精編煤礦kv變電所設(shè)計(jì)

1、（精編）煤礦kv變電所設(shè)計(jì)緒論XXXX 礦是 XXX 礦業(yè)集團(tuán)下屬一個(gè)子礦，位于 XXXXXX 。其設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、入洗 能力均達(dá) 90 萬(wàn)噸/ 年。礦井位于煤田東部，井田面積 22.3 平方公里，現(xiàn)在部分設(shè)備正 處于更新中，其屬于厚礫石層覆蓋區(qū)，比較突出的采煤技術(shù)是單體支柱放頂煤開(kāi)采，井 深約在 400 米左右，由于其地下水豐富，該礦總共配有 12 臺(tái)大型潛水泵，由于大型潛 水泵的使用，其年耗電量大大增加。按其采煤量計(jì)算耗電總耗電時(shí)間是 4000h/ 年。XXXX 礦供電系統(tǒng)由三條 35kv 進(jìn)線供電。其礦內(nèi)變配電所占地約 2200 平方米， 三條進(jìn)線分別到所內(nèi)室外三個(gè) 35/6kv 主變壓器

2、，平常起用一臺(tái)主變，地下水豐富的夏 季一般開(kāi)兩臺(tái)主變，室外部四腳分別設(shè)置四個(gè) 15 米高的避雷器。采用單母分段的主接 線形式，主母線分為三段，每段母線間以斷路器隔開(kāi)使用高壓六氟化硫斷路器，穩(wěn)定 性及滅弧能力較高。2 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇2.1 負(fù)荷分級(jí)與負(fù)荷曲線2.1.1 供電負(fù)荷分級(jí)及其對(duì)供電的要求根據(jù)用電設(shè)備在工藝生產(chǎn)中的作用，以及供電中斷對(duì)人身和設(shè)備安全的影響，電力 負(fù)荷通?？煞譃槿齻€(gè)等級(jí)：一級(jí)負(fù)荷： 為中斷供電將造成人身傷亡， 或重大設(shè)備損壞難以修復(fù)帶來(lái)極大的政治 經(jīng)濟(jì)損失者。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。井花溝礦屬于國(guó)有能源部門，其中斷 供電將有可能造成人員傷亡及重大經(jīng)濟(jì)損失，屬于

3、一級(jí)負(fù)荷。 二級(jí)負(fù)荷：為中斷供電將造成設(shè)備局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂且需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)或大 量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)造成較大經(jīng)濟(jì)損失者。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，但 當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)）允許由一回架空線路供電。三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的一般電力負(fù)荷，三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無(wú)特殊要求，允許長(zhǎng)時(shí)間停電，可用單回線路供電井花溝礦屬于比較重要的工業(yè)部門，其供配電采用三條進(jìn)線，下設(shè)三個(gè)35kv的電力變壓器，平常用一臺(tái)主變，當(dāng)?shù)叵滤S富的春夏季一般采用兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。2.1.2負(fù)荷曲線年最大負(fù)荷：就是指一年中典型日負(fù)荷曲線（全年至少出現(xiàn) 3次的最大工作班負(fù) 荷曲線）中的最大負(fù)荷，即30mi

4、n內(nèi)消耗電能最大時(shí)的平均負(fù)荷。并分別用符號(hào)、表 示年有功、無(wú)功和視在最大負(fù)荷。年最大負(fù)荷小時(shí)是這樣一個(gè)假想時(shí)間，電力負(fù)荷按照年最大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行時(shí)間所消 耗的電能恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗電能。如圖2-2所示，年最大負(fù)荷延伸到的橫線與兩坐標(biāo)軸所包圍的矩形面積，恰好等于年負(fù)荷曲線與兩坐標(biāo)軸所包圍的面積，既 全年實(shí)際消耗的電能。因此年最大負(fù)荷利用小時(shí)：，h（ 2-1）式中一一全年消耗的有功電能，kw.h。而一般計(jì)算礦用最大負(fù)荷利用小時(shí)可以用公式近似計(jì)算：礦用負(fù)計(jì)2-1毎每日屈土負(fù)荷白（2-2）2.2井 電 荷 算2.2.1 設(shè)備容量確定將不同工作制的銘牌功率換算為統(tǒng)一的功率。電動(dòng)機(jī)1）長(zhǎng)期工作制

