【正文】 t? ??＝ ＝ 符合要求。 （ 3）熱穩(wěn)定校驗。 （ 2）額定關合電流校驗。 按短路條件校驗 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 20 （ 1）額定開斷電流校驗。按當高于 +40℃時，其允許電流一般可按每增高 1℃，額定電流減少 %進行修正。 對 型戶外真空斷路器按當環(huán)境條件和短路情況進行校驗。當一側(cè)的變壓器和另一側(cè)的進線檢修時，橋斷路器必須把完好的進線和變壓器聯(lián)絡起來，所以 35kV 的所有斷路器應選相同的型號，其最大長時負荷電流應為變壓器的最大長時負荷電流，即 0 11 . 0 5 1 . 0 5 1 0 0 0 0 1733 3 3 5NTlm NSI U ?? ?? ? ? ?? 按照工作室外、工作電壓為 35kV 和最大長時 負荷電流為 173A，可選擇 型戶外真空斷路器，其額定電壓為 35kV，額定電流為 1250A。 按第一章和第二章給定的條件，對圖 2 所示的供電系統(tǒng)進行主要高壓電氣設備選擇計算。熱穩(wěn)定校驗是否合理，在很大程度上取決于繼電保護動作時間確定的合理性。 表 5 短路計算結 果參數(shù)表 最大運行方式下短路參數(shù) 最小運行方式下短路參數(shù) 短 路 點 (3)kI （ kA） (3)shi （ kA） (3)shI （ kA） (3)kS （ MVA） (3)kI （ kA） (2)kI （ kA） K35 K66 K25 K7 K11 K13 K16 K17 K19 K21 K23 K27 K28 K30 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 19 4 高壓電氣設備選擇 35kV 電氣設備的選擇 電氣設備的選型，除了掌握電氣設備選擇理論外，還必須了解電氣設備制造情況，才能選擇出合理型號。 其它短路點的計算與以上各點類似。 由于本題 35/6kV 變電所正常運行方式為全分列方式，故任意點的短路電流由系統(tǒng)電源通過本回路提供，且各短路點的最大、最小短路電流僅與系統(tǒng)的運行方 式有關，故可畫得如圖 1 所示的等效短路計算圖。 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 13 表 4 地面變電所 6kV母線上的線路類型及線路長度 序號 設備名稱 電壓（ kV） 距 6kV 母線距離 (km) 線路類型 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 主井提升 副井提升 扇風機 1 扇風機 2 壓風機 地面低壓 機修廠 洗煤廠 工人村 支農(nóng) 井下 6kV 母線 6 6 6 6 6 6 2 C C K K C C C K K K C 注： C— 電纜線路 K— 架空線路 選取短路計算點并繪制等效計算圖 一般選取各線路始、末端作為短路計算點，線路始端的最大三相短路電流常用來校驗電氣設備的動、熱穩(wěn)定性，并作為上一級繼電保護的整定參數(shù)之一，線路末端的最小兩相短路電流常用來校驗相關繼電保護的靈敏度。 根據(jù)第一章的計算可列出短路電流計算所需的原始資料如下：該礦地面變電所 35kV采用全橋接線， 6kV 采用單母分段接線；主變壓器型號為 SF7－ 10000， 35/ 型， Uk%=；地面低壓變壓器型號為 S9－ 800， 6／ 型， U k%= ； 35kV 電源進線為雙回路架空線路，線路長度為 ；系統(tǒng)電抗在最大運行方式 : X* =，在最小運行方式 : X* =。 一、選取短路計算點并繪制等效計算圖 二、選擇計算各基準值 三、計算各元件的標么電抗 四、計算各短路點的總標么電抗與短路參數(shù) 按前面給定的條件，對圖 2 所示的供電系統(tǒng)進行短路電流計算。對于工礦企業(yè) 35/6～ 10kV 供電系統(tǒng)，一般為無限大電源容量系統(tǒng)，正常運行方式常為全分列方式或一路使用、一路備用方式，電路相對簡單，故可在等效短路計算圖中直接進行阻抗的串、并聯(lián)運算，以求得各短路點的等效總阻抗，進而求得各短路參數(shù)。 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 11 4）在有功平均負荷系數(shù)與無功平均負荷系數(shù)近似相等的條件下，平均功率因數(shù)就近似等于計算功率因數(shù)。 2）由本例功率因數(shù)補償計算可以看出，補償前后主變壓器的功率損耗計算值相對變電所總負荷而言差距不大，因此在工程實際中可以直接按補償前的損耗值計算。 4．電容器柜與放電柜 GR1C08 型， 6kV， 270 kvar，六臺； GR1C03 型， 6kV 放電柜，兩臺。經(jīng)粗略估算，本例可以不設置限流電抗器。所以，本例至少應選用3 回，考慮到負荷分配和運行的靈活性，最后確定 4 回下井電纜，兩兩并聯(lián)后分列運行。具體分配方案見圖 2。對于煤礦企業(yè)，因一、二級負荷占總量的 2／ 3 以上，故 35kV 側(cè)宜用全橋接線， 6kV 則可采用單母線分兩段的接線方式。最后繪制地面供電系統(tǒng)一次接線圖。6m a x m a x m a x c a 3 5 4 5 0 0 8 2 5 7 3 7 .1 1 0PA T P T P k w h?? ? ? ? ? ? 噸煤電耗為 653 7 .1 1 0A 4 1 .2m 9 1 0Pt A k w h t?? ? ?? 擬定繪制礦井地面供電系統(tǒng)一次接線圖 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 9 擬定礦井地面供電系統(tǒng)圖，應從 35kV 電源線開始，依次確定電源進線回路、 35kV 和6kV 主接線，再考慮各 6kV 負荷的分配與聯(lián)接來構思。 全礦電耗與噸煤電耗計算 按表 2－ 1，一般大型礦井取上限。 2 39。 35kV側(cè)補償前的負荷與功率因數(shù) c a . 35 c a . 6 T 717 7 61 723 8 kWP P P? ? ? ? ? ? c a . 35 c a . 6 T 4 4 4 1 7 5 7 5 1 9 8 k v a rQ Q Q? ? ? ? ? ? 