【文章內(nèi)容簡介】 ............................................. 41 按機(jī)械強(qiáng)度校 驗(yàn)導(dǎo)線 截面 .................................................................... 42 選擇計(jì)算結(jié)果匯總 ...............................................................42 第 五 章 繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置 ...................................................44 概述 .....................................................................................44 已知數(shù)椐歸納與列表 ...........................................................44 IQF、 1QF、 2QF 過流保護(hù)整定 ...........................................46 IQF 的瞬 時(shí) 速 斷 ..................................................................................... 46 1QF、 2QF的限 時(shí) 速 斷 ......................................................................... 46 1QF、 2QF的定 時(shí)過 流 ......................................................................... 46 3QF、 4QF 過流保護(hù)整定 .....................................................47 定 時(shí)過 流 ................................................................................................ 47 3QF、 4QF的 過負(fù) 荷保 護(hù) ..................................................................... 47 各 6kV 饋出線的過流保護(hù)整定 ...........................................48 7～ 30QF等 開關(guān) 的瞬 時(shí) 速 斷 ................................................................ 48 7～ 30QF等 開關(guān) 的定 時(shí)過 流 ................................................................ 48 IIQF 過流保護(hù)整定 ...............................................................48 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV變電所初步設(shè)計(jì) VII 過流保護(hù)系統(tǒng)整定結(jié)果列表 ................................................49 致謝 ..............................................................................................52 參考文獻(xiàn) .......................................................................................53 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 1 第 一 章 負(fù)荷 計(jì)算與功率因數(shù)補(bǔ)償 概述 工礦企業(yè)負(fù)荷計(jì)算，首先需收集必要的負(fù)荷資料，按表 2— 9 的格式做成負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算表，計(jì)算或查表求出各負(fù)荷的需用系數(shù)和功率因數(shù)，然后由低壓到高壓逐級(jí)計(jì)算各組負(fù)荷，在進(jìn)行負(fù)荷歸總時(shí)，應(yīng)計(jì)入各低壓變壓器的損耗，考慮組間同時(shí)系數(shù)后，就可求得礦井６ kV 母線上的總計(jì)算負(fù)荷，作為初選主變壓器臺(tái)數(shù)容量的主要依據(jù)． 功率因數(shù)的補(bǔ)償計(jì)算與主變壓器的容量、負(fù)荷率及運(yùn)行方式密不可分，題意是要求將 35kV 母線的功率因數(shù)提高到 以上，故應(yīng)將主變壓器的功率損耗也計(jì)入總的負(fù)荷中，在計(jì)算過程中將會(huì)存在估算與最后驗(yàn) 算的反復(fù)。 擬定供電系統(tǒng)，主要是綜合考慮礦井負(fù)荷性質(zhì)，主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及電源線的情況來決定礦井地面 35／ 6kV 變電所的主接線方式。并繪制供電系統(tǒng)一次接線圖。 本章可按以下八步去計(jì)算。 （一）計(jì)算各組負(fù)荷并填入表 2－ 9 中 11～ 14 各欄。 （二）選擇各低壓變壓器并計(jì)算其損耗。 （三）計(jì)算 6kV 母線上補(bǔ)償前的總負(fù)荷并初選主變壓器。 （四）功率因數(shù)補(bǔ)償計(jì)算與電容器柜選擇。 （五）主變壓器校驗(yàn)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 （六）全礦電耗與噸煤電耗計(jì)算。 （七）擬定并繪制礦井地面供電系統(tǒng)一次接線圖。 （八）設(shè)計(jì)計(jì)算選擇結(jié)果匯總。 某年產(chǎn) 90 萬噸原煤的煤礦，其供電設(shè)計(jì)所需的基本原始數(shù)據(jù)如下：礦年產(chǎn)量： 90 萬噸；服務(wù)年限： 75 年；礦井沼氣等級(jí)：煤與沼氣突出礦井；立井深度： 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 2 km ；凍土厚度： m ； 礦井地面土質(zhì)：一般黑土；兩回 35kV 架空電源線路長度： ＝ ＝ ；兩回 35kV 電源上級(jí)出線斷路器過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：＝ ＝ ； 本所 35kV 電源母線上最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗：s m i n d0 . 1 2 1 0 0 M V AXS? ＝ （ ＝ ） ；本所 35kV 電源母線上最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗s . m a x d0 . 