【正文】 8 0 . 6 5 0 . 1 3 16 . 3dlldSU ??＝ ＝ ＝ 最大運行方式下井下母線短路的標么電抗為 * * * * *s .m i n 1 T 7X X X X X 0 . 1 2 0 . 1 8 9 9 0 . 7 5 0 . 1 3 1 1 . 1 9 0 9ll? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 井下母線最大短路容量為k 7 d11 1 0 0 8 3 . 9 7 M V A1 . 1 9 0 9SS ?? ??＝ ＝ ＝ 該值小于井下 6kV 母線上允許短路容量 100MVA，故不需要在地面加裝限流電抗器。 其它短路點的 計算與以上各點類似。各短路點的短路電流計算結(jié)果如表 3－8 所示。 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 24 表 2－ 8 短路計算結(jié)果參數(shù)表 最大運行方式下短路參數(shù) 最小運行方式下短路參數(shù) 短 路 點 (3)kI （ kA） (3)shi （ kA） (3)shI （ kA） (3)kS （ MVA） (3)kI （ kA） (2)kI （ kA） K35 K66 K25 K7 K11 K13 K16 K17 K19 K21 K23 K27 K28 K30 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 25 圖 2 某礦 35kV 地面變電所供電系統(tǒng)一次接線圖 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 26 設計計算選擇結(jié)果匯總 1．補償后 6kV 側(cè)負荷與功率因數(shù) c a .6 c a .6 82 04 k WPP? ?? ； 2767 kvarQ? ? ； 8658 kVAS?? ； 6cos ??? 2．補償后 35kV 側(cè)負荷與功率因數(shù) 8257 kWP?? ； 3409 kvarQ?? ； 8933 kVAS?? ； 35cos ??? 3．主變壓器選擇： SF710000， 35／ 型，兩臺。 4．電容器柜與放電柜 GR1C08 型， 6kV， 270 kvar，六臺； GR1C03 型， 6kV 放電柜，兩臺。 5．兩 主變壓器經(jīng)濟運行臨界負荷： ec 6226 kVAS ＝ 6．全礦年電耗： 10P kw h?A ＝ 7．噸煤電耗： t A kw h t＝ 總結(jié) 1）在將低壓負荷功率歸算到高壓側(cè)時不可引入電壓折算，但應加上變壓器損耗。 2）由本例功率因數(shù)補償計算可以看出，補償前后主變壓器的功率損耗計算值相對變電所總負荷而言差距不大，因此在工程實際中可以直接按補償前的損耗值計算。 3）因為電力電容器在 6kV 母線上是相對長時穩(wěn)定投運的，起的是平均 無功補償?shù)淖饔茫窗l(fā)出的是平均無功功率，而不是計算無功功率，所以在用 35kV側(cè)計算有功功率 由公式來計算所需的電容器柜容量 Qc 時，應將 乘以平均負荷系數(shù) Klo ，換算成平均功率；而求得實際的補償容量 后，欲求其計算補償容量 ，則應將 再除以 Klo ，否則將得出錯誤的結(jié)果。 4）在有功平均負荷系數(shù)與無功平均負荷系數(shù)近似相等的條件下，平均功率因數(shù)就近似等于計算功率因數(shù)。 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 27 第 三 章 35kV 高壓電氣設備選擇 概述 電氣設備的選型，除了掌握電氣設備選擇理論外，還必須了解電氣設備 制造情況，才能選擇出合理型號。對具體設備選擇時，需要弄清其兩種運行方式（正常和短路運行）下通過它的最大長時負荷電流和最大短路電流。熱穩(wěn)定校驗是否合理，在很大程度上取決于繼電保護動作時間確定的合理性。 本章可按前述各設備的選擇原則，依次選擇變電所 35kV 與 6kV 電氣設備。 按第一章和第二章給定的條件，對圖 2 所示的供電系統(tǒng)進行主要高壓電氣設備選擇計算。 高壓斷路器的選擇 35kV 接線形式為全橋式，而運行方式采用全分列方式，所以 35kV 進線和變壓器回路的斷路器應選相同型式的斷路器。當一側(cè)的變壓器和另一側(cè)的進線檢修 時，橋斷路器必須把完好的進線和變壓器聯(lián)絡起來，所以 35kV 的所有斷路器應選相同的型號，其最大長時負荷電流應為變壓器的最大長時負荷電流，即 0 11 . 0 5 1 . 