【文章內(nèi)容簡介】 分列運(yùn)行。 一級負(fù)荷由于涉及到人身安全和重要經(jīng)濟(jì)部門，所以對于一級負(fù)荷的供電必須采用雙回路，此處先從10kv線路的倆段母線分別向負(fù)荷供電，來保障一級負(fù)荷不會(huì)斷電。設(shè)計(jì)采用內(nèi)橋式接線的總降變電所主接線，這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF3跨接在倆路電源進(jìn)線之間，猶如一架橋梁，而且處在線路斷路器QF1和QF2的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。 這種主接線的運(yùn)行靈活性好，供電可靠性較高，適用一，二級負(fù)荷的工廠。如果某路電源例如wl1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF1，投入QF3，即可由wl2恢復(fù)對變壓器的供電。 這種內(nèi)橋接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多，變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。 單母線分段接線提高了供電的可靠性和靈活性。母線分段后，對于重要用戶可由分別接于倆段母線上的倆條出線同時(shí)供電，當(dāng)任一祖母線發(fā)生故障或者檢修時(shí)，重要用戶仍可以通過正常段母線繼續(xù)供電。 . 圖4—1 供電系統(tǒng)擬定圖根據(jù)井上變電所供電系統(tǒng)擬定原則，如上圖（供電系統(tǒng)擬定圖）所示短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的計(jì)算各種情況下的短路電流，對供電系統(tǒng)的擬定、運(yùn)行方式的比較、電氣設(shè)備的選擇及繼電保護(hù)整定都有重要意義。短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和縮小故障影響范圍，在供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決些列技術(shù)問題。(1) 選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。(2) 設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。(3) 確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施。(4) 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。 短路電流計(jì)算中應(yīng)計(jì)算的數(shù)值 短路電流,即三相短路電流周期分量第一周期的有效值。它可供計(jì)算繼電保護(hù)裝置的整定值和計(jì)算短路沖擊電流及短路全電流最大有效值之用。 三相短路容量，用來判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值、作為選擇限流電抗器的依據(jù)，并可供下一級變電所計(jì)算短路電流之用；短路電流穩(wěn)態(tài)有效值,可用來校驗(yàn)設(shè)備、母線及電纜的熱穩(wěn)定性；短路沖擊電流及短路全電流最大有效值，可用來校驗(yàn)電器設(shè)備、載流導(dǎo)體及母線的動(dòng)穩(wěn)定性。 三相短路電流計(jì)算的步驟根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值網(wǎng)絡(luò)（1）選取基準(zhǔn)容量Sj和基準(zhǔn)電壓Uj，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值Ij。（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。（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。（4）按歐姆定律求短路電流標(biāo)么值：對于電源是無限大容量的系統(tǒng)，其短路電流標(biāo)么值可求出： 且短路后各種時(shí)間的短路電流標(biāo)么值與短路容量標(biāo)么值都相等，即（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)下列短路電流和短路容量：① 求出次暫態(tài)短路電流和短路容量；；② 求出短路沖擊電流和短路全電流最大有效值 kA MVA kA kA 在三相電路中，標(biāo)幺值相量等于線量，三相功率和單相功率的標(biāo)幺值相同，當(dāng)電網(wǎng)的電源電壓為額定值時(shí)，功率標(biāo)幺值與電流標(biāo)幺值相等，且等于電抗標(biāo)幺值的倒數(shù)。倆個(gè)標(biāo)幺值相加或相乘，仍得到統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。由于以上優(yōu)點(diǎn)，用標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流可使計(jì)算簡便，且結(jié)果明顯，便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。短路各元件阻抗參數(shù)計(jì)算 (1)葦泊變電站變壓器:(2)燕龕變電站變壓器； （3） SF712500/35型變壓器: （4） （5） （6）主提升機(jī)、副提升機(jī)(電纜):（7）風(fēng)機(jī)配電線路（架空線）： （8）車間配電（電纜）：（7）生活配電（架空線）：（8）辦公配電線路（電纜）：（9）井下線路（電纜）：（10）地面照明線路 最大運(yùn)行方式通過各短路阻抗元件參數(shù)可得，上級電源取自燕龕變電站的電源使電源處阻抗最小，35kv變電站倆臺(tái)變壓器同時(shí)工作時(shí)阻抗最小，10kv母線各符合均采用雙回路同時(shí)工作時(shí)阻抗最小，所以確定最大運(yùn)行方式。