【導(dǎo)讀】1．按時(shí)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。2．強(qiáng)調(diào)獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，杜絕抄襲。3．設(shè)計(jì)內(nèi)容要求方案合理，各種參數(shù)處理、選取得當(dāng)，計(jì)算正確。4．設(shè)計(jì)說明書要求語言簡(jiǎn)練、文理通順、字跡工整。5．圖紙嚴(yán)格按工程圖紙要求繪制。6．完成5000字左右的相關(guān)英文資料的翻譯。模由Mt/a擴(kuò)建至Mt/a?，F(xiàn)需建設(shè)地面35/10kV礦井變電所一座，供電線路采用雙回路35kV架空線。供電源引自FA110kV變電站，長度；另一備用電源線路引自FB110kV變電站，35kV母線最大短路參數(shù)Sdmax=450MVA,變電所距井下中央變電所1km.負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見附表一。地面35kv變電所主變壓器的選擇與校驗(yàn)；荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果確定出該站主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及型號(hào)。動(dòng)作時(shí)限及靈敏度進(jìn)行了計(jì)算和校驗(yàn)，最終使繼電保護(hù)達(dá)到最佳狀態(tài)。主接線形式為35KV側(cè)是單母線分段，10KV側(cè)是單。兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式。最佳運(yùn)行方式為一路運(yùn)行、一路備用。

　　

【正文】 接線 應(yīng)保證工作人員在正常運(yùn)行和發(fā)生事故時(shí)，便于操作和維修，以及運(yùn)行靈活，倒閘方便。 （ 3）經(jīng)濟(jì)合理。接線方式在滿足生產(chǎn)要求和保證供電質(zhì)量的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單，以減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。 （ 4）便于發(fā)展。接線方式應(yīng)保證便于將來發(fā)展，同時(shí)能適應(yīng)分期建設(shè)的要求。 原則如下： 保證供電可靠，力求減少使用開關(guān)、起動(dòng)器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。 原則上一臺(tái)起動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。地面變電所動(dòng)力變壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)一個(gè)工作面用電設(shè)備。變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。 采煤機(jī)宜采用單獨(dú)電纜供 電，工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山及順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電。配電點(diǎn)起動(dòng)器在三臺(tái)以下，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開關(guān)。工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線，以減少起動(dòng)器間連接電纜的截面。供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。低沼氣礦井、掘進(jìn)工作面與回采工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開供電，局部扇風(fēng)機(jī)實(shí)行風(fēng)電沼氣閉鎖，沼氣噴出區(qū)域、高壓沼氣礦井、煤與沼氣突出礦井中，所有掘進(jìn)工作面的局扇機(jī)械裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）二閉鎖設(shè)施即風(fēng)、電、沼氣閉鎖。 地面供電系統(tǒng)圖 為了保證 對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行可靠供電，在企業(yè)變電所中廣泛采用由兩回電源受 電和裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的橋式主接線。橋式接線分為外橋、內(nèi)橋全橋三種。因上一級(jí)變電站距本礦變電所輸電線路不遠(yuǎn)，可以選全橋，且一次側(cè)采用全橋接線，二次側(cè)采用單母線分段接線， 35kV 架空線路由兩條線路送到本礦變電所，正常時(shí)兩臺(tái)變 21 壓器分列運(yùn)行。 一級(jí)負(fù)荷由于涉及到人身安全和重要經(jīng)濟(jì)部門，所以對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的供電必須采用雙回路，此處先從 10kv 線路的倆段母線分別向負(fù)荷供電，來保障一級(jí)負(fù)荷不會(huì)斷電。 設(shè)計(jì)采用內(nèi)橋式接線的總降變電所主接線，這種主接線 ，其一次側(cè)的高壓斷路器 QF3 跨接在倆路電源進(jìn)線之間，猶如一架橋梁，而且處在線路斷路器 QF1 和 QF2的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。 這種主接線的運(yùn)行靈活性好，供電可靠性較高，適用一，二級(jí)負(fù)荷的工廠。如果某路電源例如 wl1 線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開 QF1，投入 QF3，即可由 wl2恢復(fù)對(duì)變壓器的供電。 這種內(nèi)橋接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多，變壓器 不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。 單母線分段接線提高了供電的可靠性和靈活性。