【文章內(nèi)容簡介】 壓器超過兩臺或有高壓出線時，應(yīng)設(shè)置進線開關(guān)。(2)雙電源進線的采區(qū)變電所，應(yīng)設(shè)置電源進線開關(guān)。當(dāng)其經(jīng)常為一回路供電，一回路備用時，母線可不分段；當(dāng)兩回路電源同時供電時，母線應(yīng)分段并設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，正常分列運行。(3)采區(qū)變電所的高壓饋出線，宜用專用的開關(guān)柜。在擬定供電系統(tǒng)時，應(yīng)將采區(qū)內(nèi)的用電設(shè)備按電壓等級、生產(chǎn)環(huán)節(jié)和安裝地點分組，各組盡量分開供電。在用電設(shè)備分組時，還應(yīng)考慮到各組用電負(fù)荷的大小、巷道布置情況和電纜敷設(shè)的路線。各組用電負(fù)荷不能過大，以保證受電端的電壓質(zhì)量。巷道有分叉點時，應(yīng)裝有開關(guān)或電纜接線盒。確定電纜的敷設(shè)路線時，應(yīng)注意回采工作面(機采除外)、軌道上下山等處不應(yīng)敷設(shè)電纜，溜放煤、矸、材料的溜道中嚴(yán)禁敷設(shè)電纜。在具體擬定供電系統(tǒng)時還應(yīng)考慮以下原則：在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的開關(guān)、啟動器和電纜等設(shè)備最少。原則上一臺啟動器只控制一臺設(shè)備。當(dāng)采區(qū)變電所的動力變壓器多于一臺時，應(yīng)合理分配變壓器的負(fù)荷，原則上一臺變壓器負(fù)擔(dān)一個工作面的用電設(shè)備。變壓器最好不并聯(lián)運行。由工作面配電點到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電，上山及順槽的輸送機宜采用干線式供電。供電線路應(yīng)走最短的路線，并盡量避免回頭供電。如配電點距電源供電點較近或啟動器數(shù)量少于三臺時，一般不設(shè)配電點進線自動饋電開關(guān)。大容量設(shè)備的啟動器應(yīng)靠近配電點的進線端，以減小啟動器間電纜的截面。低瓦斯礦井掘進工作面的局部通風(fēng)機，可采用裝有選擇性漏電保護裝置的供電線路供電，或采用掘進與采煤工作面分開供電。瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中，掘進工作面的局部通風(fēng)機都應(yīng)實行三專(專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路)供電。1局部通風(fēng)機與掘進工作面的電氣設(shè)備，必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中的所有掘進工作面應(yīng)裝設(shè)兩閉鎖(風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖)設(shè)施。因此，為了實現(xiàn)風(fēng)電閉鎖，在掘進工作面的供電線路上應(yīng)設(shè)一臺閉鎖用的磁力啟動器。1局部通風(fēng)機無論在工作面或交接班時，都不準(zhǔn)停風(fēng)。因此要在專用變壓器與采區(qū)變電所內(nèi)其他任意一臺變壓器之間加設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。平時斷開，在試驗局部通風(fēng)機線路的漏電保護時，合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以防局部通風(fēng)機停電。 1采區(qū)變電所、上山絞車房、裝車站及綜采工作面應(yīng)設(shè)照明燈。 井下中央變電所、采區(qū)變屯所的電源進線以及變電所的供配電系統(tǒng)，當(dāng)有多種可行方案時，應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后擇優(yōu)選擇。第四章 短路電流的計算供電系統(tǒng)中可能發(fā)生的故障類型比較多，但常見的，而且危害較大的故障就是短路。