供電技術(shù)課程設(shè)計(jì)--某35kv變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　課程名稱：現(xiàn)代供電技術(shù) </p><p>　　題 目：某35KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué) 院： 能源工程學(xué)院 </p><p>　　班 級(jí)

2、： 09級(jí)電子信息科學(xué)與技術(shù)02</p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　交閱時(shí)間： 2012年11月30日

3、 </p><p><b>　　任務(wù)書</b></p><p>　　適用專業(yè)：電子信息科學(xué)與技術(shù)</p><p>　　1. 設(shè)計(jì)題目——某35KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì) </p><p><b>　　2. 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　?。?）變電所位置及供電電源

4、的確定；</p><p>　?。?）變電所的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與主變壓器的選擇；</p><p>　　（3）變電所供電系統(tǒng)擬定；</p><p>　?。?）短路電流計(jì)算；</p><p>　?。?）電氣設(shè)備的選擇；</p><p>　?。?）輸電線路的選擇與敷設(shè)；</p><p>　?。?）變電所的繼電保

5、護(hù)與自動(dòng)化裝置。</p><p><b>　　3. 原始資料</b></p><p>　　某年產(chǎn)90萬t原煤的煤礦，其供電設(shè)計(jì)所需的基本原始數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　1) 礦年產(chǎn)量：90萬t；</p><p>　　2) 服務(wù)年限：75年；</p><p>　　3) 礦井沼氣等級(jí)：煤與沼氣突出

6、礦井；</p><p>　　4) 立井深度：0.36km；</p><p>　　5) 凍土厚度：0.35m；</p><p>　　6) 礦井地面土質(zhì)：一般黑土；</p><p>　　7) 兩回35kv架空電源線路長度：l1=l2=A</p><p>　　8) 兩回35kv電源上級(jí)出線斷路器過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：t1=t2=

7、2.5s;</p><p>　　9) 本所35kv電源母線上最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗：Xs.min=B(Sd=100MVA);</p><p>　　10) 本所35kv電源母線上最小運(yùn)行方式下的系統(tǒng)電抗：Xs.max=C(Sd=100MVA);</p><p>　　11) 井下6kv母線上允許短路容量：Sal=100MVA;</p><p>

8、　　12) 電費(fèi)收取辦法：兩步電價(jià)制，固定部分按最高負(fù)荷收費(fèi)；</p><p>　　13) 本所35kv母線上補(bǔ)償后平均功率因數(shù)要求值：cos¢，35.a≥0.9；</p><p>　　14) 地區(qū)日最高氣溫：θm=44℃；</p><p>　　最熱月室外最高氣溫月平均值：θm.o=42℃;</p><p>　　最熱月室內(nèi)最高氣溫月

9、平均值：θm.i=32℃;</p><p>　　最熱月土壤最高氣溫月平均值：θm.s=27℃;</p><p>　　15) 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分組及有關(guān)需用系數(shù)、功率因數(shù)等如表1所示</p><p>　　表1 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)分組表</p><p>　　注 1.線路類型：C表示電纜線路；K表示架空線路。</p><

10、p>　　電動(dòng)機(jī)類型：Y表示繞線異步電動(dòng)機(jī)；X表示鼠籠異步電動(dòng)機(jī)；T表示同步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　表內(nèi)的D、E、F為各設(shè)計(jì)小組的數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　電力事業(yè)的日益發(fā)展緊系著國計(jì)民生。它的發(fā)展水平和電氣的程度，是衡量一個(gè)國家的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及其社會(huì)現(xiàn)代化水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。 黨的

11、十六大提出了全面建設(shè)小康社會(huì)的宏偉目標(biāo)，從一定意義上講，實(shí)現(xiàn)這個(gè)宏偉目標(biāo)，需要強(qiáng)有力的電力支撐，需要安全可靠的電力供應(yīng)，需要優(yōu)質(zhì)高效的電力服務(wù)。</p><p>　　變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置