母線分段后，對(duì)于重要用戶可由分 別接于倆段母線上的倆條出線同時(shí)供電，當(dāng)任一祖母線發(fā)生故障或者檢修時(shí)，重要用戶仍可以通過正常段母線繼續(xù)供電，而倆段母線同時(shí)出現(xiàn)故障檢修的概率很小，大大提高了對(duì)重要用戶的供電可靠性。 根據(jù)地面變電所供電系統(tǒng)擬定原則，如附圖（供電系統(tǒng)擬定圖）所示 22 23 第五章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的 研究供電系統(tǒng)的短路并計(jì)算各種情況下的短路電流，對(duì)供電系統(tǒng)的擬定、運(yùn)行方式的比較、電氣設(shè)備的選擇及繼電保護(hù)整定都有重要意義。短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和縮小故障影響范圍，在供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決些列技術(shù)問題。 （ 1）選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。 （ 2）設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。 （ 3）確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施。 （ 4） 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。 短路電流計(jì)算中應(yīng)計(jì)算的數(shù)值 39。I ,即三相短路電流周期分量第一周期 的有效值。它可供計(jì)算繼電保護(hù)裝置的整定值和計(jì)算短路沖擊電流 shi 及短路全電流最大有效值 shI 之用。 三相短路容量 39。S ，用來判斷母線短路容量是否超過規(guī)定值、作為選擇限流電抗器的依據(jù)，并可供下一級(jí)變電所計(jì)算短路電流之用； 短路電流穩(wěn)態(tài)有效值 ?I ,可用來校驗(yàn)設(shè)備、母線及電纜的熱穩(wěn)定性；jIIII ??? ? *39。39。 短路沖擊電流 shi 及短路全電流最大有效值 shI ，可用來校驗(yàn)電器設(shè)備、載流導(dǎo)體及母線的動(dòng)穩(wěn)定性 。 三相短路電流計(jì)算的步驟 根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值網(wǎng)絡(luò) （ 1）選取基準(zhǔn)容量 Sj 和基準(zhǔn)電壓 Uj，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值 Ij。 （ 2）求出系統(tǒng)各元件的標(biāo)么基準(zhǔn)電抗，將計(jì)算結(jié)果標(biāo)注在等值網(wǎng)絡(luò)圖上。 （ 3）按等值網(wǎng)絡(luò)各元件的聯(lián)接情況，求出由電源到短路點(diǎn)的總阻抗 *?X 。 （ 4）按歐姆定律求短 路電流標(biāo)么值：對(duì)于電源是無限大容量的系統(tǒng)，其短路電流標(biāo)么值 *I 可按公式 51求出： 24 *** 1 SXI ?? ? （ 51） 且短路后各種時(shí)間的短路電流標(biāo)么值與短路容量標(biāo)么值都相等，即 39。*39。*39。*39。 SII ?? ? （ 52） （ 5）求短路電流和短路容量；為了向供電設(shè)計(jì)提供所需的資料，應(yīng)下列短路電流和短路容量： ① 求出次暫態(tài) 短路電流 39。I 和短路容量 39。S ；； ② 求出短路沖擊電流 shi 和短路全電流最大有效值 shI jIIII ??? ? *39。39。 kA jSISS ??? ? *39。39。 MVA 39。39。 Iish ? kA 39。39。 IIsh ? kA （ 53） 短路電流計(jì)算過程 在三相電路中，標(biāo)幺值相量等于線量，三相功率和單相功率的標(biāo)幺值相同，當(dāng)電網(wǎng)的電源電壓為額定值時(shí)，功率標(biāo)幺值與電流標(biāo)幺值相等，且等于電抗標(biāo)幺值的倒數(shù)。倆個(gè)標(biāo)幺值相加或相乘，仍得到統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。 由于以上優(yōu)點(diǎn)，用標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流可使計(jì)算簡(jiǎn)便，且結(jié)果明顯，便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。 短路各元件阻抗參數(shù)計(jì)算 (1)FA變電站變壓器 : % 1* 1 ????? NT jkT SSUX (2)FB變電站變壓器； 4010010012100 % 1* 2 ????? NT jkT SSUX 25 （ 3） SF712500/35 型變壓器 : % 1* 3 ????? NT jkT SSUX （ 4） FA 變電站 線路 22201* 1 ?????jjL USLxX （ 5） FB變電站變壓器 線路 22 201* 2 ????? jjL USLxX （ 6）主提升機(jī)、副提升機(jī) (電纜 ): 22201* 3 ?????jjL USLxX （ 7）風(fēng)機(jī)配電線路（架空線）： 22202* 4 ?????jjL USLxX （ 8）車間配電（電纜）： 22201* 5 ?????jjL USLxX （ 7）生活配電（架空線）： 0 22202* 6 ?????jjL USLxX （ 8）辦公配電線路（電纜）： 22201* 7 ????? 。jjL USLxX （ 9）井下線路（電纜）： 22201* 8 ?????jjL USLxX 26 （ 10）地面照明線路 22201* 3 ?????jjL USLxX 最大運(yùn)行方式 通過各短路阻抗元件參數(shù) 可得，上級(jí)電源取自 FA 變電站的電源使電源處阻抗最小， 35kv 變電站倆臺(tái)變壓器同時(shí)工作時(shí)阻抗最小， 10kv 母線各符合均采用雙回路同時(shí)工作時(shí)阻抗最小，所以確定最大運(yùn)行方式。如圖所示 當(dāng) K1點(diǎn)發(fā)生短路 * 2* 2* 1k ????? LT XXX ** ???? XIS KAUsI d ???? . 1*31k ???? dIII ）（ *1 ???? SSS K KAI K )3( 11sh ???? 