5、（連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間在 2 小時(shí)以上者）的電動(dòng)機(jī)，按電動(dòng)機(jī)的額定容 量。2）短時(shí)工作制（連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間在 10 分鐘至 2 小時(shí)范圍內(nèi)）的電動(dòng)機(jī)按電動(dòng)機(jī)的 額定容量確定。如此類電動(dòng)機(jī)正常不使用（事故或檢修時(shí)用）支線上的負(fù)荷按額定 容量確定；干線上的負(fù)荷可不考慮。3）反復(fù)短時(shí)工作制（運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為反復(fù)周期地工作，每周期內(nèi)的接電時(shí)間不超過(guò) 10 分鐘者）的電動(dòng)機(jī)，按電動(dòng)機(jī)暫載率為 25% 時(shí)的額定容量確定，當(dāng)電動(dòng)機(jī)銘牌上的 額定容量不是 25% 的暫載率時(shí)，應(yīng)按下式換算：（2-3）式中換算的額定容量，千瓦；與某一暫載率相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)銘牌功率，千瓦；與相對(duì)應(yīng)的暫載率；換算的暫載率，既 25% 。2.2.2 需用系數(shù)

6、的含義以一組用電設(shè)備來(lái)分析需用系數(shù)值的含義。 設(shè)該組用電設(shè)備有 n 臺(tái)電動(dòng)機(jī)， 其額定總?cè)萘繛椋?kw ）。則當(dāng)此用電設(shè)備組滿載運(yùn)行時(shí)需從電網(wǎng)接用容量；KW （2-4 ）式中用電設(shè)備從電網(wǎng)吸收容量， KW ；n 臺(tái)電動(dòng)機(jī)的加權(quán)平均效率，2-5)然而 n 臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)運(yùn)行的可能性很小。我們可以定義同時(shí)運(yùn)行系數(shù) 本次設(shè)計(jì)所需用席數(shù)按照參考質(zhì)料均已記入表中2.2.3 需用系數(shù)法計(jì)算電力負(fù)荷在確定了容量后可以按需用系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷1）用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同、需用系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一組用電設(shè)備。 在一個(gè)車間中，可以根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組，再分別計(jì)算各用電設(shè)備

7、組的 計(jì)算負(fù)荷。其計(jì)算公式為：KWKVAKVAA（26）式中 、該用電設(shè)備組的有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算負(fù)荷；該用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量， KW 額定電壓， Vtan 功率因數(shù)角的正切值 該用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷電流， A需用系數(shù)2）多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷在配電干線上或礦井變電所低壓母線上， 常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作， 但是各個(gè) 用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)， 因此在求配電干線或礦井變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。具體計(jì)算公式如下：i=1 , 2 , 3 :m(2-7)式中、為配電干線或變電站低壓母線有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算負(fù)荷；同時(shí)系數(shù)m 為配電干線或變電站低壓母線上

8、所接用電設(shè)備總數(shù) ;該干線或低壓母線上的額定電壓， V 該干線變電站低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷電流， A需用系數(shù)、分別對(duì)應(yīng)于某一用電設(shè)備組的需用系數(shù)、功率因數(shù)角的正切值、總設(shè)備 容量。根據(jù)要求及需用系數(shù)負(fù)荷計(jì)算公式，分別計(jì)算礦用負(fù)荷1 )主井提升機(jī) (公式 )=1400kw=0.87cos=0.84tan =tan(artcos )=0.64=0.87 Xl400=1218kwQi0= tan =1218 X0.64=779.52kvaS10=P10cos=1176/0.84=1450kval10=S 10/U N=1450kva/1.732X6000=139.5a2)副井提升機(jī)=1000kw=0.

