【正文】 ............ 43 主變過負(fù)荷保護(hù) ............................................. 44 6kv 母聯(lián)保護(hù) ..................................................... 44 各 6kv 出線保護(hù) ................................................... 44 6 變電所室內(nèi)外布置 ..................................................... 46 電氣總平面布置的特點(diǎn) ............................................. 46 變電站土建要求 ................................................... 46 電氣照明 ......................................................... 48 7 防雷保護(hù)及措施 ...................................................... 49 變電所的防雷 ..................................................... 49 變電所的防雷設(shè)計(jì)原則 ....................................... 49 變電所主要防雷設(shè)備 ......................................... 49 防雷設(shè)計(jì)基本經(jīng)驗(yàn) ........................................... 49 變電所的防雷設(shè)計(jì) ........................................... 50 變電所的接地設(shè)計(jì) ................................................. 52 設(shè)計(jì)原則 ................................................... 53 簡(jiǎn)單接地設(shè)計(jì) ............................................... 53 致 謝 .................................................................. 54 參考文獻(xiàn) ................................................................ 55 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 1 緒 論 井花溝礦是淮北礦業(yè)集團(tuán)下屬一個(gè)子礦， 位于安徽省淮北市 。 表 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及相關(guān)數(shù)據(jù) 設(shè)備 名稱 負(fù) 荷等級(jí) 電壓 v 線路類型 電機(jī) 型式 單機(jī)容量 kv 安裝 / 工作臺(tái)數(shù) 工作設(shè)備總?cè)萘? kw 需用系數(shù) Kx 功率因數(shù) ?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． 4 扇 風(fēng) 機(jī) 1 1 6000 K T 800 2/1 800 0． 87 0． 82 2． 4 扇 風(fēng) 機(jī) 2 1 6000 K T 800 2/1 800 0． 87 0． 82 2． 2 壓風(fēng)機(jī) 1 6000 K T 300 5/3 900 0． 86 0． 86 0． 2 地 面 低 壓 1 380 C 1350 1250 0． 76 0． 82 0． 05 機(jī)修廠 3 380 C 450 450 0． 60 0． 75 0． 3 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 綜 采 車 間 3 380 C 480 480 0． 70 0． 78 0． 6 洗煤廠 2 380 K 1200 0． 76 0． 84 0． 5 大汪村 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 礦井年產(chǎn)量： 110 萬(wàn)噸 井筒深度： ， 服 務(wù) 年 限： 100 年 該礦井為地下水豐富礦井。cos? = 最熱月室外最高氣溫月平均值： Cm ??42? 最熱月室內(nèi)最高氣溫月平均值 : Cm ??30? 最熱月土壤最高氣溫月平均值 : C??26? 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 2 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇 負(fù)荷分級(jí)與負(fù)荷曲線 供電負(fù)荷分級(jí)及其對(duì)供電的要求 根據(jù)用電設(shè)備在工藝生產(chǎn)中的作用，以及供電中斷對(duì)人身和設(shè)備安全的影響，電力負(fù)荷通?？煞譃槿齻€(gè)等級(jí)： 一級(jí)負(fù)荷：為中斷供電將造成人身傷亡，或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)帶來(lái)極大的政治經(jīng)濟(jì)損失者。并分別用符號(hào) maxP 、maxQ 、 maxS 表示年有功、無(wú)功和視在最大負(fù)荷。 2）短時(shí)工作制（連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間在 10分鐘至 2 小時(shí)范圍內(nèi)）的電動(dòng)機(jī)按電動(dòng)機(jī)的額定容量確定。其計(jì)算公式為 ： ?? ndca PKP KW ?tan?? nca PQ KVA 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 22 cacaca QPS ?? KVA )3( ncaca USI ? A （ 2－ 6） 式中 caP 、 caQ 、 caS —— 該用電設(shè)備組的有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算負(fù)荷； ?nP —— 該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量， KW nU —— 額定電壓， V tan? —— 功率因數(shù)角的正切值 caI —— 該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷電流， A dK —— 需用系數(shù) 2） 多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 在配電干線上或礦井變電所低壓母線上，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礦井變電所低壓 母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù) siK 。 