【正文】 +）=620kVA 井下中央變電所位置選擇原則盡量位于負(fù)荷中心，保證一類負(fù)荷主排水泵電動機(jī)的供電，通常將中央變電所洞室與水泵房建在一起； 地質(zhì)條件好，頂、底板穩(wěn)定，無淋水； 變電所要求通風(fēng)良好，運(yùn)輸方便； 電纜進(jìn)出線方便。 圖32單母線分段接線圖[3]4 井下中央變電所設(shè)計井下中央變電所，是全礦井下的供電中心，接受從地面變電所送來的高壓電能之后，向采區(qū)變電所及主排水泵的電動機(jī)供電，通過降壓后供給井底車場附近的低壓動力設(shè)備、照明及電機(jī)車的變流設(shè)備等用電。 ? 調(diào)度靈活：各個電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。當(dāng)一段進(jìn)線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。 3) 適用范圍：適用于較小容量的變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長、故障率較高的情況。 1) 優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)少、四個回路只需三臺斷路器?？紤]了設(shè)計變電所與鄰近設(shè)施之間的相互影響。不占或少占農(nóng)田。地面負(fù)荷按下式（31）進(jìn)行計算 [5] （31）式中 ——所計算的電力負(fù)荷總的視在功率，kVA； ——參加計算的所有用電設(shè)備（不包括備用）額定功率之和，kW； ——參加計算的所有電力負(fù)荷的平均功率因數(shù)； ——需用系數(shù)。由于電價是固定的，因此降低電費(fèi)主要從降低電能損耗方面入手，盡量減少損耗。供電質(zhì)量：設(shè)計采用直接引入35kV供電方案，有煤礦變電所自身進(jìn)行由高壓到負(fù)荷的配送電和對用電的無功補(bǔ)償，在必要的時候還可以對35KV變壓器直接進(jìn)行空載調(diào)節(jié)，從而保證了供電質(zhì)量。對一類用戶分別接在兩段母線上形成雙回路供電。斜井開拓，井深120米；煤質(zhì)中硬、頂，底板中等穩(wěn)定。 四股泉煤礦原始情況 寧夏回族自治區(qū)發(fā)展改革委對鹽池縣四股泉礦區(qū)總體規(guī)劃的批一號井井田境界北以Ⅲ勘探線為界，南以省為界，東以煤層隱伏露頭線為界，西以500m煤層底板等高線為界，南北走向長約5km，井田面積12km2。42′00″～106176。45′15″，北緯37176。本次設(shè)計主要針對四股泉煤礦進(jìn)行設(shè)計，位于礦井工業(yè)場地東南面15km處，有110kV變電站一座，內(nèi)設(shè)兩臺31500kVA 、110/35/10kV變壓器，高峰負(fù)荷20000kW,其110kV電源兩回；有35kV及10kV出線間隔。井下中央變電所配出電壓為6kV，配出開關(guān)的斷流容量為500MVA；其到上山巷道下部的距離1600米，采區(qū)主要用電設(shè)備采用1140V電壓，煤電鉆和照明采用127V電壓。 井下供電，是由地面變電所經(jīng)副井筒中的高壓電纜，將10kV的電能送到井下中央變電所的母線上，其電源的引線為兩條，當(dāng)一條出故障時，其余的一條電纜能承擔(dān)井下最大涌水量時排水用全部負(fù)荷。運(yùn)行操作的靈活性：對礦用設(shè)備均設(shè)有單獨(dú)的磁力起動器，可以方便的對設(shè)備頻繁操作，并在一組設(shè)備送電端設(shè)置饋電開關(guān)，作為設(shè)備的一級保護(hù)。電能損耗：包括有功損耗和無功損耗。其中=[5] （32）地面所取的各用電負(fù)荷的需用系數(shù)及平均功率因數(shù)見下表所示。便于各級電壓線路的引入和引出。1所址位置必將影響礦區(qū)供電系統(tǒng)的接線方式，送電線路的規(guī)格與布局，電網(wǎng)損失和投資的大小。2) 缺點(diǎn)：線路的切除和投入較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運(yùn)；橋聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時，兩個回路需解列運(yùn)行；變壓器側(cè)的斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運(yùn)。 a 外橋接線 b 內(nèi)橋接線 c 全橋接線圖31 三種橋型接線方式[3] 通過比較三種方式的優(yōu)缺點(diǎn)，再結(jié)合四股泉煤礦的實(shí)際情況，綜合起來，我這里選擇采用全橋式主接線來完成35kv側(cè)變電所設(shè)計。 2) 缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在此期間內(nèi)停電。 ? 擴(kuò)建方便：向雙母線的左右任何一個方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會引起原有回路的停電。 井下電力負(fù)荷計算井下中央變電所變壓器的容量、臺數(shù)取決于由該變電所供電的用電設(shè)備負(fù)荷。一般井下中央變電所的位置如圖41所示。因?yàn)槎搪泛笏a(chǎn)生的電弧，會迅速破壞相間絕緣，而形成三相短路，在電纜網(wǎng)路中更為常見。如果以供電電源為基準(zhǔn)的電抗相對值大于或等于3，即計算電抗相對值XΣ*′≥3時，可以認(rèn)為短路電流周期分量在整個短路過程中保持不變，也就是短路電流不衰減，其短路電流計算方法與電源為無限容量時的短路電流計算方法相同。而且短路后各種時間的短路電流相對值與短路容量相對值都相等，即I*″＝*＝I∞*＝S*″＝*＝S∞*[15] 求短路容量和短路電流。分別求得各元件的相對基準(zhǔn)電抗，并將它標(biāo)在等值圖上。 