2 2 1 0 0M V AXS： ＝ （ ＝ ） ；井下 6kV 母線上允許短路容量： 100MVAalS ＝ ； 電費(fèi)收取辦法：兩部電價(jià)制，固定部分按最高負(fù)荷收費(fèi)；本所 35kV 母線上補(bǔ)償后平均功率因數(shù)要求值： ???； 地區(qū)日最高氣溫： m 44?＝ ℃ ； 最熱月室外最高氣溫月平均值： m. o 42? ＝ ℃ ； 最熱月 室內(nèi)最高氣溫月平均值： m. i 32? ＝ ℃ ； 最熱月土壤最高氣溫月平均值： m. s 27? ＝ ℃ 。 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分組及有關(guān)需用系數(shù)、功率因數(shù)等如表 2－ 8 所示。 表 2－ 8 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分組表 設(shè) 備 名 稱 負(fù) 荷 等 級(jí) 電壓 V 線 路 類 型 電 機(jī) 類 型 單機(jī) 容量 kW 安裝 臺(tái)數(shù) ―― 工作 臺(tái)數(shù) 工 作 設(shè) 備 總?cè)萘? kW 需用 系數(shù) Kd 功率 因數(shù) cosφ 離 35kV 變電所 的距離 km 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 主機(jī)提升 2 6000 C Y 1000 1/1 1000 2 副井提升 1 6000 C Y 630 1/1 630 3 扇風(fēng)機(jī) 1 1 6000 k T 800 2/1 800 4 扇風(fēng)機(jī) 2 1 6000 k T 800 2/1 800 5 壓風(fēng)機(jī) 1 6000 C T 250 4/2 500 6 地 面低壓 1 380 C 870 7 機(jī)修廠 3 380 C 750 8 洗煤廠 2 380 K 920 9 工人村 3 380 K 480 10 支農(nóng) 3 380 K 360 11 主排水泵 1 6000 C X 500 5/3 1500 12 井下低壓 2 660 C X 2378 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 3 注 1：線路類型： C—— 電纜線路； k—— 架空線路。 注 2：電機(jī)型式： Y—— 繞線異步； X—— 鼠籠異步； D—— 直流； T—— 同步。 試對(duì)該礦地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì)中的負(fù)荷計(jì)算、主變壓器選擇、功率因數(shù)補(bǔ)償及供電系統(tǒng)擬定等各內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 計(jì)算各組負(fù)荷與填表 利用表 2－ 8 中 8～ 11 各列的數(shù)據(jù)和公式 ,分別算出各設(shè)備或設(shè)備組的 Pca、Qca、及 Sca,并填入表 2－ 9 中 12～ 14 列。 例如，對(duì)于主井提升機(jī)有 c a . 1 d 1 N 1 0 . 9 5 1 0 0 0 9 5 0 k WP K P? ? ? ? c a . 1 c a . 1t a n 0 . 6 2 9 5 0 5 8 9 k v a rQP ?? ? ? ? 2 2 2 2c a c a c a 9 5 0 5 8 9 1 1 1 8 k V AS P Q? ? ? ? ? 又如，對(duì)于扇風(fēng)機(jī) 1，由同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，表 2－ 8 中其 cosφ標(biāo)出負(fù)值，其原因是：同步電動(dòng)機(jī)當(dāng)負(fù)荷率＞ ，且在過勵(lì)磁的條件下，其功率因數(shù)超前，向電網(wǎng)發(fā)送無功功率，故為負(fù)值。此時(shí)同步電動(dòng)機(jī)的無功補(bǔ)償率約為 40～ 60%，近似計(jì)算取 50%，故其補(bǔ)償能力可按下式計(jì)算： c a . 3 d 3 N 3 0 . 8 8 8 0 0 70 4 k WP K P? ? ? ? c a . 3 c a . 3 3 0 . 5 t a n 0 . 5 70 4 0 . 4 6 1 6 2 k v a rQP ?? ? ? ? ?（ ） ［ （ － ） ］ － ? ?2 2 2 2c a 3 c a . 3 c a . 3 7 0 4 1 6 2 7 2 2k V AS P Q b? ? ? ? ? ? 同理可得其 余各組數(shù)據(jù)見表 2－ 9。 在表 2－ 9 的合計(jì)欄中，合計(jì)有功負(fù)荷 9591 kW 和無功負(fù)荷 5357 kvar 是表中 12 列、 13 列的代數(shù)和，而視在負(fù)荷 10986 kVA，則是據(jù)上述兩個(gè)數(shù)值按公式計(jì)算得出，視在容量的代數(shù)和無意義。 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 4 表 2－ 8 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分組表 設(shè) 備 名 稱 負(fù) 荷 等 級(jí) 電壓 V 線 路 類 型 電 機(jī) 類 型 單機(jī) 容量 kW 安裝 臺(tái)數(shù) ―― 工作 臺(tái)數(shù) 工 作 設(shè) 備 總?cè)萘? kW 需用 系數(shù) Kd 功率 因數(shù) cosφ 計(jì)算容量 離 35kV 變電所 的距離 km 有功 kW 無功 kvar 視在 kVA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 主機(jī)提升 2 6000 C Y 1000 1/1 1000 5 950 589 1118 2 副井提升 1 6000 C Y 630 1/1 630 4 592 385 706 3 扇風(fēng)機(jī) 1 1 6000 k T 800 2/1 800 0.91 704 162 722 4 扇風(fēng)機(jī) 2 1 6000 k T 800 2/1 800 0.91 704 162 722 5 壓風(fēng)機(jī) 1 6000 C T 250 4/2 500 0.89 450 115 465 6 地面低壓 1 380 C 870 8 626 501 802 7 機(jī)修廠 3 380 C 750 450 459 643 8 洗煤廠 2 380 K 920 8 690 552 884 9 工人村 3 380 K 480 5 365 226 429 10 支農(nóng) 3 380 K 360 5 270 167 317 11 主排水泵 1 6000 C X 500 5/3 1500 6 2125 1475 2587 12 井下低壓 2 660 C X 2378 6 1665 1442 2203 13 合計(jì) ∑ Pca 9591 ∑ Qca 5357 S c a∑ 10986 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 5 注 1：線路類型： C—— 電纜線路； k—— 架空線路。 注 2：電機(jī)型式： Y—— 繞線異步； X—— 鼠籠異步； D—— 直流； T—— 同步 各低壓變壓器的選擇與損耗計(jì)算 因采用高壓 6kV 集中補(bǔ)償功率因數(shù)，故對(duì)各低壓變壓器均無補(bǔ)償作用，選擇時(shí)據(jù)表 2－ 9 中的計(jì)算視在容量按公式的原則進(jìn)行。 機(jī)修廠、工人村與支農(nóng)變壓器 查附表 1 分別選用 S9800， 6／ 、 S9500