12、的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)為35KV變電站電氣部分初步設(shè)計(jì)，所設(shè)計(jì)的內(nèi)容力求概念清楚，層次分明。本文在撰寫的過程中，曾得到老師和同學(xué)的支持，并提供大量的資料和有益的建議，對此表示衷心的感謝。由于我本人還是學(xué)生，沒有接觸過這方面的事，對變電站的設(shè)計(jì)還比較陌生，所以在設(shè)計(jì)中不免有很多不妥當(dāng)之處，還望老師批評指正。 </p><p>

13、;<b>　　目錄 </b></p><p>　　第一章 變電所位置的確定</p><p>　　第二章 變電所的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與主變壓器的選擇</p><p>　　第一節(jié) 變電所的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p>　　第二節(jié) 無功功率的補(bǔ)償</p><p>　　第三節(jié) 主變壓器的選擇</p>

14、;<p>　　第三章 變電所供電電源的擬定</p><p>　　第一節(jié) 變電所主接線方案的確定</p><p>　　第二節(jié) 繪制供電系統(tǒng)草圖</p><p>　　第三節(jié) 供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式</p><p>　　第四章 短路電流計(jì)算</p><p>　　第一節(jié) 計(jì)算短路電流的目的和任務(wù)</

15、p><p>　　第二節(jié) 計(jì)算短路電流的原則與規(guī)定</p><p>　　第三節(jié) 計(jì)算短路電流所需的原始資料</p><p>　　第四節(jié) 短路電流的計(jì)算</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　第一節(jié) 高壓斷路器的選擇</p><p>　　第二節(jié) 母線的選擇</

16、p><p>　　第三節(jié) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇</p><p>　　第四節(jié) 開關(guān)柜的選擇</p><p>　　第五節(jié) 互感器的選擇</p><p>　　第六節(jié) 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　第六章 輸電線路的選擇與敷設(shè)</p><p>　　第一節(jié) 導(dǎo)線材料的選擇</p&g

17、t;<p>　　第二節(jié) 導(dǎo)線截面的選擇</p><p>　　第三節(jié) 架空線路的選擇與敷設(shè)</p><p>　　第四節(jié) 電纜線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)</p><p>　　第七章 變電所繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置</p><p>　　第一節(jié) 6（10）千伏配出線的繼電保護(hù)</p><p>　　第二節(jié) 電容器的繼

18、電保護(hù)</p><p>　　第三節(jié) 變電所母線的保護(hù)</p><p>　　第四節(jié) 主變壓器的繼電保護(hù)</p><p>　　第五節(jié) 主動(dòng)重合閘和備用電源自動(dòng)投入裝置</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p>

19、;<p>　　變電所位置及供電電源的確定</p><p><b>　　變電所位置的要求：</b></p><p>　　（1） 設(shè)于能向最多生產(chǎn)機(jī)械供電的負(fù)荷中心，使低壓供電距離合理，并力求減少變電所的移動(dòng)次數(shù)。</p><p>　　（2）設(shè)于頂，底板堅(jiān)固且無淋水及通風(fēng)良好的地方，以保證變電所硐室內(nèi)的溫度不超過附近巷道溫度的5

20、76;。</p><p>　　（3）便于變電所設(shè)備運(yùn)輸 </p><p>　　此外，采區(qū)變電所不能設(shè)在工作面的順槽中，一般設(shè)于采區(qū)與部署斜巷軌道巷之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)。 </p><p>　　掘進(jìn)工作面的供電一般由采區(qū)變電所承擔(dān)，不易設(shè)變電所。</p><p>　　根據(jù)采區(qū)巷道布置要使采區(qū)變電所能順利的通過運(yùn)輸平巷向整個(gè)采區(qū)的負(fù)荷中心（采煤工作

21、面）進(jìn)行供電。在回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山聯(lián)絡(luò)巷處，低壓供電距離合理，并且不必移動(dòng)采區(qū)變電所就能對采區(qū)的采煤、掘進(jìn)及回采等進(jìn)行供電。所以把采區(qū)變電所布置在回風(fēng)上山和運(yùn)輸上山聯(lián)絡(luò)巷處。</p><p>　　變電所所報(bào)址選在離某縣城2公里的荒山坡上，周圍有電力排灌站2座，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)3個(gè)，接近負(fù)荷中心，交通方便，地勢平坦，進(jìn)出線走廊尚可，無洪水危險(xiǎn)，地下無礦藏。土壤電阻率100Ω（5月測量）。</p><p&

