供電答辯課件

1、煤礦采區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 08級(jí)專(zhuān)科畢業(yè)生設(shè)計(jì)(論文)答 辯 答辯人：耿慶輝 指導(dǎo)教師：朱瑩2022/9/141電氣自動(dòng)化采區(qū)變電所及配電點(diǎn)位置的確定一、采區(qū)變電所位置的確定 (1)盡量位于負(fù)荷中心，以減少低壓線路長(zhǎng)度和電壓損失，保證采區(qū)設(shè)備的供電質(zhì)量。 (2)每個(gè)采區(qū)最好只設(shè)一個(gè)變電所，對(duì)整個(gè)采區(qū)和掘進(jìn)工作面供電，并且盡量不遷移或少遷移變電所，減少變電所硐室的開(kāi)拓費(fèi)用。如一個(gè)變電所不能滿足要求時(shí)，可在下一區(qū)段增設(shè)變電所，初期向掘進(jìn)供電，后期向回采供電。 (3)變電所內(nèi)要求通風(fēng)良好，溫度不得超過(guò)附近巷道溫度5。 (4)設(shè)備運(yùn)輸要方便，便于電纜進(jìn)出，地質(zhì)條件好，頂?shù)装宸€(wěn)定，無(wú)淋水。2022/9/14

2、2電氣自動(dòng)化 分析上述四項(xiàng)要求可見(jiàn)，后兩個(gè)要求容易滿足，但前兩個(gè)要求相互矛盾因此，在確定采區(qū)變電所的位置時(shí)，應(yīng)全面分析，綜合考慮。一般先根據(jù)后兩個(gè)要求確定變電所的位置范圍，然后再根據(jù)前兩個(gè)要求確定變電所的位置。在確定變電所的位置時(shí)，一般要列出幾種可行方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)選用。方案比較應(yīng)列表表示。按后兩個(gè)要求確定采區(qū)變電所的位置時(shí)，可根據(jù)下列原則確定： (1)采區(qū)變電所的位置一般設(shè)在上(下)山的運(yùn)輸斜巷和軌道斜巷的橫貫內(nèi)，或在甩車(chē)場(chǎng)附近的巷道內(nèi)。當(dāng)采用礦用一般型變壓器時(shí)，不得設(shè)在回風(fēng)巷或工作面進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)。 2022/9/143電氣自動(dòng)化(2)在多煤層的采區(qū)中，各分層是否分別設(shè)置或集中設(shè)置

3、變電所，應(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定。 (3)當(dāng)附近變電所不能滿足大巷掘進(jìn)供電要求時(shí)，可利用大巷橫貫巷道設(shè)置掘進(jìn)變電所。如大巷為單巷而無(wú)橫貫巷道利用時(shí)，可采用移動(dòng)變電站。2022/9/144電氣自動(dòng)化 二、移動(dòng)變電站位置的確定 1、采用移動(dòng)變電站供電的條件 隨著采掘機(jī)械化的發(fā)展，工作面的電氣設(shè)備多、容量大，工作面走向長(zhǎng)，如仍采用固定的采區(qū)變電所供電，既不經(jīng)濟(jì)，又滿足不了電壓質(zhì)量的要求。因此，屬下列情況的采區(qū)供電宜采用移動(dòng)變電站： (1)綜采工作面的供電。 (2)普采工作面由采區(qū)固定變電所供電困難或不經(jīng)濟(jì)時(shí)。 (3)大巷單巷掘進(jìn)附近無(wú)變電所可利用時(shí)。 2022/9/145電氣自動(dòng)化 三、工作面配電點(diǎn)

