【正文】 系統(tǒng)電抗，限制短路電流是必要的。最大運行方式下的三相短路電流最小運行方式下的兩相短路電流（3）點短路電流計算（折算到6kV側）最大運行方式下的三相短路電流6kV側的短路電流參數(shù) 最小運行方式下的兩相短路電流6kV側的最小兩相短路電流為(4) 井下母線短路容量計算（點）井下6kV母線距井上35kV變電所的最小距離是：副井距35kV變電所距離+井深+距井下中央變電所的距離，即，其電抗標幺值為最大運行方式下井下母線短路的標幺電抗為井下母線最大短路容量為 在煤礦供電系統(tǒng)中，由于電力系統(tǒng)的容量大，故短路電流可能達到很大的數(shù)值。由于本設計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，故可畫出等效短路計算圖。表41 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主井提升6C2副井提升6C3扇風機16K4扇風機26K5壓風機6C6地面低壓C7修配廠C8洗煤廠K9工房K10啤酒廠K11井下6kV母線6C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繼電保護的靈敏度。若已知供電系統(tǒng)的系統(tǒng)電抗有名值,則系統(tǒng)標幺電抗為 （45）若已知供電系統(tǒng)出口處的短路容量,則系統(tǒng)的電抗有名值為 （46）進而求得系統(tǒng)標幺電抗為 即 （47）（3）短路沖擊電流 在高壓供電系統(tǒng)中為 （48） （49） 式中 ——三相短路電流周期分量的有效值 本變電所35kV采用全橋接線，6kV采用單母分段接線；主變壓器型號為,35/，(%)=；地面低壓變壓器型號為,6/，；35kV電源進線為雙回路架空線路，線路長度為6km；系統(tǒng)電抗在最大運行方式下，在最小運行方式下。一般工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)可看作無限大容量系統(tǒng)，其系統(tǒng)阻抗可以作為零對待。線路的標幺電抗為 即 （43） 。因此，4個基準值中只有兩個是獨立的，通常選定基準容量和基準電壓為給定值，再按計算式求出基準電流和基準電抗，即 （42）（2）各元件的標幺電抗計算取，為基準容量 。（1）標幺制用相對值表示元件的物理量，稱為標幺制。（4）確定合理的主接線方案和主要運行方式等。（2）設置和整定繼電保護裝置，使之能正確地切除短路故障。短路產生的后果極為嚴重，為了限制短路的危害和縮小故障影響的范圍，在供電系統(tǒng)的設計和運行中，必須進行短路電流計算，以解決下列技術問題。強大的短路電流所產生的熱和電動力效應會使電氣設備受到破壞，短路點的電弧可能燒毀電氣設備，短路點附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴重影響或被迫中斷。此外，鳥獸在裸露的導體上跨越以及風雪等自然現(xiàn)象也能引起短路。絕緣損壞時由于絕緣老化、過電壓或機械損傷等原因造成的。綜上所述，考慮到經濟性和滿足礦井供電的要求，6kV側采用單母分段式接線方式。（3）適用范圍當出線回路數(shù)或母線上電源較多，輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復供電。（2）缺點，每回路就要增加一組母線隔離開關。：各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一母線上，能靈活地適應系統(tǒng)中各種運行方式調度和潮流變化的需要。由于母線繼電保護的要求，一般某一回路固定與某—組母線連接，以固定連接方式運行。 圖32 單母線分段式接線圖雙母接線中有兩組母線，每一電源或每條引出線，通過一臺或兩臺斷路器，分別接到兩組母線上。另外，在擴建時需向兩個方向均衡擴建。（2） 缺點：當一段母線或母線隔離開關故障或檢修時，該段母線的回路都要在此期間內停電。（1） 優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要一、二級用戶可以從不同段上引出兩個回路，有兩個電源供電。