所謂短路，是指供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)電部分在電氣上被短接時的總稱。根據(jù)短接的情況不同，可將短路分為如下圖所示的幾種。在短路電流計算時，對于三相對稱短路一般采用計算曲線法；對于不對稱短路，則采用對稱分量法。 三相短路 兩相短路 兩相接地短路 大接地電流系統(tǒng)中的單相接地短路小接地電中的單相接地短路圖41 五種短路方式任何一種短路都有可能擴大而造成三相短路。因為短路后所產(chǎn)生的電弧，會迅速破壞相間絕緣，而形成三相短路，在電纜網(wǎng)路中更為常見。由于煤礦供電系統(tǒng)大都為小接地電流系統(tǒng)，且大都距大發(fā)電廠較遠(yuǎn)，故單相短路電流值一般都小于三相短路電流值，而兩相短路電流值也比三相短路電流值小，因此在本設(shè)計的短路電流計算中，以三相短路電流為重點進行計算。發(fā)生短路故障后，短路回路中將出現(xiàn)數(shù)值很大的短路電流。在煤礦供電系統(tǒng)中，短路電流要比額定電流大幾十倍甚至幾百倍，通常可達(dá)數(shù)千安。這樣大的電流通過電氣設(shè)備和導(dǎo)線必然要產(chǎn)生很大的電動力，并使載流體溫度急劇上升而損壞設(shè)備。同時短路點電壓將降為零，在短路點附近，電壓也要相應(yīng)地顯著下降，造成這些地方的供電中斷或嚴(yán)重影響電動機工作。在發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，還將對與架空線平行敷設(shè)的通訊線路產(chǎn)生干擾。更危險的是當(dāng)短路點離發(fā)電廠很近，而且短路的持續(xù)時間較長時．可能造成發(fā)電機失去同步，而使整個電力系統(tǒng)的運行解體，這是最嚴(yán)重的后果。為了防止發(fā)生短路所造成的危害及限制故障范圍的擴大，需要進行—系列的計算及采取相應(yīng)措施。以保證供電系統(tǒng)在正?；蚬收系那闆r下，做到安全、可靠又經(jīng)濟。掌握短路電流的計算方法很重要。綜上所述，計算短路電流的目的，可歸納為下列幾點：作為系統(tǒng)主接線方案比較的項目之一，以便判斷哪種主接線方式更能保障供電的安全和可靠，然后再決定系統(tǒng)的主要運行方式。作為校驗電氣設(shè)備的依據(jù)，以便確定所選的設(shè)備，在發(fā)生短路故障時是否會被損壞。正確地選擇和校驗限制短路電流所需的設(shè)備，以確保電氣設(shè)備不被短路電流損壞。確定選擇和校驗繼電保護裝置所需的各種參數(shù)。根據(jù)故障的實際情況，進行故障分析，找出事故的發(fā)生原因。三相短路電流的計算方法總體有精確計算法和近似估算法兩種，我這里采用的是近似估算法。當(dāng)電源為無限容量時，即認(rèn)為在短路過程中，電源的電壓維持不變。也就是說電源的電阻和電抗均為零。但實際上電源的容量和阻抗總有一定數(shù)值，因此，當(dāng)電源的阻抗不超過短路回路總阻抗(或計算電抗)的5％一10％時，就可以忽略電源的阻抗。如果以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)么值大于或等于3，即計算電抗標(biāo)么值XΣ*′≥3時，可以認(rèn)為短路電流周期分量在整個短路過程中保持不變，也就是短路電流不衰減，其短路電流計算方法與電源為無限容量時的短路電流計算方法相同。具體的計算步驟如下：根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值電路圖，一般稱為“計算系統(tǒng)圖”，要求在圍上標(biāo)出各元件的參數(shù)，并標(biāo)出各短路點的位置(短路點應(yīng)根據(jù)計算短路電流的目的決定)。對較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，還要根據(jù)計算要求依次繪制出簡化的等值圖，在圖上和計算過程中，電抗標(biāo)么值可直接用編號表示，省略電抗標(biāo)么值的符號。分子表示某元件電抗的編號，分母為其標(biāo)么值的大小。