如圖所示圖5—1 最大運(yùn)行方式圖當(dāng)K1點(diǎn)發(fā)生短路當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路 通過各短路阻抗元件參數(shù)可得，上級電源取自B變電站的電源使電源處阻抗最大，35kv變電站倆臺(tái)變壓器只有一臺(tái)工作時(shí)阻抗最大，10kv母線各負(fù)荷均采用單回路工作時(shí)阻抗最大，所以確定最小運(yùn)行方式。 當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)： 基準(zhǔn)電流： 總電抗： 短路電流次暫態(tài)值： 表5—2 兩相短路電流統(tǒng)計(jì)表序號短路點(diǎn)名稱1K12K23K34K45K56K67K78K89K910K10 表5—3 最大短路電流表序號短路點(diǎn)名稱1K14212K21793K320841364K41375K51376K61207K71728K81539K916610K1018310kv 供電線路的選擇 電纜選擇原則供電電纜是根據(jù)機(jī)械設(shè)備配置圖擬定，應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)、操作靈活、系統(tǒng)簡單、保護(hù)完善、便于檢修等項(xiàng)要求。原則如下：1. 保證供電可靠，力求減少使用開關(guān)、起動(dòng)器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。原則上一臺(tái)起動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。2. 采區(qū)變電所動(dòng)力變壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器擔(dān)負(fù)一個(gè)工作面用電設(shè)備。3. 變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。4. 采煤機(jī)宜采用單獨(dú)電纜供電，工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山及順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電。5. 配電點(diǎn)起動(dòng)器在三臺(tái)以下，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開關(guān)。6. 工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線，以減少起動(dòng)器間連接電纜的截面。7. 供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。 電纜長度的確定為了便于安裝維護(hù)，便于設(shè)備移動(dòng)，確定電纜長度時(shí)還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1） 移動(dòng)設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動(dòng)長度3～5m。（2） 當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭各增加3m。（3） 對半固定設(shè)備的電動(dòng)機(jī)至就地控制開關(guān)的電纜長度，一般取5～10m。（4） 掘進(jìn)配電點(diǎn)的電源電纜長度，一般按設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)再加100m配備。（5） 掘進(jìn)配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長度，按配電點(diǎn)移動(dòng)距離考慮，但電纜長度以不超過100m為宜。 電纜型號的確定10kV電纜的選擇按長時(shí)允許電流初選導(dǎo)線截面，并按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。（1）按正常持續(xù)工作電流選擇，考慮最大長時(shí)工作電流時(shí) A按長時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面本所環(huán)境溫度為60℃，故環(huán)境溫度為36℃時(shí)，導(dǎo)線的溫度修正系數(shù)： A查表。土壤修正系數(shù)Ktr=，并排修正系數(shù)Kp=故差表可知交聯(lián)聚乙烯系絕緣聚氯乙烯護(hù)套3*12mm銅芯電纜允許截流量I=386A電纜允許電流Ial=KtKpKtrIal= 滿足要求查表可知，R0=線路損耗 Δ Δ井下線路的總功率 允許電壓損失校驗(yàn) ΔU％=(PR+QX)/10 =(+) ％5％滿足電壓損失要求經(jīng)濟(jì)電流密度校驗(yàn) 查表得知銅芯電纜在年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5000小時(shí)以上時(shí)，是比較經(jīng)濟(jì)的。