【正文】 11 1 GG1A95 1 GG1A54 2 CS61 GG1A03 GG1A07 低壓變 S91000/10 2 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 三． 各側(cè)母線、架空線及電纜 1． 35kV 側(cè)架空線及母線，選用 LGJ240 型鋼芯鋁絞線 . 2． 6kV 側(cè)架空線 表 463 名稱 長(zhǎng)度（ m） 型號(hào) 主扇風(fēng)機(jī) LGJ120 洗煤廠 LGJ95 工人村 LGJ25 支農(nóng) LGJ25 3． 6kV 側(cè)電纜 表 464 名稱 長(zhǎng)度 (m) 型號(hào) 主井提升 ZLQ2063*120 副井提升 ZLQ2063*70 壓風(fēng)機(jī) ZLQ2063*95 地面低壓 ZLQ2063*95 機(jī)修廠 ZLQ2063*50 綜采車間 ZLQ2063*50 井下主排水泵 ZQD563*70 四． 母線瓷瓶、穿墻套管 6KV 支柱絕緣子 選 ZA6Y 型 35KV 支柱絕緣子 選 穿墻套管 CLWB10/1500 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 第五章 繼電保護(hù)方案的擬定和整定 167。 所有設(shè)置保護(hù)的開(kāi)關(guān)中均應(yīng)裝設(shè)主保護(hù)和后備保護(hù)，其中后備保護(hù) 可以是遠(yuǎn)后備，也可以是近后備。 為使所涉及保護(hù)系統(tǒng)能快速可靠并有選擇的切除故障，所以設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)能滿足選擇性、快速性、靈敏性及可靠性的要求，并能將四者關(guān)系合理的配合以保證供電可靠性。 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 圖 51 本礦 35kV 的過(guò)流保護(hù)應(yīng)與上一級(jí)動(dòng)作時(shí)限相配合。 但考慮故障運(yùn)行情況，如變壓器運(yùn)行、故障等情況，保護(hù)將不能滿足要求，考慮這兩種情況，應(yīng)在 1QF、 2QF 上設(shè)定時(shí)限電流速斷和有時(shí)限過(guò)流保護(hù)，由于上級(jí)電源短路電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為 3s，故 1QF、 2QF 上的有時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定為 ，在 3QF 上設(shè)置瞬時(shí)速斷保護(hù)。 2． 4QF、 5QF 的保護(hù)設(shè)置與配合 本變電所系統(tǒng)有兩臺(tái)主變，均屬 大容量變壓器，其主保護(hù)用瓦斯和差動(dòng)保護(hù)，故對(duì) 4QF、6 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 33 頁(yè) 5QF 可只設(shè)置定時(shí)過(guò)流保護(hù)與過(guò)負(fù)荷保護(hù)，作為變壓器內(nèi)、外部故障及各 6kV 出線過(guò)流保護(hù)的后備。其過(guò)流保護(hù)應(yīng)和上級(jí)配合，時(shí)間整定為 2s，縱差保護(hù)范圍為 4~6QF、 5~7QF。 9QF~28QF用于控制保護(hù) 6kV 饋出線，并供給終端負(fù)荷，故可裝設(shè)瞬時(shí)速斷保護(hù)和定時(shí) 過(guò)流保護(hù)，其中定時(shí)過(guò)流為主保護(hù)實(shí)現(xiàn)整定為 。 13QF~26QF 為控制保護(hù)安裝在地面低壓變壓器的開(kāi)關(guān)，因動(dòng)力變壓器安裝在變電所內(nèi)，故高壓部分饋線極短。否則，瞬時(shí)速斷的保護(hù)范圍應(yīng)擴(kuò)大到變壓器二次出線，而本級(jí)定時(shí)過(guò)流作為近后備以保證獲得雙重保護(hù)。 3． 8QF 保護(hù)設(shè)置 8QF 用作母聯(lián)開(kāi)關(guān)，他的保護(hù)設(shè)置主要考慮故障運(yùn)行情況，如 B2故障由 B2單獨(dú)供電，8QF 合閘運(yùn)行，若不設(shè)保護(hù)，則 6kV 母線右段或其支路發(fā)生短路時(shí)，將使 4 號(hào)開(kāi)關(guān)跳閘而全礦停電，若有保護(hù)，則 8QF 跳閘，切除右段母線， 6kV 母線左段仍能繼續(xù)供電 ，減少了全礦停電 的幾率，為了出線的瞬時(shí)速斷及上一級(jí)的定時(shí)過(guò)流配合， 8 號(hào)開(kāi)關(guān)設(shè)限時(shí)速斷保護(hù)。 二． 保護(hù)設(shè)置及配合情況 綜上所述，保護(hù)情況為： 、 2QF 設(shè)置： ，時(shí)間整定為 。 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 34 頁(yè) 2. 4QF、 5QF 設(shè)置縱差保護(hù)和瓦斯保護(hù)作主保護(hù)，設(shè)置過(guò)流保護(hù)與 1QF、 2QF 相配合，時(shí)間整定為 2s。 