【正文】 ——額定電壓，Vtan——功率因數(shù)角的正切值——該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷電流，A——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)。Pe=800=696kwQ30=考慮同時(shí)需用系數(shù)K，得：總的有功功率為9194KW，總的無功功率為7306 K。270= 取16個(gè)柜利用電力電容補(bǔ)償容量為Qc＝27016＝4320千法補(bǔ)償后變電所總無功功率：Qz＝73064320=2986千法補(bǔ)償后的功率因數(shù)：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：kwkvar變電所35千伏母線總負(fù)荷： kW kvar 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)算比較簡便。 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)（kA）（MVA）（kA）（kA）（kA）短路點(diǎn)5．57135714．28．4635kV母線83．436．116kV母線6．4370．216．399．775．117井下變電所大汪村80地面低壓扇風(fēng)機(jī)278主井提升機(jī)78副井提升機(jī)機(jī)修廠扇風(fēng)機(jī)1洗煤廠壓風(fēng)機(jī)綜采車間排水泵6．1電抗器 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，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。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=I/J（mm）式中 A—導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面積，mm； J—經(jīng)濟(jì)電流密度， A/ mm； I—最大工作電流，A；I==1000035=182A式中 U—線路額定電壓，千伏； P—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 mm,選A=185 mm，其型號(hào)為鋼芯鋁絞線LGJ—185b. 按長時(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)線長期工作溫度為40℃，則40℃時(shí)的載流量為：I=515=446A＞182符合要求c. 三相架空線路損失校驗(yàn)按下式計(jì)算ΔU%=式中R—線路單位長度電阻，/km；X—線路單位長度電抗，/km；設(shè)線間幾何間距為2m，已知P=9160、L=6km、tan=ΔU%==5 校驗(yàn)合格d. 母線按短路熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)A 已知t=3s I=, 式中A—所選導(dǎo)線截面，mm；C—材料熱穩(wěn)定系數(shù)，C=95；K—集膚效應(yīng)系數(shù)，取1；I—短路穩(wěn)定的最大有效值；A==102mm185 mm 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。共計(jì)十塊。(3)=70kA,=滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。（4）＝63kA，＝ 滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。室內(nèi)6KV選用母線支持瓷瓶，在穿墻的地方選用穿墻套管。經(jīng)過動(dòng)、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，都大于實(shí)際值，這三種型號(hào)的電流互感器能滿足要求。供中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，做電流、電能測(cè)量及單相接地保護(hù)用。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。（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)K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)裝置整定值來確定。 供電系統(tǒng)繼電保護(hù)配置情況以下對(duì)礦區(qū)變電所繼電保護(hù)裝置情況做一下總體的介紹。主變壓器設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等保護(hù)。名稱各側(cè)數(shù)值35kV側(cè)6kV側(cè)各側(cè)額定電流A接線方式Y(jié)計(jì)算變比選擇變比二次回路電流A首先確定基本側(cè)，基本側(cè)是指繼電器中差動(dòng)線圈的首端（正極性）。（7）校驗(yàn)最小靈敏度按最小運(yùn)行方式下，6kV側(cè)兩相短路校驗(yàn) 合格（8）差動(dòng)保護(hù)計(jì)算結(jié)果有以上計(jì)算，主變壓器選用差動(dòng)保護(hù)，短路線圈“c－c”、差動(dòng)線圈6匝； 6kV接線方式側(cè)Y形，變比1000/5；35kV接線方式側(cè)，變比300/5； 主變過流保護(hù)為了防止外部短路引起變壓器線圈的過電流，并作為差動(dòng)和瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，變壓器還必須裝設(shè)過電流保護(hù)。一次動(dòng)作電流： A二次動(dòng)作電流（6kV母聯(lián)開關(guān)CT＝600/5，）： A 選用電磁式電流繼電器DL－20，－50A。6 變電所室內(nèi)外布置 電氣總平面布置的特點(diǎn)(1)電工建筑物在變電所總布置中居主導(dǎo)地位，而其它輔助及生活建筑則處于從屬地位。有人值守變電所的生產(chǎn)建筑面積不宜超過65m2?？刂剖业牟膳L(fēng)及空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，室內(nèi)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件及設(shè)備需要設(shè)置采暖或空調(diào)裝置。變電所的輔助生產(chǎn)建筑物和附屬建筑物的建設(shè)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要本著節(jié)約的原則確定。 變電所斷面布置圖7 防雷保護(hù)及措施 變電所的防雷 變電所的防雷設(shè)計(jì)原則變電所的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動(dòng)作靈敏、安全可靠、維護(hù)試驗(yàn)方便，在此前提下，力求經(jīng)濟(jì)合理的原則。 (4) 選擇兩支避雷針時(shí)，兩針距離與避雷針高度之比不宜大于5。首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求，初步確定避雷針的安裝位置后，再根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算，校驗(yàn)是否在保護(hù)范圍之中。本次《供電技術(shù)課程設(shè)計(jì)》要求在總降壓變電站根據(jù)戶內(nèi)外配電裝置和建筑的面積和高度，設(shè)計(jì)3支避雷針以防御直擊雷。 （7－3）式中, Lmax－避雷器與被保護(hù)設(shè)備的最大保護(hù)距離，m； α－沖擊波波頭陡度，對(duì)6~35kV系統(tǒng)??； v－雷電沖擊傳播速度，； Uchf－避雷器沖擊放電電壓，kV；Ujcf－被保護(hù)設(shè)備的絕緣沖擊耐壓值，kV。 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接地電阻值規(guī)定要放寬到5Ω，但是放寬是有附加條件的，這就是需要滿足接地標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定，根據(jù)工程的具體條件，在不超過5Ω的某一個(gè)范圍內(nèi)都是合格的。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。王老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無微不至的關(guān)懷，在此，謹(jǐn)向公老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。所以，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)并沒有降低對(duì)接地網(wǎng)整體性的要求，而是對(duì)接地網(wǎng)的安全性要求更高更全面了，這就是接地設(shè)計(jì)必須遵循的原則和運(yùn)行對(duì)接地網(wǎng)的考核要求。圖73單體避雷器的保護(hù)面積為572本變電站有三根避雷針，高度都為25米，其中每兩根之間的保護(hù)范圍外測(cè)，可按兩根時(shí)計(jì)算。要求保護(hù)整個(gè)變電所不受直接雷擊。（1）避雷針避雷針的組成要素：接閃器、引下線、接地體。(6) 應(yīng)充分考慮跨步電壓的危險(xiǎn)。避雷針有單支、多支，等高和不等高之分；避雷器有閥型避雷器和金屬氧化物避雷器等。所、站合一和有人值守的變電所，生產(chǎn)區(qū)和生活區(qū)應(yīng)嚴(yán)格分開，可用花墻或鐵柵欄隔開。屋外構(gòu)架、所區(qū)布置及其它構(gòu)架應(yīng)采用環(huán)形截面鋼筋混凝土電桿和組合鋼梁，除經(jīng)校核不能滿足要求者外，10kV出線的構(gòu)架可采用直徑200mm的等徑桿；鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架長細(xì)比及剛度應(yīng)滿足檢修及安全運(yùn)行的要求，鋼結(jié)構(gòu)部件的表面應(yīng)進(jìn)行防腐處理（熱鍍鋅、熱噴鋅）。%，也不宜在于3%。(3) 高壓配電裝置占地面積為全所的50％~70％，并且大部分電氣設(shè)備集中布置于此，也是巡視、操作、檢修的主要對(duì)象。主井提升機(jī)設(shè)置速斷保護(hù)和過流保護(hù)，具體選型和校驗(yàn)如下。一次動(dòng)作電流為： A繼電器動(dòng)作電流為：A 選用繼電器 DL－18，靈敏度校驗(yàn)： 符合要求。（2）計(jì)算保護(hù)裝置基本側(cè)一次動(dòng)作電流，按躲過穿越性故障時(shí)的最大不平衡電流（）、躲過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（）、躲過二次回路斷線電流（）三個(gè)條件計(jì)算，取其最大者為基本側(cè)一次動(dòng)作電流。溫度保護(hù)550C時(shí)啟動(dòng)風(fēng)冷，850C時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。（5）電容器的繼電保護(hù)，對(duì)電容器組和斷路器之間連接線的短路，裝設(shè)瞬時(shí)速斷和定時(shí)限過流保護(hù)；內(nèi)部故障采用熔斷器保護(hù)，另外還有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù)。保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性是非常重要的，任何時(shí)候拒動(dòng)都將使事故擴(kuò)大，造成嚴(yán)重的后果。在煤礦井下，接地能引起火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸。選擇型號(hào)為JDZJ—10，額定電壓原線圈6/,。電纜芯線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選，按長時(shí)允許電流最小熱穩(wěn)定截面校驗(yàn)，下井電纜為4根，由于受工作環(huán)境與條件的限制，必須用耐拉的電纜，本設(shè)計(jì)中選用粗鋼絲鎧裝鉛包鋼芯電纜。==12KA 滿足要求 查得穿墻套管受力公式P=FF= i10kg 已知 L=120cm， a=25cmi= P==450kg 滿足要求 斷路器選擇 斷路器選擇項(xiàng)目實(shí)際需要值ZN28—10/1600電壓U=U=10kv電流I==1011AI=1600A斷路容量S=57MVAS=80MVA斷流量I=I=45KA動(dòng)穩(wěn)定i=i=75KA熱穩(wěn)定I==I=上述數(shù)據(jù)表明所選斷路器符合要求，選用CD2—40G電磁操作機(jī)構(gòu)，電動(dòng)操作。 斷路器的選擇項(xiàng)目實(shí)際需要值LW35/1600額定值電壓35KV35KV電流1600A動(dòng)穩(wěn)定i=63KA熱穩(wěn)定I==63KA斷路容量S=97MVA1500MVA上述數(shù)據(jù)表明LW35/1600斷路器合乎要求，考慮室外設(shè)備操作人員的安全和今后的發(fā)展，選用CD2—40G電磁操作機(jī)構(gòu)。 35kv斷路器的選擇①額定電壓選擇斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的工作電壓,即 ②額定電流選擇 斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于它的最大長期工作電流，即 由于高壓斷路器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能的運(yùn)行方式下電路持續(xù)工作電流的要求，即取最大長期工作電流當(dāng)斷路器使用的環(huán)境溫度高于設(shè)備最高允許環(huán)境溫度，即高于40℃但不超過60℃時(shí)，環(huán)境溫度每增高1℃，％；當(dāng)使用的環(huán)境低于40℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低1℃，％，但其最大負(fù)荷不得超過的 20％。查《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表34－ 電度表總消耗功率為p＝5＝150 符合要求。并按二次負(fù)荷大小及負(fù)荷準(zhǔn)確等級(jí)校驗(yàn)。銅的導(dǎo)電性好，抵制化學(xué)侵蝕性強(qiáng)，因此在大電流裝置中或在由化學(xué)侵蝕的地區(qū)宜采用銅導(dǎo)線。內(nèi)橋結(jié)線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)操作方便，設(shè)備投資與占地面積無較全橋少，缺點(diǎn)是操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母分段不如外橋方便，適用于進(jìn)線距離行，變壓器切換少的終端變電所。表32 下井電纜（銅芯）型號(hào)YJV42—6截面2535507095120150IY40,A135164194242293335380外徑重量電導(dǎo)率(線芯溫度為50度)下井電