煤礦35kv供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案(doc畢設(shè)論文)(參考版)
2025-05-06 03:30本頁(yè)面
【正文】 所謂短路，是指供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)電部分在電氣。5 短路電流計(jì)算本章內(nèi)容為設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，也是寧武煤礦設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，同時(shí)也是以后各章節(jié)計(jì)算和設(shè)備選擇的基礎(chǔ)。因?yàn)橄戮娎|為兩條，當(dāng)—條電纜發(fā)生故障時(shí)，另一條電纜能夠承擔(dān)井下最大涌水量時(shí)的排水負(fù)荷。2．井下中央變電所主接線(xiàn)方式井下中央變電所，10kV 高壓電源進(jìn)線(xiàn)為兩條電纜，其接線(xiàn)方式如圖42 所示。一般井下中央變電所的位置如圖 41 所示。T井下總負(fù)荷的功率因數(shù)應(yīng)按式（43）的復(fù)數(shù)計(jì)算，即有功功率和無(wú)功功率分別相加后，可求得總負(fù)荷的功率因數(shù)。其井下用電設(shè)備的需用系數(shù)及平均功率因數(shù)如表 41 所示。其所取的各用電設(shè)備的需用系數(shù)及平均功率因數(shù)見(jiàn)下表所示。井下采區(qū)負(fù)荷按下式進(jìn)行計(jì)算 （41）???cosrNKPS式中 S——所計(jì)算的電力負(fù)荷總的視在功率，kVA； ——參加計(jì)算的所有用電設(shè)備（不包括備用）額定功率之和，?NPkW； ——參加計(jì)算的所有電力負(fù)荷的平均功率因數(shù)；?cosKr——需用系數(shù)，其數(shù)值有以下方法計(jì)算：由于本設(shè)計(jì)井下使用為單體支架，各用電設(shè)備無(wú)一定順序起動(dòng)的一般機(jī)組工作面，按下式計(jì)算需用系數(shù)：Kr=+ （42）?NSP式中 ——最大電動(dòng)機(jī)的功率，kW。我這里采用的方法是當(dāng)前廣泛被采用的需用系數(shù)法估算井下變電所容量，根據(jù)此計(jì)算容量大小選擇變壓器容量和臺(tái)數(shù)。煤礦井下的機(jī)電設(shè)備，由于井下工作條件比較復(fù)雜，使其負(fù)荷變化較大，而且對(duì)礦井不同的采煤方法、機(jī)械化程度、供電接線(xiàn)方式，其總負(fù)荷也是各不相同的。4 井下中央變電所及供電設(shè)計(jì)井下中央變電所，是全礦井下的供電中心，接受從地面變電所送來(lái)的高壓電能之后，向采區(qū)變電所及主排水泵的電動(dòng)機(jī)供電，通過(guò)降壓后供給井底車(chē)場(chǎng)附近的低壓動(dòng)力設(shè)備、照明及電機(jī)車(chē)的變流設(shè)備等用電。母線(xiàn)和母線(xiàn)設(shè)備檢修時(shí)，不允許影響對(duì)用戶(hù)的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線(xiàn)的靈活性有一定要求時(shí)，采用雙母線(xiàn)接線(xiàn)較合適。 (2)當(dāng)母線(xiàn)故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，開(kāi)關(guān)誤操作，需要在隔離開(kāi)關(guān)和斷路器之間裝設(shè)連鎖裝置。 (3)擴(kuò)建方便：向雙母線(xiàn)的左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線(xiàn)的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。1．優(yōu)點(diǎn) (1)供電可靠：通過(guò)兩組母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線(xiàn)而不致使供電中斷；一組母線(xiàn)故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任一回路的母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，只停該回路。雙母線(xiàn)的兩組母線(xiàn)同時(shí)工作，并通過(guò)母線(xiàn)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(xiàn)上。這個(gè)缺點(diǎn)在某些情況下恃別突出，因此，對(duì)于電壓為 35kV 及以上的配電裝置，當(dāng)引出線(xiàn)較多時(shí)，應(yīng)廣泛采用單母線(xiàn)分段帶旁路母線(xiàn)的接線(xiàn)。 (3)適用范圍：由于單母線(xiàn)分段接線(xiàn)比單母線(xiàn)接線(xiàn)的供電可靠性相靈活性有所提高，所以在 63kV 以下的變電所中較廣泛使用這種接線(xiàn)方式。當(dāng)出線(xiàn)為雙回路時(shí)，架空線(xiàn)路會(huì)出現(xiàn)交叉跨越。當(dāng)一段進(jìn)線(xiàn)發(fā)生故障，分段斷路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。