【導(dǎo)讀】此礦為高沼氣礦井，井下允許短路容量為≤100MVA。全礦的負荷統(tǒng)計表如下表1-1。該礦上級電源電壓等級為35KV。采用雙回路架空線輸電方式，規(guī)定斷路器過流保護時間為3S。電價收取辦法采用兩部電價制，固定部分按最高負荷收費。在內(nèi)的土壤溫度為26℃，凍土層厚度為。變電所之地質(zhì)條件為：土壤砂質(zhì)粘土，主。導(dǎo)風(fēng)向為西風(fēng)，風(fēng)速為27m/s，地震烈度為5度。按組選擇低壓動力變壓器，再加上功率損失即為高壓側(cè)負荷。2．主要生產(chǎn)負荷:主井提升、壓風(fēng)機、井下低壓。容量進行，供電回路為雙回路者應(yīng)選兩臺變壓器同時運行。者，單臺容量應(yīng)滿足一、二類負荷需要，且兩臺容量之和大于或等于計算容量。計算容量為390KVA，故選兩臺S9-400/10,10/型鋁線電力變壓器。參數(shù)同綜采車間。短路損耗，阻抗電壓4，空載電流，Y/Y0-12連接。caSS為變壓器負荷率。KSI=，5000KW以上10000KW以下時取KSI=，在5000KM以下時取KSI=。連續(xù)負荷則對應(yīng)與。動無噪音，安裝靈活方便等優(yōu)點。選用GR－1C-08型電容器柜，額定電壓6V，單柜容量15×18=270kvar，共需電容器柜：

　　

【正文】 11 接法的相位補償。 1． 主變各側(cè)額定電流計算 Y 側(cè)電流： =37316000?=250 A △側(cè)電流： ??NI =?=1466 A 2． 電流互感器變 比計算： Y 側(cè)： KTA1= 3 *250/5=86 取 80 △側(cè)： KTA2= ??NI /5=1466/5=293 取 300 3．計算電流互感器二次回路額定電流 Y 側(cè)： = 3 ?1TAeYKI 3 *250/80= A △側(cè)： 22 TAeYN KII ??? =1466/300= A 3． 匯總表 由于 ＞ ??2NI ，故選 35kV 側(cè)為基本側(cè)， 6kV側(cè)為非基本側(cè)。 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 38 頁 表 51 名稱 一次側(cè) 二次側(cè) 額定電壓 Kv 35 6 變壓器額定電流 A 250 1466 互感器接線方式 △ Y 互感器計算變比 86 293 變比確定 80 300 互感器二次側(cè)額定電流 A 三．決定基本側(cè)的一次動作電流 1．躲過變壓器空載分閘和外部短路切除后，電壓恢復(fù)時的勵磁涌流。 Iop==325 A Kco—— 可靠系數(shù)，采用 BCH－ 2 差動繼電器。 —— 變壓器基本側(cè)的額定電流 2．躲過外部短路時的最大不平衡電流 Iop=Kk(KfzqKtxKTA+? U+? f)Ik2max(3)=(1*1*++)*1694 =440 A 其中 Ik2max(3)為變壓器外部短路流過變壓器的最大短路電流。折算到 35KV 側(cè)的值為：* 3．躲過電流互感器二次斷線引起的不平衡電流 Iop=kkIzqIgmax=*250*= 經(jīng)比較（取最大值），取 Iop= 四．確定基本側(cè)差動線圈匝數(shù) 1．基本側(cè)繼電器動作電流 Iopjs=*年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 39 頁 則基本側(cè)線圈匝數(shù)為： =(AW)op/Iopj=60/= . 其中 (AW)op—— 繼電器動作安匝，一般取 60 依 BCH－ 2 內(nèi)實際接線，選實際整定匝數(shù)為 6 匝，其中差動線圈 5 匝，平衡線圈 I 中匝數(shù) WPI取 1 匝。 五．計算非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù) WPIIs=? WC=6*取平衡線圈 II 實際匝數(shù)為 2 匝。 六．計算因是幾匝數(shù)與計算匝數(shù)不等而造成的相對誤差△ f ????? |||| CpI Is pI IpI Is WW WWf 故將 || f? 代入下式： Iop=kk(kfzqktxkTA+△ U+△ f) )3(maxdI =(1*1*++)*1694= A 七．初定短路線圈匝數(shù) C C2 所選抽頭是否合適，應(yīng)在保護投入運行時，通過變壓器空載試驗來確定，可暫選 D1～D2，匝數(shù)為： 28～ 56。 八．檢驗最小靈敏系數(shù) 按最小運行方式下， 6kV 側(cè)兩相短路校驗 35kV 流入繼電器的 電流。 