【正文】 ....................... 29 主提升機(jī) 6kV電纜線路選擇 .................................... 30 6kV下井電纜選擇 ............................................ 31 6kV架空線路的選擇 .......................................... 33 變電所各斷路器過(guò)流保護(hù)的設(shè)置與配合 ............................... 36 QF QF QF3斷路器保護(hù)的設(shè)置與配合 .......................... 36 QF QF5斷路器上保護(hù)的設(shè)置與配合 ............................ 36 各６ kV低壓饋出線斷路器的設(shè)置與配合 ......................... 36 6kV聯(lián)絡(luò)開關(guān) QF8的保護(hù)設(shè)置與配合 ............................. 37 各斷路器的過(guò)流保護(hù)整定 ........................................... 37 QF QF QF3過(guò)流保護(hù)整定 .................................... 37 QF QF5的過(guò)流保護(hù)整定 ...................................... 38 6kV饋出線的過(guò)流保護(hù)整定 .................................. 39 QF8過(guò)流保護(hù)整定 ............................................. 40 7 變電所的防雷與接地 ..................................................... 42 變配電所的防雷設(shè)計(jì) ............................................... 42 接地裝置的設(shè)計(jì)及計(jì)算 ............................................. 43 8 變電所的平面布置 ....................................................... 44 變電所位置選擇 ................................................... 44 配電室建筑要求 ................................................... 44 控制室布置 ....................................................... 45 結(jié)論 ..................................................................... 47 致謝 ..................................................................... 48 參考文獻(xiàn) ................................................................. 49 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 III 附錄 ..................................................................... 50 附圖 1 35kV礦用變電所主接線圖 ........................................ 50 附圖 2 35kV礦用變電所平面布置圖 ...................................... 51 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 1 1 概 述 設(shè)計(jì)依據(jù) 中華人民共和國(guó)建設(shè) 部及國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)布的《礦山電力設(shè)計(jì)規(guī)范》。負(fù)荷計(jì)算偏大，則造成設(shè)備的浪費(fèi)和投資的增大。 2）工人村查表選用 S9500， 6/。= caca QP ? =9684(kVA) COSφ 6180。=8429（ kVA）＜ 12500（ kVA） ,合乎要求。 本所電氣主接線方案的確定 確定礦井 35kV 進(jìn)線回路 35kV礦井變電所距上級(jí)供電電源 6km，對(duì)上一級(jí)供電部門來(lái)說(shuō)是一級(jí)負(fù)荷，故上級(jí)礦井變電所對(duì)礦井采用有備用的雙回路供電，即 35kV進(jìn)線為兩路架空線進(jìn)線。 (4) 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。 (3)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 兩回 35kV 電源上級(jí)出線斷路器過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 3s，斷路器的開斷時(shí)間為，則短路電流流過(guò)斷路器的最長(zhǎng)時(shí)間 tK=tpr+tbr=3+=(s)， 即假想時(shí)間為。 6kV 側(cè)隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用 GN GN6或 GN8型隔離開關(guān)。 (2)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 2222 ???????? itsts tItI 符合要求。 金屬封閉開關(guān)設(shè)備分為三種類型：鎧裝式，即各室間用金屬板隔離且接地，如 KYN型 和 KGN型；間隔式，即各室間是用一個(gè)或多個(gè)非金屬板隔離，如 JYN 型；箱式，即具河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 28 有金屬外殼，但間隔數(shù)目少于鎧裝式或間隔式，如 XGN型。則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為 )( 2mmJ ISeccaec ???? 初選導(dǎo)線為 LGJ70 型鋼芯鋁絞線，查表得 25℃時(shí)的允許載流量為 275A。 最小熱穩(wěn)定截面 ，小于所選擇的鋁母線截面 80 =494(mm2),故熱穩(wěn)定符合要求。則電纜的經(jīng)濟(jì)截面為 )( 21. mmJISeccaec ??? 初選 MYJV4263 70型銅芯電纜，其 25℃時(shí)的載流量為 221A。 查表得該導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度電阻、電抗分別為 /kM和 /kM，線路長(zhǎng)度為，故線路的電壓損失為 )(182)s i nc o s(3 VLxLrIU ooca ???? ?? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 34 由于Δ U＜Δ Ual=240(V)，故電壓損失校驗(yàn)合格。 礦 35kV變電所 6kV 母線上最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流 I∞ 為 8250A。 AIImomalal ???????? ?? ?? 修正后的允 許載流量 ,滿足要求。039。架空進(jìn)線柜 019和母聯(lián)柜 052以及架空進(jìn)線柜 021和母聯(lián)柜 053配合使用。 支柱絕緣子和套管絕緣子的選擇 因母線為單一矩形母線，且面積不大，故選用 ZNA6型戶內(nèi)式支柱絕緣子，其額定電壓 6kV，破壞力為 3697N，故最大允許抗彎力 Fal為 Fal== 679=2207(N) 因母線為單一平放，其換算系數(shù) K≈ 1，故 KFmax=1 1468=1468(N)＜ 2207(N) 符合要求。 (4)6kV 母線上發(fā)生短路時(shí)的過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該比 35kV 母線上發(fā)生短路時(shí)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間少一個(gè)時(shí)限級(jí)差 ，斷路器的開斷時(shí)間為 ，則短路電流流過(guò)斷路器的最長(zhǎng)時(shí)間 tK=tpr+tbr=+=(s)，即假想時(shí)間為 。對(duì)于無(wú)限大容量系統(tǒng)有 )()3( m a kAII k ??? 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 23 相當(dāng)于 4s的熱穩(wěn)定電流 )(20)( kAkAttItsi ＜???? （ 4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) 由于 ies=50(kA),ish1=(kA),所以滿足要求。此外，選擇電氣設(shè)備，還應(yīng)根據(jù) 實(shí)際環(huán)境條件 考慮防水、防火 、防腐、防塵、防爆以及高海拔區(qū)或濕熱地區(qū)等方面的要求。 6kV 主接線根據(jù)礦井為一級(jí)負(fù)荷的要求及主變壓器是兩臺(tái)的情況確定為單母線分段的接線方式。確定變電所的主接線對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性等都有密切的關(guān)系，是變電所設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。 2=16+63 =(kW) Δ Q180。 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 7 （ 1）對(duì)于工人村變壓器 Δ PT=Δ P0+Δ PK (Sca/)2=+ (450/500)2=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=500 [+4/100 (450/500)2]=(kvar) （ 2）對(duì)于機(jī)修廠 變壓器 Δ PT=Δ P0+Δ PK (Sca/)2=+ (359/400)2=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=400 [+4/100 (359/400)2]=(kvar) （ 3）對(duì)于地面低壓變壓器 Δ PT=2[Δ P0+Δ PK ( Sca/)2]=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=(kvar) （ 4）對(duì)于洗煤廠變壓器 Δ PT=2[Δ P0+Δ PK ( Sca/)2]=(kW) Δ QT=(100%I +100%KU β 2)=(kvar) 表 22 各低壓變壓器功率損耗計(jì)算結(jié)果 負(fù)荷名稱 工人村 機(jī)修廠 地面低壓 洗煤廠 (KVA) 500 400 2 1600 2 1250 Δ PT(KW) Δ QT(kvar) 合計(jì) ΣΔ PT= ΣΔ QT= 計(jì)算 6kV 母線上補(bǔ)償前的總負(fù)荷并初選變壓器 各組低壓負(fù)荷加上各低壓變壓器的功率損耗后即為其高壓側(cè)的負(fù) 荷，查表取同時(shí)系數(shù) Ksi=,忽略礦內(nèi)高壓線路的功率損耗，變電所 6kV母線補(bǔ)償前的總負(fù)荷為 =Ksi(Σ Pca+ΣΔ PT)= (11013+629)=9414(kW) 河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 8 =Ksi(Σ Qca+ΣΔ QT)= (5575+2785)=4975(kvar) )(968422759414 222 6.39。對(duì)不同性質(zhì)的用 電設(shè)備、不同車間或企業(yè)的需用系數(shù)值，經(jīng)過(guò)幾十年的統(tǒng)計(jì)和積累，數(shù)值比較完整和準(zhǔn)確，查取方便，因而為我國(guó)設(shè)計(jì)部門廣泛采用。 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)。河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )說(shuō)明書 i 摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來(lái)越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，對(duì)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有了更高、更完善的要求。 本論文的設(shè)計(jì)范圍包括： 對(duì)變電所的主接線進(jìn)行設(shè)計(jì)： 對(duì)電氣設(shè)備的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行選擇。該公式對(duì)用電設(shè)備組、車間變電站乃至一個(gè)企業(yè)變電站的負(fù)荷計(jì)算都適用。 有功損耗： NTT PPP ????? 20 ? （ 23） 無(wú)功損耗： NTT Q ????? 20 ? 式中：β — 變壓器的負(fù)荷率，NTcaSS?? ； caS — 變壓器計(jì)算負(fù)荷， kVA； NTS — 變壓器額定容量， kVA； 0P? — 變壓器空載有功損耗， kW； NTP? — 變壓器滿載有功損耗， kW； 0Q? — 變壓器空載無(wú)功損耗， kvar，NTSIQ 100%00 ??； %0I — 變壓器空載電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)； NTQ? — 變壓器滿載無(wú)功損耗， kvar，NTkNT SuQ 100%??； %ku — 變壓器阻抗電壓占 額定電壓的百分?jǐn)?shù)； 0P? 、 NTP? 、 %0I 、 %ku 均可由變壓器產(chǎn)品樣本中查出。T=Δ P0+Δ PKβ180。它與電源回路數(shù)、電壓和負(fù)荷的大小、級(jí)別以及變壓器的臺(tái)數(shù) 、容量等因素有關(guān)，所以變電所的主接線有多種形式。 35kV 架空線路由兩條線路送到本礦變電所，正常時(shí)兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行。 (1)按正常條件選擇 1）環(huán)境條件 電氣設(shè)備在制造上分戶內(nèi)、戶外兩大類。 （ 3）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 6kV 母線上發(fā)生短路時(shí)的過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)該比 35kV 母線上發(fā)生短路時(shí)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間少一個(gè)時(shí)限級(jí)差 ，斷路器的 開斷時(shí)間為 ，則短路電流流過(guò)斷路器的最長(zhǎng)時(shí)間 tK=tpr+tbr=+=(s)，即假想時(shí)間為 。 (3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： imax=75(kA)ish=(kA)， 符合要求。 6kV側(cè)避雷器選用 HY5WS17/50型避雷器，系統(tǒng)電壓 10kV，避雷器額定電壓 17kV，最大雷擊殘壓 50kV,最大電流沖擊耐受 65kA。 。 查表得該導(dǎo)線的單位長(zhǎng)度電阻、電抗分別為 /kM和 /kM，線路長(zhǎng)度為6kM，故線路的電 壓損失為 )( 4 0)sinc o s(3 39。39。則有 )(18 00 VU al ???? 線路實(shí)際電壓損失為 )( 7004 0 4 22 11 VrUS L