【導讀】本設計初步設計了煤礦地面35kV變電站的設計。其設計過程主要包括負。防雷保護與接地等。通過對煤礦35KV變電站做負荷統(tǒng)計，用需用系數(shù)法進行。負荷計算，根據(jù)負荷計算的結果確定出該站主變壓器的臺數(shù)、容量及型號。根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)的特點，制定了礦井變電所的主結線方式、運行。其中35KV側為全橋接線，6KV主接線為單母分段。主變壓器采用分列運行方式。并根據(jù)電流整定值以及相關數(shù)據(jù)的校驗，選擇。了斷路器、隔離開關、繼電器、變壓器等電氣設備。

　　

【正文】 ： AU SIAI N NN m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時間 oft =秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當于 5 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 5 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 QS3～ QS8 的校驗計算與 QS QS2 和 QS QS10 校驗計算相同。 2． 6kV 側隔離開關 QS11～ QS14的選擇及校驗 (1)根據(jù)布置方式，室內一般采用 GN GN6 或 GN8 型隔離開關。本設計QS1 QS12選用 GN610T/1000 型隔離開關，操動機構選 CS61 手力操動機構。所選斷路器電氣參數(shù)如表 52 所示。 37 表 52 所選隔離開關參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/A 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s GN610T/1000 10 1000 75 30 5 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求。 (3)額定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時間 oft =秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當于 5 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 5 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 高壓熔斷器的選擇 ： 高壓熔斷器是一種過流保護元件，有熔件與熔管兩部分組成。當過載或短流時，電流增大，熔件熔斷，達到切除故障保護 電氣設備的 目的。 高壓熔斷器的選擇除按工作環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、長時最大負荷電流（對保護電壓互感器的熔斷器不考慮負荷電流）選擇型號外，還必須校驗其斷流容量，即 39。39。SS brN ? 對保護變壓器的熔件，其額定電流可按變壓器額定電流的 ～ 2 倍選取。 38 對于限流式熔斷器，不能用于低于額定電壓等級的電網(wǎng)上，以 免熔件熔斷時電弧電阻過大而出現(xiàn)過截流電壓。 35kV 電壓互感器保護用熔斷器的選擇： 對于保護電壓互感器的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量來選擇不考慮負荷電流。 35kV 側最大短路容量為 185MVA，故選用 RW935/ 型戶外高壓熔斷器，其額定電壓為 35kV，熔管額定電流為 ，熔體額定電流為 200A，最大切斷容量 2021MVA，滿足要求。 斷路器的選擇及校驗 1． 35kV 側 QF1～ QF5 的選擇及校驗 (1)根據(jù)布置方式，室外一般采用 DW835 型多油斷路器，本設計采用 DW8— 35/600 型斷路 器，共五臺，操動機構選 CD11X 電磁操動機構，油開關的戶外端子箱選擇 XJ1 型。所選斷路器電氣參數(shù)如表 53 所示。 表 53 所選斷路器參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流 /kA 額定開斷電流/kA 額定容量/MVA 極限電流峰值/kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s DW835/600 35 600 1000 41 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 3535 ??? ，符合要求。 (3)額定電流： AU SIAINNN m a x ???????? ，符合要求。 