【文章內容簡介】 先選用先進設備。 一 般電器的選擇應按正常工作條件進行選擇，然后按故障情況進行校驗。電抗器的選擇也按這個步驟進行，即按電網電壓，長時工作電流選，然后校驗其動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。 本科畢業(yè)設計 19 本設計中，采用 4 根電纜并聯(lián)向井下供電，出現(xiàn)斷路器過流保護動作時間為 ,變電所 6KV 母線前系統(tǒng)相對電抗值在最大運行方式下為，在最小運行方式下為 ，井下允許短路容量 S? 100MVA。 知道了以上這些已知條件，就可以進行電抗器的選擇了。 井下 6KV 母線上短路容量，由井深 650m，則每條電纜相對電 抗值X 1 0 0X 2dl 1*dl 1 ??? 則短路容量 S 9 3 M V 3 7)X2X(1S* m i *d l 1jd???? 即井下短路容量有限，應在每一條下井電纜上串接一臺限流電抗器。 （ 1） 各回路電抗器相對電抗 X*jk 的計算 據井下允許短路容量不大于 100MVA，可以得出井下 6KV 母線上允許的短路電流 I )3(d ? 故系統(tǒng)相對電抗要求值為： *x(3)dj X1II ?? 由于 4條電纜并聯(lián)運行，故每一回路應串入電抗器相對電 抗為： 3 4 8 2 *jk ???? ）（ （ 2） 選擇電抗器的型號規(guī)格 下井總負荷計算： 4 K 6 9 2 9 93 4 0 0P ca ???? 2K V 6kva caca ???? ???? 因此，可求得負荷電流為： I= U3 eeca ??? 本科畢業(yè)設計 20 I 2I ??‘A 由此可知，下井負荷電流 ，電壓等級 6KV，當一根電纜故障時，另三根應承擔全部負荷。因此考慮采用 U 6KVre? ， I 300ke? A 的 NKL 型鋁電纜水泥電抗器 4 臺。 每臺電抗器計算值為： X % UIX% kej jke*jk39。k ?????? 選用 NKL— 6— 300— 3 型水泥限流電抗器。其參數為動穩(wěn)定電流峰值i ? ,IS 種熱穩(wěn)定電流 I ? 。則額定電流下的相對電抗值為 X *k ????=。 （ 1） 電壓損失校驗 正常工作時： ?s inI4 I%XU kegkk ????? Cos QP caca ????? sin ?? 因此， %5~4% %Uk ??????? 在故障運行時： %10~8%300s inI%X%Ukegkk39。???????? ? 因此，電壓損失校驗方面合格。 （ 2） 母線殘壓校驗 因為每一臺電抗器串接于一條下井電纜中，兩兩并聯(lián)后分兩組分裂運本科畢業(yè)設計 21 行，因下井回路中沒有速斷保護，故選擇時不作母線殘壓校驗。 （ 3） 動穩(wěn)定性校驗 一路故障，另三路分裂運行時，在電抗器出口處發(fā)生短路時，流過每一臺電抗器的短路電流最大。此時，短路電流沖擊值為： i 5 K 8 K sh ?????? 因此，動穩(wěn)定性校驗合格。 （ 4） 熱穩(wěn)定性校驗 由于供電電源容量為 ? ，故短路電流假想時間取其持續(xù)時間。 即 2 6 )tt(ttt hgbj ????? 6 K 4 K 1ttIIRWjkw????????? ? 因此，熱穩(wěn)定性也符合要求。 井下中央變電所 6KV 母線上的短路參數。 （ a） 為最大運行方式，（ b）為最小運行方式 . X*dmin =++ = X*dmax =++ = I )3(dmax? i )3(dmaxsh ?? = 本科畢業(yè)設計 22 I )3(dmin? I )2(dmin? S 725MVAd? 短路參數表 在本章中，經過以上各節(jié)的討論，得出了各點發(fā)生短路時，最大方式下的三相短路電流、 沖擊電流、短路容量以及最小運行下兩相短路電流，現(xiàn)將計算結果列于表 3— 1 中。 