4、位置的確定 (1)回采工作面配電點(diǎn)一般設(shè)在距工作面50m-70m處的巷道中。 (2)掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)距掘進(jìn)頭80m-100m，一般配電點(diǎn)至掘進(jìn)設(shè)備的電纜長(zhǎng)度以不超過(guò)100m為宜。 (3)在電纜分叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)有配電點(diǎn)，此配電點(diǎn)在巷道交匯處附近。 (4)壓入式局部扇風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置必須安裝在進(jìn)風(fēng)巷道中，距回風(fēng)口不得小于10m。 2022/9/147電氣自動(dòng)化采區(qū)供電系統(tǒng)的擬定 一、井下電壓等級(jí)的確定 井下各級(jí)配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定屯壓等級(jí)應(yīng)符合下列要求： (1)高壓不應(yīng)超過(guò)10kV，一般為6kV。(2)低壓不應(yīng)超過(guò)1140V。炮采工作面一般采用660V，高檔普采和綜采根據(jù)具體情況和采用的機(jī)械設(shè)備可

5、采用660V或1140V。井低車(chē)場(chǎng)一般采用660V。手持電氣設(shè)備、固定照明采用127V，亦可采用220V 2022/9/148電氣自動(dòng)化 2. 低壓供電系統(tǒng)的擬定 在擬定供電系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)將采區(qū)內(nèi)的用電設(shè)備按電壓等級(jí)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)和安裝地點(diǎn)分組，各組盡量分開(kāi)供電。在用電設(shè)備分組時(shí)，還應(yīng)考慮到各組用電負(fù)荷的大小、巷道布置情況和電纜敷設(shè)的路線。各組用電負(fù)荷不能過(guò)大，以保證受電端的電壓質(zhì)量。巷道有分叉點(diǎn)時(shí)，應(yīng)裝有開(kāi)關(guān)或電纜接線盒。確定電纜的敷設(shè)路線時(shí)，應(yīng)注意回采工作面(機(jī)采除外)、軌道上下山等處不應(yīng)敷設(shè)電纜，溜放煤、矸、材料的溜道中嚴(yán)禁敷設(shè)電纜。 2022/9/1410電氣自動(dòng)化在具體擬定供電系統(tǒng)時(shí)還應(yīng)考慮

6、以下原則： (1)在保證供電安全可靠的前提下，力求所用的開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)器和電纜等設(shè)備最少。 (2)原則上一臺(tái)啟動(dòng)器只控制一臺(tái)設(shè)備。 (3)當(dāng)采區(qū)變電所的動(dòng)力變壓器多于一臺(tái)時(shí)，應(yīng)合理分配變壓器的負(fù)荷，原則上一臺(tái)變壓器負(fù)擔(dān)一個(gè)工作面的用電設(shè)備。 (4)變壓器最好不并聯(lián)運(yùn)行。 (5)由工作面配電點(diǎn)到各用電設(shè)備宜采用輻射式供電，上山及順槽的輸送機(jī)宜采用干線式供電。 (6)供電線路應(yīng)走最短的路線，并盡量避免回頭供電。 (7)如配電點(diǎn)距電源供電點(diǎn)較近或啟動(dòng)器數(shù)量少于三臺(tái)時(shí)，一般不設(shè)配電點(diǎn)進(jìn)線自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)。 2022/9/1411電氣自動(dòng)化 (8)大容量設(shè)備的啟動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)的進(jìn)線端，以減小啟動(dòng)器間電纜的截面

7、。 (9)低瓦斯礦井掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)，可采用裝有選擇性漏電保護(hù)裝置的供電線路供電，或采用掘進(jìn)與采煤工作面分開(kāi)供電。 (10)瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中，掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)都應(yīng)實(shí)行三專(zhuān)(專(zhuān)用變壓器、專(zhuān)用開(kāi)關(guān)、專(zhuān)用線路)供電。 (11)局部通風(fēng)機(jī)與掘進(jìn)工作面的電氣設(shè)備，必須裝有風(fēng)電閉鎖裝置。瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中的所有掘進(jìn)工作面應(yīng)裝設(shè)兩閉鎖(風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖)設(shè)施。因此，為了實(shí)現(xiàn)風(fēng)電閉鎖，在掘進(jìn)工作面的供電線路上應(yīng)設(shè)一臺(tái)閉鎖用的磁力啟動(dòng)器。 2022/9/1412電氣自動(dòng)化負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算是為電氣設(shè)備、輸電導(dǎo)