22、gt;　　變電所的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)與主變壓器的選擇</p><p>　　第一節(jié) 變電所的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p>　　工礦企業(yè)負(fù)荷計(jì)算，先收集必要的負(fù)荷資料，按如表2-1所示的格式做成負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算表</p><p>　　利用任務(wù)書表1中8~11各列的數(shù)據(jù)，分別算出各設(shè)備或設(shè)備組的Pca、Qca及Sca，并填入表2-1中12~14列。</p><p>

23、;　　例如，對于主井提升機(jī)有</p><p>　　Pca.1=Kd1PN1=0.95×1000=950(kW)</p><p>　　Qca.1=tan¢Pca.1=0.62×950=589(kvar)</p><p>　　又如，對于扇風(fēng)機(jī)1，由同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，表1中其cos¢標(biāo)出負(fù)值，其原因是：同步電動(dòng)機(jī)當(dāng)負(fù)荷率>0.9

24、，且在過勵(lì)磁的條件下，其功率因數(shù)超前，向電網(wǎng)發(fā)送無功功率，故為負(fù)值。此時(shí)同步電動(dòng)機(jī)的無功補(bǔ)償率為40%~60%，近視計(jì)算取50%，故其補(bǔ)償能力可按下式計(jì)算</p><p>　　同理可得其余各組數(shù)據(jù)見表2-1.</p><p>　　在表2-1的合計(jì)欄中，合計(jì)有功負(fù)荷9591kW和無功負(fù)荷5357kvar是表中12列和13列的代數(shù)和，而視在負(fù)荷10986kVA，則是據(jù)上述兩個(gè)數(shù)值按公式計(jì)算得出

25、，視在容量的代數(shù)和無意義。</p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　注 1.線路類型：C表示電纜線路；K表示架空線路。</p><p>　　2.電動(dòng)機(jī)類型：Y表示繞線式異步電動(dòng)機(jī)；X表示鼠籠異步電動(dòng)機(jī)；T表示同步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　第二節(jié) 無功功率的補(bǔ)償</p>&l

26、t;p>　　要求35kV側(cè)的平均功率因數(shù)為0.9以上，但補(bǔ)償電容器是裝設(shè)連接在6kV母線上，而6kV母線上的總計(jì)算負(fù)荷并不包括主變壓器的功率損耗，這里需要解決的問題是，6kV母線上的功率因數(shù)應(yīng)補(bǔ)償?shù)胶沃挡拍苁?5kV側(cè)的平均功率因數(shù)為0.9以上？</p><p>　　分析解決此問題的思路如下：先計(jì)算無補(bǔ)償時(shí)主變壓器的最大功率損耗，由于無功損耗與負(fù)荷率的平方成正比，故出現(xiàn)變壓器最大功率損耗的運(yùn)行方式應(yīng)為一臺(tái)使

27、用、一臺(tái)因故停運(yùn)的情況。據(jù)此計(jì)算35kV側(cè)的補(bǔ)償前負(fù)荷及功率因數(shù)，并按公式求出當(dāng)功率因數(shù)提至0.9時(shí)所需要的補(bǔ)償容量，該數(shù)值就可以作為6kV母線上應(yīng)補(bǔ)償?shù)娜萘??？紤]到礦井35kV變電所的6kV側(cè)均為單母線分兩段接線，故所選電容器柜應(yīng)為偶數(shù)，據(jù)此再算出實(shí)際補(bǔ)償容量，最后重算變壓器的損耗并校驗(yàn)35kV側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)。</p><p>　　1）無補(bǔ)償時(shí)主變壓器的損耗計(jì)算。按一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)因故停運(yùn)計(jì)算，則負(fù)荷率為 &

28、lt;/p><p>　　以上△P0、△PK、I0%、UK%等參數(shù)由附表B查得。</p><p>　　2）35kV側(cè)補(bǔ)償前的負(fù)荷與功率因數(shù)為</p><p>　　3)計(jì)算選擇電容器柜與實(shí)際補(bǔ)償容量。設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù)提高到=0.9，則=0.4843，取平均負(fù)荷系數(shù)Klo=0.8,據(jù)公式可得</p><p>　　按《供電技術(shù)》書上表2-7選用GR-1C