確定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值。求出系統(tǒng)各元件的標(biāo)么基準(zhǔn)電抗，并將計算結(jié)果標(biāo)注在等值圖上。按等值圖各元件電抗的連接情況，求出由電源到短路點的總電抗XΣ*。按歐姆定律求短路電流標(biāo)么值：由于電源是無限容量的，所以電源電壓始終保持恒定，故短路電流標(biāo)么值I*可按下式直接求出：I*＝1／XΣ*＝S*式中I*、S*——分別為短路電流標(biāo)幺值和短路容量標(biāo)么值。而且短路后各種時間的短路電流標(biāo)么值與短路容量標(biāo)么值都相等，即I*″＝*＝I∞*＝S*″＝*＝S∞*求短路容量和短路電流。為了向供電設(shè)汁提供所需的資料，應(yīng)確定下列幾種短路電流和短路容量：A、求出當(dāng) t＝0時的短路電流I″和短路容量S″；B、求出當(dāng)t＝；C、求出當(dāng)t＝∞時的穩(wěn)定短路電流I∞，和穩(wěn)定短路容量S∞。I″＝＝I∞＝I*Ib（kA） S″＝＝S∞= I*Sb（kA）ikr= I″（kA） 。 Ikm= I″（kA）（ikr計算短路電流沖擊值；Ikm短路全電流最大有效值）電源為有限容量時短路電流的計算方法，與電源為無限容量的短路電流計算方法的區(qū)別在于：因為當(dāng)電源為有限容量時，電源的阻抗就不能忽略。在短路過程中，由于電流增加很多倍，勢必造成電源端的電壓下降，使短路電流周期分量衰減，從而形成短路后不同時刻的短路電流值不相等，使計算工作更為復(fù)雜。對此情況一般都采用計算曲線（也稱運算曲線）的方法，求得短路電流。具體計算步驟：根據(jù)已知資料給定的供電系統(tǒng)及各元件的參數(shù)，繪制計算系統(tǒng)圖，標(biāo)出短路點位置，對較復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，還要根據(jù)計算的要求依次繪制簡化的等值圖。選取基準(zhǔn)值。分別求得各元件的標(biāo)么基準(zhǔn)電抗，并將它標(biāo)在等值圖上。由等值圖逐步地求出各短路點的總電抗標(biāo)么值XΣ*。當(dāng)我們所選的基準(zhǔn)容量與電源（不論分組的或等值的）的總額定容量不相同時，必須將總電抗標(biāo)么值換算成以電源總額定容量為基準(zhǔn)的計算電抗XΣ*39。 ，XΣ*39。 =XΣ*。根據(jù)計算電抗XΣ*39。的數(shù)值，去查與電源相應(yīng)的計算曲線，從中得出不同時間的短路電流標(biāo)么值，I*″、*和I∞*。本設(shè)計供電系統(tǒng)引線一個電源S1（西馬房3km引線）為無限大容量，另一個電源S2（原有回路1km）的總額定容量為791MVA，它在35kV母線上的短路容量為275MVA，兩條線路同時送電，兩臺變壓器并聯(lián)運行。為了使計算方便、迅速，先將等值電路中各元件電抗進行編號，把編號的號碼寫在等值圖上。而且在書寫電抗標(biāo)么值的符號時，均省略標(biāo)么值“*”的符號，例如本來應(yīng)為編號后改為，進—步又可省略改寫成。本設(shè)計中的短路計算均按此法表示。計算過程如下：選取基準(zhǔn)容量=100MVA選取短路點所在母線的平均電壓為基準(zhǔn)電壓，如圖42所示。圖42 短路電流計算系統(tǒng)圖即：計算K1點短路時，選取Ub1=37kV；計算KKKKK9點短路時，選取Ub2=；計算KK10點短路時，選取Ub3=；計算KK8點短路時，選取Ub4=。計算各元件的電抗標(biāo)么值：X1=0（由于該電源為無限大容量，其電抗很小，這里忽略不計）X2==100/275=X3==（=）圖43等值電路圖X4==。X5=X6==（=）X7=X11==（=）X8=X12==10（=4為400kVA變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)）X9=X10==25（=4為160kVA變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)）求各短路點的回路總阻抗：（1）K1點的短路回路總阻抗X13= X1+X3=； X14= X2+X4=X13的計算電抗：X1439。