9、85cos=0.82tan 二tan(artcos )=0.6980=Pe=0.85 xi000=850kwQ20= tan =850 X0.698=593kvaS20=cos=850/0.82=1036kval20=S20/U n=1036/1.732 X6000=99a3) 扇風(fēng)機(jī) 1=800kw=0.87cos=0.82tan =tan(artcos )=0.6980= Pe=0.87 X800=696kwQ30= tan =696 X0.698=485kvaS30=cos =696/0.82=848kva l30=S30/UN=848/1.732 X6000=81a4) 扇風(fēng)機(jī) 2=8

10、00kw=0.87cos=0.82tan =tan(artcos )=0.6980= Pe=0.87 X800=696kwQ40= tan =696 X0.698=485kvaS40=cos =696/0.82=848kva l20=S20/UN=1060/1.732 X6000=81a5) 壓風(fēng)機(jī)=300kw=0.86cos=0.82n=3=3 X300=900kwtan 二tan（artcos ）=0.6980=Pe=0.86 X900=774kwQ50= tan =774 X0.698=540kvaS50= cos =774/0.82=943kvaI50=S 50/U n =943/1.

11、732 X6000=90a6）排水泵=680kw=0.86cos=0.86n=4=4 X680=2720kwtan =tan（artcos ）=0.5933= Pe=0.86 X2720=2339kwQ50= tan =2339 X0.5933=1388kvaS60= cos =2399/0.86=2789kvaI60=S60/UN=2789/1.732 X6000=268a這樣井下 6kv 低壓母線上（不包括排水泵）低壓母線有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算 負(fù)荷、負(fù)荷電流如下：=1176 + 850 + 696 + 696 + 774=3538kw=779.52+593+485+485+540=28

12、82kva=4563kva=4563/1.732 X6000 = 439a同理可得 380v 線上各負(fù)荷的有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算負(fù)荷、負(fù)荷電流以及（表 21）380v 線上的有功、無(wú)功、視在功率計(jì)算負(fù)荷、負(fù)荷電流：=1026 + 270 + 336 + 360 + 912=2904kw=716+243+270+270+731=2230kva=3661kva這樣可求得變電所變電所總的有功功率為 11493KW ，無(wú)功功率為 8118K ?？紤]同時(shí)需用系數(shù)K,有功功率取0.8，無(wú)功功率取0.9，得：總的有功功率為9194KW , 總的無(wú)功功率為7306K。計(jì)算可得功率因數(shù)約為0.79，需用電容器

13、補(bǔ)償。2.3 功率因數(shù)的改變經(jīng)計(jì)算全礦功率因數(shù)二9194/11743=0.78350MVA ， 因此需選擇限流電抗器。3.2.4 電抗器的選擇下面我們由井下負(fù)荷計(jì)算下井總負(fù)荷電流。井下負(fù)荷為：kWkvar則下井總負(fù)荷電流：A下井電纜根數(shù) Cn 按下式確定：（取偶數(shù)）式中Pp,Qp 井下主排水泵計(jì)算有功、無(wú)功負(fù)荷， kW 、kVar;Pd ,Q d 井下低壓總的計(jì)算有功、無(wú)功負(fù)荷， kW 、 kVar;360 下井電纜 150mm 2 經(jīng) 45 度修正后的安全載流量， 若礦井負(fù)荷較少可據(jù)此原理 選用 120mm 2 ，95mm 2 等； 1規(guī)程規(guī)定所必須的備用電纜。井下計(jì)算負(fù)荷為 2016kW

14、，工作電流為 248.7A, 經(jīng)計(jì)算與方案比較， 決定選用四根YJV42 60003 X95交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜作為下井電纜。下井電纜的具體參數(shù)見(jiàn)表下井電纜為四根，如果其中一根發(fā)生故障，其余三根要負(fù)擔(dān)全礦井下負(fù)荷電流，此時(shí)， 每根電纜通過(guò)的電流為：A為限制井下短路電流，按規(guī)程規(guī)定則系統(tǒng)總阻抗為： 因下井電纜為四根，分裂運(yùn)行，每?jī)筛⒙?lián)，故應(yīng)串入的電抗為： 式中為系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式電抗前的最大阻抗。母線電壓為 6kV ，由以上計(jì)算的負(fù)荷電流，及一條電纜損壞時(shí)，其余三條供電的 條件，可選用 kV，A 的水泥電抗器四臺(tái)，每臺(tái)電抗器計(jì)算如下：由計(jì)算，我們可選用型號(hào)為 NKL - 6-200-3的水泥

