【正文】 保護(hù)裝置的整定值和計(jì)算短路沖擊電流 shi 及短路全電流最大有效值 shI 之用。 kA jSISSS ???? ? *39。 ??????? ? jIIIII kA 短路電流沖擊值： 39。39。 異步電動(dòng)機(jī)提供的沖擊電流 shMi 可由公式 53計(jì)算： 25 NMshNMshshM IXEkIIki *39。33 ???? Iish kA 短路全電流最大有效值 ： 39。 ????? SSS MVA 短路發(fā)生后 秒時(shí)的三 相 短路 容量： )(3)( ????? SSS MVA t=∞時(shí)的 三相 短路容量： 27 )(3)(1 ????? ??? SSS MVA ② 最小運(yùn)行方式下 2k 點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為： 次暫態(tài)電流周期分量： 39。 ???? Iish kA 短路全電流最大有效值 ： 39。11 ???? Iish kA 短路全電流最大有效值 ： 39。22 ???? Iish kA 短路全電流最大有效值 ： 39。 ????? SSS MVA 短路發(fā)生后 秒時(shí)的三相 短路 容量： )(2)( ????? SSS MVA t=∞時(shí)的三相短路容量： )(2)(1 ????? ??? SSS MVA ② 最小運(yùn)行方式下 9k 點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為： 次暫態(tài)電流周期分量： 39。39。39。139。 ② 額定電壓和最高工作電壓 在選擇電器時(shí)，一般可按照電器的額定電壓 UN不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓 NSU 的條件選擇，即 NSN UU ? ③ 額定電流 電器的額定電流 NI 是指在額定周圍環(huán)境溫度 0? 下，電器的長期允許 38 電流。39。 (4)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 QS3～ QS8的校驗(yàn)計(jì)算與 QS QS2和 QS QS10校驗(yàn)計(jì)算相同。當(dāng)過載或短流時(shí)，電流增大，熔件熔斷，達(dá)到切除故障保護(hù) 電氣設(shè)備免受過載和短 45 路電流的損害 的目的。 其中 256 9205 4cos ??? 故障時(shí)三根電纜承受井下總負(fù)荷電流 % 3/ i n%% 2m a x ??????? ?kekk IIXU 4%～ 5% 滿足要求 電 抗器的動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn) （ 1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 下井回路分裂運(yùn)行時(shí)，流過電抗器的短路電流最大，此時(shí)最大三相短路電流沖擊值為 kAXX Ii kC jsh ** 2 ??????? 要求 電抗器的極限通過電流≥電抗器后三相短路電流沖擊值，故滿足要求。 表 63 所選隔離開關(guān)參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/A 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流/kA 熱穩(wěn)定時(shí)間 /s GW535GD/600 35 600 50 14 5 GW535G/600 35 600 50 14 5 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 3535 ??? ，符合要求 。 6kV 側(cè) QF QF QF8的選擇 及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式 ，室內(nèi)一般采用 SN1010I 型少油斷路器，故本設(shè)計(jì)采用 SN1010I/1000 型斷路器，共 兩 臺(tái)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選 CD1電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 。其校驗(yàn)公式為 ： tsits ttII ?? 式中， tsI ， tst 分別為斷路器的熱穩(wěn)定電流及該電流所對應(yīng)的熱穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間； ?I ， it 分別為短路穩(wěn)定電流及短路電流的持續(xù)時(shí)間。電器要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。139。39。 ????? SSS MVA 短路發(fā)生后 秒時(shí)的三相 短路 容量： )(2)( ????? SSS MVA t=∞時(shí)的三相短路容量： )(2)(1 ????? ??? SSS MVA (5) 10k 點(diǎn)短路（主提升機(jī)） 因主提升機(jī)（異步電動(dòng)機(jī)）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)僅對短路沖擊電流有影響。239。1 ??????? ? jSISSS MVA S2支路提供的短路參數(shù)： 取 ? =， ?cos =，則該支路的額定電流為： 1c os3 ?????? ??NMNMNMNM U PI kA 考慮到同步電動(dòng)機(jī)一般裝有低壓保護(hù)裝置，當(dāng) t 秒后，開關(guān)跳閘，故它對穩(wěn)態(tài)短路電流無影響，利用 *MZX +=（ 是考慮查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線時(shí)，計(jì)算電抗需增加的數(shù)值）查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，得： *0?I , * ?I , * ??I 則：次暫態(tài)電流周期分量： *039。 ??????? ? jSISSS MVA （ 4） 9k 點(diǎn)短路（主扇風(fēng)機(jī)） 因主扇風(fēng)機(jī)（同步電動(dòng)機(jī)）構(gòu)成附加電源，因此要考慮電動(dòng)機(jī)反饋的影響， S1支路提供的短路參數(shù)： ①最大運(yùn)行方式下 29 短路回路電抗標(biāo)么值為： * 4* 1* 1* m i n*1 ?????????? LTLs XXXXX 短路電流標(biāo)么值： 11*1*1 ??? ?XI 則：最大運(yùn)行方式下 9k 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。 ????? SSS MVA 短路發(fā)生后 秒時(shí)的三相 短路 容量： )(3)( ????? SSS MVA t=∞時(shí)的三相短路容量： )(3)(1 ????? ??? SSS MVA （ 3） 6k 點(diǎn)短路（下井電纜） ①最大運(yùn)行方式下 短路回路電抗標(biāo)么 值為 ： * 11* 1* 1* m i n* ?????????? LTLs XXXXX 短路電流標(biāo)么值： 11 ** ??? ?XI 則：最大運(yùn)行方式下 6k 點(diǎn)短路時(shí)的短路參數(shù)為： 次暫態(tài)電流周期分量： 28 *39。339。 ??????? ? NMshNMshs hM IXEkIIki kA S3支路提供的短路參數(shù)： 取 ? =， ?cos =，則該支路的額定電流為： 1c os3 ?????? ??NMNMNMNM U PI kA 考慮到同步電動(dòng)機(jī)一般裝有低壓保護(hù)裝置，當(dāng) t 秒后，開關(guān)跳閘，故它對穩(wěn)態(tài)短路電流無影響，利用 *MZX +=（ 是考慮查具有 阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線時(shí)，計(jì)算電抗需增加的數(shù)值）查具有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線，得： *0?I , * ?I , * ??I 則： 次暫態(tài)電流周期分量： *039。39。 ???? II sh kA 次暫態(tài) 三相 短路 容量 ： 1 1 51 0 *39。 選取基準(zhǔn)容量 jS =100MVA 計(jì)算 1k 點(diǎn)時(shí)，選取 1jU =37kV， 3731003 11 ???? jjj USI kA 計(jì)算 132 ~kk 點(diǎn)時(shí)，選取 2jU =， 03 22 ???? jjj USI kA 。 ?? ????? SSSIII （ 5） 求短路電流和短路容量；為了向供電設(shè)計(jì)提供所需的資料，應(yīng)確定下列幾種短路電流和短路容量： ① 求出當(dāng) t=0 時(shí)的短路電流 39。 (4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。正常工作時(shí)如斷開分段斷路器，由兩臺(tái)變壓器 17 分別供電，可以降低 6～ 10kV側(cè)短路電流。此型結(jié)線當(dāng)任何電源或供電線路發(fā) 15 生故障時(shí)，倒閘操作非常方便。 結(jié)合用電單位的近期于長期發(fā)展規(guī)劃， 應(yīng)使主接線的投資和運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理，在保證供電安全可靠和供電質(zhì)量要求的同時(shí)，力爭工程投資省，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。上述分析中 安全和原煤生產(chǎn)負(fù)荷 兩類負(fù)荷占全礦總負(fù)荷的 %，按規(guī)范規(guī)定，當(dāng)兩臺(tái)變壓器中一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)必須保證 %的正常供電，再考慮發(fā)展，故選用兩臺(tái) S78000/35 型銅線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器 ，其技術(shù)參數(shù)如表31所示： 表 31 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號 S7 容量 NTS (kVA) 8000 連接組別 Y,d11 電壓 NN UU 21 36/ 阻抗電壓 %kU 空載電流 %0I 損耗（ kW） 空載 0P? 負(fù)載 NTP? 兩臺(tái)主變壓器采用分裂運(yùn)行方式，備用方式為暗備用。 ??? ??cacaSP? 滿足要求。 （ 1） 對主提升機(jī) xK =， ?cos =， ?tan = 則 。 需要系數(shù)法：用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)， 直接求出計(jì)算負(fù)荷。 供用電協(xié)議 礦井地面變電所距上級變電所 6km，采用雙回路架空線供電 ， 已知 上級變電所最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)阻抗為 ， 最小運(yùn)行方式下的阻抗為 。 所區(qū)總平面設(shè)計(jì) 。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。 