【正文】 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。 （ 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。 （ 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。 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。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)。 （ 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。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。所以被選定的電纜必須保證其電壓損失不超過允許值。 （ 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。鎧裝電纜允許溫升是 80176。 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。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。 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)算簡便，且結(jié)果明顯，便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。 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)。 Iish ? kA 39。 MVA 39。 kA jSISS ??? ? *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。 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。*39。 （ 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。 （ 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。 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 。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。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。 短路電流計(jì)算中應(yīng)計(jì)算的數(shù)值 39。 （ 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。 （ 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。 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。 單母線分段接線提高了供電的可靠性和靈活性。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。 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。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。 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。供電系統(tǒng)盡量減少回頭供電。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)。變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。 原則上一臺(tái)起動(dòng)器控制一臺(tái)設(shè)備。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。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)力求簡單，以減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用。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。此外，還應(yīng)負(fù)荷等級(jí)的不同采取相應(yīng)的接線方式來保證其不同的安全性和可靠性要求，不可片面強(qiáng)調(diào)其安全可靠性而造成不應(yīng)有的浪費(fèi)。 20 第四章 地面供電系統(tǒng)的接線方案 地面供電系統(tǒng)的擬定原則 在確定變電所主接線前，應(yīng)首先明確其基本要求： （ 1）安全可靠。 當(dāng) S=Scr，則Δ PⅠ =Δ PⅡ ，即 )()( ..2..00 TNecTNTNcaec QKPSSQKP ??????? )()(22 ..2..00 TNecTNTNcaec QKPSSQKP ???????? 由此可求得兩臺(tái)變壓器并聯(lián)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷 Scr為： 19 TNecTNecTNcr QKP QKPSS..00. 2 ??? ???? 當(dāng)一臺(tái)變壓器運(yùn)行與兩臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行損耗相同時(shí)，稱β ec為一臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)的臨界負(fù)荷率，即 TNecTNecTNcrec QKP QKPSS..00.2 ??? ?????? 同理，當(dāng)變電所設(shè)置 n 臺(tái)容量相同的變壓器時(shí)，則 n 臺(tái)與 n1 臺(tái)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷 Scr為： TNecTNecTNcr QKP QKPnnSS..00. )1( ??? ????? 本礦若采用 2臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界容量為： K V AQKPQKPSSTNecTNecTNcr1 3 0 1 6 9 6 7 4 4 0 0 0 02..00.??????????????? 因此，當(dāng)實(shí)際負(fù)荷容量 S13016KVA 時(shí)，系統(tǒng)采用一臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；當(dāng)實(shí)際負(fù)荷容量 S13016KVA 時(shí)，系統(tǒng)采用兩臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。由圖可見，兩條曲線的交點(diǎn) A 所對(duì)應(yīng)的負(fù)荷 Scr就是變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷。 —— 變壓器額定容量， KVA； Δ P0—— 變壓器空載有功損耗， KW； Δ Q0—— 變壓 器空載無功損耗， kvar； Δ PNT—— 變壓器滿載有功損耗， KW； Δ QNT—— 變壓器滿載無功損耗， kvar； Kec—— 無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，大型礦井一般取 Kec=。 對(duì)于單臺(tái)運(yùn)行的變壓器，要使變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，就必須滿足變壓器單位容量的有功功率損耗換算值Δ P1/S 最小。同理，當(dāng) n 臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其總運(yùn)行功率損耗為此時(shí)一臺(tái)變壓器運(yùn)行損耗的 n倍，即 )()( ..2 TNecTNTecTn QKPnQKPnP ????????? ? )()()(..2. TNecTNTNacoeco QKPnSSnQKPn ???????? （ 36） 由于本設(shè)計(jì)中要求兩臺(tái)變壓器一用一備，所以每臺(tái)變壓器的容量都應(yīng)大于全礦 17 計(jì)算負(fù)荷，因此，此處在對(duì)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析時(shí)，應(yīng)按照單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)功率損耗計(jì)算，其中 Kec取 可得： )( ,2,21 TNoecTNoTecT KPPQKPP ????????????? ?? )()(..2. TNecTNTNacoeco QKPSSQKP ???????? （ 37） =+179。 單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)其功率損耗可按下式計(jì)算： )( ,2,21 TNoecTNoTecT KPPQKPP ????????????? ?? )()( ..2. TNecTNTNacoeco QKPSSQKP ???????? （ 35） 式中 Kec—— 無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量， KW/kvar； —— 變電所的負(fù)荷容量（此時(shí)為變壓器的實(shí)際負(fù)荷容量）， KV178。然后，計(jì)算變壓器運(yùn)行時(shí)總的功率損耗。 對(duì)于工礦企業(yè)變，配電所 Kec=~ 對(duì)于發(fā)電機(jī)直配用戶 Kec=~ 對(duì)于經(jīng)兩級(jí)變壓的用戶 Kec=~ 對(duì)于經(jīng)三級(jí)及以上變壓的用戶 Kec=~ （ 2）變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 變壓器的有功功率損耗是變壓器運(yùn)行時(shí)自身的損耗，而變壓器的無功功率損耗會(huì)引起系統(tǒng)有功功率損耗的增加。它表示當(dāng)電力系統(tǒng)輸送 1kvar 的無功功率時(shí)，在電力系統(tǒng)中增加的有功功率損耗千瓦數(shù)，單位是 KW/kvar。 16 由于無功功率的存在，使系統(tǒng)中的 電流增大，從而使得電力系統(tǒng)的有功功率損耗增加。在上述分析中一、二級(jí)負(fù)荷占全礦總負(fù)荷的 %，當(dāng)兩臺(tái)變壓器中一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)必須保證 %的正常供電，再考慮將來的發(fā)展情況，礦井不斷延伸，負(fù)荷不斷增加，故選用兩臺(tái) S712500/35 型銅線雙繞組無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器，其技術(shù)參數(shù)如表 31 所示： 15 表 31 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號(hào) S712500/35 容量 NTS (kVA) 12500 連接組別 Y,d11 電壓 NN UU 21 阻抗電壓 %kU 8 空載電流 %0I 損耗（ kW） 空載 0P? 負(fù)載 NTP? 兩臺(tái)主變壓器采用分列 運(yùn)行方式，備用方式為暗備用。 二級(jí)負(fù)荷：包括主提升機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、選煤廠、地面低壓（生產(chǎn)負(fù)荷占 75%）、一采區(qū)、二采區(qū)、井底車場各項(xiàng)，占全礦總負(fù)荷的 %. 三級(jí) 負(fù)荷：包括礦綜合廠、機(jī)修廠、地面低壓負(fù)荷的 15%、工人村、支農(nóng)各項(xiàng)，占全礦總負(fù)荷的 %。 變壓器選擇計(jì)算 按第二章計(jì)算出來的計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行用電負(fù)荷分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇變壓器容量及臺(tái)數(shù)。特殊情況下可裝設(shè)兩臺(tái)以上變壓器。如企業(yè)的一、二級(jí)負(fù)荷較多，必須裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。所以，變壓器臺(tái)數(shù)與容量的確定，應(yīng)全面考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理選擇。從供電的可靠性出發(fā)，變壓器臺(tái)數(shù)是越多越好。 補(bǔ) 償 后 的 無 功 功 率 ???Q 因此 0 1 4 3 7 1 5 4s ??? kva 14 第三章 主變壓器的選擇 變壓器的選取原則 選擇主變壓器需要 根據(jù)其使用環(huán)境條件、電壓等級(jí)及