= X14=（791/100）=（2）K2點的短路回路總阻抗X15==。 X16==。 X17=X15+X16=則分布系數(shù)：C1=X16/X13= X14/（X13+ X14）=C2= X16/X14=X13/（X13+ X14）=而各支路的轉(zhuǎn)移電抗為：X18=X17/C1=。X19=X17/C2=最后求出各支路的計算電抗第一分支路：由于電源S1是無限容量的，不必再求計算電抗。第二分支路：計算電抗X1939。=X19=（3）K3點的短路回路總阻抗:X20=X18+X7=（4）K4點的短路回路總阻抗:X21=X8+X20=（5）K5點的短路回路總阻抗由于此變壓器的進線電纜很短，故可忽略不計，此時X22=X18=（6）K6點的短路回路總阻抗:X23=X9+X22=（7）K7點的短路回路總阻抗由于此變壓器的進線電纜很短，故可忽略不計，此時X24=X19=計算電抗X2439。= X24=（8）K8點的短路回路總阻抗:X25=X10+X24=計算電抗X2539。=X25=（9）K9點的短路回路總阻抗:X26=X11+X19=計算電抗X2639。=X26=（10）K10點的短路回路總阻抗:X27=X12+X26=計算電抗X2739。=X27=求各短路點的短路參數(shù)(1）K1點的短路參數(shù)電源1提供的電源參數(shù):=1/X13=1/=I″＝＝I∞＝Ib1===(kA)S″＝＝S∞=Sb=100=(MVA)= I″=(kA)( 為短路沖擊電流)= I″=(kA)( 為全電流最大有效值)電源2提供的電源參數(shù)=1/ X14′=1/=(計算電抗3)I″＝＝I∞＝==(kA)S″＝＝S∞=S2=791=(MVA)= I″=(kA)； = I″=(kA)短路點K1的短路參數(shù)，應(yīng)分別為兩個電源提供的數(shù)據(jù)之和I″k1＝*k1＝I∞*k1＝+=(kA)S″k1＝*k1＝S∞*k1=+=(MVA)=+=(kA)=+=(kA)(2）K2點的短路參數(shù)電源1提供的電源參數(shù)=1/X18=1/=I″＝＝I∞＝==(kA)S″＝＝S∞=Sb=100=(MVA)=″=(kA)；=″=(kA)電源2提供的電源參數(shù)=1/ X19′=1/=(計算電抗3)I″＝＝I∞＝==(kA)S″＝＝S∞=S2=791=(MVA)=″=(kA)。 =″=(kA)短路點K2的短路參數(shù)，應(yīng)分別為兩個電源提供的數(shù)據(jù)之和I″k2＝*k2＝I∞*k2＝+=(kA)S″k2＝*k2＝S∞*k2=+=(MVA)=+=(kA)。=+=(kA)(3）K3點的短路參數(shù)，KKKK6只有電源1提供的電源，且它是無限大容量,不必查曲線表。其短路參數(shù)=1/X20=1/=I″k3＝*k3＝I∞*k3＝ = =(kA)S″k3＝*k3＝S∞*k3=Sb = 100=(MVA)= I″k3=(kA)。 = I″k3=(kA)（4）K4點的短路參數(shù)=1/X21=1/=I″k4＝*k4＝I∞*k4＝==(kA)S″k4＝*k4＝S∞*k4=Sb =100=(MVA)= I″k4=16(kA)。 = I″k4=(kA)（5）K5點的短路參數(shù)=1/X22=1/=I″k5＝*k5＝I∞*k5＝ = =(kA)S″k5＝*k5＝S∞*k5=Sb =100=(MVA)= I″k5= (kA)。 = I″k5= (kA)（6）K6點的短路參數(shù)=1/X23=1/=I″k6＝*k6＝I∞*k6＝ = =(kA)S″k6＝*k6＝S∞*k6=Sb =100=(MVA)= I″k6=(kA)。 = I″k6=(kA)（7）K7點的短路參數(shù)=1/ X2439。= 1/=I″k7＝*k7＝I∞*k7＝ = =(kA)S″k7＝*k7＝S∞*k7=S2 =791=(MVA)= I″k7= (kA)。 = I″k7= (kA)（8）K8點的短路參數(shù)=1/ X2539。= 1/=I″k8＝*k8＝I∞*k8＝ = =(kA)S″k8＝*k8＝S∞*k8=S2 =791=(MVA)= I″k8= (kA)。 = I″k8= (kA)（9）K9點的短路參數(shù)=1/ X2639。= 1/=I″k9＝*k9＝I∞*k9＝ = = (kA)S″k9＝*k9＝S∞*k9=S2=791= (MVA)=″k9= (kA)，= I″k