【正文】 業(yè)絕大多數(shù)負荷到三級負荷 ,其少量負荷或由鄰近企業(yè)取的備用電源時 ,可裝設(shè)一臺變壓器 ,如企業(yè)的一 ,二 級負荷較多必須裝設(shè)兩臺變壓器 ,兩臺互為備用 ,并且當一臺出現(xiàn)故障時 ,另一臺能承擔全部一 ,二級負荷 ,特殊情況下可裝設(shè)兩臺以上變壓器 ,例如分歧建設(shè)大型企業(yè) ,其變電站個數(shù)及變壓器臺數(shù)均分器投建 ,從而臺數(shù)可能加多 . 第二章 變壓器選擇 第一節(jié) 用電負荷計算 變壓器的選取原則 供電變壓器是根據(jù)其使用環(huán)境條件、電壓等級及計算負荷選擇其形式和容量。從供電的可靠性出發(fā)，變壓器臺數(shù)是越多越好。所以，變壓器臺數(shù)與容量的確定 ，應全面考慮技術(shù)經(jīng)濟指標，合理選擇。如企業(yè)的一、二級負荷較多，必須裝設(shè)兩臺變壓器。特殊情況下可裝設(shè)兩臺以上變壓器。 變壓器選擇計算 按第二章計算出來的計算負荷進行用電負荷分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇變壓器容量及臺數(shù)。 二級負荷：包括主提升機、壓風機、選煤廠、地面低壓（生產(chǎn)負荷占 75%）、一采區(qū)、二采區(qū)、井底車場各項，其總負荷為 ，占全礦總負荷的 %. 三級負荷：包括礦綜合廠、機修廠、地面低壓負荷的 15%、工人村、支農(nóng)各項，其總負荷為 ，占全礦總負荷的 %。在上述分析中一、二級負荷占全礦總負荷的%，當兩臺變壓器中一臺停止運行時，另一臺必須保證 %的正常供電，再考慮將來的發(fā)展情況，礦井不斷延伸，負荷不斷增加，故選用兩臺 S78000/35型銅線雙繞組無勵磁調(diào)壓變壓器，其技術(shù)參數(shù)如表 31 所示： 表 31 主變壓器技術(shù)參數(shù) 型號 S7 容量 NTS (kVA) 8000 連接組別 Y,d11 電壓 NN UU 21 36/ 阻抗電壓 %kU 空載電流 %0I 損耗（ kW） 空載 0P? 負載 NTP? 7 兩臺主變壓器采用分列運行方式，備用方式為暗備用。 635 ?????? ?? Tcaca Q kvar 視在功率 6 7 3 92 5 2 96 2 4 6 22239。 變壓器 經(jīng)濟運行方案的確定 兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷值可由公式 31確定。 式中 ecS — 經(jīng)濟運行臨界負荷， kVA； NTS — 變壓器額定容量 ， kVA； 0P? — 變壓器空載有功損耗， kW； 0Q? — 變壓器空載無功損耗 ,kW NTP? — 變壓器滿載有功損耗， kW； 8 NTQ? — 變壓器滿載無功損耗， kvar； qk — 無功經(jīng)濟當量，大型礦井一般取無功經(jīng)濟當量 kq= 本礦兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷為： 00 ??? ?????? ????NTqNTqNcr QkP QkPSS kVA 故經(jīng)濟運行方案為：當實際負荷 S4724kW 時，宜一臺運行，當實際負荷 S4724kW時，宜兩臺運行。在工礦企業(yè)用戶中，人工補償廣泛采用靜電電容器作為無功補償電源。假設(shè)補償后 6kV 側(cè)功率因數(shù) 6 ?‘? ， 39。66 ??? ???? caC PQ )(6 2 0 ???? ? kvar (2)電容器柜的選擇及實際補償容量計算 本設(shè)計采用高壓集中補償方式?，F(xiàn)選用GR1/6 型高壓靜電電容柜，每柜安裝容量為 Cq =240kvar，最大不超過 360kvar，據(jù)此可計算出電容器柜的數(shù)量為： ??? CCqQN 取偶數(shù) N=4 則 實際補償容量為： 9 6 02 4 04 ?????? CsC qNQ kvar 折算為計算容量為： 1200?? ?? sCC kvar 9 第三節(jié) 低壓動力變壓器或所用變壓器臺數(shù)和容量的確定 低壓變壓器選擇 對各低壓變壓器選擇時可按表 21的計算容量進行選擇。并且，每臺變壓器均應能承擔全部一、二級負荷供電的任務。 （ 2）選煤廠變壓器選兩臺 SL7630/6 型油浸式鋁線雙繞組無勵磁調(diào)壓變壓器。 （ 4） 井底車場變壓器選兩臺 KBSG200/6 型礦用隔爆型干式變壓器。 各低壓變壓器損耗計算 變壓器的功率損耗分為鐵耗和銅耗兩部分。變壓器的功率 損耗按公式 23計算。 （ 1） 礦綜合廠變壓功率器損耗計算 空載無功損耗： 52501002100%00 ????? NTSIQ kvar； 滿載無功損耗： 102501004100 % ????? NTkNT SuQ kvar； 變壓器的負荷率， 250225 ??? NTcaSS? 則有功損耗： 220 ????????? NTT PPP ? kW； 無功損耗：、 220 ????????? NTT Q ? kvar； （ 2） 洗煤廠變壓器損耗計算 空載無功損耗： %00 ????? NTSIQ kvar； 滿載無功損耗： % ?????NTkNT SuQ kvar； 變壓器的負荷率， 630 2/635 ??? NTcaSS? 則 有功損耗： )(2 220 ?????????? NTT PPP ? kW； 無功損耗： )(2 220 ?????????? NTT Q ? kvar； 其它各組變壓器功率損耗計算依此類推，結(jié)果見表 22. 表 22 低壓變壓器參數(shù)及功率損耗計算表 負荷名稱 礦綜合廠 機修廠 地面低壓 選煤廠 工人村 支農(nóng) 井底車場 計算容量 caS (kVA) 225 381 653 625 377 310 155 所選型號 SL7 SL7 SL7 SL7 SL7 SL7 KBSG 容量 NTS (kVA) 250 400 800 630 400 315 160 11 變壓器參數(shù) 連接組別 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 Y,yn0 ee UU 21 6/ 6/ 6/ 6/ 6/ 6/ 6/ %kU 4 4 4 4 4 %0I 損耗（ kW） 0P? NTP? 4 各 項 損 耗 值 臺數(shù) 1 1 2 2 1 1 2 負荷率 β 0Q? kvar 5 12 NTQ? kvar 10 16 36 16 TP? kW TQ? kvar 總計 總有功損耗 ??TP kW 總無功損耗 ?? TQ kvar 第三章 變壓所 的接線和布置 第一節(jié) 變電所的主接線 變電所的主線是由變壓器，斷路器，隔離開關(guān)，母線及其他設(shè)備，按一定的電器順序連接的，用于匯集和分配電能的電路。 作用：電網(wǎng)的漏電保護，線路和電動機的過載及短路保護等。短路產(chǎn)生的后果極為嚴重，為了限制短路的危害和縮小故障影響范圍，在供電設(shè)計和運行中，必須進行短路電流計算，以解決些列技術(shù)問題。 (2) 設(shè)置和整定繼電保護裝置，使之能正確地切除短路故障。 (4) 確定合理的主接線方案和主要運行方式等。I kA shi kA shI kA 39。I kA shi kA shI kA 39。 輸電線路、主變壓器和下井電纜均為一臺（路）工作，一臺（路）備用。主變壓器為兩臺，每臺容量為 8000kVA， %kU =。此外，當同步電動機在同一地點總裝機容量大于 1000kW 時，高壓異步電動機在同一地點的同時運行的總裝機容量大于800kW 且短路點就在異步電動機端頭時，要考慮其作為附加電源對短路電流的影響。 （ 15）主扇風機（同步電動機）： os39。 2* 2 ????? NNMM PSXX ? 其中 39。 等值電路圖如圖 51所示，圖中元件所標的分數(shù)，分子表示元件編號，分母表示元件電抗標么值。39。39。39。39。39。39。39。39。 S1支路提供的短路參數(shù)： ①最大運行方式下 短路回路電抗標么值為： * 1* 1* m i n*1 ???????? TLs XXXX 短路電流標么值： 11*1*1 ??? ?XI 19 則：最大運行方式下 2k 點短路時， S1支路提供的短路參數(shù)為： 次暫態(tài)電流周期分量： *1)(139。1 ?????? ? jIIII kA 短路電 流沖擊值： 39。11 ???? Ii sh kA 短路全電流最大有效值 ： 39。11 ???? II sh kA 次暫態(tài)三相短路容量 ： 681 0 *139。1 ????? jSIS MVA ②最小運行方式下 短路回路電抗標么值為： * 1* 1* m a x*1 ???????? TLs XXXX 短路電流標么值： 11*1*1 ????XI 則：最小運行方式下 2k 點短路時， S1支路提供的短路參數(shù)為： 次暫態(tài)電流周期分量： *139。