煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)

1、煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)，這個(gè)題目是我大學(xué)畢業(yè)時(shí)候做的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，也是比較熟悉的問題，現(xiàn)在到礦山工作了，還是少不了這方面的知識(shí)，只是沒有以前那么系統(tǒng)了，今天拿過以前的畢業(yè)設(shè)計(jì)再回顧一下笫一章是概述，主要包括礦山供電的基本要求、變電所設(shè)計(jì)的原則和設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟第1章1.1礦山供電的基本要求1.1.1供電可靠供電可靠就是要求不間斷供電。供電中斷時(shí)不僅會(huì)影響礦井的原煤產(chǎn)量，而且可能損壞設(shè)備，甚至發(fā)生人身事故和造成礦井的破壞。例如煤礦井下的空氣中含有瓦斯氣體，并且有水不斷涌出，突然停電，將會(huì)使排水和通風(fēng)設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn),可能造成水淹礦井，工作人員窒息死亡或引起瓦斯、煤塵爆炸，危

2、及礦井和人身安全。因此，對(duì)煤礦中的重要用電設(shè)備，要求采用兩個(gè)獨(dú)立電源的雙回路或環(huán)式供電方式，兩路電源線路互為備用，當(dāng)一路電源線路故障或停電檢修時(shí)，則由另一路電源線路繼續(xù)供電，以保證供電的可靠性。供電安全具有兩個(gè)方面的意義，即防止人身觸電和防止由于電氣設(shè)備的損壞和故障引起的電氣火災(zāi)及瓦斯、煤塵爆炸事故。煤礦井下空間狹小、潮濕陰暗，井下電氣設(shè)備的受潮和機(jī)械損傷容易發(fā)生人身觸電事故;供電線路和用電設(shè)備的損傷和故障產(chǎn)生的電氣火花，會(huì)造成火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸事故。因此，為了避免事故的發(fā)生，在煤礦供電工作中，應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定，采取防爆、防觸電、過負(fù)荷及過流保護(hù)等一系列技術(shù)措施和管理制度，消除各種不安全因素，

3、確保供電的安全。1. 1.3保證供電質(zhì)量2 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)衡量供電質(zhì)量高低的技術(shù)指標(biāo)是頻率的穩(wěn)定性和電壓的偏移。交流電的頻率對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的性能有著直接的影響，頻率的變動(dòng)會(huì)影響交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。按照電力工業(yè)技術(shù)管理法規(guī)規(guī)定，對(duì)于額定頻率為50Hz的工業(yè)用交流電，其頻率相對(duì)于額定值的偏差不允許超過±0.2-±0.5Hz,即為額定頻率的±0.4-±1%。電壓偏移是衡量供電質(zhì)量的乂一重要指標(biāo)。所謂電壓偏移，是指用電設(shè)備在運(yùn)行中，實(shí)際的端電壓與其額定電壓的偏差。用電設(shè)備對(duì)一定范圍內(nèi)的電壓偏移具行適應(yīng)能力，但隨著電壓偏移的增大，用電設(shè)備的性能將會(huì)惡

4、化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備的損壞。例如，白熾燈在超過額定電壓5%的電壓下工作時(shí).其工作壽命將縮短一半；因此.我國對(duì)用電設(shè)備電壓偏移的允許值做了具體的規(guī)定，例如電動(dòng)機(jī)的電壓偏移不允許超過其額定電壓的±5%,白熾燈的電壓偏移不允許越過其額定值的+3%和-2.5%。1.1. 4技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理是指在滿足上述三項(xiàng)要求的前提下，使供電系統(tǒng)的投資和運(yùn)行達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，乂要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2設(shè)計(jì)原則按照國家標(biāo)

5、準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50059-9235llOkV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-9410kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行礦山供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源,節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2、安全可靠、先進(jìn)合理應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展3 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近

6、結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。礦山供電設(shè)計(jì)是整個(gè)煤礦設(shè)計(jì)中的重要組成部分。礦山供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到煤礦的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事礦山供電工作的人員，有必要了解和掌握礦山供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。1.3內(nèi)容及步驟全礦總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)部門負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)及其對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對(duì)各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、負(fù)荷計(jì)算全礦總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在各部門負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]變電所變壓器的功率損耗，從而求

7、出全礦總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、顯示計(jì)算結(jié)果。2、一次系統(tǒng)圖跟據(jù)負(fù)荷類別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠乂要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。3、電容補(bǔ)償按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功功率。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需無功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。4、變壓器選擇及變電所布置根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全礦計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號(hào)及全礦供電平面圖。5、短路電流計(jì)算礦山用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，

8、其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。6、高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn)4 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。7、導(dǎo)線、電纜的選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面選擇時(shí)必須滿足發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。8、整定及二次保護(hù)為了

9、監(jiān)視、控制和保證安全可靠運(yùn)行，各用電設(shè)備，皆需設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算.第二章應(yīng)該是設(shè)計(jì)的真正開始首先要從負(fù)荷分析和主變的選擇開始，煤礦變電所負(fù)責(zé)向整個(gè)礦區(qū)供電，在煤礦上除了家屬區(qū)及一些輔助設(shè)備以外，大部分是井下用電，例如：提升機(jī)，排水泵等等，若煤礦變電所一旦停電就可能造成人身死亡,所以應(yīng)屬一級(jí)負(fù)荷。采用兩個(gè)獨(dú)立回路供電.在這個(gè)設(shè)計(jì)中所用的電源是從一個(gè)上級(jí)變電所引出的兩條獨(dú)立線路。變壓器選擇兩臺(tái)兩臺(tái)型號(hào)為SFL“2OO(X)/35的變壓器，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用，主接線方式采用穩(wěn)定性和安全性比較高的全橋單母線分段的形式、博客中不能顯示公式，如果有需要的朋