29、-08型，電壓為6kV每柜容量qc=270kvar的電容器柜，則柜數(shù)</p><p>　　N=QC/qc=1238/270=4.6</p><p><b>　　取偶數(shù)得Nf=6</b></p><p>　　實(shí)際補(bǔ)償容量：Qc.f=Nfqc=6×270=1620(kvar)</p><p>　　折算到計(jì)算補(bǔ)償容量

30、為</p><p>　　QC。ca=QC.f/Klo=1620/0.8=2025(kvar)</p><p>　　4)補(bǔ)償后6kV側(cè)的計(jì)算負(fù)荷與功率因數(shù)為</p><p>　　=Qca.6－Qc.ca=4792-2025=2767(kvar)</p><p>　　因補(bǔ)償后前后有功計(jì)算負(fù)荷不變，故有</p><p>　　

31、5）補(bǔ)償后主變壓器最大損耗計(jì)算。補(bǔ)償后一臺(tái)運(yùn)行的負(fù)荷率略有減小</p><p>　　6）補(bǔ)償后35kV側(cè)的計(jì)算負(fù)荷與功率因數(shù)校驗(yàn)</p><p><b>　　合乎要求。</b></p><p>　　第三節(jié) 主變壓器的選擇</p><p>　?。?）主變壓器校驗(yàn)及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案。</p><p>　　

32、由表2-1負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算表可知、全礦三級(jí)負(fù)荷約占總負(fù)荷的15%，故可取負(fù)荷保證系數(shù)Kgu=0.85，則有</p><p><b>　　合乎要求。</b></p><p>　　按此參數(shù)也可選容量為8000kVA的主變壓器，但設(shè)計(jì)上為了留有余地并考慮發(fā)展，選10000kVA為宜。</p><p>　　兩臺(tái)主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷可由公式求出，即&l

33、t;/p><p>　　對于工礦企業(yè)變電所，可取Kq=0.06，上式、由公式求得，臨界負(fù)荷為</p><p>　　得經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案為：當(dāng)實(shí)際負(fù)荷Ss<6128kVA時(shí)，宜于一臺(tái)運(yùn)行，當(dāng)Ss≥6128kVA時(shí)，宜于兩臺(tái)同時(shí)分列運(yùn)行。</p><p>　　（2）主變壓器選擇。</p><p>　　35/6.3kV SF9-10000型，兩臺(tái)。<

34、;/p><p>　　第三章 變電所供電電源的擬定</p><p>　　第一節(jié) 變電所主接線方案的確定</p><p>　　變電所的主接線由各種電氣設(shè)備及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分。主接線方式有：線路-變壓器組接線、單母線分段式接線和雙母線接線。</p><p>　　（1） 線路-變壓器組接線的優(yōu)點(diǎn)是接線簡單，使用

35、設(shè)備少，基建投資?。蝗秉c(diǎn)是供電可靠性低，當(dāng)主線中任一設(shè)備（包括供電線路）發(fā)生故障或檢修時(shí)，全部負(fù)荷都將停電。所以這種接線多用于僅有二、三級(jí)負(fù)荷的變電所，如大型企業(yè)的車間變電所和小型用電單位的10KV變電所等。</p><p>　?。?） 單母段式接線操作方便、運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換以提高供電的可靠性。一般只在出線較少、供電可靠性要求不高時(shí)，為了經(jīng)濟(jì)才采用隔離開關(guān)作為母線的聯(lián)絡(luò)開關(guān)。當(dāng)其中任一段母線需要檢修或發(fā)生

36、故障時(shí)，接于該母線的全部進(jìn)、出線均停止運(yùn)行。</p><p>　?。?） 橋式接線，可保證對一、二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行可靠性供電，分為外僑、內(nèi)橋和全橋三種。全橋接線適用性強(qiáng)，對線路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)展成單母線分段式接線；外僑接線適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所，或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要常切換的終端變電所，以及可能發(fā)展為穿越負(fù)荷的變電所；內(nèi)橋適用于進(jìn)線距離長，變壓器切換少的終端變電所。</p&g