當某回受電線路或變壓器因故障及檢修停止運行時，可通過母線分段斷路器的聯(lián)絡，保證繼續(xù)對兩段母線上的重要負荷供電。（3） 適用范圍：由于單母線接線工作可靠性和靈活性都較差，故這種接線主要用于小容量特別是只有一個電源的變電所中。（2） 缺點：不夠靈活可靠，任一元件故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電。 6kV側接線方式選擇（1） 優(yōu)點：接線簡單清晰，操作方便，設備少，配電裝置的建造費用低。其缺點是設備多、投資大，變電所占地面積較大。線路與變壓器均設有斷路器。（3） 適用范圍：適用于較小容量的變電所，并且變壓器不經常切換或線路較長、故障率較高的情況。（1） 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)少，四個回路只需三臺斷路器。（3） 適用范圍：適用于較小容量的變電所，并且變壓器的切換較頻繁或線路較短、故障率較少的情況。（1） 優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)少、四個回路只需三臺斷路器。橋式接分為外橋、內橋和全橋三種。它具有接線簡單，開關設備少，操作簡便，以及因不設發(fā)電機電壓級母線，使得在發(fā)電機和變壓器低壓側短路時，短路電流相對而言于具有母線時，有所減小等特點；這種單元接線，避免了由于額定電流或短路電流過大，使得選擇出口斷路器時，受到制造條件或價格甚高等原因造成的困難。它與電源進線回路數(shù)、電壓等級、距電源遠近、主變壓器的臺數(shù)等因素有關。變電所的主接線是由個各種電氣設備（變壓器、斷路器、隔離開關等）及其連接線組成，變電所起著接受電能，并將電能(或經主變壓器降壓)再分配給全礦用電設備的作用。提高經濟性的有效措施之一就是高壓線路盡量深入負荷中心。為此，應簡化接線，減少供電層次和操作程序。1）安全可靠，應符合國家標準和有關技術規(guī)范的要求，充分保證人身和設備的安全。礦井變電所主變壓器兩臺采樣分列同時運行，所以主變壓器損耗計算如下：有功損耗：kW無功損耗： kvar由以上計算，則35千伏母線總負荷為： 最大有功負荷年利用小時數(shù)小時，則年電耗為：則噸煤電耗為：因采用高壓6kV集中補償功率因數(shù)，故對各低壓變壓器均無補償作用，因此低壓變壓器可根據(jù)第二章的計算視在容量進行選擇。補償后的6千伏母線計算負荷即主變壓器應輸出的電力負荷，此時計算主變壓器損失，在未選型之前可用負荷計算中的結果按下式近似計算如下：==8726=174kW==5207=417kvar變電所35KV母線總負荷為：為了保證煤礦供電，并根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定主變壓器應選用一主一備，在一臺主變壓器故障或者檢修時，另一臺變壓器必須保證煤礦的安全生產用電的原則。（3） 對于規(guī)劃只裝設兩臺主變壓器的變電站，其變壓器基礎宜按大于變壓器容量的1～2級設計，以便負荷發(fā)展時，更換變壓器的容量。（2） 如企業(yè)的一、二級負荷較多，必須裝設兩臺變壓器。對于有重要負荷的變電站，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在其過負荷能力后的允許時間內，應保證用戶的一級和二級負荷；對一般性變電站，當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量應能保證全部負荷的70%～80%。對于城郊變電站，主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。因此，在變壓器容量和臺數(shù)的選擇上應遵循一定的原則。它的確定除依據(jù)傳遞容量基本原始資料外，還應根據(jù)電力系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃、輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。