10、友可以給我留言聯(lián)系！第2章:負(fù)荷分析和主變壓器的選擇2.1 負(fù)荷分析2.1.1 負(fù)荷分類及定義1 .一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人身傷亡或重大設(shè)計(jì)損壞，且難以挽回，帶來極大的政治、經(jīng)濟(jì)損失者屬于一級(jí)負(fù)荷。一級(jí)負(fù)荷要求有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。2 .二級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成設(shè)計(jì)局部破壞或生產(chǎn)流程紊亂，且較長時(shí)間才能修復(fù)或大量產(chǎn)品報(bào)廢，重要產(chǎn)品大量減產(chǎn)，屬于二級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電。但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。3 .三級(jí)負(fù)荷：不屬于一級(jí)和二級(jí)的一般電力負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求，允許較長時(shí)間停電，可用單回線路供電。煤礦變電所負(fù)責(zé)向整個(gè)礦區(qū)供電，在煤礦上除了家屬

11、區(qū)及一些輔助設(shè)備以外,大部分是井下用電，例如：提升機(jī)，排水泵等等，若煤礦變電所一旦停電就可能造成人身死亡，所以應(yīng)屬一級(jí)負(fù)荷。采用兩個(gè)獨(dú)立回路供電.2.1.2本系統(tǒng)的負(fù)荷計(jì)算1 .定義（1）、計(jì)算負(fù)荷乂稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（2）、平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。2 .負(fù)荷

12、計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)將采用需要系數(shù)法予以確定。所用公式有：（1）、單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)按下式計(jì)算：式中Ra、S該組用電設(shè)備的有功、無功、視在功率計(jì)算值,kw、kvar、kVA該組用電設(shè)備額定容量之和,kw,該組用電設(shè)備的需用系數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)與相對(duì)應(yīng)的正切值該組用電設(shè)備的負(fù)荷電流按下式計(jì)算：式中該組用電設(shè)備的總負(fù)荷電流,A區(qū)電網(wǎng)的額定電壓,kv8 / 37(2)、變電所總計(jì)算負(fù)荷將變電所各組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷相加,再乘以組間最大負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)，即可求出變電所的總計(jì)算負(fù)荷.式中變電所負(fù)荷的總有功、無功、視在功率計(jì)算值

13、，kw、kvar>kVA變電所各組用電設(shè)備的有功、無功功率計(jì)算值之和,kw、kvar各組用電設(shè)備最大負(fù)荷不可能同時(shí)出現(xiàn)的組間最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，組數(shù)越多其值越小，本設(shè)計(jì)取Ksp=O.9,Ksq=0.95變電所的功率因數(shù)為3.負(fù)荷計(jì)算結(jié)果見表2-12. 2無功功率的補(bǔ)償根據(jù)全國供用電規(guī)則的規(guī)定：高壓供電的工業(yè)用戶功率因數(shù)應(yīng)該在0.90以上所以當(dāng)變電所的功率因數(shù)低于0.9時(shí),應(yīng)采取人工補(bǔ)償措施,補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.95.目前35kv變電所一般是采用在6kv母線上裝設(shè)并聯(lián)電容器的進(jìn)行集中補(bǔ)償?shù)姆椒?來提高變電所的功率因數(shù)。1、電容器補(bǔ)償容量的計(jì)算電容器的無功補(bǔ)償容量為：式中補(bǔ)償前功率因數(shù)

14、角的正切值補(bǔ)償后應(yīng)達(dá)到的功率因數(shù)角的正切值2、 電容器(柜)臺(tái)數(shù)的確定無功補(bǔ)償所需電容器總臺(tái)數(shù)X為式中單臺(tái)電容器柜的額定容量，kvar電容器的實(shí)際工作電壓，kv電容器的額定電壓，區(qū)確定電容器的總臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)選取不小于計(jì)算值'的整數(shù)。3、 補(bǔ)償后的實(shí)際功率因數(shù)因?yàn)殡娙萜鞯呐_(tái)數(shù)選擇與計(jì)算值不同，所以應(yīng)計(jì)算補(bǔ)償后的實(shí)際功率因數(shù)。電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量為：式中Qca電容器的實(shí)際補(bǔ)償容量，kvarN所選電容器的實(shí)際臺(tái)數(shù)補(bǔ)償后變電所負(fù)荷的總無功功率為補(bǔ)償后變電所的負(fù)荷總?cè)萘垦a(bǔ)償后的功率因數(shù)式中一一補(bǔ)償后變電所負(fù)荷的總無功功率、總?cè)萘亢凸β室驍?shù)，kvar.kVA、補(bǔ)償前變電所負(fù)荷的用功功率、無功功率的計(jì)

15、算值，kW、kvar4、 3主變壓器的選擇1、主變壓器臺(tái)數(shù)的確定具有一級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。根據(jù)煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，礦井變電所的主變壓器一般選用兩臺(tái)，當(dāng)其中一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)應(yīng)能保證安全及原煤生產(chǎn)用電，并不得少于全礦負(fù)荷的80%,根據(jù)實(shí)際情況的需要在本設(shè)計(jì)中選擇了兩臺(tái)主變壓器，采用一臺(tái)工作一臺(tái)帶電備用的運(yùn)行形式。2、變電所主變壓器容量的確定本變電所選擇的兩臺(tái)變壓器，一臺(tái)工作一臺(tái)備用，則變壓器的容量應(yīng)該按下式計(jì)算：主變壓器型號(hào)的選擇應(yīng)盡量考慮采用低損耗、高效率的變壓器。根據(jù)實(shí)際情況本設(shè)計(jì)選擇了兩臺(tái)型號(hào)為SFL20000/35的變壓器。變電所電氣主接線形式的設(shè)計(jì)這是變