15、電抗器，此電抗器百分值為二33.3 井花溝礦供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖3.3.1 主接線形式變電站的主接線是由各種電氣設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等）及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分，它與電源回路數(shù)、電壓和負(fù)荷的大 小、級(jí)別以及變壓器的臺(tái)數(shù)容量等因素有關(guān)。3.3.2 單元接線發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī)變壓器組，稱為單元接線。它具有 接線簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)設(shè)備少，操作簡(jiǎn)便，以及因不設(shè)發(fā)電機(jī)電壓級(jí)母線，使得在發(fā)電機(jī)和變 壓器低壓側(cè)短路時(shí)， 短路電流相對(duì)而言于具有母線時(shí)， 有所減小等特點(diǎn)； 這種單元接線， 避免了由于額定電流或短路電流過(guò)大，使得選擇出口斷路器時(shí)，受到制造條件或價(jià)

16、格甚 高等原因造成的困難。3.3.3 橋形接線當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，多采用橋形接線，使用斷路器數(shù)目最少；橋形接 線可分為內(nèi)橋式和外橋式；內(nèi)橋式橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)，外橋式橋連斷路器則設(shè) 置在線路側(cè)。橋連斷路器正常運(yùn)行時(shí)處于閉合狀態(tài)。當(dāng)輸電線路較長(zhǎng)，故障幾率較多， 而變壓器又不需經(jīng)常切除時(shí)，用用內(nèi)橋式接線比較合適；外橋式接線則在出線較短，且 變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠時(shí)，就更為適宜。外橋接線對(duì)變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開(kāi)關(guān)，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過(guò)渡到全 橋或單母分段接線，且投資少，占地面積小，缺點(diǎn)是倒換線路時(shí)操作不方便，變電所一 側(cè)無(wú)線路保護(hù)

17、，適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所或變壓器經(jīng)常駐需要切換以及可能 發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所。型接線見(jiàn)圖3.3所內(nèi)橋結(jié)線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)操作方便，設(shè)備投資與占地面積無(wú)較全 橋少，缺點(diǎn)是操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母分段不如外橋方便，適用于進(jìn)線距離行， 變壓器切換少的終端變電所。示3.3.4單母線分段式接線有穿越負(fù)荷的兩回電源進(jìn)線的中間變電所，其受、配電母線以及橋式接線變電所主 變二交側(cè)的配電母線，多采用單母分段，多用于具有一二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)出線較多的變電 所，不足之處是當(dāng)其中任一段母線需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，接于該母線的全部進(jìn)出線均 應(yīng)停止運(yùn)行。圖 3.4 單母線分段式接線方案比較：?jiǎn)卧?/p>

18、接線當(dāng)其中一元件發(fā)生故障時(shí)整個(gè)單元都要停電檢修， 不能滿足該礦供電的要 求。單母線分段接線一般用于進(jìn)出線回路較多的中間變電所。我們?cè)?35 千伏側(cè)選用全橋型接線，全橋型接線靈活可靠，也可擴(kuò)展成為單母線分 段接線。而 6 千伏側(cè)我們則選用單母線分段接線。綜合比較井花溝礦的35kv側(cè)采取外橋形式的主接線，而其6kv線路上采取單母分說(shuō)続一器2k9J壓器3klOkl:綜養(yǎng)汗間HHT ,井下低壓段，共分三段，每段之間用斷路器，隔離開(kāi)關(guān)連接。圖3.5井花溝礦供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖4設(shè)備選型4.135kv設(shè)備選型4.1.135kv架空線、母線的選擇變電所中各種電壓配電裝置的母線，以及電器間的連接大都采用銅、鋁或鋼的矩

