【文章內(nèi)容簡介】 所的主結(jié)線是設(shè)計變電所的關(guān)鍵，決定著變電所電氣設(shè)備的投資費用，繼電保 護(hù)裝置的種類，供電可靠性和運行靈活性等 ， 是設(shè)計者必須慎重考慮的。 一、 主結(jié)線分三個主要環(huán)節(jié)： 單母線分段結(jié)線 優(yōu)點：受電線路和主變壓器的運行方式可隨意改變，操作簡單靈活，能很好的保證供電連續(xù)性。 缺點：需要較多的斷路器，設(shè)備費用較大。 橋式結(jié)線 （ 1）、內(nèi)橋式結(jié)線 :優(yōu)點是受電線路運行方式改變靈活；缺點是改變主變壓器的運行方式不方便，有時要造成全部停電。 （ 2）、外橋式結(jié)線：優(yōu)點是主變壓器切換靈活；缺點是受電線路切換不方便。 （ 3）、全橋結(jié)線：優(yōu)點是供電可靠，受電線路和主變壓器運行方式改變靈活；缺點是 投資較大。 — 變壓器結(jié)線：優(yōu)點是投資費用?。蝗秉c是供電可靠性差。 ：分為人工接地刀閘和使用變壓熔斷器兩種。 綜上所述由于一礦變電所是由兩個獨立電源，經(jīng)不同路徑的送電線路組成的雙回路供系統(tǒng)，雙回路供電系統(tǒng)要求倒換線路，操作方便，故意采用內(nèi)橋式全橋結(jié)線，考慮到一礦生產(chǎn)能力大，要求供電可靠性高，為了礦區(qū)今后的發(fā)展遠(yuǎn)景， 本次設(shè)計一次結(jié)線采用全橋式結(jié)線。 二、 35 千伏進(jìn)線采用室外布置： （ 1）其優(yōu)點：不建房屋、工程量小、節(jié)省投資、導(dǎo)線間、電氣間距離大，便于觀察與修理等。 （ 2）為了保證檢修設(shè)備 和工作人員的安全，進(jìn)線隔離開關(guān)采用接地式的。 （ 3） 35千伏側(cè)裝設(shè)避雷器和供一次測量用的互感器。 （ 4） 35千伏母線并聯(lián)開關(guān)選用油斷路器。 三、二次結(jié)線（ 6千伏配出線） （ 1）主變壓器低壓側(cè)所連接的母線，按變電所在供電中的重要性，為節(jié)省投資等經(jīng)濟(jì)因素，本設(shè)計 6 千伏配出線采用單母線分段式，其優(yōu)點是：所用設(shè)備較少，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)簡單，操作較安全并有一定的供電可靠性，由于主變?nèi)萘枯^大，故母線采用油斷路口，其優(yōu)點是：操作方便、運行靈活、并能避免母線對地并聯(lián)有電容時，由于隔離開關(guān)操作而產(chǎn)品的過電壓。 （ 2）按負(fù)荷對稱的原則 ，將負(fù)荷分配在兩段母線上 （ 3）為了防止雷電入侵波時對電氣設(shè)備的危害，所有各段母線均裝設(shè)避雷器。 （ 4）提高功率因數(shù)的電力電容器柜及互感器柜，分別裝在 6千伏兩段母線上，互感器兼作二次測量，保護(hù)及監(jiān)視的電壓源。 供電線路二次出線回線的確定： 根據(jù)礦井負(fù)荷對共電可靠性的要求不同，即礦井一、二級用戶必須接在不同母線上的雙回路或環(huán)形供電，以保證供電可靠的要求，確定二次出線回路如下： 重要負(fù)荷雙回路供電：鋼帶機(jī)、付井絞車、主排水泵、輔助排水泵、井下通風(fēng)、采掘運輸、照明、郵局醫(yī)院 單回路供電：非重要負(fù)荷、東二甲乙線 、西四甲乙線、工業(yè)廣場、民用電 五、 6 千伏饋出線形式的確定： 查《煤礦電工手冊》 P4－ 1－ 36，有地面高壓電力用戶，其電動機(jī)均為 6KV，工業(yè)廣場以外用戶，沒有特殊要求時，一般采用架空線供電，工業(yè)廣場以內(nèi)用戶考慮場內(nèi)運輸方便等因 12 素，采用電纜供電為宜，根據(jù)以上所述，變電所的位置這一條件，鋼帶機(jī)、付井絞車和井下用電采用電纜供電，其它用戶采用架空線供電。 第三節(jié) 所用變壓器的選擇 一、所用變壓器的選擇 在 6 千伏 SL630/10，進(jìn)線側(cè)安裝一臺容量為 1000KVA 的所用變壓器，以供所內(nèi)用電，查《煤礦電工手冊》 P4－ 4－ 18，所用變壓器的高壓側(cè)采用跌落式熔斷器，優(yōu)點是：故障時有明顯的斷口，易于發(fā)現(xiàn)故障。 為了保證所內(nèi)動力，照明，信號及儀表的控制，要求在任何情況下，不能中斷所用變壓器，故在地面低壓變壓器低壓側(cè)引出一條線接在低壓屏作為所用電的備用電源。 