0 5 1 0 0 0 0 1733 3 3 5NTlm NSI U ?? ?? ? ? ?? 按照工作室外、工作電壓為 35kV 和最大長時負荷電流為 173A，可選擇 型戶外真空斷路器，其額定電壓為 35kV，額定電流為 1250A。其技術(shù)參數(shù)如表 4— 3 所示。 對 型戶外真空斷路器按當環(huán)境條件和短路情況進行校驗。 按當?shù)丨h(huán)境條件校驗 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 28 ZW7－ 型戶外真空斷路器，額定工作環(huán)境最高空氣溫 度為 +40℃，實際工作環(huán)境溫度為 44℃，因此額定電流必須按當?shù)丨h(huán)境溫度進行修正。按當高于 +40℃時，其允許電流一般可按每增高 1℃，額定電流減少 %進行修正。在44℃下允許通過的最大電流為 ? ?4 4 4 0 1 . 8 % 1 2 5 0 4 0 . 0 1 8 1 2 5 0 1 1 6 0 1 7 30I I IN N N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 符合要求。 按短路條件校驗 （ 1）額定開斷電流校驗。斷路器的額定開斷電流是 INbr=25kA，而 K1 點的短路電流為 IK1=，因此額定開斷電流符合要求。 （ 2）額定關(guān)合電流校驗。斷路器的額定關(guān)合電流是 iNcl=63kA，而 K1 點的短路的沖擊電流為 ish=，因此額定關(guān)合電流符合要求。 （ 3）熱穩(wěn)定校驗。因兩回 35kV 電源上級出線斷路器過流保護動作時間為，斷路器的開斷時間為 ，則短路電流通過斷路器的最長時間為 tk =tbr＋tpr＝ +＝ ，即假想時間 ti＝ 。 對于無限大容量系統(tǒng)有： ? ?31 m ax ??＝ I ＝ 相當于 4s 的熱穩(wěn)定電流： 2 . 65 . 0 3 4 k A 2 5 k A4tstiI t? ??＝ ＝ 符合要求。 （ 4）動穩(wěn)定校驗。由于 e s s h 16 3 k A 1 2 .8 3 k Aii＝ ， ＝ 則 es sh1ii? 符合要求。 隔離開關(guān)的選擇 布置室外的 35kV 隔離開關(guān)一般選用 GW5 型?；?35kV 斷路器選擇相同型號的原因， 35kV 所有的隔離開關(guān)也應選擇相同的型號。為了便于檢修時接地，進線 35kV 隔離開關(guān)與電壓互感器回路的隔離開關(guān)要選用帶接地刀閘的，型號為GW535GD/630 型。其余回路均選 GW535/630 型隔離開關(guān)。 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 29 在額定環(huán)境溫度 40℃）下的額定電流為 630A，實際環(huán)境溫度（ 44℃）下允許通過的電流 IN 為 ? ?4 4 4 0 1 . 8 % 6 3 0 4 0 . 0 1 8 6 3 0 5 8 3N N NI I I? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 隔離開關(guān)只需要按正常工作條件選擇，按短路情況校驗動熱穩(wěn)定性。以進線隔離開關(guān)為例選擇校驗。表 4－ 7 列出了進線隔離開關(guān)的有關(guān)參數(shù)。 假想時間的確定：當短路發(fā)生在隔離開關(guān)后，并在斷路器前時，事故切除靠上一級變電所的過流保護，繼電保護動作時限要比 35kV 進線的繼電保護動作時限 大一個時限級差，故 tpr＝ +＝ 3s。 表 3－ 7 隔離開關(guān)的選擇結(jié)果 計算數(shù)據(jù) GW5－ 35GD 型隔離開關(guān)參數(shù) UNS ： 35kV UN ∶ 35kV Imax ： A IN ∶ 583A ? ： ： 202 4 ish ： ies ∶ 50 kA 則短路電流經(jīng)過隔離開關(guān)的總時間 k i b r p r 0 .1 3 3 .1 st t t t??＝ ＝ ＝ ＝ 由表 4－ 7 可知，所選 GW535 型隔離開關(guān)符合要求。 電流互感器選擇 選用供 ZW7－ 型戶外真空斷路器用 LZZBJ435 型電流互感器，其額定電壓為 35kV，額定電流為 300A。本型電流互感器為環(huán)氧樹脂澆注全封閉結(jié)構(gòu)，具有高動熱穩(wěn)定，高精度，多級次，并可制作復變比等特點，主要作計量、測量和繼電保護用 。