8、線選擇，繼電保護(hù)裝置整定提供重要的計(jì)算依據(jù)。一、用電設(shè)備功率的確定1、長(zhǎng)時(shí)連續(xù)工作制用電設(shè)備：（補(bǔ)：解釋?zhuān)簾崞胶狻?0分鐘、導(dǎo)體通過(guò)電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間大約為（34），為發(fā)熱時(shí)間常數(shù)。 10min。（34）大約就是30min。）銘牌值。舉例：礦山通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、照明燈負(fù)荷功率：等于銘牌下的額定功率2、短時(shí)工作制用電設(shè)備：（補(bǔ)：解釋?zhuān)哼\(yùn)行時(shí)間短，停歇時(shí)間長(zhǎng)。）容量小可不考慮；容量大的適當(dāng)考慮。舉例：絞車(chē)、電動(dòng)車(chē)負(fù)荷性質(zhì)2022/9/1414電氣自動(dòng)化3、斷續(xù)周期工作制用電設(shè)備：*（1）斷續(xù)周期工作制：周期性地時(shí)而工作，時(shí)而停歇，如此反復(fù)運(yùn)行，工作周期一般不超過(guò)10分鐘。（2）舉例:吊車(chē)、電焊機(jī)

9、。* （3）負(fù)荷持續(xù)率：為一個(gè)工作周期內(nèi)時(shí)間與工作周期的百分比,用“”,即*（4）斷續(xù)周期工作制設(shè)備的額定容量（銘牌功率）PN，是對(duì)應(yīng)于某一標(biāo)準(zhǔn)負(fù)荷持續(xù)率n 即 電焊機(jī)：2022/9/1415電氣自動(dòng)化3、單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 4、成組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 2022/9/1417電氣自動(dòng)化三、單相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷負(fù)荷盡量對(duì)稱；單相設(shè)備總?cè)萘?5%按三相平衡負(fù)荷。1、如果單相設(shè)備容量超過(guò)三相設(shè)備容量15%時(shí)，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。2、確定計(jì)算負(fù)荷的目的：選擇設(shè)備和線路。3、計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷相有功負(fù)荷的3倍作為等效三相有功負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。、

10、單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的3倍作為等效三相計(jì)算負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。2022/9/1418電氣自動(dòng)化、單相設(shè)備接于相電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷相的計(jì)算負(fù)荷的3倍作為等效三相計(jì)算負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。、單相設(shè)備接于線電壓時(shí)的負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷：最大負(fù)荷線的計(jì)算負(fù)荷的倍作為等效三相計(jì)算負(fù)荷，以滿足安全運(yùn)行的要求。2022/9/1419電氣自動(dòng)化 四、變電所總負(fù)荷的計(jì)算計(jì)算原則：、按逐級(jí)計(jì)算法確定計(jì)算負(fù)荷：末 首。考慮同時(shí)系數(shù)、線路損耗、變壓器損耗。、分組原則：按生產(chǎn)環(huán)節(jié)、設(shè)置地點(diǎn)分。、分組計(jì)算：負(fù)荷系數(shù)原則按需用系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷總?cè)萘?、需用?/p>

11、數(shù) 2022/9/1420電氣自動(dòng)化變壓器的選擇一、變電所主變壓器的選擇1、主變壓器臺(tái)數(shù)的確定1）具有一類(lèi)負(fù)荷的變電所：兩臺(tái)： 礦山負(fù)荷的80% 2）只有二、三類(lèi)負(fù)荷的變電所：兩臺(tái)或1臺(tái)（備用電源）。3)變電所主變壓器容量的確定 兩臺(tái)變壓器同時(shí)工作：兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。 2022/9/1421電氣自動(dòng)化1變壓器型號(hào)的確定 在確定變壓器型號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮變壓器的使用場(chǎng)所、電壓等級(jí)和容量等級(jí)，還應(yīng)考慮巷道斷面、運(yùn)輸條件、備品配件來(lái)源等因素。一般在變電硐室內(nèi)的動(dòng)力變壓器，選擇礦用一般型油浸變壓器；在采煤工作面順槽及掘進(jìn)巷道內(nèi)，應(yīng)選擇隔爆型干式動(dòng)力變壓器或移動(dòng)變電站。為了供電的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)盡量選用低損