多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 在配電干線上 或車間變電所低壓母線上，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 或車間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) ?K 。 6 ????? ?? ccaca Q kvar 視在功率 6 5 8 52 1 9 76 2 0 8 22239。 用電負(fù)荷分析 安全用電 負(fù)荷 ： 包括副提升機(jī)、 主扇風(fēng)機(jī)、井下主排水泵各項(xiàng)，匯總負(fù)荷為 2184kW，占全礦總負(fù)荷的 %。 （ 3） 安全性 。由于結(jié)橋方式稍有不同，橋式結(jié)線又分為下述兩種類型。單母線的可靠性及靈活性都很差，僅適用于三級負(fù)荷或另有低壓備用電源的一二級負(fù)荷。 (2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。*39。 主變壓器為兩臺(tái)，每臺(tái)容量為 8000kVA，%kU =。39。1 ???????? ? jIIIII kA 短路電流沖擊值： 39。*39。39。39。39。39。39。39。11 ???? Iish kA 短路全電流最大有效值 ： 39。39。在進(jìn)行電器選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況 ， 在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。 (2) 按正常工作條件選擇額定電壓 UN及額定電流 IN，要求： NSN UU ? , maxIIN? (3) 按短路電流校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性 ①動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。 (6)斷流容量校驗(yàn)： 1 8 5 M V AS1 0 0 0 39。 35kV 側(cè)隔離開 關(guān) QS1～ QS10的選擇 及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式， 室外 一般采用 GW4 或 GW5型隔離開關(guān)。 井下計(jì)算負(fù)荷電流 正常情況下，每根電纜應(yīng)承受的負(fù)荷電流為 ?gI 368/4=92A，一根故障時(shí)， ?gI 368/(41)=。SS RN ?? 對具有限流作用的熔斷器，不能用在低于額定電壓等級的電網(wǎng)上，以免熔件熔斷時(shí)弧電阻過大而出現(xiàn)過電壓。所選斷路器電氣參數(shù)如表 64所示。39。 本所斷路器的選擇 及校驗(yàn) 35kV 側(cè) QF1～ QF5的選擇 及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式，室外一般采用 DW835 型多油斷路器，故本設(shè)計(jì)采用 DW8— 35/600 型斷路器，共五臺(tái)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)選 CD11X電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) ，油開關(guān)的戶外端子箱選擇 XJ1 型 。 高壓開關(guān)設(shè)備的選擇 及校驗(yàn) 高壓開關(guān)設(shè)備包括斷路器 、 隔離開關(guān) 、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器等。 短路參數(shù)匯總表 表 51 最大運(yùn)行方式 短路參數(shù)匯總表 短路點(diǎn) *X? *I 39。39。11 ???? II sh kA 次暫態(tài) 三相 短路 容量 ： 661 0 *1)(1)(139。39。39。39。39。39。39。*39。11 ???? Ii sh kA 短路全電流最大有效值 ： 39。39。39。 次暫態(tài) 三相 短路 容量 39。35kV架空線路由兩條線路送到本礦變電所，正常時(shí)兩臺(tái)變壓器分裂運(yùn)行。此種結(jié)線方式在任一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，都不致影響兩路電源進(jìn)線的正常供電。 圖 4－ 1 為采用 斷路器的線路 — 變壓器組主接線。主接線的確定與完善對變電所電器設(shè)備的選擇、變配電裝置的合理布置、可靠運(yùn)行、控制方式和經(jīng)濟(jì)性等有密切關(guān)系。對于有大量一、二級用電負(fù)荷、或總用電負(fù)荷季節(jié)性（或晝夜）變化較大、或集中用電負(fù)荷較大的 單位，應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及以上電力變壓器。6 ?? ， α 取 ， 則所需補(bǔ)償容量由公式 29計(jì)算得：： )ta n( ta n 39。在用電設(shè)備功率和臺(tái)數(shù)無法確定時(shí)，或者設(shè)計(jì)前期，這些方法是確定設(shè)備負(fù)荷的主要方法。 （ 5） 地震烈度為 7度。 1 目 錄 1 概 述 .................................................... 3 設(shè)計(jì)依據(jù) ................................................ 4 設(shè)計(jì)范圍 ................................................ 4 基礎(chǔ)資料 ................................................ 4 2 負(fù)荷計(jì)算 ..................