16、電所設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，主接線是否合理,對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的靈活性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，以及繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，要遵守變電所設(shè)計(jì)的五個(gè)原則，第一、考慮變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用。第二、考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模。第三、考慮用電負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響。第四、考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響。第五、考慮備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)下面就是設(shè)計(jì)的正文內(nèi)容：需要的朋友可以借鑒：第3章電氣主接線的設(shè)計(jì)3.1 電氣主接線的概述變電所主接線(一次接線)表示變電所接受、變換和分配電能的路徑。它由各種電力設(shè)備(隔離開關(guān)、避雷器、斷路器、互感

17、器、變壓器等)及其連接線組成。通常用單線圖表示。主接線是否合理，對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的靈活性、安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性，以及繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系.它是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié).在圖上所有電器均以新的國家標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)表示，按它們的正常狀態(tài)畫出。所謂正常狀態(tài)，就是電器所處的電路中既無電壓，也無外力作用的狀態(tài)。對(duì)于圖中的斷路器和隔離開關(guān)，是畫出它們的斷開位置。在圖上高壓設(shè)備均以標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)代表，一般在主接線路圖上只標(biāo)出設(shè)備的圖形符號(hào)，在主接線的施工圖上，除畫出代表設(shè)備的圖形符號(hào)外，還應(yīng)在圖形符號(hào)旁邊寫明設(shè)備的型號(hào)與規(guī)范。從主接線圖上我們可了解變電所設(shè)備的電壓、電流的流向、設(shè)備的型號(hào)和數(shù)量

18、、變電所的規(guī)模及設(shè)備間的連接方式等，因此，主接線圖是變電所的最主要的圖紙之一。3.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則和要求3. 2.1電氣主接線的設(shè)計(jì)原則(1)考慮變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用是決定主接線的主要因素。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們?cè)陔娏ο到y(tǒng)中的地位和作用不同，對(duì)主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。(2)考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)五到十年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的大小及分布負(fù)荷增長速度和潮流分布，并分析各種可能的運(yùn)行方式，來確定主接線的形式以及所連接電源數(shù)和出線回?cái)?shù)。(3)考

19、慮用電負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響對(duì)一級(jí)用電負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)用電負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)用電負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)用電負(fù)荷供電，三級(jí)用電負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。(4)考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將會(huì)產(chǎn)生直接的影響。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。而容量小的變電所，其傳輸容量小，對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求低。(5)考慮備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保

20、證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無而有所不同，例如，當(dāng)斷路器或母線檢修時(shí)，是否允許線路、變壓器停運(yùn)；當(dāng)線路故障時(shí)否允切除線路、變壓器的數(shù)量等，都直接影響主接線的形式。3.2.2電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要求。(1)可靠實(shí)用所為可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。經(jīng)過長期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對(duì)以

21、往所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一、二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合。因此，不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠性的影響。同時(shí):可靠性不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。一種主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能是不可靠的。運(yùn)行靈活主接線運(yùn)行方式靈活，利用最少的切換操作，達(dá)到不同的供電方式。根據(jù)用電負(fù)荷大小，應(yīng)作到靈活的投入和切除變壓器。檢修時(shí).，可以方便的停運(yùn)變壓器、斷路器、母線等電氣設(shè)備，不影響工廠重要負(fù)荷的用電。簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)10 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)在滿足供電可靠性的前提下，盡量選用簡(jiǎn)單

22、的接線。接線簡(jiǎn)單，既節(jié)省斷路器、隔離開關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備，使節(jié)點(diǎn)少、事故和檢修機(jī)率少；乂要考慮單位的經(jīng)濟(jì)能力。經(jīng)濟(jì)合理地選用主變壓器型號(hào)、容量、數(shù)量,減少二次降壓用電，達(dá)到減少電能損失之目的。(4)操作方便主接線操作簡(jiǎn)便與否，視主接線各回路是否按一條回路配置一臺(tái)斷路器的原則，符合這一原則，不僅操作簡(jiǎn)便、二次接線簡(jiǎn)單、擴(kuò)建也方便，而且一條回路發(fā)生故障時(shí)不影響非故障回路供電。(5)便于發(fā)展設(shè)計(jì)主接線時(shí)，要為布置配電裝置提供條件，盡量減少占地面積。但是還應(yīng)考慮工廠企業(yè)的發(fā)展，有的用戶第一期工程往往只上一臺(tái)變壓器，經(jīng)35年后，需建設(shè)笫二臺(tái)主變壓器，變電所布局、基建一般都是根據(jù)主接線

23、的規(guī)模確定的。因此，選擇主接線方案時(shí)，應(yīng)留有發(fā)展余地。擴(kuò)建時(shí)可以很容易地從初期接線過度到最終接線。3.3電氣主接線方案的比較對(duì)于電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的大中型工礦企業(yè)，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。總降壓變電所主結(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備(變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等)及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。1 .一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線

24、，其一次側(cè)的斷路器跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性較好,供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷工廠。這種內(nèi)橋式結(jié)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、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。2 .一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場(chǎng)合有所不同。這種外橋式適用于電