12、耗變壓器。常用低損耗礦用變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)見(jiàn)教材 2022/9/1422電氣自動(dòng)化 3。變壓器容量的選擇 當(dāng)在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行了無(wú)功功率補(bǔ)償后，變壓器的容量應(yīng)按補(bǔ)償后的視在容量選擇。 1)采區(qū)變電所變壓器容量的選擇 根據(jù)已擬定的供電系統(tǒng)，將補(bǔ)償后變壓器二次負(fù)荷的總計(jì)算容量計(jì)算出來(lái)以后，可按下式選擇變壓器的容量。 SN.TSa.c式中 SN.T變SN.TS壓器的額定容量，kVA； Sa.c補(bǔ)償后變壓器二次負(fù)荷的計(jì)算容量，kVA。 當(dāng)未在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償時(shí)，變壓器的計(jì)算容量可按下式計(jì)算： 2022/9/1424電氣自動(dòng)化二、變壓器的損耗計(jì)算包括；有功功率損耗、無(wú)功功率損耗。1、變壓器的有

13、功功率損耗（1）空載損耗（鐵損Pt）：與變壓器的負(fù)荷無(wú)關(guān)?？捎煽蛰d實(shí)驗(yàn)測(cè)定。（2）銅損Pcu：與負(fù)荷電流（或功率）的平方成正比。由短路實(shí)驗(yàn)測(cè)得。有功損耗： 2、變壓器的無(wú)功功率損耗（1）產(chǎn)生主磁通（產(chǎn)生勵(lì)磁電流）QU：與負(fù)荷無(wú)關(guān)。與勵(lì)磁電流（或近似地與空載電流）成正比。（2）消耗在一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率QN：與負(fù)荷電流（或功率）的平方成正比。如果缺少參數(shù)，變壓器的功率損耗可估算如下：PT= 0.02PT QT=0.1QT2022/9/1425電氣自動(dòng)化(2)固定敷設(shè)的應(yīng)采用鎧裝鉛包紙絕緣電纜或鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜，也可采用不延燃橡套電纜；對(duì)于半固定敷設(shè)的電纜，為了移動(dòng)方便一般選用不延燃橡

14、套電纜，也可選用上述鎧裝電纜。(3)低壓電纜不應(yīng)采用鋁芯，采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯。 (4)電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截面的導(dǎo)體。 (5)固定敷設(shè)的照明、通信和控制用電纜，應(yīng)采用鎧裝電纜、不延燃橡套電纜或礦用塑料電纜；非固定敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用不延燃橡套電纜。 2022/9/1427電氣自動(dòng)化確定電纜的芯線數(shù)目2) (1)動(dòng)力用的紙絕緣鎧裝電纜選三芯電纜。(2)動(dòng)力用的橡套電纜，當(dāng)控制按鈕不在工作機(jī)械上時(shí)，一般采用四芯電纜；對(duì)控制按鈕在工作機(jī)械上的，應(yīng)根據(jù)控制要求增加控制芯線的根數(shù)。(3)信號(hào)電纜芯線根數(shù)要按控制、信號(hào)、通訊系統(tǒng)的需要決定，并留有備用芯線。(4)電纜中的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地