Pe= 800=696kw Q30= 30P 考慮同時(shí)需用系數(shù) Ks ，有功功率取 ，無(wú)功功率取 ，得：總的有功功率為 9194KW，總的無(wú)功功率為 7306 KVar 。 270= 取 16個(gè)柜 利用電力電容補(bǔ)償 容量為 Qc＝ 270 16＝ 4320 千 法 補(bǔ)償后變電所總無(wú)功功率： Qz＝ 73064320=2986千 法 補(bǔ)償后的功率因數(shù)： cos 248。對(duì)于城郊變電站，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 主變壓器損失計(jì)算 補(bǔ)償后的 6 千伏母線計(jì)算負(fù)荷即主變壓器應(yīng)輸出的電力負(fù)荷，此時(shí)計(jì)算主變壓器損失，在未選型之前可用（ 負(fù)荷計(jì)算中的）公式計(jì)算負(fù)荷按下式近似計(jì)算如下： 2 2 81 1 4 0 ????? ? caT SP kw 5827 2 8 ????? ZT kvar 變電所 35 千伏母線總負(fù)荷： 9 3 8 82 2 89 1 6 0 ?????? ? TcaZ PPP kW 7 8 6 35 8 27 2 8 1 ?????? TzZ Q kvar 1224522 ??? ZZZ QPS kVA 主變壓器選型 為了保證煤礦供電，主變壓器應(yīng)選用一主一備，在一臺(tái)主變壓器故障或者檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器必須保證煤礦的安全生產(chǎn)用電的原則。 短路的危害 發(fā)生短路時(shí)，由于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因此短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。 短路電流計(jì)算的標(biāo)幺值法 對(duì)較復(fù)雜的高壓供電系統(tǒng)，計(jì)算短路電流時(shí)采用標(biāo)么制進(jìn)行計(jì)算比較簡(jiǎn)便。 表 短路參數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總表 運(yùn)行方式 最大運(yùn)行方式 最小 備注 短路參數(shù) ??3KI （ kA） KS （ MVA） shi （ kA） shI （ kA） ??2KI （ kA） 短路點(diǎn) 1K 5． 571 357 14． 2 8． 46 35kV 母線 2K 83． 43 6． 11 6kV 母線 3K 6． 43 70． 2 16． 39 9． 77 5． 117 井下變電所 4K 大汪村 5K 80 地面低壓 6K 扇風(fēng)機(jī) 2 7K 78 主井提升機(jī) 8K 78 副井提升機(jī) 9K 機(jī)修廠 10K 扇風(fēng)機(jī) 1 11K 洗煤廠 12K 壓風(fēng)機(jī) 13K 綜采車間 14K 排水泵 15K 6． 1 電抗器 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 短路電流的限制及限流電抗器的選擇 在煤礦供電系統(tǒng)中，由于電力系統(tǒng)的容量大，故短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。 360—— 下井電纜 150mm2經(jīng) 45度修正后的安全載流量，若礦井負(fù)荷較少可據(jù)此原理選用 120mm2， 95 mm2等； 1—— 規(guī)程規(guī)定所必須的備用電纜。當(dāng)輸電線路較長(zhǎng)，故障幾率較多，而變壓器又不需經(jīng)常切除時(shí)，用用內(nèi)橋式接線比較合適；外橋式接線則在出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠時(shí)，就更為適宜。 W1 QF1 W2 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 綜合比較井花溝礦的 35kv 側(cè)采取外橋形式的主接線，而其 6kv 線路上采取單母分段，共分三段，每段之間用斷路器，隔離開關(guān)連接。 a. 按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算： A=Inm /J（ mm2 ） 式中 A— 導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面積， mm2 ； J— 經(jīng)濟(jì)電流密度， A/ mm2 ； Inm — 最大工作電流， A； Inm =Pmax nS /UN 3 cosφ =10000 35 =182A 式中 UN — 線路額定電壓，千伏； Pmax — 最大負(fù)荷，千瓦； cosφ — 功率因數(shù)； 由最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 4000，得 J= A=182/=158 mm2 ,選 A=185 mm2 ，其型號(hào)為鋼芯鋁絞線 LGJ— 185 b. 按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)，查得 LGI— 170 的屋外載流量為 515A(25℃ ),鋼芯鋁絞線最高溫升不超過 +70℃，假設(shè)導(dǎo)線長(zhǎng)期工作溫度為 40℃， 則 40℃時(shí)的載流量為： I40 =515 40/)4070( ? =446A＞ 182 符合要求 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 27 c. 三相架空線路損失校驗(yàn)按下式計(jì)算 Δ U%= PLUXR N200 10 tan??? 式中 R0 — 線路單位長(zhǎng)度電阻， ? /km；取 X0 — 線路單位長(zhǎng)度電抗， ? /km；取 設(shè)線間幾何間距為 2m，已知 P=9160、 L=6km、 tan? = Δ U%= 69 1 6 03510 2 ??? ??=5 校驗(yàn)合格 d. 母線按短路熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn) A?skfk KtCI 已知 tf =3s IK =, 式中 A— 所選導(dǎo)線截面， mm2 ； C— 材料熱穩(wěn)定系數(shù)， C=95； K SK — 集膚效應(yīng)系數(shù)，取 1； IK — 短路穩(wěn)定的最大有效值 ； Amin = 3955571 =102mm2 185 mm2 校驗(yàn)合格 所以 35KV 母線和架空線，均選用 LGJ— 185 型鋼芯鋁絞線 電壓互感器、熔斷器的選擇 互感器是交流供電系統(tǒng)中一次回路將交流電流或電壓按比例降低供二次回路儀表使用。礦井變電所 35 千伏主接線為全橋接線，各計(jì)費(fèi)及考核有功電度表五塊。 (2) GN235/1000 的額定電流為 1000A 3NTWMAX NSI U? = 10000 35 ?? N WMAXII? 符合要求 。 35kv 供電系統(tǒng) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 31 （ 3）斷路器開斷電流 brI ＝ 16kA， I ＝ ， brII? 符合技術(shù)條件。 代入得 max? = 322 ??? = 700 kg/cm2 滿足要求 (1)按熱穩(wěn)定 校驗(yàn) A?skfk KtCI