【文章內(nèi)容簡介】 第 8 頁 第三章 采區(qū)變電所分布及設置 采區(qū)變電所的位置與硐室 設備 布置 變電所位置選擇原則： 采區(qū)供電對電能的要求 電壓允許偏差 電壓偏差公式如下 電壓偏差 = %100 ?額定電壓 額定電壓實際電壓 《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》 (GB1232590)規(guī)定電力系統(tǒng)在正常運行條件下，用戶受電端供電電壓允許偏差值為 : (1)35KV及以上供電和對電壓有特殊要求的用戶為額定電壓的 +5%—— 5% (2)10KV及以上高壓供電和低壓電力用戶的電壓允許偏差為用戶額定電壓的 +7%—— 7% 低壓照明用戶為 +5%—— 10% 變電所位置選擇原則 ，以節(jié)省電纜，減少電能與電壓損失 、底板堅固，無淋水。 考慮上述條件，決定把變電所設置在井底車場附近，并與中央水泵相鄰 硐室 要求 井下中央變電所應特別注意防水、通風及防火問題。為了防水，變電所地面應比井底車場的軌面標高高出 。為了使變電所有良好的通風條件，當硐室長度超過 6m 時，應設兩個出口，保證硐室的溫度不超過附近港道 5 Co 。變電所的出口裝設兩重門，即鐵板門和鐵柵欄門。平時鐵柵欄門關(guān)閉，鐵板門打開，以利于通風。在發(fā)生火災時，將鐵門關(guān)閉以隔絕空氣，便于滅火和防止火災蔓延。 為了防火，硐室用耐火材料建成，其出口 5m 以內(nèi)港道也用耐火材料建成；硐室內(nèi)的電纜需采用不帶黃麻保護層的； 硐室內(nèi)還必須設有砂箱及滅火器材。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 成人教育學院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 9 頁 設備布置 設備布置的位置見第二章中圖 110 采區(qū)變電所的位置和硐室布置 布置原則：在進行設備布置時，應將變壓器與配電裝置分開布置，高、低壓配電裝置分開布置。 布置方法：設備與墻壁之間、設備之間應留有足夠的維護與檢修通道，完全不需要從兩側(cè)或后面維護檢修的設備，可互相靠緊和靠墻放置。考慮發(fā)展余地，變電所的高壓配電設備的備用位置應按設計最大數(shù)量的 20%考慮，且不少于兩臺。低壓設備的備用回路，也按最多饋出回路數(shù) 20%考慮 。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 成人教育學院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 10 頁 負荷統(tǒng)計計算和無功功率補償方案 采區(qū)主要設備表 表 910 采區(qū)主要負荷 負荷名稱 臺數(shù) 容量 /kw 額定電壓 /V 功率因數(shù) 額定電流 /A 有功功率 無功功率 采煤機 1 170x2 1140 108x2 刮板輸送機 1 132x2 1140 轉(zhuǎn)載機 1 132 1140 破碎機 1 110 1140 72 乳化液站 2 75 1140 煤電站 1 127 9 提高功率因數(shù)的意義 1）提高電力系統(tǒng)的供電能力 2）減少供電網(wǎng)絡中的電壓損失，提高供電質(zhì)量。 3）降低供電網(wǎng)絡中的功率損耗。 4）降低企業(yè)產(chǎn)品的成本 電費的收取方法： “兩部電價制 ”：基本電價、電度電價（包括調(diào)整電價）。 COSφ大于等于 獎，低于此值罰。 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 成人教育學院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 11 頁 提高自然功率因數(shù)的方法 1）選：正確的選擇、合理的 使用電動機和變壓器，在條件允許的條件下，盡量選擇鼠籠型電動機。避免：空載、輕載運行。 2）調(diào)：合理選擇變壓器的容量，盡量空載、輕載運行。 3）換：更換設備為節(jié)能設備，對大容量，長時工作的礦井通風機采用同步電動機，使其工作在過激狀態(tài)。 因采面有一類負荷所以應提高功率因數(shù)到 電容器無功容量的計算 Qc=Pi(tanφ ANT－ tanφ ac) =?（ ） = 式中 Qc— — 電容器所需補償容量 P? —— 補償前負荷的有功功率 ?ANT—— 補償前功率因數(shù)角 ?ac—— 補償后功率因數(shù)角 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 成人教育學院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 12 頁 電容器的補償方式和聯(lián)接方式 1）電容器的補償方式 （ 1）單獨就地補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。