15、回路外，不得兼作其他用途。3)確定電纜長(zhǎng)度電纜有一定柔性，敷設(shè)時(shí)會(huì)出現(xiàn)彎曲，所以電纜的實(shí)際長(zhǎng)度L應(yīng)按下式計(jì)算。即 L=KinLto式中 Lto電纜敷設(shè)路徑的長(zhǎng)度，m； Kin電纜增長(zhǎng)系數(shù)，橡套電纜取1.1，鎧裝電纜取1.05。 2022/9/1428電氣自動(dòng)化 為了便于安裝維護(hù)和便于設(shè)備移動(dòng)，確定電纜長(zhǎng)度時(shí)還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：(1)移動(dòng)設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動(dòng)長(zhǎng)度3 m-5m。(2)當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭處各增加3m。(3)半固定設(shè)備的電動(dòng)機(jī)至就地控制器的電纜長(zhǎng)度，一般取5m-10m。(4)掘進(jìn)配電點(diǎn)的電源電纜長(zhǎng)度，一般按設(shè)計(jì)礦井投產(chǎn)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)再加100m配備。(5)掘進(jìn)配電點(diǎn)至

16、掘進(jìn)設(shè)備的電纜長(zhǎng)度，按配電點(diǎn)移動(dòng)距離考慮，但電纜長(zhǎng)度以不超過(guò)100m為宜。2022/9/1429電氣自動(dòng)化2低壓電纜主芯線截面的選擇電纜主芯線截面必須滿足以下幾個(gè)條件：(1)正常工作時(shí)，電纜芯線的實(shí)際溫度應(yīng)不超過(guò)電纜的長(zhǎng)時(shí)允許溫度，所以應(yīng)保證流過(guò)電纜的最大長(zhǎng)時(shí)工作電流不得超過(guò)其允許持續(xù)電流。(2)正常工作時(shí)，應(yīng)保證供電網(wǎng)所有電動(dòng)機(jī)的端電壓在95一105的額定電壓范圍內(nèi)，個(gè)別特別遠(yuǎn)的電動(dòng)機(jī)端電壓允許偏移810。(3)距離遠(yuǎn)、功率大的電動(dòng)機(jī)時(shí)，在重載情況下應(yīng)保證能正常啟動(dòng)，并保證其啟動(dòng)器有足夠的吸持電壓。(4)電纜短路時(shí)，應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定截面。(5)所選電纜截面必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。2022/

17、9/1430電氣自動(dòng)化在按上述條件選擇低壓電纜主芯線的截面時(shí)，從啟動(dòng)器到采掘運(yùn)設(shè)備的支線電纜，一般按機(jī)械強(qiáng)度初選，按允許持續(xù)電流校驗(yàn)后，即可確定下來(lái)。選擇干線電纜主芯線截面時(shí)，如干線電纜不長(zhǎng)，應(yīng)先按電纜的允許持續(xù)電流初選；當(dāng)干線電纜較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)先按正常時(shí)的允許電壓損失初選；然后再按其他條件校驗(yàn)。具體計(jì)算方法參考教材2022/9/1431電氣自動(dòng)化二、高壓電纜的選擇 1高壓電纜型號(hào)、芯數(shù)、長(zhǎng)度的確定1)高壓電纜型號(hào)的確定高壓電纜的型號(hào)應(yīng)按下述原則確定： (1)固定敷設(shè)的高壓電纜應(yīng)選用鎧裝電纜。立井井筒或傾角450及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜；水平或傾角450以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼帶鎧裝電纜

18、。 (2)在進(jìn)風(fēng)斜井、井底車(chē)場(chǎng)及附近、中央變電所至采區(qū)變電所的電纜可采用鋁芯電纜，其他地點(diǎn)必須采用銅芯電纜。2022/9/1432電氣自動(dòng)化(3)移動(dòng)變電站必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜。 (4)井下嚴(yán)禁使用鋁包電纜。 (5)電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠的截面的導(dǎo)體。 (6)硐室內(nèi)和木支架的井巷中敷設(shè)的電纜，不得使用麻外被層電纜。 (7)電纜敷設(shè)水平差應(yīng)符合教材工礦企業(yè)供電表68的規(guī)定，對(duì)橡套電纜、塑料電纜和紙絕緣不滴流電纜敷設(shè)高差不受限制。 2022/9/1433電氣自動(dòng)化2)高壓電纜芯數(shù)的確定 鉛包鎧裝電力電纜可采用三芯，沒(méi)有鉛包及鎧裝層的電力電纜最少應(yīng)為四芯電纜。3)確定高壓電纜的長(zhǎng)度(1)

