煤礦高壓電網(wǎng)單相接地電容電流計(jì)算方法

精品文檔 1歡迎下載 山西省晉煤寺河礦二號井山西省晉煤寺河礦二號井 高壓電網(wǎng)單相接地電容電流計(jì)算高壓電網(wǎng)單相接地電容電流計(jì)算 近年來 隨著礦井井型的增大 井下用電設(shè)備的增多 煤礦機(jī) 械化程度的提高 供電線路逐漸增加 煤礦高壓電網(wǎng)的單相接地電 容電流也在增大 給供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來一系列安全性和可靠 性問題 隨著接地電容電流的增大 降低了電纜的絕緣程度 易形 成絕緣擊穿從而發(fā)生兩相或三相短路故障 當(dāng)電網(wǎng)的接地電容電流 增大到一定值后 接地故障點(diǎn)電弧便難以自熄 容易引起間隙電弧 過電壓 為減少煤礦安全事故發(fā)生的可能 必須對煤礦高壓電網(wǎng)的 單相接地電容電流進(jìn)行準(zhǔn)確的治理和補(bǔ)償 因此準(zhǔn)確計(jì)算煤礦供電 系統(tǒng)對地電容電流具有重要的現(xiàn)實(shí)意義 單相接地故障是影響煤礦高壓電網(wǎng)安全供電的主要因素之一 當(dāng)單相接地電容電流超過一定值時(shí) 必須對煤礦高壓電網(wǎng)的單相接 地電容電流進(jìn)行準(zhǔn)確的治理和補(bǔ)償 本文在分析煤礦高壓電網(wǎng)電容 電流理論準(zhǔn)確計(jì)算基礎(chǔ)上 應(yīng)用了綜合考慮電纜系數(shù) 天氣系數(shù)及 高壓電器設(shè)備增值系數(shù)的改進(jìn)的單相接地電容電流計(jì)算方法 最后 通過實(shí)例計(jì)算驗(yàn)證了該改進(jìn)計(jì)算方法的正確性 1 1 電網(wǎng)單相接地電容電流的理論計(jì)算 電網(wǎng)單相接地電容電流的理論計(jì)算 煤礦10kV高壓電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)可以由圖1模擬表 精品文檔 2歡迎下載 圖1 10kV中性點(diǎn)不接地模擬電網(wǎng) 圖中 為電網(wǎng)各相相電勢 為各線路每相對地分 A E B E C E 14 CC 布電容 為電力系統(tǒng)中其它線路與設(shè)備的一相對地總電容 0 C 為電力系統(tǒng)單相接地電容電流 當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生A相 01234d Iiiiii 單相接地故障時(shí) 故障點(diǎn)的接地電容電流由式計(jì)算 其中3 dA ICU 為配電網(wǎng)一相對地總電容值 為電網(wǎng)的相電壓 01234 CCCCCC 大小為 從而可見 在配電網(wǎng)中 供電電纜長 電纜越粗 6000 3 則電網(wǎng)的對地電容就越大 接地電流也越大 煤礦配電網(wǎng)中性點(diǎn)不 接地系統(tǒng)單相接地故障時(shí) 有如下的故障特征 流過所有非故障線 路零序電流的方向相同 故障線路零序電流方向與非故障線路相反 且故障線路電流突變的幅值大于所有非故障相的幅值 其值為所有 非故障相的幅值之和 精品文檔 3歡迎下載 2 2 10kV10kV供電系統(tǒng)單相接地電容電流的實(shí)用精確計(jì)算供電系統(tǒng)單相接地電容電流的實(shí)用精確計(jì)算 通常情況下 煤礦高壓電網(wǎng)中計(jì)算電纜和架空線路的電容電流 再加上電氣設(shè)備的對地電容電流 作為電力系統(tǒng)總的單相接地電容 電流 本文提出了一種綜合考慮電纜參數(shù) 天氣系數(shù)及高壓電器增 值系數(shù)的煤礦10kV高壓電網(wǎng)對地電容電流的精確理論計(jì)算方法 該 計(jì)算方法克服了原有公式選擇電纜參數(shù)單一的缺點(diǎn) 根據(jù)不同電纜 參數(shù) 天氣因素及高壓電器增值系數(shù)選用不同計(jì)算參數(shù) 有效提高 了計(jì)算結(jié)果的精度 2 1 電纜對地電容電流 在煤礦10kV高壓電網(wǎng)中 發(fā)生單相接地故障時(shí) 電纜的電容電流計(jì) 算如下 1 cd IK UL 式中 L為電纜的長度 km S為電纜芯線橫 95 22006 i KhSS 截面積 mm2 U為電纜線路的額定電壓 kV 為電纜截面系數(shù) 見 i h 表1 如 150 3 3h 精品文檔 4歡迎下載 2 2 架空線路對地電容電流 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)架空線路對地電容電流遠(yuǎn)小于電纜線路 煤礦10kV高壓電 網(wǎng)的架空線路均無架空地線 系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí) 架空線路 電容電流可由下式計(jì)算 2 3 1 1 4 210 Ld IUL 式中L為線路長度 km U為架空線路額定線電壓 kV 2 3電氣設(shè)備對地電容電流 由經(jīng)驗(yàn)知10kV電氣設(shè)備的單相接地電容電流約為架空線及電纜對地 電容電流總和的0 18倍 從而可精確計(jì)算在分列運(yùn)行狀態(tài)下 以各 段10kV母線為電源的相對獨(dú)立的煤礦高壓電網(wǎng)單相接地電容電流 計(jì)算如下 