39 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時間 oft =秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當于 4 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 4 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。式中， tsI ， tst 分別為斷路器的熱穩(wěn)定電流及該電流所對應的熱穩(wěn)定持續(xù)時間； ?I ， it 分別為短路穩(wěn)定電流及短路電流的持續(xù)時間。斷路器通過短路電流的持續(xù)時間按下式計算： offi ttt ?? ? 式中， ?t 為繼電保護動作時間； oft 為斷路器的分閘時間。 (6)斷流容量校驗： 1 8 5 M V AS1 0 0 0 39。39。 ???? M V AS QFN ,符合要求。 2． 6kV 側 QF QF QF8 的選擇及校驗 (1)根據(jù)布置方式，室內一般采用 SN1010I 型少油斷路器，本設計采用SN1010I/1000 型斷路器，共兩臺，操動機構選 CD1 電磁操動機構。所選斷路器電氣參數(shù)如表 54 所示。 表 54 所選斷路器參數(shù) 型號 額定電壓/kV 額定電流 /A 額定開斷電流/kA 額定容量/MVA 極限電流峰 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時間 /s SN1010I/1000 10 1000 300 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求。 40 (3)額定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗：繼電保護動作時間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時間 oft =秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當于 4 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 4 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 (6)斷流容量校驗： 7 4 . 2 M V AS3 0 0 39。39。 ???? M V AS QFN ,符合要求。 第五節(jié) 電流互感器和電壓互感器的選擇 電流互感器的選擇及校驗 ： 電流互感器按使用地點，電網(wǎng)電壓和長時最大負荷電流來選擇，并按短路條件校驗動、熱穩(wěn)定性。此外還應根據(jù)二次設備要求選擇電流互感器的準確等級 。 ①額定電壓應大于或等于所在電網(wǎng)電壓； ②額定電流應大于或等于（ ～ ）倍的長時最大長時負荷工作電流，即 1NI ≥（ ～ ） maxI ③電流互感器的準確等級應不小于二次側所接儀表的準確級。 （ 1） 35kV 側電流互感器的選擇 因母聯(lián)斷路器不需要測量，只設保護，故選用 LR353200/5 型電流互感器，電流比為 200/5，其它多油斷路器處均選用 LR353300/5 型。選用 41 的 LRD353300/5 型電流互感器裝入 DW535的一側套管內，作為差動保護及其它保護用，而選的其它 LRD353300/5 型電流互感器裝入 DW535 的另一側套管內作為 35kV 的監(jiān)測之用。 （ 2） 6kV 側電流互感器的選擇 根據(jù) 6kV 側隔離開關的計算數(shù)據(jù)， 6kV 側選用 LMJC101000/5 型母線式電流互感器 .額定電壓 10kV，額定電流為 1000A， 1 秒熱穩(wěn)定電流為 65kA。 ①動穩(wěn)定校驗 ， kAkAIKi Ndch 33 ??????? ?? ②熱穩(wěn)定校驗 ， kAkAttItsi ???? ，滿足要求。 電壓 互感器的選擇及校驗 ： 35kV 側電壓互感器的選擇 本變電所 35kV 線路不需要進行絕緣檢測，只需測量線路電壓，故選兩臺雙線圈互感器，其接線方式采用 V/V 型接法，分別接在 35kV 兩段母線上，采用限流熔斷器保護。 選 JDJ35 型（單相雙圈澆注絕緣）電壓互感器四臺，一次電壓為 35kV，二次電壓為 ，額定容量 150VA，其計量儀表定為 級； 電壓互感器和變壓器的端子箱選用 XW2 型。 6kV 側電壓互感器在選擇高壓開關柜時配套選擇，詳見設備匯總表。 42 第六章 繼電保護與自動裝置 第一節(jié) 高壓配出線保護 （包括線路、電機、母線等）參數(shù)較詳細計算各自的對地接地電容電流，然后進行總和。 ，然后或查表或計算，得總的接地電流。