19、高壓橡套電纜和鎧裝電纜，其長(zhǎng)度按式L=KinLto計(jì)算。(2)敷設(shè)在立井井筒中的電纜的長(zhǎng)度按所經(jīng)井筒深度的102倍計(jì)算。(3)入井電纜應(yīng)在地面和井下兩端各留8m10m的裕量。(4)電纜中間有接頭時(shí)，應(yīng)在電纜的兩端頭處各增加3m。 2022/9/1434電氣自動(dòng)化2高壓電纜主芯線截面的選擇 高壓電纜主芯線截面應(yīng)按下述條件進(jìn)行選擇： (1)按正常工作時(shí)的經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。(2)按允許持續(xù)電流選擇。(3)按電纜首端的最大三相短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。(4)按正常和故障狀態(tài)時(shí)，分別校驗(yàn)電壓損失。2022/9/1435電氣自動(dòng)化 短路電流一、概述短路故障是電氣設(shè)備最嚴(yán)重的故障，對(duì)電氣設(shè)備的危害性最大。所以我

20、們要研究其種類(lèi)、產(chǎn)生的原因。并采取相應(yīng)的措施來(lái)預(yù)防或減輕其危害程度。一、短路的種類(lèi)及產(chǎn)生短路的原因1、短路：供電系統(tǒng)中不等電位的點(diǎn)沒(méi)有經(jīng)過(guò)用電器而直接相連通。2、類(lèi)型：三相、兩相、兩相接地、單相、單相接地。*分對(duì)稱性短路和非對(duì)稱性短路。 對(duì)稱短路：Za=Zb=Zc、Ua=Ub=Uc、Ia=Ib=Ic*最關(guān)鍵的兩個(gè)短路電流：最大短路電流-選擇設(shè)備、導(dǎo)線，最小短路電流-繼電保護(hù)裝置校驗(yàn) 短路的電壓與電流的相位差較正常時(shí)增大，接近于90度。 單相短路只發(fā)生在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中。 其他：層間、層間短路。主要指電動(dòng)機(jī)、變壓器和線圈等。3、造成短路原因：絕緣損壞、設(shè)備老化、使用不當(dāng)、外力

21、作用、誤操作、鳥(niǎo)獸觸及等。2022/9/1436電氣自動(dòng)化二、短路的危害1、特點(diǎn)：(1)電流劇增至正常電流的幾十甚至幾百倍（電流大）。(2)系統(tǒng)電壓驟降。2、后果：（1）損害設(shè)備和線路。（2）設(shè)備不能正常工作。（3）影響電力系統(tǒng)運(yùn)行。（4）通信線路、電子設(shè)備干擾、產(chǎn)生誤動(dòng)作。*3、保護(hù)措施：限制、裝設(shè)熔斷器、繼電保護(hù)裝置等。2022/9/1437電氣自動(dòng)化三、計(jì)算短路電流的目的和任務(wù)1、選擇導(dǎo)線和設(shè)備。2、選擇和整定繼電保護(hù)裝置。3、確定接線和運(yùn)行方式。4、選擇限流電抗器。供電系統(tǒng)中短路電流的兩種計(jì)算方法:有名值法和相對(duì)值法。一、有名值法（絕對(duì)值法、歐姆法）1、低壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算：*計(jì)算電