27 KAII 3 1k1sh ???? 當(dāng) k2點(diǎn)發(fā)生短路 * 2* 2* 2k ??????? ? TLT XXXX** ???? XIS KAUsI d ???? *32k ????? dIII ）（ 1 7 81 0 *2 ???? SSS K KAI K )3( 22sh ???? KAII 3 2k2sh ???? 同理可得其余各短路點(diǎn)的 KAI /3k）（ ， KAI /sh ， KA/ish ， AMVSK ?/ 表 51 最 大 運(yùn)行方式短路電流統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 短路點(diǎn)名稱 KAI /3k）（ KAI /sh KA/ish AMVSK ?/ 1 K1 417 2 K2 178 3 K3 132 4 K4 132 5 K5 132 6 K6 100 7 K7 163 8 K8 159 9 K9 162 10 K10 158 28 最小運(yùn)行方式 通過各短路阻抗元件參數(shù)可得，上級(jí)電源取自 FB 變電站的電源使電源處阻抗最大，35kv 變電站倆臺(tái)變壓器只有一臺(tái)工作時(shí)阻抗最大， 10kv 母線各負(fù)荷均采用單回路工作時(shí)阻抗最大，所以確定最小運(yùn)行方式。 當(dāng) k1 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)： 基準(zhǔn)電流： KAUsId ???? 總電抗： ????? LT XXX 短路電流次暫態(tài)值： ????? KXII 兩項(xiàng)短路電流： 6 6 )2( 1 ????? ??II K 同理可得其余各短路點(diǎn)的 ?I , )2(KI 表 52 最 小 運(yùn)行方式短路電流統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 短路點(diǎn)名稱 KAI /?? KAI /2k）（ 1 K1 2 K2 3 K3 4 K4 5 K5 6 K6 7 K7 8 K8 9 K9 10 K10 29 第六章 供電線路的選擇 電纜選擇原則 （ 1） 在正常工作時(shí)電纜芯線的實(shí)際溫升不得超過絕緣所允許的溫升，否則電纜將因過熱而縮短其使用壽命或迅速損壞。橡套電纜允許溫升是 65176。，鎧裝電纜允許溫升是 80176。，電纜芯線的時(shí)間溫升決定它所流過的負(fù)荷電流，因此，為保證電纜的正常運(yùn)行，必須保證實(shí)際流過電纜的最大長時(shí)工作電流不得超過它所允許的負(fù)荷電流。 （ 2） 正常運(yùn)行時(shí)，電纜網(wǎng)路的實(shí)際電壓損失必須不大于網(wǎng)路所允許的電壓損失。為保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，其端電壓不得低于額定電壓的 95%，否則電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備將因電壓過低而燒毀。所以被選定的電纜必須保證其電壓損失不超過允許值。 （ 3） 距離電源最遠(yuǎn)，容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，因起動(dòng)電流過大而造成電壓損失也最大。因此，必須校驗(yàn)大容量電動(dòng)機(jī)起動(dòng)大，是否能保證其他用電設(shè)備所必須的最低電壓。即進(jìn)行起動(dòng)條件校驗(yàn)。 （ 4） 電纜的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)滿足要求，特別是對(duì)移動(dòng)設(shè)備供電的電纜。采區(qū)常移動(dòng)的橡套電纜支線的截面選擇一般按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面選取時(shí)即可，不必進(jìn)行其他項(xiàng)目的校驗(yàn)。對(duì)于干線電纜，則必須首先按允許電流及起動(dòng)條件進(jìn)行校驗(yàn)。 （ 5） 對(duì)于低壓電纜，由于低壓網(wǎng)路短路電流較 小，按上述方法選擇的電纜截面的熱穩(wěn)定性均能滿足其要求，因此可不必再進(jìn)行短路時(shí)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 1. 電纜長度的確定 （ 6） 為了便于安裝維護(hù)，便于設(shè)備移動(dòng)，確定電纜長度時(shí)還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： （ 7） 移動(dòng)設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動(dòng)長度 3～ 5m。 （ 8） 當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭各增加 3m。 （ 9） 對(duì)半固定設(shè)備的電動(dòng)機(jī)至就地控制開關(guān)的電纜長度，一般取 5～ 10m。 （ 10） 掘進(jìn)配電點(diǎn)的電源電纜長度，一般按設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)再加 100m 配備。 （ 11） 掘進(jìn)配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長度，按配電點(diǎn)移動(dòng)距離考慮，但電纜長度以不超過 100m 為宜。 2. 電纜型號(hào)的確定 30 礦用電纜型號(hào)應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，電鉆基本用 UZ 型，上山絞車的電纜我省煤礦大部分用 U 型，耙?guī)r機(jī)用 U型，固定支線電纜和移動(dòng)支線大部分采用 U 型。 3. 10kV 電纜的選擇 按長時(shí)允許電流初選導(dǎo)線截面，并按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 （ 1）按正常持續(xù)工作電流選擇，考慮最大長時(shí)工作電流時(shí) AUSI Ne 0 083 6m a x ???? ? A （ 61） 按長時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面 本所環(huán)境溫度為 60℃，故環(huán)境溫度為