25、源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進(jìn)線斷路器，這對(duì)改善線路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。3、一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所，這種主結(jié)線圖有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所4、一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主

26、要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計(jì)的煤礦是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（4.5km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長遠(yuǎn)發(fā)展。本設(shè)計(jì)一次側(cè)采用全橋接線，二次側(cè)采用單母線分段接線?，F(xiàn)在開始到短路電流的計(jì)算這部分主要包括短路形成的原因，短路的危害、短路的類型和短路電流計(jì)算的目的和方法本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法計(jì)算短路電流第4章：短路電流的計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的一般概述11/37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)電氣設(shè)備或?qū)w發(fā)生短路故障時(shí)通過的電流為短路電流。在工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮到正常工作狀態(tài)，而且還要考慮到發(fā)生故障所造成的不正常狀態(tài)。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，

27、破壞供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障一般最常見的是各種短路。所謂短路是指相與相之間的短接，或在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中一相或兒相與大地相接（接地），以及三相四線制系統(tǒng)中相線與中線短接。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中將流通很大的短路電流（兒干甚至幾十萬安），電源的電壓完全降落在短路回路中。4.1.1短路的原因發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未及時(shí)消除設(shè)備中的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所，例如：過電壓、直接雷擊、絕緣材料的陳舊、絕緣配合不好、機(jī)械損壞等，運(yùn)行人員的錯(cuò)誤操作，如帶負(fù)荷拉開隔離開關(guān)，或者檢修后未拆接地線就接通斷路器

28、；在長期過負(fù)荷元件中，由于電流過大，載流導(dǎo)體的溫度升高到不能容許的程度，使絕緣加速老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中未及時(shí)或消除一相接地的不正常工作狀態(tài)，此時(shí)，其它兩相對(duì)地電壓升高倍，造成絕緣損壞；在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢，含有損壞絕緣的氣體或固體物質(zhì)，如不加強(qiáng)絕緣，經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修或者采取其他特殊防護(hù)措施等，都很容易造成短路。止匕外，在電力系統(tǒng)中，某些事故也可能直接導(dǎo)致短路，如桿塔塌導(dǎo)線斷線等。動(dòng)物或飛禽跨接教流導(dǎo)體也會(huì)造成短路事故。4.1.2 短路的危害短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力能形成很大的破壞應(yīng)力，如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)固，則可能遭到嚴(yán)重破壞。短路電流越大，通過的時(shí)間越長，對(duì)故障元件破

29、壞的程度也越大。山于短路電流很大，即使通過的時(shí)間很短，也會(huì)使短路電流所經(jīng)過的元件和導(dǎo)體收起不能容許的發(fā)熱，從而破壞絕緣甚至使載流部分退火、變形或燒毀。既然發(fā)生短路時(shí)流通很大的短路電流（超過額定電流許多倍），這樣大的短路電流一旦流經(jīng)電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體，必然要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的長短，其破壞作用可能局限于一小部分，也可能影響整個(gè)系統(tǒng)。4.1.3 短路的類型三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相短路（單相接地短路）和兩相接地短路。除了上述各種短路以外，變壓器或電機(jī)還可能發(fā)生一相繞組匝間或?qū)娱g短路等。根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，最常見的是單相接地短路，約占故

30、障總數(shù)的60%,兩相短路約占15%,兩相接地短路約占20%,三相短路約占5%。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)樗吘褂邪l(fā)生的可能，并且對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分不利的影響。單相短路雖然機(jī)會(huì)多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，使單相短路電流最大可能值不超過三相短路電流的最大值。這就使全部電氣設(shè)備可以只根據(jù)三相或兩相短路電流來選擇，況且三相短路乂是不對(duì)稱短路的計(jì)算基礎(chǔ)，尤其是工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)中大接地電流系統(tǒng)乂很少，因此應(yīng)該掌握交流三相短路電流的計(jì)算。4. 2短路電流計(jì)算的目的和方法短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪

31、制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）

32、和標(biāo)幺制法（乂稱相對(duì)單位制法）。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法計(jì)算短路電流。其結(jié)果為:運(yùn)行方式35kv母線S1點(diǎn)短路電流6kv母線S2點(diǎn)短路電流I(KA)icJKA)S(MVA)I(KA)iCh(KA)S(MVA)最大運(yùn)行方式7.3618.77471.6614.9751.4163.35最小運(yùn)行方式9.1220.52584.4516.0449.32175.02高低壓電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備應(yīng)該按正常條件選擇然后按短路條件校驗(yàn)，主要校驗(yàn)的是熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性，校驗(yàn)公式建議看下劉介才老師的工礦企業(yè)供電第5章：電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)14 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)5.1高壓電器設(shè)備選擇的一般原則為了保障高壓電氣

33、設(shè)備的可靠運(yùn)行，高壓電氣設(shè)備選擇與校驗(yàn)的一般條件有：按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；按環(huán)境工作條件如溫度、濕度、海拔等選擇。由于各種高壓電氣設(shè)備具有不同的性能特點(diǎn)，選擇與校驗(yàn)條件不盡相同，高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目見表5-1o表5-1高壓電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)備名稱額定電壓額定電流開斷能力短路電流校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)熱穩(wěn)定定環(huán)境條件其它斷路器VVVOOO操作性能負(fù)荷開關(guān)VVVOOO操作性能隔離開關(guān)VVOOO操作性能熔斷器VVVO上、下級(jí)間配合電流互感器VVOOO電壓互感器VO二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)支柱絕緣字VOO二次負(fù)荷、準(zhǔn)確等級(jí)穿墻套管VOOO母線