單母線(xiàn)分段接線(xiàn)單母線(xiàn)接線(xiàn)如圖 32 所示。引出線(xiàn)回路的斷路器檢修時(shí)，該回路要停止供電。隔離開(kāi)關(guān)僅在檢修時(shí)作隔離電壓用，不作任何其他操作，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。 綜上所述，由于寧武煤礦為 30 萬(wàn)噸年產(chǎn)量的中小型煤礦，本采區(qū)的服務(wù)年限為 3 年，考慮整個(gè)礦區(qū)近 20 年的開(kāi)采能力，從投入經(jīng)濟(jì)和山區(qū)少占工業(yè)廣場(chǎng)面積兩個(gè)方面考慮，我這里采用外橋式主接線(xiàn)來(lái)完成 35kV側(cè)變電所設(shè)計(jì)。全橋接線(xiàn) 全橋接線(xiàn)如圖 31c 所示。 (2)缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需兩臺(tái)斷路器動(dòng)作，影響一回線(xiàn)路的暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；出線(xiàn)斷路器檢修時(shí)，線(xiàn)路需校長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。 a 外橋接線(xiàn) b 內(nèi)橋接線(xiàn) c 全橋接線(xiàn)圖 31 三種橋型接線(xiàn)方式內(nèi)橋接線(xiàn) 內(nèi)橋形接線(xiàn)如圖 31b 所示。(2)缺點(diǎn)：線(xiàn)路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)絡(luò)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路需解列運(yùn)行；變壓器側(cè)的斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)間停運(yùn)。外橋接線(xiàn) 外橋接線(xiàn)如圖 31a 所示。它與電源進(jìn)線(xiàn)回路數(shù)、電壓等級(jí)、距電源遠(yuǎn)近、主變壓器的臺(tái)數(shù)等因素有關(guān)。 地面變電所的主接線(xiàn)地面變電所起著接受電能，并將電能(或經(jīng)主變壓器降壓)再分配給全礦用電設(shè)備的作用。1所址位置必將影響礦區(qū)供電系統(tǒng)的接線(xiàn)方式，送電線(xiàn)路的規(guī)格與布局，電網(wǎng)損失和投資的大小?？紤]了設(shè)計(jì)變電所與鄰近設(shè)施之間的相互影響。具有生產(chǎn)和生活用水的可靠水源。盡量不設(shè)在空氣污穢地區(qū)，否則應(yīng)采取防污措施或設(shè)在污源的上風(fēng)側(cè)。交通運(yùn)輸方便。不占或少站農(nóng)田。所址選得正確與否，直接影響到供電的可靠、安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。這里暫且不提，本內(nèi)容在第六章變壓器選擇里詳細(xì)介紹。按地面用電設(shè)備負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 11 及地面用電負(fù)荷的需用系數(shù)及平均功率因數(shù)表 31，具體計(jì)算如下：表 31 地面用電負(fù)荷的需用系數(shù)及平均功率因數(shù)表地面負(fù)荷名稱(chēng) 需用系數(shù) KX 平均功率因數(shù) ?cos提升機(jī)扇風(fēng)機(jī)機(jī)修車(chē)間室內(nèi)照明工業(yè)場(chǎng)地照明其它NP??XNK根據(jù)所選電機(jī)的負(fù)荷率確定根據(jù)所選電機(jī)的負(fù)荷率確定提升機(jī)工作面（ =， =110 kW）XNPK??P=（110+25）kW =135 kW（25 kW 為在提升工作面的其它用電負(fù)荷）NP故 = =??*135由所選電機(jī)的負(fù)荷率知： =?cos =135 kVA =146kVA???扇風(fēng)機(jī)工作面（ =， =55 kW）XNPK??P=（55+10）kW =65 kW（10 kW 為在扇風(fēng)機(jī)工作面的其它用電負(fù)荷）NP故 = =??*65由所選電機(jī)的負(fù)荷率知： =?cos =65 kVA =72kVA???機(jī)修車(chē)間Kr=， =， =20 kW ?cosNP=20 kVA =?室內(nèi)照明Kr=， =， =10 kW?cos?NP=10 kVA =???工業(yè)場(chǎng)地照明KS=， =， =10 kWsNP=10 kVA =??其它負(fù)荷KS=， =， =15 kWs?NP=15 kVA =??地面總負(fù)荷計(jì)算==（146+72++++ ）*)(621??? = kVA=206kVA根據(jù)此計(jì)算容量大小選擇供地面負(fù)荷由高壓側(cè) 10kV 變到 用電的變壓器容量和臺(tái)數(shù)。N地面用電總負(fù)荷的計(jì)算，按式（32）計(jì)算： （32）TNS KS*)(21???式中 S S——地面總負(fù)荷的視在功率，kVA；、 、 ——地面各用電計(jì)算
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