其技術(shù)參數(shù)如下表 4－ 8 所示。 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 30 表 3－ 8 LZZBJ4— 35 型 電流互感器參數(shù) 變比 準確級次組合 額定輸出 (VA) 4s 熱電流 (有效值 )， kA 動穩(wěn)定電流 (峰值 )， kA 300/5 實際環(huán)境溫度 (44℃ )下允許通過的電流 IN 為 ? ?4 4 4 0 1 . 8 % 3 0 0 4 0 . 0 1 8 3 0 0 2 7 8 1 7 3N N NI I I? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?符合要求。 1．動穩(wěn)定性校驗 由表 3－ 表 3－ 7 有e s sh 42 .8kA 12 .83kAII??＞， 符合要求。 2．熱穩(wěn)定校驗 由表 3－ 表 3－ 7 有， 2 2 2ts 1 7 .1 4 1 1 7 0tsIt ?? ? ? ＞ I 25 . 0 3 3 . 1 7 8 . 4It ? ? ? 符合要求。 電壓互感器的選擇 35kV 電壓互感器，為油浸絕緣型，均為單相，有雙圈與三圈之分。如對 35kV不進行絕緣檢測時，可選兩臺雙圈互感器，接成 V 型，供儀表用電壓，否則選用三臺三圈互感器，接成 Y/Y/△型。互感器短路保護采用限流高壓熔斷器。 由于煤礦 35kV 變電所不對 35kV 進行絕緣檢測（由上級變電所檢測）。則選兩臺 JDJ－ 35 型單相雙圈油浸式戶 外電壓互感器。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)為： 原邊電壓 35kV ；工頻試驗電壓 95kV ；副邊電壓 ；極限容量 1000VA 。 配用兩臺 RW10－ 35/ 型限流熔斷器。 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 31 35kV 避雷器的選擇 避雷器是防護雷電入侵對電氣設備產(chǎn)生危害的保護裝置。在架空線上發(fā)生感因雷擊后，避雷器首先被擊穿并對地放電，從而使其它電氣設備受到保護。當過電壓消失后，避雷器又能自動恢復到起初狀態(tài)。 本例中選用 HY5WZ42/134 型閥型避雷器 ,其主要技術(shù)數(shù)據(jù)為： 額定電壓 42kV ；系統(tǒng)電壓 35kV ；工頻放電電 壓 ≮ 80kV ； 傘裙數(shù) 18 ； 最大雷擊殘壓 134kV 。 6kV 電氣設備選擇 6kV 采用室內(nèi)成套配電裝置，選用開關(guān)柜的型號為 KYN28A12（ Z），即鎧裝移開式交流封閉金屬開關(guān)設備。開關(guān)柜的一次接線方案與供電系統(tǒng)圖上的要求相適應。開關(guān)柜中的電流互感器配置數(shù)量應根據(jù)繼電器保護與測量等要求進行選擇。對雙回路及環(huán)形供電的開關(guān)柜需選用兩組隔離開關(guān)以利檢修。電纜回路的開關(guān)柜都需裝設零序電流互感器，作為向選擇性漏電保護提供零序電流的元件。在每段母線上還需裝設電壓互感器與避雷器柜，供 6kV 絕緣檢測、儀表繼電保 護之用。 開關(guān)柜方案編號選擇 1． 6kV 進線柜方案編號 選用架空進線柜 019 和母聯(lián)柜 052 以及架空進線柜 021 和母聯(lián)柜 053 配合使用，分別組成進線柜。 2. 母聯(lián)柜方案編號 選用母聯(lián)柜 009 和母聯(lián)柜 052 配合使用組成分段聯(lián)絡柜。 3．出線柜方案編號 電纜出線方案編號選 001 號； 河南理工大學 —— 3 6kv 變電所設計 變電所設計 32 架空出線方案編號選 023 號。 4．電壓互感器與避雷器柜 選用電壓互感器與避雷器柜方案編號為 043。 高壓開關(guān)柜校驗 高壓開關(guān)柜只需對其斷路器進行校驗即可。 1. 進線柜和母聯(lián)柜斷路器選擇校驗 進線柜和母聯(lián)柜配用 ZN63A6/1250 型戶內(nèi)真空斷路器，其電氣技術(shù)數(shù)據(jù)如表 4－ 9 所示。表中 IN 表示斷路器在實際環(huán)境溫度（ 44℃）下允許的電流。 假想時間的確定：當短路發(fā)生在 6kV 母線上時，變壓器差動保護不動作（因不是其保護范圍），此時過流保護動作時限為 2s（比進線保護少一個時限級差），則 i b r p r 0 .1 2 2 .1 st t t? ? ? ?＋ 由表 4— 9 可知，所選 ZN63