34、VOOO電纜VVOO注：表中“J”為選擇項(xiàng)目，“O”為校驗(yàn)項(xiàng)目。一、按正常工作條件選擇高壓電氣設(shè)備（一）額定電壓和最高工作電壓高壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)的運(yùn)行電壓因調(diào)壓或負(fù)荷的變化，常高于電網(wǎng)的額定電壓，故所選電氣設(shè)備允許最高工作電壓U、不得低于所接電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓。一般電氣設(shè)備允許的最高工作電壓可達(dá)Ll'L15&,而實(shí)際電網(wǎng)的最高運(yùn)行電壓上,一般不超過L1U、.，因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般可按照電氣設(shè)備的額定電壓U、.不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓U”的條件選擇，即URk（二）額定電流電氣設(shè)備的額定電流I、是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備的長期允許通過電流。I、.應(yīng)不小于該回路在各種合

35、理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流Imax,即后Irrax計(jì)算時(shí)有以下幾個(gè)應(yīng)注意的問題：（1）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓降低5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的I皿為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)或變壓器的額定電流的1.5倍；（2）若變壓器有過負(fù)荷運(yùn)行可能時(shí)，I皿應(yīng)按過負(fù)荷確定（1.32倍變壓器額定電流）；（3）母聯(lián)斷路器回路一般可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器的1皿；15 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)（4）出線回路的除考慮正常負(fù)荷電流（包括線路損耗）外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其它回路轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷。（三）按環(huán)境工作條件校驗(yàn)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，還應(yīng)考慮電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)的環(huán)境（尤須注意小環(huán)境）條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、

36、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過一般電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采取措施。例如：當(dāng)?shù)貐^(qū)海拔超過制造部門的規(guī)定值時(shí)，由于大氣壓力、空氣密度和濕度相應(yīng)減少，使空氣間隙和外絕緣的放電特性下降，一般當(dāng)海拔在1000、3500m范圍內(nèi)，若海拔比廠家規(guī)定值每升高100m,則電氣設(shè)備允許最高工作電壓要下降1%。當(dāng)最高工作電壓不能滿足要求時(shí)，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備，或采用外絕緣提高一級(jí)的產(chǎn)品。對(duì)于110kV及以下電氣設(shè)備，由于外絕緣裕度較大，可在海拔2000m以下使用。當(dāng)污穢等級(jí)超過使用規(guī)定時(shí)，可選用有利于防污的電瓷產(chǎn)品，當(dāng)經(jīng)濟(jì)上合理時(shí)可采用屋內(nèi)配電裝置。當(dāng)周圍環(huán)境溫度0。和電氣設(shè)備額定環(huán)境

37、溫度不等時(shí)，其長期允許工作電流應(yīng)乘以修正系數(shù)K,即我國目前生產(chǎn)的電氣設(shè)備使用的額定環(huán)境溫度0/40C。如周圍環(huán)境溫度00高于40C（但低于60C）時(shí)，其允許電流一般可按每增高1,額定電流減少1.8%進(jìn)行修正，當(dāng)環(huán)境溫度低于40時(shí)，環(huán)境溫度每降低1,額定電流可增加0.5%,但其最大電流不得超過額定電流的20%o二、按短路條件校驗(yàn)（-）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過允許值。滿足熱穩(wěn)定的條件為式中L一由生產(chǎn)廠給出的電氣設(shè)備在時(shí)間t秒內(nèi)的熱穩(wěn)定電流。J一短路穩(wěn)態(tài)電流值。t與L相對(duì)應(yīng)的時(shí)間。一一短路電流熱效應(yīng)等值計(jì)算時(shí)間。（二）電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電

38、氣設(shè)備承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力，也稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為或式中i&、L一短路沖擊電流幅值及其有效值；J一一電氣設(shè)備允許通過的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值及其有效值。下列幾種情況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。（2）采用限流熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。（3）裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。5. 2電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)1、斷路器高壓斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常狀態(tài)下運(yùn)行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)?。斷路器的選擇根據(jù)額定電壓、額定電流、裝置種類、構(gòu)造

39、型式、開斷電流或開斷容量各技術(shù)參數(shù)，并且進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。按額定電壓選擇斷路器的額定電壓，應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓，即U會(huì)k式中一斷路器的額定電壓，KV：U”一電網(wǎng)的額定電壓，KVo按額定電流選擇斷路器的額定電流I、應(yīng)不小于回路的持續(xù)工作電流，即I會(huì)I"式中L一斷路器額定電流，A；L一回路持續(xù)工作電流，Ao按配電裝置種類選擇裝置的種類指斷路器安裝的場(chǎng)所。裝設(shè)在屋內(nèi)的應(yīng)選屋內(nèi)型，裝設(shè)在屋外的,應(yīng)選屋外型。按構(gòu)造型式選擇在相同技術(shù)參數(shù)的條件下，有各種型式的斷路器，如多油斷路器、少油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器等。要根據(jù)配電裝置的工作條件和要求，結(jié)合各斷路器的特點(diǎn)來選用。少油