37、t;<p>　　（4） 雙母線接線不論哪一回線路電源與哪一回母線同時(shí)發(fā)生故障，都不影響對用戶供電，故可靠性高、運(yùn)行靈活。但其設(shè)備投資多，接線復(fù)雜，操作安全性差。這種接線主要用于負(fù)荷容量大，可靠性要求高，進(jìn)出線回路多的重要變電所。</p><p>　?。?） 綜合考慮，按已知原始數(shù)據(jù)，上級(jí)變電所所提供兩回35KV監(jiān)控電源線路，故電源進(jìn)線回路為2,。對于煤礦企業(yè)，因一、二級(jí)負(fù)荷占總負(fù)荷的2/3以上，

38、故35KV側(cè)宜用全橋接線，6KV則可采用單母線分兩段的接線方式。</p><p>　　第二節(jié) 繪制供電系統(tǒng)草圖</p><p>　　供電系統(tǒng)圖如下所示：</p><p>　　第三節(jié) 供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式</p><p>　　按電氣設(shè)備運(yùn)行分為并聯(lián)運(yùn)行、分列運(yùn)行和一臺(tái)（路）使用、一臺(tái)（路）備用三種。</p><p>　

39、　35KV變電所運(yùn)行方式優(yōu)化分析：</p><p>　　1、35KV電源路線</p><p>　　對于兩回35KV電源路線，若采用并聯(lián)運(yùn)行方式則有利于負(fù)荷分配和降低線損，但由于線路不獨(dú)立，保護(hù)設(shè)置復(fù)雜，一般的電流、電壓保護(hù)不起作用，采用樅差保護(hù)要沿線路架設(shè)控制線，采用橫差保護(hù)當(dāng)線路不長時(shí)有效大死區(qū)，難以整定；此外，系統(tǒng)短路電流較大，對所選設(shè)備的短路承受能力要求高。故一般不宜采用該方案，實(shí)際

40、上極少應(yīng)用。</p><p>　　一路使用、一路帶電備用的方案，線路獨(dú)立，保護(hù)設(shè)置方便、簡單、容易整定，而且運(yùn)行靈活，短路電流相對較小，但由于一回線路承擔(dān)用戶全部負(fù)荷，線路電壓損失和功率損失都較大。故在一定條件下可采用此方案。</p><p>　　兩回線路采用分列運(yùn)行的方案，同樣線路獨(dú)立，保護(hù)設(shè)置方便、簡單、容易整定，而且運(yùn)行靈活，短路電流相對較小，負(fù)荷電流近似為用戶總電流的一半，故電壓損

41、失和功率損耗都較小，等于集中了前兩種方案的優(yōu)點(diǎn)，所以是較優(yōu)的運(yùn)行方式。此時(shí)，35KV母聯(lián)斷路器應(yīng)處于分閘狀態(tài)。</p><p><b>　　2、主變壓器</b></p><p>　　兩臺(tái)主變壓器若采用并聯(lián)運(yùn)行，雖有負(fù)荷分配容易、損耗低等優(yōu)點(diǎn)，但運(yùn)行上不獨(dú)立，保護(hù)設(shè)置困難，6KV母線上的短路電流大，對設(shè)備的短路承擔(dān)能力要求高。此外對并聯(lián)運(yùn)行的變壓器參數(shù)性要求高，必須滿足

42、一下三個(gè)條件：</p><p>　?。?）兩臺(tái)變壓器一、二次側(cè)的額定電流分別相等，即兩臺(tái)變壓器的變比相等，其允許誤差不應(yīng)超過0.5%。</p><p>　?。?）兩臺(tái)變壓器的短路電壓百分值應(yīng)相等，其允許值不應(yīng)超過10%。</p><p>　?。?）兩臺(tái)變壓器的接線組別相同。</p><p>　　因此，兩臺(tái)變壓器不宜采用并聯(lián)運(yùn)行方式。</