等效計算圖如 3— 7所示 ： 運行方式 最大運行方式 最小運行方式 短路參數 I KA)2(d ich KA Sd MVA I KA)3(d I KA)2(d d0 d1 379 d2 12 130 d3 本科畢業(yè)設計 23 短 路 點 d4 28 120 d5 129 d6 d7 d8 79 d9 d10 132 d11 d12 79 d13 d14 d15 14 d16 d17 d18 d19 備注 d8 內的值為加入限流電抗器的修正值 本科畢業(yè)設計 24 4 變電所電氣設備選擇 變電所的高壓電器起著接受、分配、控制與保護電能的作用。主要有斷路器、負荷開關、隔離開關、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝置及成套配電設備等。經過以上各章的討論，選定了變電所的主變壓器，初步擬定了供電系統(tǒng)。本章將在以上各章的基礎上，討論變電所內電器設備的選擇。 35KV 電氣設備選擇 為保證高壓電器的可靠運行，高壓電器應按正常工作條件下的額定電流、額定電壓等來選擇，并按短路 電流校驗動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，對斷路器等部分還要按照開斷電流容易程度選擇，同時考慮安裝條件。 （一）高壓斷路器 目前， 35KV 高壓斷路器常用的有多油斷路器、少油斷路器、真空斷路器等各種型式。根據煤礦生產環(huán)境及特殊性，選用少油斷路器為戶外型。型號為 GBC35 柜式成套裝置，內配 SN10— 35 少油斷路器。 GBC— 35 型柜式斷路器的優(yōu)點： （ 1）因煤礦污染嚴重，室內設備能夠減少環(huán)境污染，提高設備運行的可靠性，延長設備使用時間。 （ 2）維修不受天氣的影響，隨時可以檢修。 （ 3）價格適中，目前電力系統(tǒng)廣泛應用，運 行、維修有成熟的經驗。 GBC— 35 型柜式斷路器的缺點是檢修斷路器時容易形成滲漏油現(xiàn)象。 35KV 斷路器額定電流的選擇 礦井變電所總負荷電流： I 2c osU3 Pe zg ??????? ? （ ） 式中： Pz 礦井總有功功率 Ue 額定電壓 35KV Cos? 補償后的功率因數。 本科畢業(yè)設計 25 根據國家標準選擇的斷路器額定電流為： I?e 1250A I ge I? 選擇斷路器的開斷電流 35KV 母線故障時由短路電流計算表可知，短路容量為 725MVA，短路電流為 Id1 =。因此應選用斷路器開斷電流大于 ，考慮選用SN10— 35 型斷路器，其參數如下表 4— 1所示。 斷路器型號 SN10— 35 最高工作電壓 額定電流 Ie 1250A 開斷電流 40KA 額定電壓 Ue 35KV 極限通過電流 40KA 4 秒穩(wěn)定電流 16KA 表 4— 1 動、熱穩(wěn)定校驗 （ a） 35KV 母線短路時沖擊電流 ich =,SN10— 35 型斷路器極限通過電流為 imax =40KA chi? ,動穩(wěn)定性符合要求。 （ b）熱穩(wěn)定電流 Irwirw ttI?? I ?? （ ） trw 熱穩(wěn)定電流值對應時間為 4strw? jfjzj ttt ?? （ ） 其中 jzt 查 t(ftjz ?? ）曲線，《煤礦供電》圖 2— 23 在 t=4s 時?? ?? 。 4s 熱穩(wěn)定電流大于 Irw ，熱穩(wěn)定性符合。 （二）電壓互感器 互感器是交流供電系統(tǒng)中一次回路將交流電流或電壓按比例降低供二次回路儀表使用。根據一次額定電壓選擇，并按二次負荷大小及負荷準確等級校驗。 本科畢業(yè)設計 26 電壓互感器的選擇： U 35KVe? ，根據產品手冊選擇 JDJJ35 型電壓互感器。其技術參數如表 4— 2 所示。 JDJJ2— 35 型電壓互感器技術參數 一次電壓（ KV） 35/ 3 額定容量為 級 150VA，一級 250VA 基本二次線圈（ KV） 3 級 500VA 輔助二次線圈（ KV） 最大容量 1000VA 表 4— 2 互感器一次額定電壓 U1e 應于互感器接入電網時一次繞組所受的電壓相適應。所以。 35KV 電壓互感器一次額定電壓應選為 35KV。在此不考慮對 35KV 側進行絕緣檢測，選兩臺 JDJJ2— 35 接成 V 型。