【導(dǎo)讀】煤礦企業(yè)地面35／6kV變電所初步設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)說明書一份。第5-12周：檢查、指導(dǎo)、畫圖，性能演算；方式所組成；它從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，備來決定用電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，最終使電能為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活服務(wù)。并繪制供電系統(tǒng)一次接線圖。電氣設(shè)備的選型，除了掌握電氣設(shè)備選擇理論外，還必須了解電。氣設(shè)備制造情況，才能選擇出合理型號(hào)。對(duì)具體設(shè)備選擇時(shí)，需要弄清其兩種運(yùn)。定校驗(yàn)是否合理，在很大程度上取決于繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間確定的合理性。組也按此原則考慮。但在計(jì)算導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面時(shí)，可按每路最多承擔(dān)～。左右的總負(fù)荷電流考慮。礦山地面35kV終端變電所是一級(jí)用電戶，是高壓開關(guān)。對(duì)變電所各級(jí)過流保護(hù)裝置的設(shè)置與整定造成較大困難。關(guān)鍵詞：1供電系統(tǒng)；2功率因數(shù)；3負(fù)荷計(jì)算；4短路計(jì)算；5設(shè)備選型；

　　

【正文】 后分列運(yùn)行。 至于下井電纜上是否串接限流電抗器，應(yīng)在短路計(jì)算完成后，根據(jù)井下 6kV母線上的短路容量是否超出原始資料中不 大于 100MVA 的要求來決定。經(jīng)粗略估算，本例可以不設(shè)置限流電抗器。 4．繪制供電系統(tǒng)圖 據(jù)以上的計(jì)算分析比較，可繪得該礦井地面變電所供電系統(tǒng)一次接線如圖 2 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 13 第 二 章 供電系統(tǒng)短路電流計(jì)算 概述 本章要求對(duì)圖 2 所示的供電系統(tǒng)進(jìn)行短路計(jì)算，故根據(jù)短路計(jì)算的目的，首先要在圖 1 上選定合理的短路計(jì)算點(diǎn)，并根據(jù)此繪制等效短路計(jì)算圖。對(duì)于工礦企業(yè) 35/6～ 10kV 供電系統(tǒng)，一般為無限大電源容量系統(tǒng)，正常運(yùn)行方式常為全分列方式或一路使用、一路備用方式，電路相對(duì)簡(jiǎn)單，故可在等效短路計(jì)算圖中直接進(jìn)行 阻抗的串、并聯(lián)運(yùn)算，以求得各短路點(diǎn)的等效總阻抗，進(jìn)而求得各短路參數(shù)。本題可按以下四步求解。 一、選取短路計(jì)算點(diǎn)并繪制等效計(jì)算圖 二、選擇計(jì)算各基準(zhǔn)值 三、計(jì)算各元件的標(biāo)么電抗 四、計(jì)算各短路點(diǎn)的總標(biāo)么電抗與短路參數(shù) 按前面給定的條件，對(duì)圖 2 所示的供電系統(tǒng)進(jìn)行短路電流計(jì)算。要求計(jì)算出有關(guān)短路點(diǎn)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流、短路電流沖擊值以及最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。 根據(jù)第一章的計(jì)算可列出短路電流計(jì)算所需的原始資料如下：該礦地面變電所 35kV 采用全橋接線， 6kV 采用單母分段接線；主變壓器型號(hào)為 SF7－ 10000，35/ 型， Uk%=；地面低壓變壓器型號(hào)為 S9－ 800， 6／ 型， U k%= ；35kV 電源進(jìn)線為雙回路架空線路，線路長(zhǎng)度為 ；系統(tǒng)電抗在最大運(yùn)行方式 : X* =，在最小運(yùn)行方式 : X* =。 6kV 母線上的線路類型及線路長(zhǎng)度如表 3－ 7 所示。 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 14 表 3－ 7 地面變電所 6kV母線上的線路類型及線路長(zhǎng)度 序號(hào) 設(shè)備名稱 電壓（ kV） 距 6kV 母線距離 (km) 線路類型 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 主井提升 副井提升 扇風(fēng)機(jī) 1 扇風(fēng)機(jī) 2 壓風(fēng)機(jī) 地面低壓 機(jī)修廠 洗煤廠 工人村 支農(nóng) 井下 6kV 母線 6 6 6 6 6 6 2 C C K K C C C K K K C 注： C— 電纜線路 K— 架空線路 選取短路計(jì)算點(diǎn)并繪制等效計(jì)算圖 一般選取各線路始、末端作為短路計(jì)算點(diǎn)，線路始端的最大三相短路電流常用來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng) 、熱穩(wěn)定性，并作為上一級(jí)繼電保護(hù)的整定參數(shù)之一，線路末端的最小兩相短路電流常用來校驗(yàn)相關(guān)繼電保護(hù)的靈敏度。