共計7個電容柜。故每段補償電容器容量540kvar。需要電容器的容量： （216）式中 ——補償電容器的容量，單位：kvar——總有功功率， 單位：kW——補償前的功率因數(shù)，——補償后的功率因數(shù), 計算可知： =7002（）=1821(kvar)電容器采用雙星型接線接在變電所的二次母線上，因此選容量為30kvar，額定電壓為kV的電容器，裝于電容柜中，每柜裝9個，每柜容量為270kvar，則電容柜的總數(shù)為：N=1821247。③ 用三角形接線可以充分發(fā)揮電容器的補償能力，電容器的補償容量與加在其兩端的電壓有關，即 （214）電容器采用三角形接法時，每相電容承受線電壓，而采用星形接法時，每相電容承受相電壓，所以有 （215）上式表明，具有相同電容量的三個單相電容器組，采用三角形接法時的補償容量是采用星形接法的三倍。② 三角形接線若發(fā)生一相斷線，只是使各相的補償容量有所減少，不致于嚴重不平衡。補償電容器組的接線方式在無功補償中，10kV及以下線路的補償電容器組常按三角形接線，主要原因如下：① 三角形接線可以防止電容器容量不對稱（如個別電容器的熔斷器熔斷）而出現(xiàn)的過電壓，電容器對過電壓是比較敏感的，若為星形接線，則由于中性點位移，使部分相欠電壓而部分相過電壓。人工補償一般采用并聯(lián)電力電容器，利用電容器產生的無功功率與電感負載產生無功功率進行交換，從而減少了負載向電網(wǎng)吸取無功功率。在本設計中，扇風機和壓風機就采用了同步電動機，它對該礦供電系統(tǒng)的功率因數(shù)具有一定的補償作用。1）提高用電設備本身的功率因數(shù)。在發(fā)電設備容量不變的情況下，供給用戶的電能就相應增多了，每度電的總成本就會降低。4）降低電能成本從發(fā)電廠發(fā)出的電能有一定的總成本。3）減少網(wǎng)絡中的電壓損失，提高供電質量由于用戶功率因數(shù)的提高，使網(wǎng)絡中的電流減少。1）提高電力系統(tǒng)的供電能力 在發(fā)電和輸、配電設備的安裝容量一定時，提到用戶的功率因數(shù)相應減少了無功功率的供給，則在同樣設備條件下，電力系統(tǒng)輸出的有功功率可以增加。故需用電容器補償。其計算公式為 kW （26） kvar （27） kVA （28） A （29）式中、——該用電設備組的有功、無功、視在功率計算負荷；——該用電設備組的設備總額定容量，kW——額定電壓，V——功率因數(shù)角的正切值——該用電設備組的計算負荷電流，A——需用系數(shù)在配電干線上或礦井變電所低壓母線上，常有多個用電設備組同時工作，但是各個用電設備組的最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或礦井變電所低壓母線的計算負荷時，應再計入一個同時系數(shù)。用電設備組計算負荷的確定用電設備組是由工藝性質相同、需用系數(shù)相近的一些設備合并成的一組用電設備。斷續(xù)周期工作制設備的設備容量，一般是對應于某一標準負荷持續(xù)率的。反復運行，工作周期一般不超過10min。對這種用電設備有 （23）（二）短時工作制這類工作制的用電設備工作時間很短，而停歇時間相當長。由于各用電設備并不是同時工作，因此，在計算負荷時，不能將其額定功率簡單地直接相加，而需將不同工作制的用電設備額定功率換算成統(tǒng)一規(guī)定的工作制條件下的功率，稱之為用電設備功率。因此年最大負荷利用小時： （21）式中——全年消耗的有功電能，kWh。并分別用符號、表示年有功最大負荷、年無功最大負荷和年視在功率最大負荷。一級負荷屬重要負荷，如中斷供電將造成十分嚴重的后果，因此要求應由兩個電源供電，對于一級負荷中特別重要的負荷，除要求兩個電源外還要求必須增設應急電源，為保證對特別重要負荷的供電，嚴禁將其他負荷接入應急供電系統(tǒng)。二級負荷：中斷供電將在政治、經濟上將造成較大損失的企業(yè)，如主要設備損壞，連續(xù)生產過程被打斷，造成減產等。井下6kV母線上允許短路容量: =100MVA；電費收取辦法：兩部電價制