43、p><p>　　如果兩臺(tái)變壓器采用一臺(tái)使用一臺(tái)備用的方式，則變壓器獨(dú)立運(yùn)行，保護(hù)設(shè)置方便，容易整定，運(yùn)行較靈活，短路電流較小，但變壓器負(fù)荷率高，功率損耗大，不能實(shí)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，故僅在一定條件下或不得已時(shí)采用。</p><p>　　兩臺(tái)變壓器采用分列運(yùn)行的方式是較優(yōu)的方案，兼顧了前兩種方式的優(yōu)點(diǎn)，避免了其缺點(diǎn)，變壓器獨(dú)立運(yùn)行，保護(hù)設(shè)置整定方便、運(yùn)行靈活，短路電流較小，每臺(tái)變壓器的負(fù)荷率為50%左右

44、，正在變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷范圍內(nèi)，功率損耗小，溫升低，可延長變壓器的使用壽命。</p><p>　?。?）6~10KV單母線</p><p>　　由于兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行，故6~10KV母線必須采用分段運(yùn)行，也就是分列運(yùn)行，此時(shí)分段斷路器處于分閘狀態(tài)。</p><p>　　在這種運(yùn)行方式下，兩段母線分別接有電源盒饋出線，重要的一、二類負(fù)荷可由兩段母線分別引線供電，當(dāng)

45、其中一路電源或母線或饋出線發(fā)生故障時(shí)，該負(fù)荷仍可從另一路獲得電源。正常運(yùn)行時(shí)，兩段母線相互獨(dú)立，運(yùn)行靈活，保護(hù)設(shè)置簡單；一路電源故障時(shí)，可將分段斷路器合閘，形成單母線不分段運(yùn)行，是一些由單回路線路供電的三類負(fù)荷也不至于長期斷電。</p><p>　　4、運(yùn)行方式的優(yōu)化方案</p><p>　　由以上分析課確定，對于大中型工礦企業(yè)及重要的區(qū)域35KV變電所，其最佳運(yùn)行方式為分列運(yùn)行，即35K

46、V電源線路、主變壓器、6~10KV母線均為分列運(yùn)行的方案。該方案無論從經(jīng)濟(jì)運(yùn)行于節(jié)約設(shè)備初期投資的角度，還是從供電性能與過流保護(hù)設(shè)置的角度，都優(yōu)于一路使用、一路備用以及并聯(lián)運(yùn)行的方案。</p><p><b>　　短路電流計(jì)算</b></p><p>　　計(jì)算短路電流的目的和任務(wù)</p><p>　　短路產(chǎn)生的后果極為嚴(yán)重，為了限制短路的危害和

47、縮小故障影響的范圍，在供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，必須進(jìn)行短路電流計(jì)算，解決下列技術(shù)問題：</p><p>　　選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　設(shè)置和整定機(jī)電保護(hù)裝置，使之能正確地切除短路故障。</p><p>　　確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施。</p>

48、;<p>　　確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。</p><p>　　計(jì)算短路電流的原則與規(guī)定</p><p>　　計(jì)算短路電流的原則與規(guī)定如下：</p><p>　　（1）確定系統(tǒng)的最大、最小運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)為可能發(fā)生最大、最小短路電流時(shí)的正常運(yùn)行方式，僅在倒閘操作過程中出現(xiàn)地方短時(shí)運(yùn)行情況不予考慮。</p><p>　?。?/p>

49、2）以供電電源的總額定容量為基準(zhǔn)容量，當(dāng)短路回路的相對基準(zhǔn)阻抗大于3時(shí)，及電源總額定容量為某點(diǎn)短路容量的3倍及以上時(shí)，應(yīng)視為無限大電源容量系統(tǒng)。</p><p>　?。?）如果元件的電抗大于電阻3倍時(shí)，只需計(jì)及元件的電抗值；當(dāng)短路回路路中各元件的總電阻大于1/3的總電抗時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮總電阻和總電流。</p><p>　?。?）計(jì)算高壓短路電流時(shí)，不考慮短路點(diǎn)電弧電阻的影響。</p&g

