【正文】 1*1 ????XI 則： 最小運(yùn)行方式下 2k 點(diǎn)短路時(shí) ， S1支路提供的短路參數(shù) 為： 次暫態(tài)電流周期分量： *1)(1)(139。 S1支路提供的短路參數(shù) ： ①最大運(yùn)行方式下 短路回路電抗標(biāo)么值為： * 1* 1* m i n*1 ???????? TLs XXXX 短路電流標(biāo)么值： 11*1*1 ??? ?XI 則： 最大運(yùn)行方式下 2k 點(diǎn)短路 時(shí)， S1支路提供的短路參數(shù) 為： 24 次暫態(tài)電流周期分量： *1)(1)(139。39。39。 輸電線路、主變壓器和下井電纜均為一臺(tái)（路）工作，一臺(tái)（路）備用。39。 （ 3） 按等值網(wǎng)絡(luò)各元件的聯(lián)接情況，求出由電源到短路點(diǎn)的總阻抗*?X 。I ,即三相短路電流周期分量第一周期的有效值。 19 5 短路電流計(jì)算 短路 電流 計(jì)算的目 的 在變電站的電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算 是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。如果需要在 6～ 10kV 側(cè)補(bǔ)償無功功率，則母線上應(yīng)連接控制電容器柜的高壓開關(guān)電器。設(shè)計(jì)接線方式時(shí)，根據(jù)用電負(fù)荷的總體布置、負(fù)荷的特點(diǎn)、容量大小、生產(chǎn)工藝要求，還要考慮總降壓變電所的位置，再聯(lián)系發(fā)展規(guī)劃，做出集中切實(shí)可行的接線方案， 然后進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，最后擇優(yōu)選定。因此，不適合因經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常變更變壓器運(yùn)行臺(tái)數(shù)的變電所。任何故障皆使對(duì)應(yīng)變壓器不能工作，供電能力減少。 熔斷器保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低，但保護(hù)功能不理想，只有在一定前提條件下方可使用。 （ 2）靈活性。 352 356 ????? ??? cacaca QPS kVA 35kV 側(cè)功率因數(shù)校驗(yàn) 673 9624 6c os 353535 ??? ??cacaOP? 滿足設(shè)計(jì)要求 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的確定 兩臺(tái)變壓器 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷可由公式 31 確定。 變壓器選擇計(jì)算 按第二章算出來的計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行用電負(fù)荷分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)。變壓器臺(tái)數(shù)越多，供電可靠性就越高，但設(shè)備投資必然加大。 ?? ?? scc kvar 補(bǔ)償后 6kV 母線側(cè)總計(jì)算負(fù)荷 及功率因數(shù)校驗(yàn) 功率補(bǔ)償后 6kV 側(cè) 有功功率 62086 ??caP kW 無功功率 2 1 9 71 2 0 03 3 9 739。 表 21 全礦電力負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷表 用戶名稱 設(shè)備容量(Kw) 需要系數(shù) Kx 功率因數(shù)cosφ tanφ 計(jì)算負(fù)荷 caP kW caQ kvar caS kVA 一、地面部分 主提升機(jī) 800 712 477 857 副提升機(jī) 630 504 378 630 主扇風(fēng)機(jī) 1000 830 398 921 壓風(fēng)機(jī) 500 400 192 444 礦綜 合廠 290 180 135 225 機(jī)修廠 550 286 252 381 選煤廠 650 488 390 625 地面低壓 700 490 431 653 8 地面小計(jì) 3890 1473 二、井下部分 井下主排水泵 1000 850 527 1000 一采區(qū) 650 423 338 542 1二采區(qū) 950 665 572 877 1井底車場(chǎng) 165 116 102 155 井下小計(jì) 2054 1539 2584 三、其它用戶 1工人村 360 306 220 377 1支農(nóng) 310 248 186 310 其它小計(jì) 554 406 全礦計(jì)算負(fù)荷 6498 3418 無功補(bǔ)償計(jì)算及電 容器柜選擇 無功補(bǔ)償計(jì)算 當(dāng)采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后，功率因數(shù)仍不能達(dá)到供用電規(guī)則所要求的數(shù)值時(shí)，就需要設(shè)置專門的補(bǔ)償設(shè)備來提高功率因數(shù)。在一個(gè)車間中可根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，在分別計(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因而計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際。 