Ij=iKnI )2( min3 =*(80*37/)= A 則繼電器整定電流為： Iopj=AW/(Wc+WPI)=60/6=10 A 最小靈敏系數(shù)為： klmin=2 符合要求。 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 40 頁 九．變壓器過負荷保護 按躲過變壓器最大工作電流整定 : Iopj=(Kk/Kf)/Kn=*250*(*80)= A, 取 5A。 選用 DL11/10 型電 流繼電器。 Iopj=～ 10A 配用 DS24/C 時間繼電器，時間整定到 10s。 十．變壓器瓦斯、溫度等保護。 變壓器本身已有瓦斯、溫度等保護，本設(shè)計不需考慮。 167。 5－ 4 6kV 出線、聯(lián)絡(luò)開關(guān)的保護整定 一．母聯(lián)開關(guān)保護整定 根據(jù)以上分析，該級設(shè)限時速斷保護，主要為非正常情況下，故障主變的低壓側(cè)母線的短路保護。因此動作電流可以用 6kV 母線上最小二相短路電流 )2( min2kI 除以靈敏系數(shù)來確定。 8?opI =lkkI )2( min2 =, 繼電器動作電流： iopjxopj nIkI 39。39。 839。39。 8 ?? =1*5630/300= A 選用 DL11/50 型電流繼電器，動作時限取 。選用 DS11 型時間繼電器。 二． 6kV 各出線開關(guān)的保護整定 1．電容器回路保護整定 因電容器柜僅采用了熔斷器保護，故電源柜中再設(shè)瞬時速斷保護。 =kkIn/40=*270*4/(*6)/40= A 選 DL11/50 型電流繼電器。 靈敏度校驗 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 41 頁 kl= ??? njopkl kIIk )2( min 8150/(40*3)= 合格。 2． 13QF、 26QF 的保護整定 1). 13QF、 26QF 瞬時速斷整定 該級瞬時速斷可按保護范圍末端的最小二相短路電流除以靈敏系數(shù)確定，但要躲過變壓器最大負荷電流。 ??lkop kII )2( min39。 13 (KA) 繼電器動作電流： ??ijxopopj n kII 39。 1313 967*1/40=24(KA) 選用 DL11/50 型電流繼電器。 變壓器最大負荷電流： ???ebezqNzq USkIkI 33m a x 2*1/(*)= 符合要求。 2). 13QF、 26QF 定時過流整定 整定方法同 1QF、 2QF，既要躲過變壓器最大負荷電流。 ??? fOP kII max13 (KA) 繼電器動作電流： ??? iOPjxjOP nIkI 1313 1*220/40= (A) 選用 DL11/10 型電流繼電器。 靈敏度校驗： ???13)2( min13 OPKl IIk 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 42 頁 符合要求。 動作時間： t13== s 選用 DS112 型時間繼電器。 其他 6kV 出線保護整定方法與以上類似，不再重復(fù)計算。結(jié)果將列于后面的保護設(shè)置及整定結(jié)果匯總表中。 注：由于整定過程中，瞬時速斷按上述方法則所的動作電流太大將無合適繼電器 ，故按起動電流整定，讓繼電器動作值躲過尖峰電流，其中，尖峰電流為一組內(nèi)其它電機正常運轉(zhuǎn)，一臺起動情況。 例：主井提升回路： 二臺電機，一臺備用一臺運行，故尖峰電流為： IMq+∑ IN=144*8+0=1152（ A） 1152*=（ A）取 為可靠系數(shù)。 繼電器按動作電流為 靈敏系數(shù)為： KL=Idmin(2)/IopKn= 合格 動作時限取 . 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 43 頁 第六章 主控室各屏的選擇 167。 6－ 1 各屏選擇說明 煤礦 35kV 變電所應(yīng)設(shè)主控室，主要用來在室內(nèi)控制 35kV 斷路器、主變壓器及其它室外配電裝置，控制室內(nèi)集中裝設(shè)控制屏、繼電保護屏、信號屏、直流屏、交流屏等。 本設(shè)計僅選出各屏型號、規(guī)格，說明其名稱、功能、數(shù)量。 一。線路保護屏選擇 35kV 線路保護屏選用 PK1 定型屏一面，本屏適用 35kV 雙側(cè)電源線路作為線路的相間保護，并設(shè)有重合閘裝置，相間保護采用兩相式電流速斷和兩相三電流繼電器帶時限電流保護組成，電流速斷裝置經(jīng)出口中間繼電器跳開斷路器帶時限保護經(jīng)時間繼電器終點節(jié)點跳開斷路器。 二．