二、低壓變壓器的選擇 地面低壓包括：工業(yè)廣場、郵局、醫(yī)院和民用電 Pj=1080+340+850=2270KW Qj=+0+0= Sj= 22 QzPj ? = 22 ? = COSPZ=SjPj= = PZ=Ktmax Pj= 2270＝ 2043KW Qz=ktmax Qj= = Sz= 22 QzPz ? = 22 ? = Sb≥zPzKsp?cos= 　?= KVA 式中： Ksb— 取 查《煤礦電工手冊手冊》表 4111 型 號 額定容量 額定電壓 阻抗電壓 % 連接組 損耗 KW 空載電流 % 外形尺寸 SJL1000/10 1000 KVA Y/Y012 長寬高 1790 11002020 第四章 短路電流的計算 第一節(jié) 短路電流的計算意義 短路是電力系統(tǒng)中相與相或相與中點之間經(jīng)過電弧或小阻抗接通的電路，是電力系統(tǒng)中時常發(fā)生并且危害很大的故障。 13 產(chǎn)生短路故障的主要原 因有下述幾方面： ⑴. 電氣設(shè)備絕緣損壞引起短路。 ⑵. 誤操作引起短路。 ⑶. 線路斷線和倒桿等其他故障事故引起短路。 當(dāng)發(fā)生短路時，短路電流可能超過正常電流的許多倍，短路電流的熱作用會使導(dǎo)體過熱和絕緣損壞，短路電流的電動力作用會使導(dǎo)體變形和支持導(dǎo)體的部件損壞；當(dāng)發(fā)生短路時，電網(wǎng)電壓下降，使用電設(shè)備的工作不正常，出現(xiàn)短路故障后，必須使部分或全部的用戶供電中斷。 為了保證系統(tǒng)在正?；蚬收系那闆r下，做到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、計算短路和電流具有以下意義： 作為系統(tǒng)主結(jié)線方案比較項目之一，以便判斷哪種主結(jié)線方式更能保證 供電的安全可靠，然后由決定系統(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)生短路時是否會被損壞。 正確選擇和校驗限制短路電流所需的設(shè)備，以確保電氣設(shè)備不不被短路電流損壞。 確定選擇和校驗繼電器保護(hù)裝置所需的各項參數(shù)。 根據(jù)故障的實際情況，進(jìn)行故障分析，找出事故原因。 第二節(jié) 短路點的確定原則 根據(jù)《煤礦電工手冊》 P423，若需要計算選擇與校驗電氣設(shè)備所需短路參數(shù)時就將短路點定在該電氣設(shè)備或保護(hù)裝置與電網(wǎng)連接的母線處，如果需要計算保護(hù)裝置靈敏度所需的短路參數(shù)時，則應(yīng)將短 路點定在該保護(hù)裝置保護(hù)范圍的最遠(yuǎn)點。 根據(jù)以上的原則確定的短路點如圖所示： 東二甲乙線西四甲乙線副井絞車鋼帶機(jī)井下負(fù)荷工業(yè)廣場線路郵局醫(yī)院線路民用電線路20135牙克石海拉爾 第三節(jié) 短路電流的計算 計算短路電流通常有兩種方法： 絕對值表 相對值法 用絕對值法計算時，對不同電壓之間需要進(jìn)行折算，而用相對值法計算時就不需要折算， 14 在實際的電力系統(tǒng)中有多個電壓等級，因此，本設(shè)計計算短路電流采用相對基準(zhǔn)值進(jìn)行計算。選取基準(zhǔn)值為： 基準(zhǔn)容量： Sj＝ 100 兆伏安 基準(zhǔn)電壓： Vj1＝ 37千伏 Vj2＝ 千伏 基準(zhǔn)電流 Ij1 =1jjUS Ij2=2jjUS 一、各電抗標(biāo)么值的計算： 電源電抗： X* 1 =X* 2 =0 （電源容量為無限大容量） 電源進(jìn)線電抗：jjvsLXX 0* ? 式中： X0— 表線路每公里電抗值，查《煤礦電工學(xué)》 P234，表 161 取 X＝ （ 6－ 220 千伏架空線） X0＝ （ 310千伏電纜線） L— 線路長度 公里 X* 3 =Xol21jjVs = 35237100＝ X* 4 = Xol21jVsj = 20237100＝ 主變壓器電抗： X* 5 = X* 6 ＝ Ud%ejss =%10000100 =，查《礦電工手冊》表 211取 Ud%=% 式中： Sj— 基準(zhǔn)容量 MUA Se— 主變壓器額定容量 KVA 東二甲乙線電抗： X* 7 =XOL722jjVs = ＝ 西四甲乙線電抗： X* 8 =XOL822jjVs = ＝ 付井絞車電抗： X* 9 =XOL922jjVs = ＝ 15 鋼帶機(jī)電抗： X* 