22、壓取比線電壓高5%。*對(duì)于高壓電路，一般只計(jì)電抗，不計(jì)電阻。*對(duì)于低壓短路時(shí)，當(dāng) 時(shí)才需計(jì)算電阻。2022/9/1438電氣自動(dòng)化2、短路電流計(jì)算步驟：1）求短路回路中各元件阻抗。（1）電源系統(tǒng)的阻抗（一般可不考慮電阻?？捎筛邏吼侂娋€出口斷路器的斷流容量（極限短路容量）來(lái)估算, 。由開(kāi)斷電流Ioc來(lái)計(jì)算其斷流 ：（2）變壓器的阻抗： 2022/9/1439電氣自動(dòng)化（3）輸電線路的阻抗：（*1、線路的電阻Rwl?？捎蓪?dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)度電阻R0值求得。Rwl=R0L。2、線路的電抗Xwl?？捎蓪?dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)度電抗Xwl值求得。Xw=X0L。）（4）限流電抗器的電抗：2）短路回路總阻抗的計(jì)算、折

23、算。（注意：等效阻抗的換算）。 2022/9/1440電氣自動(dòng)化 3）短路電流的計(jì)算：（1）繪制短路計(jì)算電路圖：標(biāo)參數(shù)、找短路點(diǎn)。（2）繪制等效電路圖，標(biāo)出各元件阻抗值。（3）計(jì)算短路回路的阻抗。（4）計(jì)算短路電流。2022/9/1441電氣自動(dòng)化 電氣設(shè)備的選擇 一、按使用場(chǎng)所選擇電氣設(shè)備的類(lèi)型 井下電氣設(shè)備類(lèi)型的選擇應(yīng)符合煤礦安全規(guī)程)的規(guī)定，各類(lèi)礦用電氣設(shè)備的使用場(chǎng)所見(jiàn)教材工礦企業(yè)供電 二、高壓配電箱的選擇 1高壓配電箱型號(hào)的選擇 礦用高壓配電箱的型號(hào)應(yīng)根據(jù)下述情況，并結(jié)合礦井的實(shí)際條件選擇。 (1)礦用高壓配電箱有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器三種。根據(jù)礦井設(shè)備真空化的要求，應(yīng)優(yōu)

24、先選用真空斷路器的高壓配電箱。 2022/9/1442電氣自動(dòng)化(2)礦用一般型高壓配電箱(又稱高壓開(kāi)關(guān)柜)有固定式和手車(chē)式兩種。固定式價(jià)格較低，但維護(hù)檢修不如手車(chē)式方便；手車(chē)式維護(hù)檢修方便，故障時(shí)可更換備用手車(chē)迅速恢復(fù)供電，但價(jià)格較固定式高。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井的具體條件進(jìn)行選擇。 (3)考慮到設(shè)備對(duì)保護(hù)的要求，根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，所選高壓配電箱應(yīng)具有下述保護(hù)： 井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓側(cè)，應(yīng)有短路、過(guò)負(fù)荷和欠電壓釋放保護(hù)。 供移動(dòng)變電站的高壓饋電線，應(yīng)有短路、過(guò)負(fù)荷、欠電壓釋放和高壓電纜監(jiān)視保護(hù),此外，還必須裝設(shè)有選擇性的動(dòng)作于跳閘的單相接地保護(hù)。 2022/9/1443電氣自動(dòng)

25、化選擇方案時(shí)，應(yīng)首先根據(jù)其用途確定選擇哪種形式的開(kāi)關(guān)柜，然后根據(jù)負(fù)荷的種類(lèi)、負(fù)荷的重要性和饋出線的數(shù)量等，本著安全、可靠、操作方便、經(jīng)濟(jì)的原則，根據(jù)變電所接線的需要進(jìn)行合理地組合，選擇出合適的一次接線方案。具體選擇時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原則：(1)井下變電所的饋出線必須選擇裝有斷路器的開(kāi)關(guān)柜。對(duì)雙回路供電的重要負(fù)荷，斷路器兩側(cè)均應(yīng)裝有隔離開(kāi)關(guān)。 (2)當(dāng)開(kāi)關(guān)柜直接控制高壓電動(dòng)機(jī)時(shí)，可根據(jù)其啟動(dòng)的頻繁程度選擇帶真空接觸器的開(kāi)關(guān)柜或帶有斷路器的開(kāi)關(guān)柜。當(dāng)高壓電動(dòng)機(jī)需串電抗器啟動(dòng)時(shí)，還應(yīng)選擇啟動(dòng)電抗器柜；當(dāng)電動(dòng)機(jī)容量不大時(shí)，啟動(dòng)電抗器可與其控制開(kāi)關(guān)安裝在一個(gè)柜子中。2022/9/1444電氣自動(dòng)化(3