設(shè)瞬時(shí)速斷， 8QF 設(shè)限時(shí)速斷，時(shí)間整定為 。 167。 QF、 2QF 的定時(shí)過(guò)流整定 該級(jí)保護(hù)的動(dòng)作電流只需躲過(guò)全礦正常最大負(fù)荷電流整定即可。 動(dòng)作電流： Iop1=careolco IKKK = A 其中： kco—— 可靠系數(shù)，取 ~ kre—— 繼電器返回系數(shù)，取 kol—— 自啟動(dòng)系數(shù)，取 繼電器動(dòng)作電流： =1opTAwcIKK= A 其中： KTA—— 電流互感器變比 300/5=60, kwc—— 保護(hù)裝置接線系數(shù)，取 1 選用 DL－ 11／ 10 型電流繼電器， =~10A 動(dòng)作時(shí)限： t1=t－△ t=3－ = 選用 DS－ 112 型時(shí)間繼電器， tdz=~3s 靈敏度校驗(yàn)： 1)2( min11 opks IIk ?=＞ 符合要求。 二。 即 39。 m a x239。 靈敏度校驗(yàn) 靈敏度校驗(yàn)按被保護(hù)線路末端 35kV 處最小 )2(min1kI 校驗(yàn)： ???39。 m in39。 三． QF、 2QF 限時(shí)速斷整定 該級(jí)限時(shí)速斷主要考慮兩個(gè)條件：一是要躲過(guò)全礦可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流 )3( max2kI ，故動(dòng) 作電流可取 39。1opI = 39。 繼電器動(dòng)作電流： ?? 39。39。 靈敏度校驗(yàn)： ?? 39。39。 四． QF、 5QF 過(guò)流保護(hù)整定 這一級(jí)過(guò)流保護(hù)的保護(hù)范圍，若能保護(hù)到所內(nèi)低壓變壓器的二次側(cè)，則可作為低壓變壓器過(guò)流保護(hù)遠(yuǎn)后備，而 13QF、 26QF 可作為變壓器內(nèi)部保護(hù)的瞬時(shí)速斷，由于 4QF、 5QF不可能留過(guò)全礦最大負(fù)荷電流，故其動(dòng)作電流可按躲過(guò)單臺(tái)變壓器最大負(fù)荷電流整定。 142)2( m 3poppks UIUIk ?后 =＜ 由于主變接線為 Y/△ 11 及保護(hù)裝置為不完全星形接線，故上式分母中加 3 ，因 ks4后 ＜ ，故主變過(guò)流保護(hù)不能做低壓變壓器遠(yuǎn)后備，因此 13QF、 26QF 瞬時(shí)速斷保護(hù)范圍應(yīng)擴(kuò)大到變壓器二次出線。 167。 二． 計(jì)算變壓器各側(cè)額定電流，并選擇互感器變比，確定基本側(cè)，電壓互感器接線方式考慮了主變壓器 Y/△ 11 接法的相位補(bǔ)償。 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 38 頁(yè) 表 51 名稱 一次側(cè) 二次側(cè) 額定電壓 Kv 35 6 變壓器額定電流 A 250 1466 互感器接線方式 △ Y 互感器計(jì)算變比 86 293 變比確定 80 300 互感器二次側(cè)額定電流 A 三．決定基本側(cè)的一次動(dòng)作電流 1．躲過(guò)變壓器空載分閘和外部短路切除后，電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流。 —— 變壓器基本側(cè)的額定電流 2．躲過(guò)外部短路時(shí)的最大不平衡電流 Iop=Kk(KfzqKtxKTA+? U+? f)Ik2max(3)=(1*1*++)*1694 =440 A 其中 Ik2max(3)為變壓器外部短路流過(guò)變壓器的最大短路電流。 五．計(jì)算非基本側(cè)平衡線圈匝數(shù) WPIIs=? WC=6*取平衡線圈 II 實(shí)際匝數(shù)為 2 匝。 八．檢驗(yàn)最小靈敏系數(shù) 按最小運(yùn)行方式下， 6kV 側(cè)兩相短路校驗(yàn) 35kV 流入繼電器的 電流。 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 40 頁(yè) 九．變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù) 按躲過(guò)變壓器最大工作電流整定 : Iopj=(Kk/Kf)/Kn=*250*(*80)= A, 取 5A。 Iopj=～ 10A 配用 DS24/C 時(shí)間繼電器，時(shí)間整定到 10s。 變壓器本身已有瓦斯、溫度等保護(hù)，本設(shè)計(jì)不需考慮。 5－ 4 6kV 出線、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的保護(hù)整定 一．母聯(lián)開(kāi)關(guān)保護(hù)整定 根據(jù)以上分析，該級(jí)設(shè)限時(shí)速斷保護(hù)，主要為非正常情況下，故障主變的低壓側(cè)母線的短路保護(hù)。 8?opI =lkkI )2( min2 =, 繼電器動(dòng)作電流： iopjxopj nIkI 39。 839。 8 ?? =1*5630/300= A 選用 DL11/50 型電流繼電器，動(dòng)作時(shí)限取 。 二． 6kV 各出線開(kāi)關(guān)的保護(hù)整定 1．