如圖 41所示。 由于沒有互感器二次側聯(lián)結儀表所消耗的總容量，因 此，這里不對電壓互感器進行校驗。 圖 中， RD 的作用是限制互感器短路電流。這里考慮選用RW6805— 35/ 戶外式熔斷器。工作在高壓條件下，起限流作用。 （三）電流互感器 測量與計算用電流互感器的選擇應滿足已次回路的額定電壓、額定電流、最大負荷電流以及滿足測量與計算一般對準確度的要求。繼電保護用電流互感器尚應滿足 10%誤差特性曲線要求。電流互感器選定后，都應進行熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性校驗。 本科畢業(yè)設計 27 電流互感器的熱穩(wěn)定性是由一定時間內熱穩(wěn)定倍數值 Krb 來表明，它是互感器的 熱穩(wěn)定電流與互感器的原邊電流之比，即 K1Ntrb II? （ ） 式中： It 電壓互感器在 t時間內的熱穩(wěn)定電流， A； I1N 電流互感器原邊額定電流， A； Krb 熱穩(wěn)定倍數。 因此，電流互感器的熱穩(wěn)定校驗可按如下要求計算： K 3fk1Nrb 10ttII ???? () 式中： Ik 短路穩(wěn)態(tài)電流， KA。 電流互感器的動穩(wěn)定包括內部穩(wěn)定和外部穩(wěn)定。 （ 1） 內部動穩(wěn)定 內部動穩(wěn)定用動態(tài)倍數 Kd 表示。它是互感器所能承受的最大電流的瞬時值與該互感器的額定電流幅值之比，即： K 1Nmaxd I2/i? () 因此，電流互感器的內部穩(wěn)定校驗可按如下要求計 算： 3kr1Nd 10iIK2 ?? () 式中： i ??kr 三相短路沖擊電流， KA。 （ 2） 外部動穩(wěn)定 樣本表明有允許力 F 的電流互感器，可按下式校驗： F 2kr2 ??????(kg) () 式中： F電流互感器一次繞組出線端允許力，公斤 a相間距離， cm。 I— 電流互感器出線端至相鄰較遠的一個固定點的距離， cm. 樣本未表明 F 而只給當 a=40cm 時， I=50cm 時的動穩(wěn)定倍數 kd 電流互感器仍可按 式校驗。 本科畢業(yè)設計 28 當 a? 40 時， 式左邊乘以10a。 樣本標明有允許力 Fa 的母線型電流互感器，可按下式校驗： Fa〉 = 22kr 10aLbi ????（ kg） () 式中： Fa母線型電流互感器瓷套帽處允許力，公斤； Lb— 母線相互作用段的計算長度， cm,可按下式確定： Lb=（ L1+L2） /2 （ ) 式中 : L1— 母線型電流互感器瓷套帽至相鄰較遠的一個固定點距離， cm L2電流互感器內部長度， cm 35KV 側選用 LCZ— 35— — 300/5 型電流互感器。 （四） 35KV 斷路器的選擇 （ 1） 額定電壓選擇 斷路器額定電壓 UN 應大于或等于所在電網的工作電壓 UNW ，即 UN 〉 = UNW （ 2） 額定電流 選擇 斷路器的額定 IN 應大于或等于它的最大長期工作電流 IWMAX 即： IN 〉 = IWMAX 。 由于高壓斷路器沒有連續(xù)過載能力，在選擇其額定電流時，應滿足各種可能的運行方式下線路持續(xù)工作電流的要求，即取最大長期工作電流IWMAX 。 當斷路器使用的環(huán)境溫度高于設備最高允許環(huán)境溫度，即高于 40℃但不超過 60℃時，環(huán) 境溫度每增高 1℃，工作電流可減少為額定電流的%，當使用的環(huán)境溫度低于 40℃時，環(huán)境溫度每降低 1℃，工作電流可增加為額定電流的 %，但其最大負荷不得超過 IN 的 20%。 （ 3） 開斷電流的選擇 在給定的電網電壓下，斷路器的開斷電流 Ibr 應不小于實際的瞬間的短路周期分量 Isct ，即： Ibr 〉 = Isct 。 本科畢業(yè)設計 29 當斷路器的 Ibr 較系統(tǒng)短路電流大很多時，為了簡化計算，也可用次暫態(tài)電流 I* 進行選擇，即： Ibr 〉 = I* 。 （ 4） 動穩(wěn)定校驗 若斷路器的極限通過電流峰值 imax 大于三相短路時通過斷路器沖擊電流