40、斷路器的特點(diǎn)是油量少、重量輕，不用采取特殊的防火防爆措施。且其尺寸小、占地面積小，造價(jià)低。因此，凡是在技術(shù)上能滿足要求的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先采用。但少油斷路器由于油量少，在低溫下易于凝凍，故不適宜嚴(yán)寒地區(qū)低溫下運(yùn)行。也不適于多次重合的場(chǎng)合?？諝鈹嗦菲魇菬o油不會(huì)起火，而且其動(dòng)作速度快，斷路時(shí)間短，斷流容量大,適用于多次重合的場(chǎng)合。但是，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，附有一套壓縮空氣裝置，價(jià)值高。因此，只在要求動(dòng)作速度快，多次重合的情況下，才選用空氣斷路器。六氟化硫斷路器的特點(diǎn)滅弧性能好，在密封不好的情況下，在斷路器周圍環(huán)境中易于沉積SF6氣體，并需進(jìn)行充氣。在設(shè)計(jì)時(shí)，具體問題要具體分析，根據(jù)上述條件，選用技術(shù)上合理而乂經(jīng)濟(jì)

41、的斷路器為宜。2、隔離開關(guān)隔離開關(guān)應(yīng)按其額定電壓、額定電流及使用的環(huán)境條件選擇出合適的規(guī)格和型號(hào)，然后按短路電流的動(dòng)、熱穩(wěn)定性進(jìn)行校驗(yàn)。按環(huán)境條件選擇隔離開關(guān)時(shí)，可根據(jù)安裝地點(diǎn)和環(huán)境選擇戶內(nèi)式、戶外式、普通型或防污型等類型，防污型用于污染比較嚴(yán)重的地方。隔離開關(guān)按構(gòu)造可分為三柱式、雙柱式和V型結(jié)構(gòu)，工況企業(yè)35KV變電所戶外多選用V型結(jié)構(gòu)。此外，隔離開關(guān)還有帶接地刀閘和不帶接地刀閘兩種，帶接地刀閘的一般用于變電所進(jìn)線。在選擇隔離開關(guān)的同時(shí)還必須選擇配套的操作機(jī)構(gòu)。隔離開關(guān)的選擇，除了不校驗(yàn)開斷能力外，其余與斷路器的選擇相同，因?yàn)楦綦x開關(guān)與斷路器串聯(lián)在回路中，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)短路故障時(shí)，對(duì)隔離開關(guān)的影響

42、完全取決于斷路器的開斷時(shí)間，故計(jì)算數(shù)據(jù)與斷路器選擇時(shí)的計(jì)算數(shù)據(jù)完全相同。3、電流互感器根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件確定電流互感器的類型，然后按正常工作條件及短路參數(shù)確定其規(guī)格。選擇步驟如下：17 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)（1）額定電壓的選擇電流互感器的額定電壓應(yīng)大于或等于電網(wǎng)的額定電壓，同斷路器額定電壓的選擇。（2） 一次額定電流的選擇電流互感器原邊額定電流L應(yīng)大于等于1.2r.5倍最大長時(shí)工作電流I”，即L、（L2'L5）L.（3）、確定準(zhǔn)確等級(jí)電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)別有0.2,0.5,1.0,3.0,10等級(jí)。測(cè)量和計(jì)量儀表使用的電流互感器為0.2級(jí)，只為電流、電壓測(cè)量用的電流互感

43、器允許使用L0級(jí)，對(duì)非重要的測(cè)量允許使用3.0級(jí)。（4）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件是式中L一一動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，由產(chǎn)品目錄查出；-三相短路沖擊電流，Ka（5）熱穩(wěn)定校驗(yàn)電流互感器滿足熱穩(wěn)定的條件是式中K一對(duì)應(yīng)于t的熱穩(wěn)定倍數(shù)，由產(chǎn)品目錄查出；t給定的熱穩(wěn)定時(shí)間，一般為1s；IIS-三項(xiàng)穩(wěn)態(tài)短路電流有效值，A；tf一一短路電流的家鄉(xiāng)作用時(shí)間，So4、母線（1）母線材料及形狀的選擇母線材料一般采用鋁導(dǎo)體，對(duì)于35kv及以上的戶外母線常采用鋼芯鋁導(dǎo)線,而6kv及以下的母線一般采用矩形母線。（2）母線截面的選擇1）按最大長時(shí)工作電流選擇母線的長時(shí)允許電流應(yīng)大于或等于通過母線的最大長時(shí)工作電流，即式

44、中L母線的長時(shí)允許電流，A匕-通過母線的最大長時(shí)工作電流，AKg溫度校正系數(shù)。2）按短路熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)式中心一母線的最小熱穩(wěn)定截面，mm2Iss通過母線的最大三相短路電流穩(wěn)定值，A;L集膚效應(yīng)系數(shù)C導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)3）母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)三相短路時(shí)，位于同一平面的三相平行母線中產(chǎn)生的最大電動(dòng)力為式中F-三相短路時(shí)，作用在母線一個(gè)跨距上的最大電動(dòng)力，N一-三相短路電流的沖擊值，AL母線跨距，cma兩母線間中心線間的距離，cmKs母線的形狀系數(shù)5、支柱絕緣子主要用橐支持導(dǎo)線和桿塔絕緣。目前種類很多，主要有懸式絕緣子，針式絕緣子，蝴蝶型絕緣子，拉緊絕緣子，支柱絕緣子，鋼化玻璃絕緣子，陶瓷橫擔(dān)，鋼化玻璃橫