19、形、圓形、 管形裸導(dǎo)線或多芯絞線 銅的導(dǎo)電性好，抵制化學(xué)侵蝕性強(qiáng)，因此在大電流裝置中或在由化學(xué)侵蝕的地區(qū)宜采用 銅導(dǎo)線。鋁導(dǎo)線比重小，比較經(jīng)濟(jì)，在屋內(nèi)外配電裝置中都廣泛采用鋁母線。 母線的截面形狀， 35KV 及以下的屋內(nèi)配電裝置中，都采用矩形截面。因?yàn)樗睦鋮s條 件好，對(duì)交流肌膚效應(yīng)的影響小。35KV 室外高壓架空線、母線一般選用鋼芯鋁絞線，導(dǎo)線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇， 按長(zhǎng)時(shí)允許電流進(jìn)行校驗(yàn)，并應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失是否合乎要求。高壓線路的電壓損失不 允許超過(guò) 5% ，此外架空線路的導(dǎo)線應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不應(yīng)由于機(jī)械強(qiáng)度不夠而發(fā) 生事故。a. 按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算：A=I/J (mm )式中A

20、導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面積，mm ；J經(jīng)濟(jì)電流密度，A/mm ;I最大工作電流，A;l=P1.05/Ucos =10000 X1.05/ X35 X0.95=182A式中U 線路額定電壓，千伏；P最大負(fù)荷，千瓦；cos 功率因數(shù)；由最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 4000 ，得 J=1.15A=182/1.15=158mm, 選 A=185mm ，其型號(hào)為鋼芯鋁絞線 LGJ185b. 按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)，查得 LGI 170的屋外載流量為515A(25 C),鋼芯鋁絞線 最高溫升不超過(guò)+70 C,假設(shè)導(dǎo)線長(zhǎng)期工作溫度為 40 C,則40 C時(shí)的載流量為：1=515 X=446A 182符合要求c. 三相架空線路損失

21、校驗(yàn)按下式計(jì)算U%=式中R線路單位長(zhǎng)度電阻，/km ；取0.163X線路單位長(zhǎng)度電抗，/km ;取0.365設(shè)線間幾何間距為 2m ,已知 P=9160 、L=6km 、tan=0.25U%=1.145 校驗(yàn)合格d. 母線按短路熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)A 已知 t=3sI=5.571kA,式中A所選導(dǎo)線截面，mm ;C材料熱穩(wěn)定系數(shù)，C=95 ;K集膚效應(yīng)系數(shù)，取1;I短路穩(wěn)定的最大有效值；A=102mm185mm 校驗(yàn)合格所以 35KV 母線和架空線，均選用 LGJ 1 85 型鋼芯鋁絞線4.1.2 電壓互感器、熔斷器的選擇本設(shè)計(jì)為終端變電所，不進(jìn)行絕緣檢測(cè)，只需測(cè)量線路電壓，可選兩臺(tái)雙圈油浸互感器，

22、其型號(hào)為JDJJ2 35，屬戶外式電壓互感器，采用 V型接法分別接在35KV兩段 母線上， 配用二個(gè) RN35 型限流熔斷器， 該產(chǎn)品僅作為電壓互感器短路保護(hù)之用， 其 最大切斷電流為17KA，最大切斷容量1000MVA。另外選用3個(gè)RW 35/200800戶外跌落式熔斷器，配合3臺(tái)變壓器電壓互感器地選擇：Ue=35kV，根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)選用JDJJ2-35型電壓互感器。其技 術(shù)參數(shù)如表4.1所示。電壓互感的校驗(yàn)按準(zhǔn)確等級(jí)與二次負(fù)荷校驗(yàn)。礦井變電所 35千伏主接線為全橋接線，各計(jì)費(fèi)及考 核有功電度表五塊。共計(jì)十塊。按 35千伏設(shè)備分段運(yùn)行，每段互感器承擔(dān)的負(fù)荷為五 塊。查電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)表 34