2 2 2 23 5 3 5 3 5 7 2 3 8 5 1 9 8 8 8 3 0c a c a c as p Q KV A? ? ?? ? ? ? ? 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 7 c a . 3 535c a . 3 57238c o s 0 . 8 1 9 78830PS? ? ? ? 計算選擇電容器柜與實際補償容量 設補償后功率因數(shù)提高到 35cos ??? ，則 35tan ??? ， 取 平 均 負 荷 系 數(shù) ? ，據(jù)公式可得 39。 功率因數(shù)補償計算與電容器柜選擇 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 6 選擇思路 題意要求 35kV 側(cè)的平均功率因數(shù)為 以上，但補償電容器是裝設聯(lián)接在 6kV 母線上，而 6kV 母線上的總計算負荷并不包括主變壓器的功率損耗，這里需要解決的問題是，6kV 母線上的功率因數(shù)應補償?shù)胶沃挡拍苁?35kV 側(cè)的 平均功率因數(shù)為 級以上 ? 分析解決此問題的思路如下：先計算無補償時主變壓器的最大功率損耗，由于無功損耗與負荷率的平方成正比，故出現(xiàn)變壓器最大功率損耗的運行方式應為一臺使用，一臺因故停運的情況，據(jù)此計算 35kV 側(cè)的補償前負荷及功率因數(shù)，并按公式（ 2－ 52）求出當功率因數(shù)提至 時所需要的補償容量，該數(shù)值就可以作為 6kV 母線上應補償?shù)娜萘?；考慮到礦井 35kV 變電所的 6kV 側(cè)均為單母線分兩段接線，故所選電容器柜應為偶數(shù)，據(jù)此再算出實際補償容量，最后重算變壓器的損耗并校驗 35kV 側(cè)補償后的功率因數(shù)。 例如，對于 500kVA 工人村變壓器，據(jù)附表 1 中的有關參數(shù)，可算得 2 20 8641 5 3 . 9500caTK NTs KWp p p S ??? ??? ? ? ? ? ? ? ? ????? ???? 20 22% % 1 . 4 4 4 2 95 0 0 2 1 . 7 v a r1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 5 0 0KNT UISkQ T ?????? ? ? ? ? ? ? ????????? 又如，對于地面低壓兩臺 800 kVA 變壓器，同樣可算得 2 20 1 4832 2 2 800caTK NTS KWP P P S ??? ???? ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ????????? ???? 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 5 20 2% % 1 . 2 4 . 5 8 0 52 8 0 0 3 7 v a r21 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 8 0 0KNTT UI kQ S ?? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? ??? ? ? ??? 井下低壓負荷的變壓器損耗 ,按近似公式計算，即 T c 15 15 212 3 32 kWPS? ? ? ? ? T c 6 6 212 3 127 kv a rQS? ? ? ? ? 同理可得其它各低壓變壓器的損耗如表 3 所示。 洗煤廠變壓器 選用兩臺 S9800， 6／ 型銅線電力變壓器。 機修廠、工人村與支農(nóng)變壓器 查附表 1 分別選用 S9800， 6／ 、 S9500， 6／ 、 S9400， 6／ 型三相油浸自冷式銅線電力變壓器各一臺。 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變電所供電系統(tǒng)設計 3 表 1 全礦負荷統(tǒng)計分組表 設 備 名 稱 負 荷 等 級 電壓 V 線 路 類 型 電 機 類 型 單機 容量 kW 安裝 臺數(shù) ―― 工作 臺數(shù) 工 作 設 備 總?cè)萘? kW 需用 系數(shù) Kd 功率 因數(shù) cosφ 計算容量 離 35kV 變電所 的距離 km 有功 kW 無功 kvar 視在 kVA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1 主機提升 2 6000 C Y 1000 1/1 1000 850 527 1000 2 副井提升 1 6000 C Y 630 1/1 630 535 466 706 3 扇風機 1 1 6000 k T 800 2/1 800 680 156 682 4 扇風機 2 1 6000 k T 800 2/1 800 681 156 749 5 壓風機 1 6000 C T 250 4/2 500 436 209 749 6 地面低壓 1 380 C 870 612 547 483 7 機修廠 3 380 C 750 430 499 822 8 洗煤廠 2 380 K 920 654 562 653 9 工人村 3 380 K 480 346 289 864 10 支農(nóng) 3 380 K 360 270 229 460 11 主排水泵 1 6000 C X 500 5/3 1500 1220 925 1442 12 井下低壓 2 660 C X 2378 1669 1422 2123 13 合計 ∑ Pca 8383 ∑ Qca 4945 S c a∑ 10733 注 1：線路類型： C—— 電纜線路； k—— 架空線路。此時同步電動機的無功補償率約為 40～ 60%，近似計算取 50%，故其補償能力可按下式計算： c a . 3 d3 N 3 8 00 680 kWP K P? ? ? ? c a . 3 c a . 3 3 ta n 6 156 kv a rQP ?? ? ? ? ?（ ） ［ 680 （ － ） ］ － ? ?2 2 2 2c a 3 c a . 3 c a . 3 6 8 0 1 5 6 6 8 2 k V AS P Q b? ? ? ? ? ? 同理可得其余各組數(shù)據(jù)見表 2。 煤礦企業(yè)地面 35/6kV 變