為了使計算方便、迅速，先將等值電路中各元件電抗進(jìn)行編號，把編號的號碼寫在等值圖上。 X16==。= X27= （4） 求各短路點(diǎn)的短路參數(shù)1）K1點(diǎn)的短路參數(shù)電源1提供的電源參數(shù): =1/X13=1/=I″＝＝I∞＝Ib1===(kA)S″＝＝S∞=Sb=100=(MVA) = I″=(kA)( 為短路沖擊電流)= I″=(kA)( 為全電流最大有效值) 電源2提供的電源參數(shù)=1/ X14′=1/=(計算電抗3)I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=S2=791=(MVA) = I″=(kA)； = I″=(kA)短路點(diǎn)K1的短路參數(shù)，應(yīng)分別為兩個電源提供的數(shù)據(jù)之和 I″k1＝*k1＝I∞*k1＝+=(kA)S″k1＝*k1＝S∞*k1=+=(MVA) =+=(kA) =+=(kA) 2）K2點(diǎn)的短路參數(shù)電源1提供的電源參數(shù) =1/X18=1/= I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=Sb=100=(MVA) = I″=(kA)； = I″=(kA)電源2提供的電源參數(shù) =1/ X19′=1/=(計算電抗3) I″＝＝I∞＝==(kA) S″＝＝S∞=S2=791=(MVA) = I″=(kA)。= 1/= I″k7＝*k7＝I∞*k7＝ = =(kA) S″k7＝*k7＝S∞*k7=S2 =791=(MVA)= I″k7= (kA)。為此在選擇設(shè)備時，不但要根據(jù)設(shè)備的正常工作條件所給的參數(shù)(如工作電壓、工作電流、使用條件等參數(shù))來選擇，而且還要根據(jù)設(shè)備安裝地點(diǎn)，在短路故障時所產(chǎn)生短路效應(yīng)來校驗(yàn)設(shè)備。當(dāng)屋外配電裝置處在塵穢很嚴(yán)重或空氣中含有有害于絕緣氣體的地區(qū)時，必須加強(qiáng)電器的絕緣，選用特殊絕緣結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型電器或選用額定電壓高一級的電器。懸式絕緣子可不校驗(yàn)動穩(wěn)定。 地面設(shè)備選擇以礦井地面變電所為例，其主變壓器選用SL71250/35變壓器兩臺，兩臺并聯(lián)運(yùn)行，如圖61所示接線：表61 短路電流計算結(jié)果短路點(diǎn)K1K2運(yùn)行方式最大最小最大最小短路參數(shù)I″＝＝Ik kAikr （kA）Ikm（kA）S″（MVA） 圖61 地面變電所接線圖 35kV設(shè)備的選擇 35kV母線的選型 1）按持續(xù)工作電流選擇In=== 對電壓為35kV的屋外配電裝置采用鋼芯鋁絞線作母線，選取LGJ300，其載流量在環(huán)境溫度為250C 時為735A，由于所處環(huán)境最高溫度為450C，其載流量為： = （A）≥（A）考慮到動穩(wěn)定性，母線采用平放，其允許電流值應(yīng)再降低8％，故為： （A）（A）故載流量和長時允許電流符合要求，但還需要進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 電流互感器選型電流互感器要根據(jù)電壓、電流比、裝置種類、結(jié)構(gòu)形式、精確度進(jìn)行選擇，只對動、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)。 電纜選擇計算電纜截面通常按允許負(fù)荷電流、允許電壓損失、電纜的機(jī)械強(qiáng)度選擇。 （66） 式中 ——電纜短路時熱穩(wěn)定要求的最小截面，mm2； ——三相最大穩(wěn)定短路電流，A； ——短路電流作用的假想時間，s； C——熱穩(wěn)定系數(shù)，查相關(guān)手冊。7 保護(hù)裝置四股泉煤礦供電系統(tǒng)井上、井下的保護(hù)裝置包括繼電保護(hù)和防雷、接地等，本章只對這些保護(hù)作簡單的介紹。 輔助保護(hù)——為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的不足而增設(shè)的簡單保護(hù)。 保護(hù)裝置除作為被保護(hù)元件的主保護(hù)外，如有可能還作相鄰元件的后備保護(hù)。當(dāng)感應(yīng)雷(雷電波)入侵設(shè)備時，避雷器首先被擊穿并對地放電，從而使電氣設(shè)備受到保護(hù)。接地網(wǎng)電阻越低對人身越安全，但太低有一定的困難。41致 謝本設(shè)計是在史艷梅的悉心指導(dǎo)下完成的。從師于史老師的時間里，不但使我學(xué)到了很多的專業(yè)知識，而且在治學(xué)、生活和做人方面也學(xué)到了很多東西，這對我以后的路將是一筆寶貴的財富。禁止采用鋁導(dǎo)線作為接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導(dǎo)線和接地導(dǎo)線，禁止使用無接地線（或無其他可供接地的護(hù)套，如鉛皮、銅皮套等）的橡套電纜或塑料電纜。圖71 地面變電所防雷保護(hù)平面圖 地面變電所保護(hù)接地網(wǎng)保護(hù)接地網(wǎng)是將變電所在正常運(yùn)行時，設(shè)備(構(gòu)架)不帶電的外露金屬體與接地引線、接地干線和接地極在電氣上連接起來組成的整體。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)為：對反應(yīng)電氣量上升的保護(hù)裝置對反應(yīng)電氣量下降的保護(hù)裝置 保護(hù)裝置的靈敏度應(yīng)該互相配臺，從故障點(diǎn)向電源側(cè)方向逐步降低保護(hù)裝置的靈敏度。 礦井變電所的高壓饋電線上，裝設(shè)有選擇性的檢漏保護(hù)裝置。裝設(shè)繼電保護(hù)裝置是根據(jù)四股泉