【正文】 為我今后更好地開展工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過這段時(shí)間對(duì)五龍煤礦供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納，對(duì)自己現(xiàn)在所掌握的知識(shí)水平有了一定的了解，這對(duì)我以后的實(shí)際工作將會(huì)起著很大的促進(jìn)作用。依照五龍煤礦具體現(xiàn)狀，在原有五龍煤礦設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了能滿足本礦安全、可靠生產(chǎn)的煤礦地面供電系統(tǒng)。接地網(wǎng)的外緣應(yīng)連成閉合形，并將邊角處做成圓弧形，以減弱該處電場(chǎng)。為了滿足接觸電壓和跨步電壓的要求，同時(shí)也是為了便于將電氣設(shè)備和構(gòu)架連接到接地體上，變電所一般設(shè)置統(tǒng)一的接地網(wǎng)，它是指接地裝置、接地干線和引線的總稱。如電源中性點(diǎn)的直接接地或經(jīng)消弧線圈的接地以及防雷設(shè)備的接地等。接地電阻的大小是衡量接地裝置質(zhì)量的參數(shù)。p——高度影響系數(shù)，當(dāng)時(shí)，時(shí)。（2）避雷針 為防止直擊雷對(duì)變電所電氣設(shè)備、線路及建筑物等的侵害，變電所裝有避雷針或避雷線，通常采用避雷針。 (8) 在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備選型應(yīng)考慮留有適當(dāng)?shù)脑６取?(5) 避雷針與主變壓器應(yīng)盡量保持15～20m的距離，避免對(duì)主變壓器的逆閃絡(luò)和逆變換電壓。如箱式變電站，因占地面積較小，可采用高度較高的單支避雷針，以求降低工程造價(jià)的目的?？刂剖彝庹彰髟O(shè)備若裝在獨(dú)立避雷針或其它裝有避雷針、避雷線的構(gòu)架上，其電源的設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的要求。為了維護(hù)檢修的需要和值班人員的休息，還設(shè)有工具維修室和休息室。⑦當(dāng)主變壓器采取就地檢修時(shí)，變電所內(nèi)應(yīng)留有適當(dāng)空地作為主變壓器的檢修場(chǎng)地。3） 建筑物的底層地面標(biāo)高一般應(yīng)比室外高出150～300cm，并考慮因地址條件可能引起的沉降對(duì)底層標(biāo)高的影響。此外，還應(yīng)重視運(yùn)行維護(hù)時(shí)的方便條件，如合理確定電氣設(shè)備的操作位置，設(shè)置操作巡視通道，利于與主控制室聯(lián)系等。 由表可知，所選ZN63A12/630型真空斷路器符合要求。 表56 ZN63A6/1250型真空斷路器技術(shù)參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)ZN63A6/1250型真空斷路器技術(shù)參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)ZN63A6/1250型真空斷路器技術(shù)參數(shù) 6kV 6kV 50kA 1011A 1156A 20kA 50kA2）出線柜斷路器的選擇校驗(yàn)出線柜均配用ZN63A12/630型真空斷路器。1）進(jìn)線柜和母線柜斷路器選擇校驗(yàn)進(jìn)線柜和母聯(lián)柜配用ZN63A6/1250型戶內(nèi)真空斷路器，其技術(shù)參數(shù)如表所示。下井電纜選用ZQD56370型號(hào)電纜。電纜芯線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選，按長(zhǎng)時(shí)允許電流最小熱穩(wěn)定截面校驗(yàn)，下井電纜為4根，由于受工作環(huán)境與條件的限制，必須用耐拉的電纜，本設(shè)計(jì)中選用粗鋼絲鎧裝鉛包鋼芯電纜。供中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，做電流、電能測(cè)量及單相接地保護(hù)用。還有LQJ——10，變比為5～100/5，型號(hào)含義為環(huán)氧樹脂澆注式電流互感器。室內(nèi)6kV選用母線支持瓷瓶，在穿墻的地方選用穿墻套管。單條母線三相位于同一平面布置時(shí)，產(chǎn)生的最大應(yīng)力為：其中 L——跨距，cm ；a——母線相間的距離,cm；——短路沖擊電流，kA；w——母線抗彎矩，cm；查得電纜LMY——806的抗彎矩w=、L=120cma=25cm、= 。 35kV避雷器選擇一般選用變電站避雷器FZ35型，選兩組分放在35kV兩段母線上，與電壓互感器供用一個(gè)間隔。本設(shè)計(jì)為終端變電所，不進(jìn)行絕緣檢測(cè)，只需測(cè)量線路電壓，可選兩臺(tái)雙圈油浸互感器，其型號(hào)為JDJJ2—35，屬戶外式電壓互感器，采用V型接法分別接在35kV兩段母線上，配用二個(gè)型限流熔斷器，該產(chǎn)品僅作為電壓互感器短路保護(hù)之用，其最大切斷電流為17kA，最大切斷容量1000MVA。故可選用額定電流為600A的GW535G/600型的隔離開關(guān)符合要求。上述數(shù)據(jù)表明LW35/1600斷路器合乎要求，考慮室外設(shè)備操作人員的安全和今后的發(fā)展，選用CD2—40G電磁操作機(jī)構(gòu)。(2) 斷路器（LW35/1600）額定電流為1600A,最大長(zhǎng)期工作電流為 IN=1600A因此負(fù)荷技術(shù)條件。