1 ????? jIII kA 短路電流沖擊值： 39。11 ???? Ii sh kA 短路全電流最大有效值 ： 39。11 ???? II sh kA 次暫態(tài)三相短路容量 ： 551 0 *139。1 ????? jSIS MVA S2支路提供的短路參數(shù)： S2支路為異步電動機構(gòu)成的附加電源，故只考慮其對短路沖擊電流的影響。*39。*39。*39。*39。*39。*39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。39。《三相交流系統(tǒng)短路電流計算》 (GB／ T 15544— 1995)第 12． 2條指出．高壓電動機和低壓電動機對對稱短路電流初始值， 短路電流峰值 i 和開斷電流， 6都有影響。下面借助計算機仿真軟件．對電動機向短路點反饋電流對短路電流有哪些影響．影響的程度有多大．在計算短路電流時應如何考慮等問題做一分析 1 異步電動機的等值電路與仿真模型 目前．通常采用經(jīng)驗公式確定電動機對短路電流值的影響．此法只能給出在某種條件下電動機向短路點反饋電流的計算值．不能分析電動機 對短路電流的影響。為定子電流，：為轉(zhuǎn)子電流， 為勵磁電流， 為電源電壓， r，為定子電阻， 。 由等值電路圖可以看出．電動機正常運行時，為電源電壓．轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)差率 s 很小，接近于零；若此時電動機機端短路，等值電路中 為零．且電動機在負載轉(zhuǎn)矩的作用下減速。在此期間，電動機將向短路點反饋電流．這個電流的大小、變化規(guī)律、衰減速度將會對短路點的短路電流產(chǎn)生影響。根據(jù)圖 2，在 Matlab 的Simulink 平臺建立圖 3所示的仿真模型．對不同情況下三相短路時電動機向短路點的反饋電流進行仿真分析。長度為 100 m．可有表 1給出的不同短路點、不同短路時刻電動機三相反饋電流峰值數(shù)據(jù) 從表 1中可以看出． 不論短路時刻如何變化．三相反饋電流中必有一相接近第一波的峰值以表 1中的線路末端 (電動機機端 )三相短路時的數(shù)據(jù)分析．三相短路時電動機反饋電流的峰值均在 3 786 A 以上．是第一波峰值 4 058 A 的93． 3％ 以上 因此．在分析電動機反饋電流對短路電流影響時．可以不考慮短路時刻對電動機向短路點反饋電流的影響．而只按其反饋電流峰值考慮 不同短路點對電動機向短路點反饋電流的影響 從表 1中可以看出．在配電線路的不同點發(fā)生短路時．電動機向短路點反饋電流峰值的大小是不一樣的，短路點離電動機越遠，反饋電流峰值越小 表 2給出了配電系統(tǒng)分別在配電線路首端 (故障點 1)和配電線路末端 (故障點 2)發(fā)生三相短路時． 160 kW 電動機反饋電流峰值、短路電流峰值及穩(wěn)態(tài)短路電流有效值。但由于隨短路點遠離電動機機端而靠近電源端．短路 電流會迅速增加． 則電動機反饋電流在短路電流峰值中所占比例迅速降低． 100m配電線路時．從 20． 23％ 下降到 5． 79％：而 200 m 配電線路時更從 30． 60％下降到 5． 14％ 這也說明在低壓對稱短路計算中．在大型異步電動機機端處進行短路計算時．應考慮電動機反饋電流的影響．而遠離電動機而靠近電源端處的短路計算．可以不考慮電動機反饋電流的影響 電動機容量對電動機向短路點反饋電流的影響 表 3給出了 160 kW、 132 kW、 l10 kW、 75 kW 和 55 kW 電動機在配電線路末 24 端 (故障點 2)發(fā)生三相短 路時．電動機向短路點反饋電流前三個波的峰值 可見電動機功率不同，短路時其向短路點反饋電流的大小也不同．電動機的功率越大．向短路點反饋的電流越大 圖 5為 160 kW 異步電動機機端 _一相短路時反饋電流波形．可以看出．反饋電流衰減速度是很快的．一般在三個周波 (0． 06 S 左右 )振蕩衰減到峰值的一半以下．其后基本上是按指數(shù)規(guī)律衰減．在 0． 3～ 0． 5 S 左右衰減結(jié)束 因此可以認為在電動機機端短路時． 電動機定子反饋電流會對短路電流峰值和開斷電流產(chǎn)生影響 3 異步電動機向短路點反饋電流的計算 對于低壓異步電動 機．其對短路電流峰值影響的計算公式為： 上式中，