（誤差大） 6KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+6S） A/km 10KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+） A/km 6KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km 10KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km 。 若有實測值，應按實測的結果。 該例中總的電纜長度 6000m ， 得 IK（ 1） =7A ＜ 10A ∴各配線零序電流保護投于信號 動作時間 =0 S 靈敏度 ： KSEN (1) =(IK∑ (1) IK (1) ) / =（ 7— 1） / = 滿足要求 。 因零序電流互感器的變比不是線性的，規(guī)范不盡相同且與材料、幾何形狀、生產(chǎn)工藝、二次回路阻抗關系甚密，繼電器（保護裝置）的二次值應通入一次電流定值的試驗得出，并應可靠動作，二次值為豪 安級，由現(xiàn)場測試而得。 不接地系統(tǒng)中的零序電流定值及保護的可靠性受系統(tǒng)建設中各配線的接地電流值是否懸殊有關、與運行方式有關。（如合分母聯(lián)開關） 看來不接地系統(tǒng)中的零序電流定值計算與電動機的容量及額定電流等無關。 第二節(jié) 靜電電容器的保護 electrostatic capacitance 表征帶電體的電荷量與電位關系的物理量。一 43 般是指帶電體 (帶電區(qū) )對大地的電容。對絕緣導體來講，靜電電容為該導體上的電荷除以其電位。若有兩個絕緣導體，其靜電電容為一個絕緣導體上的電量除以兩絕緣導體的電位差。對 于非導體來講，表面電位相等的部分，其電荷與帶電電壓之比，稱為該非導體此局部表面的表觀電容。 靜電電容與介質的介電常數(shù)和帶電體大小成正比，而與接地體的距離成反比。靜電電容用 C 表示，單位為 F。 電容器充電后，其儲積電能，故靜電電容也表征電容器儲存電荷的能力。 第三節(jié) 高壓配電母線的保護 與 220kV 及以上電壓等級的母線相比 ,高 壓母線具有出線條數(shù)多 ,操作頻繁 ,三相導體線間距離近 ,容易受小動物危害 ,設備制造質量相對較差等特點 ,因而其故障幾率遠高于高壓或超高壓母線。由于目前中低壓母線一般都不裝設專門母線保護 ,母線故障要 由較長延時的后備保護來切除 ,使不少本可以得到控制的故障被發(fā)展和擴大 ,造成了巨大的經(jīng)濟損失。文章在分析的基礎上 ,論述了在重要的用戶變電站和發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)等中低壓母線上加裝專門母線保護的必要性。根據(jù)這種系統(tǒng)的特點 ,提出了間接比較式、電流相位比較式、帶制動特性的電流差動式三種可行的實施方案 ,論述了它們的基本原理 ,給出了原理框圖 ,介紹了具體的判據(jù)和算法。 第四節(jié) 變電所的進線保護 該組 35KV 開關， QF QF2 斷路器為進線開關， QF3 斷路器為聯(lián)絡開關，其保護設置對于正常運行方式下 35KV 母線上的短路故障，應在 QF QF2 上設瞬時速斷作為主保護，并設定時過流作為后備保護，再加上前后級的時限配合，可以滿足選擇性和快速性的要求。但對于故障運行，例如電源進線 1 停運，有電源 2單獨供電， QF3 合閘運行，以下全分列運行的情況，此時若主變壓器 T1 的高壓側或該母線發(fā)生短路，就可能引起 QF２ 的瞬時速斷保護動作跳閘，導致全企業(yè)停電。所以 QF3 也應設時限速斷保護，該保護只在 QF3合閘運行時起作用，即只針對故障運行情況。為了保證故障運行時保護的選擇性，應該是 QF3 先跳閘，所以應在 QF QF2 上該設時限速斷和定時過流 44 保護，定時過 流保護的時限應比上級定時過流保護短一個時限級差。 這是兩臺主變壓器側的控制開關，變壓器主保護采用差動保護和氣體保護，但為了防止外部短路引起變壓器繞組的過電流，并作為差動保護和氣體保護的后備，還必須設置定時過流和過負荷保護。對于單側電源的雙繞組變壓器，定時過流保護和過負荷保護裝設在電源側，保護動作時同時變壓器兩側的開關跳閘其中定時電流的動作應比 QF QF2 短一個限極差。為了避免重疊和增加時限配合的困難， QF６ 、 QF７ 可僅設差動保護。 用于控制保護 6KV 饋出線的各斷路器，供電于終端負荷，故可按規(guī)定設置瞬時速斷 和定時過流兩段式保護。但瞬時速斷的動作電流若安常規(guī)方法整定，對于 6KV線路保護范圍就很短，有些情況下幾乎為零，故可用瞬時速斷作為主保護（保護全長），而定時過流為近后備保護。 QF8 用作 6KV 母線分段開關，它的過流保護設置，主要考慮故障運行情況。如主變壓器 T2 因故停運，有 T1 單獨供電， QF8 合閘運行情況。此時若 QF8 不設保護，則當 6KV