故本題在圖 2中可選 35kV 母線， 6kV 母線和各 6kV 出現(xiàn)末端為短路計(jì)算點(diǎn)。 由于本題 35/6kV 變電所正常運(yùn)行方式為全分列方式，故任意點(diǎn)的短路電流由系統(tǒng)電源通過本回路提供，且各短路點(diǎn)的最大、最小短路電流僅與系統(tǒng)的運(yùn)行方式有關(guān)，故可畫得如圖 1 所示的等效短路計(jì)算圖。 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 15 圖 1 等效短路計(jì)算圖 選擇計(jì)算各基準(zhǔn)值 選基準(zhǔn)容量 Sd＝ 100MVA，基準(zhǔn)電壓 Ud1＝ 37kV， Ud2＝ ， Ud3＝ 則可求得各級(jí)基準(zhǔn)電流為 1 1 100 1 . 5 6 0 53 3 3 7dd dsI K AU? ? ?? 2 2 100 9 . 1 6 4 63 3 6 . 3dd dsI K AU? ? ?? 3 3 100 1 4 4 . 3 3 7 63 3 0 . 4dd dsI K AU? ? ?? 計(jì)算各元件的標(biāo)么電抗 電源的電抗 **s . m a x s . m in0. 22 0. 12XX＝ ； ＝ 變壓器電抗 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 16 主變壓器電抗 *T 1 k 1 100% 0 .0 7 5 0 .7 510aNTSXU S ?? ? ? ? 地面低壓變壓器電抗 *T 5 k 2 100% 5 . S ?? ? ? ? 線路電抗 35kV架空線電抗 *221 100X X 0 6 .5 0. 4 6 .5 0. 02 92 2 0. 18 9937dl dSl U? ? ? ? ? ? ? 下井電纜電抗 *7 2100X 0. 65 0. 08 0. 65 0. 20 15 6 0. 13 16. 3? ? ? ? ? ? 扇風(fēng)機(jī) 1 饋電線路電抗 *11 2100X 1 .5 0 .4 1 .5 1 .0 0 7 8 1 .5 1 1 76 .3? ? ? ? ? ? 扇風(fēng)機(jī) 2 饋電線路電抗 *13X 0 7 8 1 1 7? ? ? 主井提升饋電線路電抗 *16X 0. 28 0. 20 15 6 0. 05 64 4? ? ? 副井提升饋電線路電抗 *17X 0. 2 0. 20 15 6 0. 04 03? ? ? 壓風(fēng)機(jī)饋電線路電抗 *19 X 0 . 3 6 0 . 2 0 1 5 6 0 . 0 7 2 6? ? ? 地面低壓饋電線路電抗 *21X 0 . 0 5 0 . 2 0 1 5 6 0 . 0 1 0 1? ? ? 洗煤廠饋電線路電抗 *23X 0 .4 6 0 7 8 0 .4 6 3 6? ? ? 工人村饋電線路電抗 *27X 2 0 7 8 2 ..0 1 5 6? ? ? 機(jī)修廠饋電線路電抗 *28X 0 . 2 0 . 2 0 1 5 6 0 . 0 4 0 3? ? ? 支農(nóng)饋電線路電抗 *30X 2 .7 07 8 2 .7 21 1? ? ? 計(jì)算各短路點(diǎn)的短路參數(shù) 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 17 K35點(diǎn)短路電流計(jì)算 1．最大運(yùn)行方式下的三相短路電流 * * *3 5 . m s . m inX X 0 .1 2 0 .1 8 9 9 0 .3 0 9 9lX ??＝ ＝ ＝ * 35 . m3511 3 . ??＝ ＝ ＝ ? ?3 *3 5 . m 3 5 . m d 1I 3 . 2 2 6 8 1 . 5 6 0 5 5 . 0 5 k AII ?＝ ＝ ＝ ( 3 )s h . 3 5 3 5 . m2 . 5 5 I 2 . 5 5 5 . 0 5 1 2 . 8 8 k Ai ?＝ ＝ ＝ ( 3 )s h . 3 5 3 5 . m1 . 5 2 I 1 . 5 2 5 . 0 5 7 . 6 8 k AI ?＝ ＝ ＝ *3 5 3 5 . m dS I 3 .2 26 8 1 00 32 2 .6 8M V AS ?＝ ＝ ＝ 2．最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流 * * *3 5 . n s . m a xX X 0 . 2 2 0 . 1 8 9 9 0 . 4 0 9 9lX ??＝ ＝ ＝ * 35 . n3511I 2 .n??＝ ＝ ＝ ( 3 ) *3 5 . n 3 5 . n d 1I I I 2 .4 39 6 1 .5 60 5 4 .0 3k A?