3 612 dLdcd IK KII 式中 為相對獨(dú)立的高壓電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的電容電流 6d I 為天氣系數(shù) 陰雨天時(shí) 1 05 天氣晴朗干燥時(shí) 1 為電 1 K 1 K 1 K 2 K 力系統(tǒng)中所接高壓電氣設(shè)備的增值系數(shù) 在10kV高壓電網(wǎng)中 1 18 為該高壓電網(wǎng)中所有帶電運(yùn)行的架空線路單相接地 2 K Ld I 電容電流之和 為該高壓電網(wǎng)中所有帶電運(yùn)行的電纜路單相接 cd I 地電容電流之和 3 3 計(jì)算與結(jié)果驗(yàn)證 計(jì)算與結(jié)果驗(yàn)證 地面地面 35KV35KV 變電所變電所 10KV10KV 母線母線 I I 段段 地面架空線路較短可以忽略 井下電纜長度統(tǒng)計(jì) 精品文檔 5歡迎下載 入井電纜 185mm 0 52km 95mm 3 4km 中央變電所 185mm 4 8km 35mm 0 8km 西區(qū)變電所 35mm 0 58km XV 煤變電所 35mm 1 1km XV 局扇變電所 35mm 0 6km 母線 I 段各類線路總長及單項(xiàng)接地電容電流 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜每公里電纜的容性電流經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜每公里電纜的容性電流經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 電纜芯線截面電纜芯線截面 mm2mm2額定額定 電壓電壓 1010 161625253535505070709595120120150150185185240240300300 6kV6kV0 580 58 0 650 65 0 720 72 0 790 79 0 890 89 0 960 96 1 031 03 1 131 13 1 231 23 1 371 37 10kV10kV 1 081 08 1 191 19 1 311 31 1 491 49 1 611 61 1 731 73 1 911 91 2 092 09 2 332 33 185mm 電纜總長度 5 32km 5 32km 1 91 10 16A cd I 95mm 電纜總長度 3 4km 3 4km 1 49 5 066A cd I 35mm 電纜總長度 3 08km 3 08km 1 08 3 32A cd I 總 10 16 5 066 3 32 18 546A cd I 地面地面 35KV35KV 變電所變電所 10KV10KV 母線母線 IIII 段段 地面架空線路較短可以忽略 井下電纜長度統(tǒng)計(jì) 入井電纜 185mm 0 5km 95mm 3 4km 中央變電所 185mm 4 8km 35mm 0 8km 西區(qū)變電所 35mm 0 25km XV 煤變電所 35mm 0 6km XV 局扇變電所 35mm 0 6km 母線 II 段各類線路總長及單項(xiàng)接地電容電流 精品文檔 6歡迎下載 交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜每公里電纜的容性電流經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜每公里電纜的容性電流經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù) 電纜芯線截面電纜芯線截面 mm2mm2額定額定 電壓電壓 1010 161625253535505070709595120120150150185185240240300300 6kV6kV0 580 58 0 650 65 0 720 72 0 790 79 0 890 89 0 960 96 1 031 03 1 131 13 1 231 23 1 371 37 10kV10kV 1 081 08 1 191 19 1 311 31 1 491 49 1 611 61 1 731 73 1 911 91 2 092 09 2 332 33 185mm 電纜總長度 5 3km 5 3km 1 91 10 12A cd I 95mm 電纜總長度 3 4km 3 4km 1 49 5 066A cd I 35mm 電纜總長度 2 25km 2 25km 1 08 2 43A cd I 總 10 12 5 066 2 43 17 616A cd I 當(dāng)合上母聯(lián)時(shí)母線 I 段 母線 II 單項(xiàng)接地電容電流 18 546A 17 616A 36 162A 4 4 計(jì)算結(jié)果分析 計(jì)算結(jié)果分析 這里計(jì)算的兩段母線單相接地電容電流結(jié)果是配電網(wǎng)中理論上的最 大值 實(shí)際生產(chǎn)中如果有些線路并未使用或變電所的某段母線處于 備用狀態(tài) 則系統(tǒng)的電容電流會(huì)有所減少 這種情況在實(shí)際測定時(shí) 常遇 到 因此當(dāng)該段母線上所有線路都帶電運(yùn)行時(shí) 計(jì)算的理論值與實(shí) 測值才具有對比性 另外 如果35kV變電所