45、擔(dān)，各類電氣設(shè)備進(jìn)出線套管，以及穿墻套管等。選高壓支柱式絕緣子：戶外支柱：ZS實(shí)心棒型支柱ZSX懸掛式棒式支柱ZSW耐污型棒式支柱戶內(nèi)支柱：ZN一一戶內(nèi)內(nèi)膠裝支柱瓷絕緣子ZL戶內(nèi)聯(lián)合膠裝Z戶內(nèi)外膠裝A,B,C,D機(jī)械破壞等級(jí)Y圓柱底座T橢圓形底座F方形戶外選ZSW35/4戶內(nèi)選ZL35/4Y6、高壓開關(guān)柜的選擇（1）、高壓開關(guān)柜型號(hào)的選擇高壓開關(guān)柜按安裝地點(diǎn)和使用環(huán)境分，可分為戶內(nèi)型、戶外型、普通型、封閉型、礦用一般型和礦用防爆型等類型。按電器元件在高壓開關(guān)柜內(nèi)的安裝方式不同可分為固定式和移開式兩種。按開關(guān)柜的安裝方式和維護(hù)小球分，乂分為靠墻或不靠墻安裝，單面或雙面維護(hù)。在高壓開關(guān)柜中大都裝設(shè)

46、少油斷路器，對(duì)于頻繁通斷或短路故障較多的線路，要選中裝有真空斷路器的開關(guān)柜。選擇高壓開關(guān)柜的時(shí)候還應(yīng)考慮其操作機(jī)構(gòu)，手動(dòng)式用于小型變電所，電磁式用于大、中型變電所。（2）、高壓開關(guān)柜一次電路方案的確定選擇高壓開關(guān)柜的一次電路方案時(shí)，應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：（1）開關(guān)柜的用途。高壓開關(guān)柜按用途不同，可分為進(jìn)線柜、出現(xiàn)柜、電壓互感器柜等多種。開關(guān)柜的用途不同，柜內(nèi)的電氣元件和接線方式也不同，確定開關(guān)柜的一次電路方案時(shí)，應(yīng)首先考慮其用途。（2）負(fù)荷情況。對(duì)于負(fù)荷容量大、繼電保護(hù)要求較高的用電戶，必須使用斷路器進(jìn)行保護(hù)和控制；對(duì)于負(fù)荷容量較小，繼電保護(hù)要求不高的用電戶，可采川裝有負(fù)荷開關(guān)和熔斷器的開關(guān)柜，

47、對(duì)于單回路供電的用戶，開關(guān)柜只要求斷路器靠近母線的一側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)；對(duì)雙回路供電的用戶，斷路器兩側(cè)都應(yīng)該裝設(shè)隔離開關(guān)。（3）開關(guān)柜之間的組合情況。變電所的進(jìn)線柜和聯(lián)絡(luò)柜，由于安裝需要，往往選用兩種不同方案的開關(guān)柜組合使用。（4）進(jìn)出線及安裝布置情況。為了保證足夠的安全距離，兩個(gè)架空出線柜不得相鄰布置，中間至少應(yīng)隔開一個(gè)其他方案的開關(guān)柜。3、高壓開關(guān)柜電氣參數(shù)的選擇校驗(yàn)當(dāng)高壓開關(guān)柜的型號(hào)和一次電路方案確定以后，開關(guān)柜中所裝電器元件的型號(hào)也就基本確定。下一步應(yīng)對(duì)柜內(nèi)電氣元件的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行選擇校驗(yàn)。主要開關(guān)電器的選擇和校驗(yàn)方法如前所述。有些高壓配電裝置，廠家已經(jīng)進(jìn)行配套生產(chǎn)，選擇時(shí)，只需要按配電箱所

48、給技術(shù)參數(shù)選擇校驗(yàn)即可。電纜的選擇和敷設(shè)關(guān)于電纜的選擇，目前煤礦上所用的都是銅芯電纜，我們礦主要用的是YJV22型號(hào)的，關(guān)系的電纜的敷設(shè)問題，地面基本都是走的電纜橋架，井下電纜的敷設(shè)都是電纜鉤吊掛，有一小部分是橋架（形象工程）笫6章：導(dǎo)線的選擇與敷設(shè)6.1導(dǎo)線選擇的條件為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件：1、發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。2、電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工

49、廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。3、經(jīng)濟(jì)電流密度35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。4.機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。6.2電纜型號(hào)的含義絕緣導(dǎo)體內(nèi)護(hù)層其他特征鎧裝層外被層Z：紙絕L：鋁Q：鉛包CY：充油0：無0：無緣，

50、無P無L為銅L：鋁包F：分相2：雙鋼帶1:纖維或D為油D：不滴流3：細(xì)鋼絲層浸紙絕C：濾塵用4：粗鋼絲2：聚氯緣P:干絕緣乙烯套本設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)際情況一般選擇使用鋁作為導(dǎo)體材料的電纜。6.3導(dǎo)線截面的選擇高壓線路的導(dǎo)線截面一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按最大長時(shí)工作電流和允許電壓損失校驗(yàn)。1、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面式中4-一導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面，mm:19 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)L一一經(jīng)濟(jì)電流密度，見工礦企業(yè)供電表6-17,A/mm21 .一正常運(yùn)行時(shí)線路的最大長時(shí)工作電流，A選取標(biāo)準(zhǔn)截面時(shí)，一般選等于或接近于九的值。2 、按最大長時(shí)工作電流選擇導(dǎo)線截面式中I.線路的最大長時(shí)工作電流，AIp導(dǎo)