主變壓器保護屏 選用 PK1 型 外橋變壓器保護屏一面，用以和線路保護屏組成全橋接線的保護。 該屏上設(shè)有差動、瓦斯、過流、過負荷、溫度、等保護，對屏有以下要求： 1． 變保護信號取自主變原副邊斷路器套管中和高壓開關(guān)柜中電流互感器。 2． 差動保護動作后只跳開原、副邊斷路器。 3． 過流、過負荷動作后，只跳開原、副邊斷路器。 三．控制屏選擇 選用定型產(chǎn)品 PK－ 1 型屏一面，要求進線斷路器的控制接于其上，并在各進線增裝功率因數(shù)表、有功電度表、無功電度表各一個。變壓器控制屏選用 PK－ 1 型屏。 四 . 中央信號控制屏 選用 Pk－ 1 型屏一面，該屏裝設(shè)的沖擊繼電器，能重 復(fù)動作的干簧式繼電器，采用閃光電源監(jiān)視，事故時發(fā)出音響，中央事故信號和中央預(yù)報信號能重復(fù)動作，在備用光字牌上裝設(shè)硅整流， I II 失壓顯示直流系統(tǒng)絕緣電阻低顯示。 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 44 頁 五．直流屏選擇 直流屏提供變電所開關(guān)控制、繼電保護、自動裝置、信號裝置等所需要的直流操作電源，應(yīng)保證在上級電源正常和故障情況下，均能可靠的供電。 選用 BZGN－ 10 型鎘鎳蓄電池直流電源成套裝置兩面。 六．交流屏選擇 選用一面 PK－ 1 型交流屏。主要控制所用變壓器的負荷，如所內(nèi)的動 力、照明、控制、信號、繼電保護自動裝置等。 167。 62 選擇結(jié)果匯總 名稱 型號 線路保護屏 PK1 變壓器保護屏 PK1 線路控制屏 PK1 中央信號屏 PK1 直流屏 BZGN10 交流屏 PK1 低壓屏 PK1 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 45 頁 第七章 變電所防雷與接地 167。 71 保護接地網(wǎng)的設(shè)置 變電所采用統(tǒng)一接地網(wǎng)，主要為了滿足接觸電壓及跨步電壓的要求，同時也是為了便于將設(shè)備及構(gòu)架連接在接地體上。 本變電所采用如下圖所示接地網(wǎng)： 本變電所選用水平接地體，選用 40 4mm 的扁鋼作接地體，外緣做成如上圖的閉合形，四角呈圓弧狀，并設(shè)置均壓帶。 接地網(wǎng)埋在凍土層以下，凍土層厚度為 米，故此可埋在 米處。 查資料可得 40 4mm 扁鋼接地電阻 1Ω時約為 200m。 一．確定接地電阻 1． 6kV 接地電阻 350 )35( jejd LLUI ?? 其中： Le—— 電纜長度，電纜長度計算為： Le=+++++++++25 =(km) 取 30m 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 46 頁 Lj—— 6kV 架空線長度 Lj=(++) = 取 9m 則： ?jdI 350 )930*35(*6 ? =20 故不用裝補償電抗器 Rjd =120/=(? ) 35kV、 6kV 均為中性點不接地小電流系統(tǒng)，規(guī)定接地電阻小于等于 4Ω。 2． 接地電阻計算 1). 接地網(wǎng)總面積： S=(272)*(352)+(34+4)(9+4)+16*7=1431(m2) 接地網(wǎng)總長度為： L=6*33+2*25+2*(38+13)+2*7=364(m) 實際接地電阻為： 42102ln24 ???? dh llSR jd ????? = ln36 4**2 6014 31604 ???(42 10*** 364*2? ) =+ =4? 其中： S—— 接地網(wǎng)面積 L—— 接地體總長 ? —— 土壤電阻率 50Ω／ m d—— 水平接地體等效直徑，對扁鋼： d=h/2= h—— 接地體埋深 符合要求。 2). 接地電壓校驗 接觸電壓允許值： 年產(chǎn) 180 萬噸的大型礦井變電站設(shè)計 第 47 頁 EjY=50+? =50+*60=53(V) 長孔網(wǎng)內(nèi)敷設(shè)水平接地體均壓帶，接觸電壓出現(xiàn)在邊角內(nèi)部一帶的手腳可能出現(xiàn)接觸的兩點之間產(chǎn)生最大的電位差 Ejmax Ejmax=kjIjdRjd 其中： kjmax=kjIjdRjd 其中： kj=knkdks kj為接觸系數(shù) kn—— 均壓帶的影響系數(shù) kn=+= kd—— 接地網(wǎng)直徑影響系數(shù) ks—— 接地網(wǎng)面積影響系數(shù) ks=*40/ 1431 = 則： kj=knkdks=**= Ejmax=kjIjdRjd=**=453V 合格。 3). 跨步電壓校驗 跨步電壓允