當(dāng)斷路器使用的環(huán)境溫度高于設(shè)備最高允許環(huán)境溫度，即高于40℃但不超過60℃時(shí)，環(huán)境溫度每增高1℃，％；當(dāng)使用的環(huán)境低于40℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低1℃，％，但其最大負(fù)荷不得超過的20％。高壓線路的電壓損失不允許超過5%，此外架空線路的導(dǎo)線應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不應(yīng)由于機(jī)械強(qiáng)度不夠而發(fā)生事故。短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電器的各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過短時(shí)允許發(fā)熱溫度。(2)用熔斷器保護(hù)的導(dǎo)體和電器，可不進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。斷路器斷開的實(shí)際電流是斷路器的滅弧觸頭開始分離瞬間，電路內(nèi)短路電流的有效值。戶內(nèi)設(shè)備不能用于戶外，戶外設(shè)備雖可用于戶內(nèi)，但不經(jīng)濟(jì)。如果電器周圍環(huán)境溫度與額定環(huán)境溫度不符時(shí)，應(yīng)對(duì)額定電流值進(jìn)行修正。高壓電器的額定電壓是指電器銘牌上標(biāo)明的相間電壓(線電壓)。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。選基準(zhǔn)容量,基準(zhǔn)電壓,則可求得各級(jí)基準(zhǔn)電流為 35kV 6kV C 下 扇 主 副 地 洗 工 修 扇 啤 壓 電 井 風(fēng) 提 提 面 煤 房 配 風(fēng) 酒 風(fēng) 容電 機(jī) 升 升 低 廠 廠 機(jī) 廠 機(jī) 器纜 1 機(jī) 機(jī) 壓 2 組 圖41 等效短路計(jì)算圖 （1）電源的電抗 () ()（2）變壓器電抗 主變壓器電抗 地面低壓變壓器電抗 （3）線路阻抗35kV架空線路電抗 下井電纜線路電抗 75==扇風(fēng)機(jī)1饋電線路電抗 扇風(fēng)機(jī)2饋電線路電抗 主井提升饋電線路電抗 副井提升饋電線路電抗 壓風(fēng)機(jī)饋電線路電抗 地面低壓饋電線路電抗 洗煤廠饋電線路電抗 工房饋電線路電抗 修配廠饋電線路電抗 啤酒廠饋電線路電抗 （1）k35點(diǎn)短路電流計(jì)算最大運(yùn)行方式下的三相短路電流最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流（2）點(diǎn)短路電流計(jì)算。地面變電所6kV母線上的線路類型及線路長(zhǎng)度見表格。若變壓器的額定容量為和阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為，則忽略變壓器繞組電阻R的電抗標(biāo)幺值為 即 （44） 。標(biāo)幺值是指任意一個(gè)物理量的有名值與基準(zhǔn)值的比值，即 標(biāo)幺值=物理量的有名值/物理量的基準(zhǔn)值例如容量、電壓、電流、阻抗（電抗）標(biāo)幺值分別為 ， （41）基準(zhǔn)容量（）、基準(zhǔn)電壓()、基準(zhǔn)電流()和基準(zhǔn)阻抗（）亦符合功率方程和電壓方程。（3）確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采用限制短路電流的措施。若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)運(yùn)行解列，引起嚴(yán)重后果。其他如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)或者檢修后未拆除接地線就送電等誤操作而引起的短路。母線和母線設(shè)備檢修時(shí)，不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)，采用雙母線接線較合適。：向雙母線的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配到兩組母線上。當(dāng)出線為雙回路時(shí)，架空線路會(huì)出現(xiàn)交叉跨越。所以多用于具有一、二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)、出線較多的變電所。引出線回路的斷路器檢修時(shí)，該回路要停止供電?；诒咀冸娬舅髯?nèi)萘枯^大以及煤礦對(duì)供電可靠性運(yùn)行的靈活性，操作方便等的嚴(yán)格要求，結(jié)合以上分析，決定采用全橋接線作為本變電所的主接線方式。c、全橋接線全橋接線如圖31（c）所示。 圖 31 三種橋形接線方式 b、內(nèi)橋接線內(nèi)橋形接線如圖31（b）所示。a、外橋接線外橋接線如圖31（a）所示。 35kV側(cè)接線方式選擇發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)變壓器組，稱為單元接線。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)的需要。2）操作方便，運(yùn)行靈活，供電系統(tǒng)的接線應(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。