（ 2）分散補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。（ 3）集中補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對 象： 6～ 10kV 大中型煤礦主要補償方式，如：平煤各礦。 2）電容器的聯(lián)接方式 （ 1）三角形接法（ 2）星形接法 主變壓器的選擇 變電所主變壓器的選擇 當選擇 兩臺 主 變壓器 而且兩臺 同時工作 時，其中一臺故障，另一臺必須保證工礦企業(yè)的一、 二類負荷用電，并不得少于變電所總計算負荷的 80%或 70%。即每臺變壓器的容量為 ： 補償前后的功 率三角形 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 成人教育學院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 13 頁 （ 23） 式中 PΣ —— 變電所總的有功計算負荷， kW； —— 變壓器的額定容量， kVA； Cosφ —— 變電所人工補償后的功率因數(shù)，一般應在 以上； —— 變電所人工補償后的視在容量， kVA； —— 故障保證系數(shù)，根據(jù)全企業(yè)一、二類負荷所占比例確定（對煤礦企業(yè)取Ktp 不應小于 ） 經(jīng)統(tǒng)計全礦一類、二類負荷的計算負荷有用功功率為 ,無功功 率為。再考慮一段母線退出運行后，電容器補償容量為總補償容量的一半，此時的無功功率為 ，所以總的視在功率為（ +）1/2= ，因而故障保證系數(shù) Ktp應取 . 查表確定選擇型 （ 321） 查表選 KBSGZY315/6 型變壓器 變壓器 2臺 . 變壓器的負荷率為 β =Sac/=(2 315)= 當兩臺變壓 器采用 一臺工作，一臺備用 的運行方式時，則變壓器的容量應按下式計算： （ 24） 當變電所只選一臺變壓器時，主變壓器容量 應滿足全部用電負荷的需要。一般還應考慮 15%~25%的富裕容量，即 （ 25） 變壓器的損耗計算 包括；有功功率損耗、無功功率損耗。 變壓器的有功功率損耗 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 成人教育學院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 14 頁 （ 1）空載損耗（鐵損 ΔPt ）：與變壓器的負荷無關(guān)?？捎煽蛰d實驗測定。 （ 2）銅損 ΔPcu ：與負荷電流（或功率）的平方成正比。由短路實驗測得。 有功損耗 為： △ PT=2(Δ +Δ 2) （ 26） =2 (19+7+)= 式中 Δ PT—— 變壓器的有功功率損耗， kW。 Δ —— 變壓器在額定電壓時空載損耗， kW； Δ —— 變壓器在額定負荷時短路損耗， kW。 變壓器的無功功率損耗 （ 1）產(chǎn)生主磁通（產(chǎn)生勵磁電流） ΔQU ：與負荷無關(guān)。與勵磁電流（或近似地與空載電流）成正比。 （ 2）消耗在一、二次繞組電抗上的無功功率 ΔQN ：與負荷電流（或功率）的平方成正比 。 Δ QT=2 (I0%+Us% 2/100) （ 27） =2 ( 16000/100+8 16000 )= 式中 Δ QT—— 變壓器無功功率損耗， kvar。 Δ —— 變壓器空載時的無功功率損耗， kvar。 Δ —— 變壓器額定負荷時的無功功率損耗， kvar。 I0%—— 變壓器空載電流百分數(shù)； Us%—— 變壓器阻抗電壓百分數(shù)（短路電壓百分數(shù)）； —— 變壓器的額定容量， kVA。 如 果缺少參數(shù)，變壓器的功率損耗可估算如下： ΔPT= ΔQT= （ 28） 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 成人教育學院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 15 頁 變壓器經(jīng)濟運行分析 無功功率經(jīng)濟當量的概念 （ 1）定義：無功功率經(jīng)濟當量 Kec，電力系統(tǒng)每輸送 1kvar 的無功功率，在系統(tǒng)中所產(chǎn)生的有功功率損耗的千瓦數(shù)之比 , （ 2）有關(guān)因素： Kec 與輸電距離、電壓變換次數(shù)等因素有關(guān)。 （ 3）參考值： — （平均取 ）。對于發(fā)電機直配用戶 Kec=— ；對于經(jīng)兩級變壓的用戶 Kec=— ；對于經(jīng)三級以上變壓的用戶； Kec=— 。 變壓器的經(jīng)濟運行 1）變壓器經(jīng)濟損耗的計算 兩臺同容量變壓器并列運行時其功率損耗的計算： 臨界負荷： Scr=[(2 Δ +KecΔ )/(Δ +KecΔ )]1/2 （ 29） = [(2 Δ +Kec I0%)/(Δ +Kec Us%)]1/2 =16000 [2 (19+ 16000)/(77+ 16000)]1/2= 式中，無功經(jīng)濟當量取 Kec=。 可