23、- 10得每相電度表電壓線圈消耗為1.5va電度表總 消耗功率為p = 5 XXI.5 = 12.99150 符合要求。4.1.3電流互感器的選擇電流互感器選用LCW 35型戶外支持式、多匝油浸瓷絕緣的高壓電壓互感器，單 獨(dú)裝設(shè)，利用一次線圈的串并聯(lián)，可得到不同的變比，選用額定電流變比為151000/5 準(zhǔn)確級(jí)次0.5，1S熱穩(wěn)定倍數(shù)65，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)100。4.1.435kv 避雷器選擇一般選用變電站避雷器FZ-35型，選兩組分放在35KV兩段母線上，與電壓互感器 供用一個(gè)間隔。4.1.5帶接地刀閘的隔離開(kāi)關(guān)選型表4.2GW-35GD/600 型隔離開(kāi)關(guān)項(xiàng)目實(shí)際需要值GW-35GD/600電壓

24、35kv35kv電流l=1.05S/U=182.2A600A動(dòng)穩(wěn)定i=5.571KA50KA熱穩(wěn)定I2.3 仁1.16KAI=14KA從上表計(jì)算中可知，該電器的額定值都大于實(shí)際值，選用該設(shè)備符合要求，其操作機(jī)構(gòu)配套選用 CSG 型4.1.6 隔離開(kāi)關(guān)的選擇初步擬定選用隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為 GN2-35/1000, 校驗(yàn) :(1) GN2-35/1000 的額定電壓為 35kV,而=35kV ,=滿足要求。(2) GN2-35/1000 的額定電流為 1000A符合要求。(3) =70kA,=5.571kA滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。(4) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)=25KAT=3S滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。4.1.735kv 斷路器的

25、選擇 額定電壓選擇斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)的工作電壓 ,即 額定電流選擇斷路器的額定電流應(yīng)大于或等于它的最大長(zhǎng)期工作電流,即由于高壓斷路器沒(méi)有連續(xù)過(guò)載的能力,在選擇其額定電流時(shí),應(yīng)滿足各種可能的運(yùn)行方式下電路持續(xù)工作電流的要求,即取最大長(zhǎng)期工作電流 開(kāi)斷電流選擇 在給定的電網(wǎng)電壓下,斷路器的開(kāi)斷電流不應(yīng)小于實(shí)際瞬間的短路電流周期分量,即 當(dāng)斷路器的較系統(tǒng)短路電流大很多時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，也可用次暫態(tài)電流進(jìn)行選擇，即 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)若斷路器的極限通過(guò)電流峰值，大于三相短路時(shí)通過(guò)斷路器的沖擊電流，則其動(dòng)穩(wěn) 定便滿足要求，即 熱穩(wěn)定校驗(yàn)可表示為初步擬定選用斷路器的型號(hào)為高壓六氟化硫斷路器( L

26、W-35/1600 )校驗(yàn):(1) 高壓六氟化硫斷路器(LW-35/1600 )額定電壓為35kV,=35kV,=，符合條件。(2) 高壓六氟化硫斷路器( LW-35/1600 )額定電流為 1600A, 最大長(zhǎng)期工作電流為AIN=1600A即，因此負(fù)荷技術(shù)條件。(3) 斷路器開(kāi)斷電流=16kA，二5.571kA，符合技術(shù)條件。(4 )= 63kA ,= 14.56kA滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。( 5) It=63kA,t=4 秒I2t Xt=63 2X4=15876kA 2SQt=124.147kA 2S,滿足熱穩(wěn)定校驗(yàn)。4.26kv 電氣設(shè)備的選擇4.2.1 母線的選擇6KV 母線一般選用矩形鋁母線