51、線的長時(shí)允許電流，AK“一一溫度校正系數(shù)本設(shè)計(jì)中利用按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面這種方法計(jì)算。6.4電纜的敷設(shè)電纜線路的敷設(shè)應(yīng)該選擇一個(gè)最短的路徑，以便節(jié)約經(jīng)濟(jì)，還應(yīng)該符合下列要求：（1） 盡可能使電纜不致受到各種損壞及腐蝕；（2） 避開規(guī)劃中建筑工程需要挖掘的地方；（3） 便于維護(hù)。變電所的繼電保護(hù)在煤礦供電中繼電保護(hù)的作用很大，也是工作的重點(diǎn)，所以在煤礦變電所的設(shè)計(jì)中繼電保護(hù)的整定也尤其重要主要包括母線的保護(hù)、變壓器的保護(hù)和饋出線的保護(hù)母線和饋出線一般采用的是兩段式保護(hù)，變壓器是采用的縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、過負(fù)荷和瓦斯保護(hù)繼電保護(hù)的任務(wù)和基本要求繼電保護(hù)裝置,就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或

52、不正常運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。基本任務(wù)是：自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障元件從供電系統(tǒng)切除，迅速恢復(fù)非故障部分的正常供電。能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)要求，發(fā)出預(yù)報(bào)信號(hào)，以便值班人員采取措施，保證電氣設(shè)備的正常工作；或經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行處理后，電氣設(shè)備仍不能正常工作，則保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘，將不能正常工作的電氣設(shè)備切除。與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置（如自動(dòng)重合閘裝置ARD、備用電源自動(dòng)投入裝置APD等）配合，縮短事故停電時(shí)間，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。（2）基本要求選擇性當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí);繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，只切除故障元件，并使停電范圍最小，以減小故障

53、停電造成的損失。保護(hù)裝置這種能挑選故障元件的能力稱為保護(hù)的選擇性。速動(dòng)性為了減小由子故障引起的損失，減少用戶在故障時(shí)低電壓下的工作時(shí)間，以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)盡快動(dòng)作將故障切除。靈敏性指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力?？煽啃岳^電保護(hù)裝置在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作時(shí).，一定要準(zhǔn)確動(dòng)作，即不能拒動(dòng)；不屬其保護(hù)范圍的故障或不正常工作時(shí)，一定不要?jiǎng)幼?，即不能誤動(dòng)。變電所的繼電保護(hù)一、6kv配出線的繼電保護(hù)6kv系統(tǒng)都是小接地電流系統(tǒng)，因此，通常只裝設(shè)防止相見短路的保護(hù)裝置。1、 保護(hù)的裝設(shè)原則（1） 采用兩相式接線，整個(gè)系統(tǒng)的

54、保護(hù)裝置均裝設(shè)在同名相的兩相上。（2） 一般均裝設(shè)兩段電流保護(hù)裝置，第一段無時(shí)限電流速斷保護(hù)作為輔助保護(hù)，第二段帶時(shí)限過電流保護(hù)作為主保護(hù)。（3）第一段電流速斷保護(hù)應(yīng)有選擇性的動(dòng)作，其裝設(shè)條件是滿足最小保護(hù)范圍的要求。當(dāng)不滿足最小保護(hù)范圍的要求時(shí).，且過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限不大于0.夕0.7s則可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)，或只裝設(shè)GL型反時(shí)限繼電器構(gòu)成的過電流保護(hù)。（4） 對(duì)電纜香爐，當(dāng)速斷保護(hù)不滿足保護(hù)范圍要求時(shí)，如下一級(jí)線路裝有無時(shí)限保護(hù)而本線路過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限在1.2s及以上時(shí)，可裝設(shè)帶時(shí)限電流速斷保護(hù)。（5） 對(duì)母線殘壓有嚴(yán)格要求的變電所應(yīng)用無時(shí)限電流速斷保護(hù)，切除使母線殘壓低與60%額定

55、電壓的各種故障，保護(hù)裝置可選擇地動(dòng)作。（6）負(fù)荷較大，總長在1km以下的重要用戶的電纜線路，為了加速切除短路故障可以采用縱聯(lián)差動(dòng)電流保護(hù)裝置。（7）負(fù)荷較小的非重要用戶可以采用熔斷器保護(hù)。22 / 37煤礦35kV變電所的設(shè)計(jì)（8）保護(hù)采用遠(yuǎn)后備方式。2、電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算速斷保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路末端最大三相短路電流整定。即式中IoPk繼電器的動(dòng)作電流，A；£可靠系數(shù)，電磁式繼電器取L2,感應(yīng)式繼電器取L4；K匕一一保護(hù)裝置的接線系數(shù)，接于相電流時(shí)為1,接于相電流之差時(shí)為，速斷保護(hù)一般接于相電流；K工電流互感器的變比；被保護(hù)線路末端最大三相短路電流，Ao1）過電流保護(hù)的整定計(jì)算過電流保護(hù)的動(dòng)作電流按躲過被保護(hù)線路最大工作電流賴整定。即式中Kk可靠系數(shù)L返回系數(shù)，電磁式繼電器取0.85,感應(yīng)式取0.8；L.被保護(hù)線路的最大長時(shí)工作電流，Ao保護(hù)裝置的靈敏度應(yīng)滿足下式的要求：式中Kr一一保護(hù)裝置的靈敏度系數(shù)，對(duì)主保護(hù)區(qū)應(yīng)大于1.5一一被保護(hù)線路末端最小兩相短路電流，A過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限按下式確定：式中b保護(hù)裝置整定的動(dòng)作時(shí)間，s；J末端相鄰元件保護(hù)的整定時(shí)間，s；時(shí)限階段，對(duì)DL繼電器取0.5s,對(duì)GL型繼電器取0.7s。主變壓器的繼電保護(hù)1、保護(hù)的裝設(shè)原則1） 電力變壓器應(yīng)裝設(shè)的保護(hù)裝置（1）線圈及其引出線的相間短路、中性點(diǎn)直