負(fù)荷計(jì)算的目的是為了 掌握用電情況，合理選擇配電系統(tǒng)的設(shè)備和元件，如導(dǎo)線、電纜、變壓器、開關(guān)等。 自然條件 （ 1） 日最高氣溫 43℃， 日最低氣溫 17℃。 設(shè)計(jì)范圍 全礦供電系統(tǒng)、 主變壓器的一、二次線及繼電保護(hù)裝置 。 煤礦電工手冊(cè)（地面供電部分） 。電費(fèi)收取方法采用兩部電價(jià)制，在變電所 35kV 側(cè)計(jì)量，固定部分按使用的主變壓器容量收費(fèi)，每千瓦每月 5元，流動(dòng)部分為每千瓦 5分。 它是設(shè)計(jì)時(shí)作為選擇電力系統(tǒng)供電線路的導(dǎo)線截面、變壓器容量、開關(guān)電器及互感器等的額定參數(shù) 的重要依據(jù)。 利用系數(shù)法：采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷。 6 用電 設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同需要系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一組用電設(shè)備。 注：主扇風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)等功率因數(shù)超前，表示其無功電流為容性，即提供無功功率，起無功補(bǔ)償作用，它們的計(jì)算無功功率為負(fù)值?，F(xiàn)選用西安高壓開關(guān)廠生產(chǎn)的 GR1/6 型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量為 cq =240kvar，最大不超過 360kvar，據(jù)此可計(jì)算出電容器柜的數(shù)量為： ??? ccqQN 取偶數(shù) N=4 則 實(shí)際補(bǔ)償容量為 9 6 02 4 04 ?????? csc qNQ kvar 折算為計(jì)算容量為 120039。 變壓器的選取原則 總降壓變電所變壓器臺(tái)數(shù)的確定需綜合考慮負(fù)荷容量、對(duì)供電可靠性的要求、發(fā)展規(guī)劃等因素。選用兩臺(tái)變壓器時(shí)，其容量應(yīng)滿足在一臺(tái)變壓器故障或修時(shí)，另一臺(tái)仍能保持對(duì)一、二級(jí)用電負(fù)荷供電 ，但需對(duì)該臺(tái)變壓器 負(fù)荷能力及其允許運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行校核。 635 ?????? ?? Tcaca Q kvar 視在功率 6 7 3 92 5 2 96 2 4 6 22239。 根據(jù)用電負(fù)荷等級(jí)保證在各種運(yùn)行方式下提高供電的連續(xù)性，以滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求。如果變壓器容量不大，系統(tǒng)短路容量較小，且對(duì)保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限要求不太嚴(yán)格時(shí)可優(yōu)先考慮使用高壓跌落式熔斷器保護(hù)主變壓器。但靈活性不如橋式結(jié)線。 圖 4－ 2 內(nèi)橋式結(jié)線示意圖（略去電流、電壓互感器和避雷器） 內(nèi)橋式結(jié)線變壓器停止運(yùn)行的倒閘操作比較麻煩。 圖 4－ 3 外橋式接線示意圖（略去電流、電壓互感器和避雷器） 610kV 配電系統(tǒng)接線方式 高壓配電系統(tǒng)有放射式、豎桿式 兩 種基本接線方式及由此派生的各種混合型和改進(jìn)型接線。 為了計(jì)量和觀測(cè)電流、電壓等參數(shù)，或接入保護(hù)裝置，各條線路都應(yīng)接有電流互感器，各段母線上都應(yīng)接有電壓互感器（如在高壓側(cè)計(jì)量電能，在變壓器高壓側(cè)也要接入電壓互感器）。本所母線分段用斷路器分段，這不僅便于分段檢修母線，而且可減少母線故障影響范圍，提高供電的可靠性和靈活性。 短路電流計(jì)算中 需要計(jì)算的數(shù)值 次暫態(tài) 短路 電流 39。 （ 2）求出系統(tǒng)各元件的標(biāo)么基準(zhǔn)電抗，將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在等值網(wǎng)絡(luò)圖上。S ； ② 求出當(dāng) t= 秒時(shí)的短路電流 和短路容量 ； ③ 求 出當(dāng) t=∞時(shí)的短路電流 ?I 和短路容量 ?S ； ④ 求出短路沖擊電流 shi 和短路全電流最大有效值 shI jIIIII ???? ? *39。 IIsh ? kA 短路電流計(jì)算 過程 短路電流計(jì)算系統(tǒng)如圖 45 所示， 短路點(diǎn)選取 35kV 母線邪側(cè)、 6kV母線側(cè)及 6kV 各出線回路末端，各元件參數(shù)可由表 11 中獲得。 22 1 0. 36 圖 51 等值電路圖 各短路點(diǎn)短路計(jì)算 （ 1） 1k 點(diǎn)短路 （ 35kV） ① 最大運(yùn)行方式下 短路回路電抗標(biāo)么值為： * 1* m in* ?????? Ls XXX 短路電流標(biāo)么值 ： 11 ** ??? ?XI 則： 最大運(yùn)行方式下 1k 點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為： 次暫態(tài)電流周期分量： *39。 ??????? ? jSISSS MVA ②最小運(yùn)行方式下 短路回路電抗標(biāo)么值為： * 1* m a x* ?????? Ls XXX 短路電流標(biāo)么值： 11 ** ??? ?XI 則： 最小運(yùn)行方式下 1k 點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為： 次暫態(tài)電流周期分量： *39。 ??????? ? jSISSS MVA （ 2） 2k 點(diǎn)短路 （ 6kV 母線） 因主扇風(fēng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)）、主提升機(jī)（異步電動(dòng)機(jī)）均構(gòu)成附加電源，因此要考慮電動(dòng)機(jī)反饋的影響，但異步電動(dòng)機(jī)僅對(duì)短路沖擊電流有影響。39。39。E — 異步電動(dòng)機(jī)的電勢(shì)平均值 39。3 ????? NMIII kA t= 秒時(shí)的短路電流周期分量有效值： * )(3 ????? NMIII kA t=∞時(shí)短路電流穩(wěn)態(tài)有效值： *)(3 ????? ?? NMIII 26 短路電流沖擊值： 39。339。139。 ????? III kA t= 秒時(shí)的短路電流周期分量有效值： )(3)( ????? III kA t=∞時(shí)短路電流穩(wěn)態(tài)有效值： )(3)(1 ????? ??? III kA 短路電流沖擊值： ??????? shs h Mshsh iiii kA 短路全電流最大有效值 ： ????? shshsh III kA 次暫態(tài) 三相 短路 容量： 39。 ??????? ? jIIIII kA 短路電流沖擊值： 39。 ??????? ? jIIIII kA 短路電流沖擊值： 39。1 ???????? ? jIIIII kA 短路電流沖擊值： 39。1 ???????? ? jIIIII kA 短路電流沖擊值： 39。2 ????? NMIII kA t= 秒時(shí)的短路電流周期分量有效值： * )(2 ????? NMIII kA t=∞時(shí)短路電流穩(wěn)態(tài)有效值： *)(2 ????? ?? NMIII 短路電流沖擊值： 39。239。139。 ????? III kA t= 秒時(shí)的短路電流周期分量有效值： )(2)( ????? III kA t=∞時(shí)短路電流穩(wěn)態(tài)有效值： )(2)(1 ????? ??? III kA 短路電流沖擊值： ????? shshsh iii kA 短路全電流最大有效值 ： ????? shshsh III kA 32 次暫態(tài) 三相 短路 容量： 39。39。39。 S2支路的額定電流為：（取 ? =） os3 ?????? ??NMNMNMNM U PI kA S2 支路電抗為： * 1* 3* ?????? ML XXX 由公式 53 可得， S2支路提供的短路沖擊電流為： *39。 ???? ?IIII kA 短路電流沖擊值： ????? sh Mshsh iii kA 34 短路全電流最大有效值 ： ?? shish II kA 次暫態(tài) 三相 短路 容量 ： 39。 ???? ?IIII kA 短路電流沖擊值： ????? sh Mshsh iii kA 短路全電流最大有效值 ： ?? shsh II kA 次暫態(tài) 三相 短路 容量 ： 39。I kA kA ?I kA shi kA shI kA 39。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣 ，故各方面要求較高，成本也高，戶內(nèi)設(shè)備不能用于戶外，戶外設(shè)備可用于戶內(nèi)，但不經(jīng)濟(jì)。其最大特點(diǎn)是能斷開電路中負(fù)荷電流和短路電流。 (4) 斷流容量的校驗(yàn) 斷路器能可靠地切除斷路故障的關(guān)鍵參數(shù)是它的額定斷流容量 。 (3)額定電流： 40 AU SIAINNN m a x ???????? ， 符合 要求 。 表 62 所選斷路器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 /kV 額定電流/A 額定開斷電流 /kA 額定容量 /MVA 極限電流峰值/kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時(shí)間 /s SN1010I/1000 10 1000 300 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求 。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時(shí)，合閘操作應(yīng)先合隔離開關(guān)，后和斷路器，分閘操作應(yīng)先段開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。 (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 （ 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 本線路有 t= 的限時(shí)速斷保護(hù) 假想時(shí)間 stttt hgi )( ?????? kAttittItsishtsi ???? ，