10=XOL1022jjVs ＝ ＝ 井下電抗： X* 11=XOL1122jjVs ＝ ＝ 工業(yè)廣場電抗： X* 12=XOL1222jjVs ＝ ＝ 郵局醫(yī)院電抗： X* 13=XOL1322jjVs ＝ 1＝ 1民用電電抗： X* 14=XOL1422jjVs ＝ 1＝ 等值電路圖如圖所示： 東二甲乙線西四甲乙線副井絞車鋼帶機(jī)井下負(fù)荷工業(yè)廣場線路郵局醫(yī)院線路民用電線路海拉爾牙克石 二、最大運行方式下各點短路參數(shù)的計算： 最大運行方式是指變電所電源取自牙克石電網(wǎng)，而且以最大運行方式進(jìn)行，其它設(shè)備全部投入運行， D1點短路參數(shù)的計算： ∑ XjD* 1 ＝ X* 2 + X* 4 =0+= 基 準(zhǔn)電流標(biāo)么值： Ij* D1=*11XJD?＝ ＝ 16 基準(zhǔn)電流： Ij1=123 jVSj ＝ 100? ＝ KA 三相短路電流的次暫態(tài)電流： I″ (3) D1 =Ij* D1 Ij1= = 三相短路電流的沖擊值： I(3) ch = I″ (3) D1 = = 三相短路電流的容量： S″ D1=S02=S00=Ij* D1 Sj= 100= 三相短路電流沖擊有效值： I(3) ch = I″ (3) D1 = = 二相短路電流的次暫態(tài)電流： I″ (2) D1 = I″ (3) D1 = = 二相短路電流的沖擊值： I(2) ch = I(3) ch = = D2點短路參數(shù)的計算： ∑ XjD* 2 =∑ XjD* 1 + 65 65 XX XX? ＝ += IjD* 2 =*11XjD?＝ KA Ij2=213 jVSj ＝ 100? ＝ I″ （ 3） D2 ＝ Ij* D2 Ij2= = Ich(3) 2 = I″ （ 3） D2 = = S” D2 ==SOO=Ij* D2 Sj= 100= I (3) ch2 = I (3) ch2 錯誤！鏈接無效。 = = I″ (2) D2 = I″ (3) D2 = = I (2) ch2 = I (3) ch2 = = D3點短路參數(shù)的計算： ∑ XJ*D3=+= Ij* D3=3*Xj1 D?＝＝ KA Ij3=223 jVSj ＝ 100? ＝ I″ (3) D3 =Ij* D3 Ij3= 916= I (3) ch3 = I″ (3) D3 = = S” D3 ==S00=Ij* D3 Sj= 100= I(3) ch3 = I″ (3) D3 = = I″ (2) D3 = I″ (2) D3 = = KA I(2) ch3 = I(3) ch3 = = D4點短路參數(shù)的計算： ∑ Xj* D4=+= 17 Ij* D4=＝ Ij4=223 jVSj ＝ 100? ＝ I” (3) D4 =Ij* D4 Ij4= = KA I(3) ch4 = I″ (3) D4 = = S″ D4 ==S00=Ij* D4 Sj= 100= MVA I(3) ch4 = I(3) D4 = = KA I″ (2) D4 = I″ (3) D4 = = KA I(2) ch4 = I(3) ch4 = = D5點短路參數(shù)的 計算： ∑ Xj* D5=+= Ij* D5=3*X1 Dj?＝＝ Ij5=223 jVSj ＝ 100? ＝ KA I″ (3) D5 = Ij* D5 Ij5= = MVA I(3) ch5 = I″ (3) D5 = = S” D5 ==S00=Ij* D5 Sj= 100= MVA I(3) ch5 = I″ (3) D5 = = KA I″ (2) D5 = I″ (3) D5 = = KA I(2) ch5 = I(3) ch5 = = D6點短路參數(shù)的計算： 因 D6和 D5點電源和分支線路的阻抗相同，所以各短路參數(shù)計算結(jié)果相同。 D7點短路參數(shù)的計算： ∑ Xj7* D7=+= Ij7* D7=71XjD?＝＝ Ij7=223 jVSj ＝ 100? ＝ KA I″ (3) D7 ＝ Ij* D7 Ij7= ＝ KA I(3) ch7 = Ij″ (3) D7 = = S″ D7 ==S00=Ij* D7 Sj= 100=86 MUA I(3) ch7 = I″ (3) D7 = = KA I″ (2) D7 = Ij″ (3) D7 = = KA I(2) ch7 = I(3) ch7 = = D8點短路參數(shù)的計算： ∑ Xj* D8=+= Ij* D8=8*1 DXj?＝＝ 18