27、，其截面按長(zhǎng)時(shí)允許電流選，按動(dòng)、熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)。(1) 按長(zhǎng)時(shí)允許電流選已知長(zhǎng)時(shí)允許電流算得l=1011A ,查得鋁母線LMY 100 X8平放在40 C,其最 大允許載流量為 1210AI=1011A ，所選型號(hào)滿足要求。(2) 按動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)單條母線三相位于同一平面布置時(shí),產(chǎn)生的最大應(yīng)力為：=1.76 () i1 0 (kg/cm )其中L跨距，cm ;a母線相間的距離,cm ；i 短路沖擊電流，KA ；w母線抗彎矩，cm ;查得電纜LMY 100 X8的抗彎矩 w=13.4cm、L=120cma=25cm 、 i=7.64KA 。代入得=1.76=4.41kg/cm700kg/cm滿足

28、要求(1) 按熱穩(wěn)定校驗(yàn)A已知 t=0.75sl=7.64KA查得 C=95K=1A=69.65mm800mm 滿足要求。6KV4.2.2 母線瓷瓶及穿墻套管35KV 室外母線瓷瓶，選用懸式絕緣子組成絕緣串，作為母線絕緣瓷瓶。室內(nèi)選用母線支持瓷瓶，在穿墻的地方選用穿墻套管a. 高壓穿墻套管按電壓、電流選用 CWLB 10/600型室外穿墻套管b. 熱穩(wěn)定校驗(yàn)l=7.64=5.91KA12KA滿足要求c. 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)查得穿墻套管受力公式 P=FF=1.76i10kg已知 L=120cm ，a=25cmi=7.64KAP=1.76=32.05kg450kg滿足要求4.3.3斷路器選擇表4.4斷路器

29、選擇項(xiàng)目實(shí)際需要值ZN2810/1600電壓U=6.3kvU=10kv電流I=1011AI=1600A斷路容量S=57MVAS=80MVA斷流量I=7.64KAI=45KA動(dòng)穩(wěn)定i=19.48KAi=75KA熱穩(wěn)定I=7.64=3.30KAI=25.8KA上述數(shù)據(jù)表明所選斷路器符合要求，選用 CD2 40G電磁操作機(jī)構(gòu)，電動(dòng)操作4.2.4隔離開(kāi)關(guān)選擇其所選型號(hào)有 GN19 10c、GN19 IOc/630、GN19 10/630、GN10 10、GN19 10C/400等，其操動(dòng)機(jī)構(gòu)配套選用手動(dòng) CS6 仃型表4.56kv隔離開(kāi)關(guān)的選擇項(xiàng)目實(shí)際需要值GN1910C/400GN1910/630電

30、壓6.3KVU=10kvU=10kv電流1011AI=400AI=600A動(dòng)穩(wěn)定i=19.48KAi=75KAi=75KA熱穩(wěn)定11.61KAI=25.8KAI=15.9KA對(duì)上述兩種最小額定值的隔離開(kāi)關(guān)校驗(yàn)符合要求，故都符合要求。4.2.5電流互感器的選擇電流互感器確定選用 LMJC 10，變比為50/5、100/5、150/5、600/5、1000/5、 6000/5等級(jí)為0.5/C型，其型號(hào)含義是母線式磁絕緣接地保護(hù)。還有LQJ 10,變比為5100/5 ，等級(jí)為0.5/3，型號(hào)含義為環(huán)氧樹(shù)脂澆注式電流互感器。LQJC 10， 變比為150400/5 ，等級(jí)為0.5/C，型號(hào)含義為環(huán)氧樹(shù)

31、脂澆注式瓷絕緣接地保護(hù)的電流 互感器。經(jīng)過(guò)動(dòng)、熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，都大于實(shí)際值，這三種型號(hào)的電流互感器能滿足要求。4.2.6下井電纜型號(hào)及截面的選擇電纜芯線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選，按長(zhǎng)時(shí)允許電流最小熱穩(wěn)定截面校驗(yàn)，下井電 纜為4根，由于受工作環(huán)境與條件的限制，必須用耐拉的電纜，本設(shè)計(jì)中選用粗鋼絲鎧 裝鉛包鋼芯電纜(1) 下井電纜選擇計(jì)算負(fù)荷電流為： A則 mm 2選 ZQD5-6-370 型號(hào)電纜。(2) 允許電壓損失校驗(yàn)允許電壓損失為： V實(shí)際電壓損失為： V因?yàn)?，符合條件。(3) 熱穩(wěn)定性校驗(yàn)mm 21.5 符合要求（3）動(dòng)作時(shí)限 s5.4.2 過(guò)流保護(hù)的整定計(jì)算（1 ）動(dòng)作電流該站的總負(fù)荷為