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)按熱穩(wěn)定選擇最小截面為 式中C—熱穩(wěn)定系數(shù)，鋁母線取95；—集膚效應(yīng)系數(shù)，取1；—穩(wěn)態(tài)短路電流，=；—假想時(shí)間，=1+= s（繼電保護(hù)1S，）則最小熱穩(wěn)定截面為 ，滿足要求所選電纜型號見表 序號 符合名稱 電纜型號 1 井下負(fù)荷交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜3120 2 車間配電交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜316 3 生活配電交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜318 4 辦公配電交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜318 10kV架空線的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，按長時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面，并進(jìn)行熱穩(wěn)定和電壓損失校驗(yàn)（1）瓦斯抽泵站①按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面負(fù)荷電流為 A本所環(huán)境溫度為70℃，故環(huán)境溫度為36℃時(shí)，導(dǎo)線的長時(shí)允許載流量為查表選擇LGJ35型鋼芯鋁絞線，40度時(shí),允許截流量I=137A,I=137*= 滿足要求查表得 線路損耗 ΔΔ瓦斯抽放泵站線路的總功率 允許電壓損失校驗(yàn)ΔU％=(PR+QX)/10 =(+) ％5％滿足允許電壓損失要求。機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)。 主斜井配電，風(fēng)機(jī)配電，瓦斯抽放泵站，地面照明均選擇架空線，選擇方法同上，經(jīng)過校驗(yàn)允許電壓損失，機(jī)械強(qiáng)度，均符合設(shè)計(jì)要求。所選架空線型號見表表6—1 架空線型號表 序號 符合名稱 架空線型號 1 主斜井配電 LGJ35 2 風(fēng)機(jī)配電 LGJ35 3 瓦斯抽放泵站 LGJ35 4 地面照明 LGJ35 35kv供電線路選擇 供電線路選擇原則按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算選定電纜截面，對于輸送容量較大，年最大負(fù)荷利用的小時(shí)數(shù)較高的高壓電纜尤其應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度對其截面進(jìn)行計(jì)算。按最大持續(xù)負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面，如果向單臺(tái)設(shè)備供電時(shí)，則可按設(shè)備的額定電流校驗(yàn)電纜截面。按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)發(fā)生的三相短路電流校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性，一般在電纜首端選定短路點(diǎn)。井下主變電所饋出線的最小截面，如果采用的鋁芯電纜時(shí)，應(yīng)該不小于50mm2 。按正常負(fù)荷及有一條井下電纜發(fā)生故障時(shí)，分別校驗(yàn)電纜的電纜的電壓損失。固定敷設(shè)的高壓電纜型號按以下原則確定：1） 在立井井筒或傾角45176。及其以上的井筒內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜，鋼絲鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，鋼絲鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼絲鎧裝鉛包紙絕緣電纜。2） 在水平巷道或傾角45176。以下的井巷內(nèi)，采用鋼帶鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜，鋼帶鎧裝聚氯乙稀絕緣電纜或鋼帶鎧裝鉛包紙絕緣電纜。3） 在進(jìn)風(fēng)斜井，井底車場及其附近，主變電所至采區(qū)變電所之間的電纜，可以采用鉛芯電纜，其它地點(diǎn)必須采用銅芯電纜。移動(dòng)變電站應(yīng)采用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。 選擇步驟：按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面:A1 =In/nJ= =式中： A——電纜的計(jì)算截面, mm2；In——電纜中正常負(fù)荷時(shí)持續(xù)電流，In=SB1/(Ue) =( 6) =；n——同時(shí)工作的電纜根數(shù)，n=1；J——經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm2,見《設(shè)指》表218，取J=；A2 =In/nJ= = mm2式中： In——電纜中正常負(fù)荷時(shí)持續(xù)電流，In=SB2/(Ue) =( 6) =； 查取電纜型號為：L1：ZLQP206000 350；L2：ZLQP206000 370。校驗(yàn)方法： （1）、按持續(xù)允許電流校驗(yàn)電纜截面： KIP=()10A＞Ia=式中： IP——環(huán)境溫度為25度時(shí)電纜允許載流量,A由《設(shè)指》表查取IP=125；K——環(huán)境溫度不同時(shí)載流量的校正系數(shù),由《設(shè)指》表查取：≤K≤；Ia——持續(xù)工作電流, Ia= SB1/(Ue) =(6) = ；KIP=()＞Ia,符合要求。 （2）電纜短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件檢驗(yàn)電纜截面,取短路點(diǎn)在電纜首端,取井下主變電所容量為50MVA,則Id（3） = Sd/(Up) =(50103)/( ) = Amin = (Id（3）)/C =()/90 =A1=50 mm2式中： Amin——電纜最小截面, mm2；Id（3）——主變電所母線最大運(yùn)行方式時(shí)的短路電流,A；tj——短路電流作用假想時(shí)間,