shè)備 70%的需要。主接線的可靠性，是由其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。①調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào) 配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運行方式下的調(diào)度要求。應(yīng)經(jīng)濟合理的選擇主變壓器的型式、容量和臺數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。 圖 22 單 母線分段接線 電氣主接線圖 (見附錄 B) 短路電流的分類與計算方法 短路的原因 主要原因是電氣設(shè)備載流部分絕緣所致。 短路電流計算的目的 (1)在選擇電氣主接線時，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需要進行必要的短路電 流計算。某一電氣量的標(biāo)么值就是它的實際值（有名值）與一個預(yù)先選定的同單位的基準(zhǔn)值的比值。 表 24 短路參數(shù)計算結(jié)果匯總表 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 運行方式 最大運行方式 最小 備注 短路參數(shù) （ kA） （ MVA） （ kA） （ kA） （ kA） 短路點 短路點 35kV 母線 6kV 母線 井下變電所 工人村 地面低壓 扇風(fēng)機 2 主井提升機 副井提升機 機修廠 扇風(fēng)機 1 洗煤廠 壓風(fēng)機 綜采車間 排水泵 井下低壓 支農(nóng) 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 第 3 章 電氣設(shè)備的選擇 電氣設(shè)備選擇的一般條件 電氣設(shè)備選擇的一般原則 1 應(yīng)滿足正常運行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠景發(fā)展； 2 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核； 3 應(yīng)力求技術(shù)先進和經(jīng)濟合理； 4 與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致； 5 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種； 6 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。 ② 用熔斷器保護的電器可不驗算熱穩(wěn)定。當(dāng)電器安裝點的環(huán)境溫度高于 +40 C? （但不高于 +60 C? ）時，每增高 1 C? ，建議額定電流減少 %；當(dāng)?shù)陀?+40 C? 時，每降低 1 C? ，建議額定電流增加 %，但總的增加值不得超過額定電流的 20%。 電流互感器的選擇與校驗