根據(jù)《煤礦電工手冊(cè)》取事故負(fù)荷保證系數(shù)則每臺(tái)變壓器為：表31 10000,35/型號(hào)規(guī)格（kVA）電壓（kV）聯(lián)結(jié)組別阻抗電壓(%)空載電流(%)損耗（kW）重量（T）外形尺寸（m）長(zhǎng)寬高高壓低壓空載短路1000035Ynd11(Y0/11)53根據(jù)礦井一、二級(jí)負(fù)荷占得比重大于SZ=9103kVA，可初選兩臺(tái)主變壓器，考慮到礦井的深入，負(fù)荷的不斷增加，選用型號(hào)KV電力變壓器，作為主變壓器。兩臺(tái)互為備用，并且當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)應(yīng)能承擔(dān)全部一、二級(jí)負(fù)荷。（2）根據(jù)變電站所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。如果變壓器容量選擇過大、臺(tái)數(shù)過多，不僅增加投資，增大占地面積，而且也增加了運(yùn)行電能損耗，設(shè)備未能充分發(fā)揮效益；若容量選得過小，將可能“封鎖”發(fā)電機(jī)剩余功率的輸出或者會(huì)滿足不了變電站負(fù)荷的需要，這在技術(shù)上是不合理的。分別安裝2個(gè)電容柜。因此，在電壓相符的情況下，應(yīng)盡量采用三角形接法。更嚴(yán)重的是當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí)，其余兩相將升為線電壓（中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)），電容器將很容易損壞。2）采用人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)的做法是采用供應(yīng)無功功率的設(shè)備來就地補(bǔ)償用電設(shè)備所需要的無功功率，以減少線路中的無功輸送。提高功率因數(shù)的關(guān)鍵是盡量減少電力系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備所需用的無功功率，特別是減少負(fù)荷從電網(wǎng)中取用的無功功率，使電網(wǎng)在輸送有功功率時(shí)，少輸送或不輸送無功功率。因此，網(wǎng)絡(luò)的電壓損失減少，網(wǎng)絡(luò)末端用電設(shè)備的電壓質(zhì)量提高。由于一般企業(yè)采用了大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和變壓器等用電設(shè)備，特別近年來大功率電力電子拖動(dòng)設(shè)備的應(yīng)用，企業(yè)供電系統(tǒng)除要供給有功功率外，還需要供給大量無功功率，使發(fā)電機(jī)和輸電設(shè)備的能力不能充分利用，并增加輸電線路的功率損耗和電壓損失，估提高用戶的功率因數(shù)有如下益處。在一個(gè)車間中，可以根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，再分別計(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，用ε表示為 （25）式中 T——工作周期，s； t——工作周期內(nèi)的工作時(shí)間，s； t0——工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間，s。（一）長(zhǎng)期連續(xù)工作制這類工作制的用電設(shè)備長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷比較穩(wěn)定。年最大負(fù)荷小時(shí)是一個(gè)假想的時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗電能，用表示，如圖22所示，年最大負(fù)荷延伸到的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形面積，恰好等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積，既全年實(shí)際消耗的電能。三級(jí)負(fù)荷：一般電力負(fù)荷，所有不屬于上述一、二級(jí)負(fù)荷者。 本所35kV電源母線最小行方式下的系統(tǒng)電抗: (=100MVA)。本次設(shè)計(jì)針對(duì)五龍礦供電系統(tǒng)存在的安全隱患，通過引進(jìn)先進(jìn)的供電設(shè)備以及對(duì)負(fù)荷的合理布置，使五龍礦供電系統(tǒng)能夠安全、可靠地對(duì)整個(gè)礦區(qū)供電。 五龍礦現(xiàn)有的很多供電設(shè)備是解放前引進(jìn)外國(guó)的，雖然在當(dāng)時(shí)是比較的先進(jìn)的，但是隨著企業(yè)的飛速發(fā)展，已不能滿足現(xiàn)在的供電系統(tǒng)的要求。礦井水文地質(zhì)簡(jiǎn)單，無含水層，礦井涌水主要來源為裂隙水和采空區(qū)積水。目前開采最低標(biāo)高－，截止2004年末。經(jīng)過近幾年的技術(shù)改造，礦井實(shí)際生產(chǎn)能力有了進(jìn)一步的提高，2005年省煤炭工業(yè)局批復(fù)礦井能力核定為220萬噸／年。 short circuit current calculations目 錄1概述 12負(fù)荷計(jì)算 4 4 4 4 5 5 7 7 10 10 10 123主變壓器選擇與主接線方案的確定 13 13 13 13 13 14