26、)對(duì)進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜一般應(yīng)裝有斷路器。對(duì)饋出線少(一般不超過(guò)8條)、進(jìn)線總數(shù)不超過(guò)二回路的中央變電所，且上一級(jí)變電所屬本企業(yè)管理時(shí)，亦可只用隔離開(kāi)關(guān)。(4)母線聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)一般也采用斷路器，對(duì)中央變電所當(dāng)饋出回路數(shù)不超過(guò)8條時(shí)，也只用隔離開(kāi)關(guān)聯(lián)絡(luò)。(5)當(dāng)變電所采用電動(dòng)操作時(shí)，為了保證有足夠的所用電能，應(yīng)選擇所用變壓器柜。(6)為了測(cè)量和保護(hù)的需要，開(kāi)關(guān)柜中還應(yīng)有足夠的電流互感器；變電所每段母線上還應(yīng)裝有電壓互感器。 2022/9/1445電氣自動(dòng)化 2)二次接線方案的確定 開(kāi)關(guān)柜的二次接線方案可根據(jù)保護(hù)和測(cè)量的要求及所選一次接線方案來(lái)選擇。(1)對(duì)需要裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)或具有動(dòng)作時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)的線路，應(yīng)

27、選擇具有反時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的二次接線方案。對(duì)只裝設(shè)瞬時(shí)過(guò)電流保護(hù)的線路，可選用只有瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的二次接線。需進(jìn)行失壓保護(hù)的，還應(yīng)裝有失壓脫扣線圈。(2)進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜中一般應(yīng)裝設(shè)電流表和有功、無(wú)功電度表。對(duì)饋出線一般應(yīng)裝設(shè)電流表；對(duì)用電負(fù)荷較大的線路一般還應(yīng)苯設(shè)有功電度表；需要了解其功率因數(shù)等情況時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)無(wú)功電度表。變電所的每段母線上均應(yīng)裝設(shè)電壓表。 2022/9/1446電氣自動(dòng)化三、低壓電氣設(shè)備的選擇 1低壓電氣設(shè)備型號(hào)的選擇 低壓電氣設(shè)備的型號(hào)除按使用場(chǎng)所選擇外，還應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 1)按工作機(jī)械對(duì)控制的要求選擇 1)供電線路用總開(kāi)關(guān)、分路開(kāi)關(guān)和配電點(diǎn)進(jìn)線開(kāi)關(guān)，應(yīng)選用隔爆型真空譚電開(kāi)關(guān)。 (2)不需要進(jìn)行遠(yuǎn)方控制及不經(jīng)常啟動(dòng)的小型機(jī)械，一般選用手動(dòng)啟動(dòng)器或插銷(xiāo)式開(kāi)關(guān)(3)需要進(jìn)行遠(yuǎn)方控制集中聯(lián)鎖控制或頻繁啟動(dòng)的機(jī)械，應(yīng)選用磁力啟動(dòng)器。 (4)需要經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的機(jī)械，應(yīng)選用可逆磁力啟動(dòng)器。 (5)40kW及以上的啟動(dòng)頻繁的低壓設(shè)備，應(yīng)選用真空磁力啟動(dòng)器。 2022/9/1447電氣自動(dòng)化2)按電網(wǎng)和用電設(shè)備對(duì)保護(hù)的要求選擇 (1)變壓器二次側(cè)低壓總開(kāi)關(guān)應(yīng)有短路、過(guò)負(fù)荷、失壓、漏電跳閘和漏電閉鎖保護(hù)，至少必須有短路和漏電跳閘保護(hù)。 (2)各分路配電開(kāi)關(guān)應(yīng)有短路、過(guò)負(fù)荷、失壓