【正文】 2 主斜井配電 10 15 10 1874 1115 3 風(fēng)機(jī)配電 10 8 4 6020 3010 4 車間配電 83 78 1232 1281 5 生活配電 49 46 230 181 79 6 辦公配電 4 4 13 13 7 瓦斯抽放泵站 10 5 3 1640 1020 8 地面照明 100 100 1 100 48 12 全礦井上下合計(jì) 取同時(shí)系數(shù) K= KWPPKP Tcasca )()(6 ?????????? k v a 6 1 0) 6 1 8 4 4()(6 ?????????? Tcasca KQ （ 27） 1 9 0 6 1 1 5 4 222 62 66 ????? ??? cacaca QPS 無補(bǔ)償時(shí)功率因數(shù)為： o s 666 ??? ??cacaSP? 無功補(bǔ)償計(jì)算及電容器柜選擇 (1)無功補(bǔ)償計(jì)算 當(dāng)采用提高用電設(shè)備自然功率因數(shù)的方法后，功率因數(shù)仍不能達(dá)到供用電規(guī)則所要求的數(shù)值時(shí)，就需要 增設(shè)人工補(bǔ)償裝置。 用電力電容器來提高功率因數(shù)時(shí)，其電力電容器的補(bǔ)償容量 CQ 用下式計(jì)算： )ta n( ta n 21 ??? ???? caC PQ （ 28） 式中 ? —— 平均負(fù)荷系數(shù)， 1tan? —— 補(bǔ)償前功率因數(shù)角的正切值； 2tan? —— 補(bǔ)償 后要達(dá)到的功率因數(shù)角的正切值； 本設(shè)計(jì)要求功率因數(shù)達(dá)到 及以上。6 ?? ， ? 取 ，則所需補(bǔ)償容量由公式計(jì)算得： )ta n( ta n 39。因 礦井地面變電所 10kV 母線為單母分段接線，故所選電容器柜應(yīng)分別安裝在兩段母線上，即電容器柜數(shù)應(yīng)取偶數(shù)。66 ??? ???? caC PQ （ 210） 代入數(shù)據(jù)得 o s 39。 ?? ??cacaSP? 大于 滿足要求。 變電所的容量是 由 其裝設(shè)的主變壓器容量所決定的。但變壓器臺(tái)數(shù)增加，開關(guān)電器等設(shè)備以及變電所的建設(shè)投資都要增大。 當(dāng)企業(yè)絕大多數(shù)負(fù)荷屬三級(jí)負(fù)荷，其少量負(fù)荷或由鄰近企業(yè)取得備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)變壓器。兩臺(tái)互為備用，并且當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障 時(shí)，另一臺(tái)能承擔(dān)全部一、二及負(fù)荷。例如分期建設(shè)大型企業(yè)，其變電站個(gè)數(shù)及變壓器臺(tái)數(shù)均可分期投建，從而臺(tái)數(shù)可能加多。其計(jì)算計(jì)算過程如下： 用電負(fù)荷分析 一級(jí)負(fù)荷：包括副提升機(jī)、主扇風(fēng)機(jī)、井下主排水泵各項(xiàng)，占全礦總負(fù)荷的%。 根據(jù)礦井主變壓器的選擇條件，一般選兩臺(tái)，當(dāng)一臺(tái)故障停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)必須保證一、二級(jí)負(fù)荷的用電。 變壓器損耗計(jì)算 根據(jù)公式 23 計(jì)算主變壓器各項(xiàng)損耗 空載無功損耗 ： K V A RSIQ NT 7 4 4 81 0 0%00 ??? （ 31） 則 有功損耗 ： ?????? NTT PPP ? kW； （ 32） 無功損耗： 4 1 120 ?????? NTT Q ? kvar； （ 33） 總的有功計(jì)算符合 2 1 1 5 4 ???P 總的無功計(jì)算符合 ???Q （ 34） 數(shù)據(jù)代入 cosΦ =P/S 得到功率因數(shù) cos= 大于 所以所選擇的主變壓器符合設(shè)計(jì)要求 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析方法 （ 1）無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量的概念 電力系統(tǒng)的有功損耗，不僅僅與設(shè)備的有功功率損耗有關(guān)，而且還與設(shè)備的無功功率損耗有關(guān)，這是由于設(shè)備消耗的無功功率，也是由于電力系統(tǒng)供給得到的。 為了計(jì)算電氣設(shè)備的無功功率損耗在電力系統(tǒng)中引起的有功功率損耗，引入一個(gè)換算系數(shù) K，稱為無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量。 無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量 Kec的值與輸電距離、電壓變換次數(shù)等因素有關(guān)。因此，應(yīng)將變壓器的無功功率損耗換算成等效的有功功率損耗。當(dāng)變壓器運(yùn)行時(shí)的功率損耗最小時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用最低，此時(shí)變壓器的運(yùn)行方式即為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。 A； 兩臺(tái)同容量變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，其總運(yùn)行功率損耗應(yīng)為此時(shí)單臺(tái)變壓器運(yùn)行損耗的 2 倍。 = 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行：根據(jù)負(fù)荷的變化情況，調(diào)整變壓器的運(yùn)行方式，使其在功率損耗最小的條件下運(yùn)行，稱為變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。令 0/)/( 1 ?? dSSPd ,可求得單臺(tái)變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷 Sec為： TNecTNecTNec QKP QKPSS..00. ??? ???? （ 38） 單臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率β ec為： TNecTNecec QKP QKP..00 ??? ????? （ 39） 式中 Sec—— 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界容量， KVA。 變壓器功率損耗Δ P1與變壓器負(fù)荷 S 的關(guān)系曲線： 18 Δ P Δ PⅠ Δ PⅡ A O Scr S 圖 32 變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷 圖中，Δ PⅠ 為一臺(tái)變壓器運(yùn)行的損耗；Δ PⅡ 為兩臺(tái)變壓器并聯(lián) 運(yùn)行時(shí)的損耗。 由圖 32可以看出：當(dāng) SScr時(shí)，因Δ PⅠ Δ PⅡ ，一臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)；當(dāng) SScr時(shí)，因Δ PⅠ Δ PⅡ ,兩臺(tái)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。 由于該煤礦供電系統(tǒng)中 35kV側(cè)全礦計(jì)算負(fù)荷為 Sca=,且大于兩臺(tái)變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界容量 Scr=13016KVA，故宜選用 1 臺(tái)變壓器運(yùn)行 一臺(tái)備用 的方案，這樣變壓器自身和電力系統(tǒng)的有功功率損耗最小，從而獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益的運(yùn)行方式。應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，充分保證人身和設(shè)備的安全。 （ 2）操作方便，運(yùn)行靈活。 （ 3）經(jīng)濟(jì)合理。 （ 4）便于發(fā)展。 原則如下： 保證供電可靠，力求減少使用開關(guān)、起動(dòng)器、使用電纜的數(shù)量應(yīng)最少。地面變電所動(dòng)力變壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器負(fù)荷，通常一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)一個(gè)工作面用電設(shè)備。 采煤機(jī)宜采用單獨(dú)電纜供 電，工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電上山及順槽輸送機(jī)宜采用干線式供電。工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)用的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)進(jìn)線，以減少起動(dòng)器間連接電纜的截面。低沼氣礦井、掘進(jìn)工作面與回采工作面的電氣設(shè)備應(yīng)分開供電，局部扇風(fēng)機(jī)實(shí)行風(fēng)電沼氣閉鎖，沼氣噴出區(qū)域、高壓沼氣礦井、煤與沼氣突出礦井中，所有掘進(jìn)工作面的局扇機(jī)械裝設(shè)三專（專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路）二閉鎖設(shè)施即風(fēng)、電、沼氣閉鎖。橋式接線分為外橋、內(nèi)橋全橋三種。 一級(jí)負(fù)荷由于涉及到人身安全和重要經(jīng)濟(jì)部門，所以對于一級(jí)負(fù)荷的供電必須采用雙回路，此處先從 10kv 線路的倆段母線分別向負(fù)荷供電，來保障一級(jí)負(fù)荷不會(huì)斷電。 這種主接線的運(yùn)行靈活性好，供電可靠性較高，適用一，二級(jí)負(fù)荷的工廠。 這種內(nèi)橋接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多，變壓器 不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。母線分段后，對于重要用戶可由分 別接于倆段母線上的倆條出線同時(shí)供電，當(dāng)任一祖母線發(fā)生故障或者檢修時(shí)，重要用戶仍可以通過正常段母線繼續(xù)供電，而倆段母線同時(shí)出現(xiàn)故障檢修的概率很小，大大提高了對重要用戶的供電可靠性。短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)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(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，以解決些列技術(shù)問題。 （ 2）設(shè)置和整定繼電保護(hù)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(yùn)行方式等。I ,即三相短路電流周期分量第一周期 的有效值。 三相短路容量 39。39。 三相短路電流計(jì)算的步驟 根據(jù)供電系統(tǒng)繪制等值網(wǎng)絡(luò) （ 1）選取基準(zhǔn)容量 Sj 和基準(zhǔn)電壓 Uj，并根據(jù)公式?jīng)Q定基準(zhǔn)電流值 Ij。 （ 3）按等值網(wǎng)絡(luò)各元件的聯(lián)接情況，求出由電源到短路點(diǎn)的總阻抗 *?X 。*39。*39。I 和短路容量 39。39。39。39。39。倆個(gè)標(biāo)幺值相加或相乘，仍得到統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。 短路各元件阻抗參數(shù)計(jì)算 (1)FA變電站變壓器 : % 1* 1 ????? NT jkT SSUX (2)FB 變電站變壓器； 4010010012100 % 1* 2 ????? NT jkT SSUX 25 （ 3） SF712500/35 型變壓器 : % 1* 3 ????? NT jkT SSUX （ 4） FA 變電站 線路 22201* 1 ?????jjL USLxX （ 5） FB 變電站變壓器 線路 22 201* 2 ????? jjL USLxX （ 6）主提升機(jī)、副提升機(jī) (電纜 ): 22201* 3 ?????jjL USLxX （ 7）風(fēng)機(jī)配電線路（架空線）： 22202* 4 ?????jjL USLxX （ 8）車間配電（電纜）： 22201* 5 ?????jjL USLxX （ 7）生活配電（架空線）： 22202* 6 ?????jjL USLxX （ 8）辦公配電線路（電纜）： 22201* 7 ????? 。如圖所示 當(dāng) K1 點(diǎn)發(fā)生短路 * 2* 2* 1k ????? LT XXX ** ???? XIS KAUsI d ???? . 1*31k ???? dIII ）（ 4 1 71 0 *1 ???? SSS K KAI K )3( 11sh ???? 27 KAII 3 1k1sh ???? 當(dāng) k2 點(diǎn)發(fā)生短路 * 2* 2* 2k ??????? ? TLT XXXX** ???? XIS KAUsI d ???? *32k ????? dIII ）（ 1 7 81 0 *2 ???? SSS K KAI K )3( 22sh ???? KAII 3 2k2sh ???? 同理可得其余各短路點(diǎn)的 KAI /3k）（ ， KAI /sh ， KA/ish ， AMVSK ?/ 表 51 最 大 運(yùn)行方式短路電流統(tǒng)計(jì)表 序號(hào) 短路點(diǎn)名稱 KAI /3k）（ KAI /sh KA/ish AMVSK ?/ 1 K1 417 2 K2 178 3 K3 132 4 K4 132 5 K5 132 6 K6 100 7 K7 163 8 K8 159 9 K9 162 10 K10 158 28 最小運(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 FB 變電站的電源使電源處阻抗最大，35kv 變電站倆臺(tái)變壓器只有一臺(tái)工作時(shí)阻抗最大， 10kv 母線各負(fù)荷均采用單回路工作時(shí)阻抗最大，所以確定最小運(yùn)行方式。橡套電纜允許溫升是 65176。電纜芯線的時(shí)間溫升決定它所流過的負(fù)荷電流，因此，為保證電纜的正常運(yùn)行，必須保證實(shí)際流過電纜的最大長時(shí)工作電流不得超過它所允許的負(fù)荷電流。為保證電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，其端電壓不得低于額定電壓的 95%，否則電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備將因電壓過低而燒毀。 （ 3） 距離電源最遠(yuǎn)，容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，因起動(dòng)電流過大而造成電壓損失也最大。即進(jìn)行起動(dòng)條件校驗(yàn)。采區(qū)常移動(dòng)的橡套電纜支線的截面選擇一般按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面選取時(shí)即可，不必進(jìn)行其他項(xiàng)目的校驗(yàn)。 （ 5） 對于低壓電纜，由于低壓網(wǎng)路短路電流較 小，按上述方法選擇的電纜截面的熱穩(wěn)定性均能滿足其要求，因此可不必再進(jìn)行短路時(shí)的熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 （ 8） 當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭各增加 3m。 （ 10） 掘進(jìn)配電點(diǎn)的電源電纜長度，一般按設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)再加 100m 配備。 2. 電纜型號(hào)的確定 30 礦用電纜型號(hào)應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，電鉆基本用 UZ 型，上山絞車的電纜我省煤礦大部分用 U 型，耙?guī)r機(jī)用 U型，固定支線電纜和移動(dòng)支線大部分采用