32、10000KVA ，則 進(jìn)線的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流為一次動(dòng)作電流 過(guò)流保護(hù)的接線方式是選用二相三繼電器接線（可以提高遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度） ， 接線系數(shù)=1,選用電磁型電流繼電器，返回系數(shù)=0.85 , CT變比為200/5 ,則二次動(dòng)作電 流：=347.3=8.68A由計(jì)算，選用 DL-19 電流繼電器，電流整定范圍為 520A（2 ）靈敏度檢驗(yàn)a. 近后備靈敏度檢驗(yàn)查表 3-1 可知， 35KV 母線上的最小二相短路電流為 4.21KA, 則1.5 合格b. 遠(yuǎn)后備靈敏度檢驗(yàn)查表 3-1 可知， 6KV 母線上的最小二相短路電流為 6.11KA, 則 合格（3 ）動(dòng)作時(shí)間 s5.4.335kv

33、母線開(kāi)關(guān)保護(hù)35kV 母聯(lián)開(kāi)關(guān)設(shè)置速斷保護(hù)。其與 35kV 進(jìn)線的限時(shí)速斷一樣，故用電磁式電流 繼電器DL 20,電流整定范圍為12.5 50A。靈敏度校驗(yàn)也同35kV進(jìn)線限時(shí)速斷校 驗(yàn)一樣，校驗(yàn)合格。5.5 主變器保護(hù)主變壓器設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)等保護(hù)。瓦斯保護(hù)按常規(guī)保護(hù)，即重瓦斯 0.8m/s時(shí)動(dòng)作于調(diào)閘，輕瓦斯300cm 2時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。溫度保護(hù)55C時(shí)啟動(dòng)風(fēng)冷，85C時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。5.5.1主變差動(dòng)保護(hù)礦區(qū)35kV變電所主變壓器是三臺(tái)SFL1 1 0000/35變壓器，連接組為丫/- 11，采用DCD -2型差動(dòng)繼電器保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)：35kV母線歸算至

34、平均電壓為37kV的最大運(yùn)行方式三相短路電流為5.571kA，最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流為4.21kA ; 6kV母線歸算至平均電壓為6.3kV的最大運(yùn)行方式三相短路電流為7.64kA,最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流為6.11kA。把6kV側(cè)短路參數(shù)歸算到35kV側(cè)后，最大運(yùn)行方式三相短路電流為=1.3kA， 最小運(yùn)行方式兩相短路電流為 kA。下面對(duì)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。(1 )計(jì)算變壓器各側(cè)一次額定電流，選出電流互感器變比，并計(jì)算各側(cè)電流互感器二次回路額定電流，計(jì)算結(jié)果如下表。名稱各側(cè)數(shù)值35kV 側(cè)6kV側(cè)各側(cè)額定電流A接線方式Y(jié)計(jì)算變比選擇變比二次回路電流A首先確定基本側(cè)，基本側(cè)是指繼電器中差動(dòng)線圈的首端(正極性)。由上表可以看出，35kV側(cè)電流互感器二次回路電流電流大于 6kV側(cè)，因此確定35kV側(cè)為基本側(cè)。2 ）計(jì)算保護(hù)裝置基本側(cè)一次動(dòng)作電流，按躲過(guò)穿越性故障時(shí)的最大不平衡電流（） 躲過(guò)變壓器空載投入或故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)的勵(lì)磁涌流（） 、躲過(guò)二次回路斷線電流（）三個(gè)條件計(jì)算，取其最大者為基本側(cè)一次動(dòng)作電流。以下進(jìn)行計(jì)算。AA由以上計(jì)算，應(yīng)按躲過(guò)外部故障不平衡電流的條件，選用 35kV 側(cè)一次動(dòng)作電流，A（3）確定差