電容器回路保護(hù)整定 因電容器柜僅采用了熔斷器保護(hù)，故電源柜中再設(shè)瞬時(shí)速斷保護(hù)。 靈敏度校驗(yàn) 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 41 頁(yè) kl= ??? njopkl kIIk )2( min 8150/(40*3)= 合格。 ??lkop kII )2( min39。 1313 967*1/40=24(KA) 選用 DL11/50 型電流繼電器。 2). 13QF、 26QF 定時(shí)過(guò)流整定 整定方法同 1QF、 2QF，既要躲過(guò)變壓器最大負(fù)荷電流。 靈敏度校驗(yàn)： ???13)2( min13 OPKl IIk 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 42 頁(yè) 符合要求。 其他 6kV 出線保護(hù)整定方法與以上類似，不再重復(fù)計(jì)算。 注：由于整定過(guò)程中，瞬時(shí)速斷按上述方法則所的動(dòng)作電流太大將無(wú)合適繼電器 ，故按起動(dòng)電流整定，讓繼電器動(dòng)作值躲過(guò)尖峰電流，其中，尖峰電流為一組內(nèi)其它電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺(tái)起動(dòng)情況。 繼電器按動(dòng)作電流為 靈敏系數(shù)為： KL=Idmin(2)/IopKn= 合格 動(dòng)作時(shí)限取 . 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 43 頁(yè) 第六章 主控室各屏的選擇 167。 本設(shè)計(jì)僅選出各屏型號(hào)、規(guī)格，說(shuō)明其名稱、功能、數(shù)量。線路保護(hù)屏選擇 35kV 線路保護(hù)屏選用 PK1 定型屏一面，本屏適用 35kV 雙側(cè)電源線路作為線路的相間保護(hù)，并設(shè)有重合閘裝置，相間保護(hù)采用兩相式電流速斷和兩相三電流繼電器帶時(shí)限電流保護(hù)組成，電流速斷裝置經(jīng)出口中間繼電器跳開(kāi)斷路器帶時(shí)限保護(hù)經(jīng)時(shí)間繼電器終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)跳開(kāi)斷路器。 該屏上設(shè)有差動(dòng)、瓦斯、過(guò)流、過(guò)負(fù)荷、溫度、等保護(hù)，對(duì)屏有以下要求： 1． 變保護(hù)信號(hào)取自主變?cè)边厰嗦菲魈坠苤泻透邏洪_(kāi)關(guān)柜中電流互感器。 3． 過(guò)流、過(guò)負(fù)荷動(dòng)作后，只跳開(kāi)原、副邊斷路器。變壓器控制屏選用 PK－ 1 型屏。 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 44 頁(yè) 五．直流屏選擇 直流屏提供變電所開(kāi)關(guān)控制、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、信號(hào)裝置等所需要的直流操作電源，應(yīng)保證在上級(jí)電源正常和故障情況下，均能可靠的供電。 六．交流屏選擇 選用一面 PK－ 1 型交流屏。 167。 71 保護(hù)接地網(wǎng)的設(shè)置 變電所采用統(tǒng)一接地網(wǎng)，主要為了滿足接觸電壓及跨步電壓的要求，同時(shí)也是為了便于將設(shè)備及構(gòu)架連接在接地體上。 接地網(wǎng)埋在凍土層以下，凍土層厚度為 米，故此可埋在 米處。 一．確定接地電阻 1． 6kV 接地電阻 350 )35( jejd LLUI ?? 其中： Le—— 電纜長(zhǎng)度，電纜長(zhǎng)度計(jì)算為： Le=+++++++++25 =(km) 取 30m 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 46 頁(yè) Lj—— 6kV 架空線長(zhǎng)度 Lj=(++) = 取 9m 則： ?jdI 350 )930*35(*6 ? =20 故不用裝補(bǔ)償電抗器 Rjd =120/=(? ) 35kV、 6kV 均為中性點(diǎn)不接地小電流系統(tǒng)，規(guī)定接地電阻小于等于 4Ω。 2). 接地電壓校驗(yàn) 接觸電壓允許值： 年產(chǎn) 180 萬(wàn)噸的大型礦井變電站設(shè)計(jì) 第 47 頁(yè) EjY=50+? =50+*60=53(V) 長(zhǎng)孔網(wǎng)內(nèi)敷設(shè)水平接地體均壓帶，接觸電壓出現(xiàn)在邊角內(nèi)部一帶的手腳可能出現(xiàn)接觸的兩點(diǎn)之間產(chǎn)生最大的電位差 Ejmax Ejmax=kjIjdRjd 其中： kjmax=kjIjdRjd 其中： kj=knkdks kj為接觸系數(shù) kn—— 均壓帶的影響系數(shù) kn=+= kd—— 接地網(wǎng)直徑影響系數(shù) ks—— 接地網(wǎng)面積影響系數(shù) ks=*40/ 1431 = 則： kj=knkdks=**= Ejmax=kjIjdRjd=**=453V