＝ ＝ ＝ ( 2 ) ( 3 )3 5 . n 3 5 . nI 0 .8 6 6 I 0 .8 6 6 4 .0 3 3 .4 9 k A?＝ ＝ ＝ K66 點(diǎn)短路電流計(jì)算 1．最大運(yùn)行方式下的三相短路電流 * * *6 6. m 3 5 . m T 1X X X 0 . 3 0 9 9 0 . 7 5 1 . 0 5 9 9? ? ? ? ? * 66 . m6611 ?? ? ?? 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 18 ( 3 ) *6 6 . m 6 6 . m d 2I 0 .9 4 3 5 9 .1 6 4 6 8 .6 5 k AII ?＝ ＝ ＝ ( 3 ) .s h . 6 6 6 6 m2 . 5 5 2 . 5 5 8 . 6 5 2 2 . 0 6 k AiI ?＝ ＝ ＝ ( 3 )s h .6 6 6 6 m1 .5 2 1 .5 2 8 .6 5 13 .1 5 kAII ?＝ ＝ ＝ *6 6 6 6 m dS 0 . 9 4 3 5 1 0 0 9 4 . 3 5 M V AIS ?＝ ＝ ＝ 2．最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流 * * *6 6 . n 3 5 . n T 1X X X 0 .4 0 9 9 0 .7 5 1 .1 5 9 9? ? ?＝ ＝ * 66 . n6611I 0 .8 6 2 11 .1 5 9 9n??＝ ＝ ＝ ? ?3 *6 6 . n 6 6 . n d 2I I 0 . 8 6 2 1 9 . 1 6 4 6 7 . 9 0 k AI ?＝ ＝ ＝ ? ?2 ( 3 )0 . 8 6 6 I 0 . 8 6 6 7 . 9 0 6 . 8 4 k A6 6 . n 6 6 . nI ?＝ ＝ ＝ 39。21K 點(diǎn)短路電流計(jì)算（折算到 6kV 側(cè)） 1．最大運(yùn)行方式下的三相短路電流 * * * *2 1 . m 6 6. m 2 1 T 5 1 . 0 5 9 9 0 . 0 1 0 1 5 . 6 2 5 6 . 6 9 5X X X X? ? ? ?＝ ＝ ＝ * 21 . m2111 mI ?? ? ?? 6kV 側(cè)的短路電流參數(shù) ? ?3 *2 1 . m 2 1 . m d 30 . 1 4 9 4 9 . 1 6 4 6 1 . 3 7 k AI I I ?＝ ＝ ＝ ( 3 )s h . 2 1 2 1 . m2 . 5 5 2 . 5 5 1 . 3 7 3 . 4 9 k AII ??＝ ＝ ( 3 ). 2 1 2 1 . m1 .5 2 1 .5 2 1 .3 7 2 .0 8 k AshII ?＝ ＝ ＝ *2 1 2. m d 0 . 1 4 9 4 1 0 0 1 4 . 9 4 M V AS I S ?＝ ＝ ＝ 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 19 2．最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流 * * * *2 1 . n 6 6. n 2 1 T5X X X X 1 . 1 5 9 9 0 . 0 1 0 1 0 . 4 0 9 9 5 . 6 2 5 6 . 7 9 5? ? ? ? ?＝ ＝ * 21 . n2111I 47 95n? ?? ? ?? 6kV 側(cè)的最小兩相短路電流為 ( 3 ) *2 1 . n 2 1 . n d 2I I I 0 . 1 4 7 2 9 . 1 6 4 6 1 . 3 5 k A?＝ ＝ ＝ ( 2 ) ( 3 )2 1 . n 2 1 . nI 0 .8 6 6 I 0 .8 6 6 1 .3 5 1 .1 7 k A?＝ ＝ ＝ 井下母線短路容量計(jì)算（ K7點(diǎn) ） 井下 6kV 母線距井上 35kV 變電所的最小距離是：副井距 35kV 變電站距離+井深 +距井下中央變電所的距離，即 7 0 .2 0 .3 6 0 .0 9 0 .6 5l ? ? ? ?（ km），其電抗標(biāo)么值為 * 770 222100X X 0. 08 0. 65 0. 13 16. 3dlldSU ??＝ ＝ ＝ 最大運(yùn)行方式下井下母線短路的標(biāo)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k7 d11 1 00 83 .97MV ?? ??＝ ＝ ＝ 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(diǎn)的計(jì)算與以上各點(diǎn)類似。各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算結(jié)果如表 3－8 所示。 煤礦企業(yè)地面 35／ 6kV 變電所初步設(shè)計(jì) 20 表 3－ 8 短路計(jì)算結(jié)果參數(shù)表 最大運(yùn)行方式下短路參數(shù) 最小運(yùn)行方式下短路參數(shù) 短 路 點(diǎn) (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