50、t;<p>　?。?）當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)在過激磁狀態(tài)下運(yùn)行，而且接在同一點(diǎn)總裝機(jī)容量1000kw時(shí)，將其看成附加電源。在計(jì)算短路后0s和0.2s時(shí)的短路電流和短路沖擊電流時(shí)考慮。</p><p>　?。?）當(dāng)高壓異步電動(dòng)機(jī)在同一點(diǎn)的同時(shí)運(yùn)行的裝機(jī)容量800kw時(shí)，而且短路點(diǎn)就在電動(dòng)機(jī)端頭，才將其成附加電源。一般在計(jì)算短路沖擊電流時(shí)考慮。</p><p>　?。?）計(jì)算最小短路電流時(shí)

51、，不考慮電動(dòng)機(jī)的影響。</p><p>　?。?）在計(jì)算電抗器電抗值時(shí)，不應(yīng)考慮忽略電抗器額定電壓與平均電壓的差值，否則誤差太大。</p><p>　?。?）在簡化系統(tǒng)阻抗時(shí)，據(jù)短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源不能與據(jù)短路點(diǎn)近的電源合并。</p><p>　　（10）應(yīng)考慮電力系統(tǒng)5年—10年的發(fā)展規(guī)劃及本工程的發(fā)展規(guī)劃。</p><p>　　計(jì)算短路電流所需

52、的原始資料</p><p>　　該礦地面變電所35kV采用全橋接線，6kV采用單母分段接線；主變壓器型號(hào)35/6.3kV S9-800型，Uk%=4.5；35kV電源進(jìn)線為雙回路架空線路，線路長度為17.5km；系統(tǒng)電抗在最大運(yùn)行方式下=0.2，在最小運(yùn)行方式下X*s.max=0.35。地面變電所6kV母線上的線路類型及線路長度如表4-1所示。</p><p>　　表4-1

53、 地面變電所6kV母線上的線路類型及線路長度</p><p>　　注 C表示電纜線路，K表示架空線路。</p><p>　　第四節(jié) 短路電流的計(jì)算</p><p>　　1.選取短路計(jì)算點(diǎn)并繪制等效計(jì)算圖</p><p>　　一般選取各線路始、末端作為短路計(jì)算點(diǎn)。線路始端的最大三相短路電流常用來校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性，并作為上一級(jí)

54、繼電保護(hù)的整定參數(shù)之一；線路末端的最小兩相短路電流常用來校驗(yàn)相關(guān)繼電保護(hù)的靈敏度。故本題在圖附錄一中可選35kV母線、6kV母線和各6kV出線末端為短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　由于本題35/6kV變電所正常運(yùn)行方式為全分列方式，任意點(diǎn)的短路電流由系統(tǒng)電源通過本回路提供，且各短路點(diǎn)的最大、最小短路電流僅與系統(tǒng)的運(yùn)行方式有關(guān)，故可畫出圖4-2所示的等效短路計(jì)算圖。</p><p>　　圖

55、4-2 等效短路計(jì)算圖</p><p>　　2.選擇計(jì)算各基準(zhǔn)值</p><p>　　選基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Ud1=37kV，Ud2=6.3kV，Ud3=0.4kV，則可求得各級(jí)基準(zhǔn)電流為</p><p>　　3.計(jì)算各元件的標(biāo)么電抗</p><p><b>　　（1）電源的電抗</b></p&

56、gt;<p>　　=0.35，=0.20</p><p><b>　?。?）變壓器電抗</b></p><p>　　主變壓器電抗 </p><p>　　地面低壓變壓器電抗 </p><p><b>　　（3）線路電抗</b></p><p>　　35kV

57、架空線路電抗 </p><p>　　下井電纜線路電抗 </p><p>　　扇風(fēng)機(jī)1饋電線路電抗 </p><p>　　扇風(fēng)機(jī)2饋電線路電抗 </p><p>　　主井提升饋電線路電抗 </p><p>　　副井提升饋電線路電抗 </p><p>　　壓風(fēng)機(jī)饋電

58、線路電抗 </p><p>　　地面低壓饋電線路電抗 </p><p>　　洗煤廠饋電線路電抗 </p><p>　　工人村饋電線路電抗 </p><p>　　機(jī)修廠饋電線路電抗 </p><p>　　支農(nóng)饋電線路電抗 </p>&l

59、t;p>　　4.計(jì)算各短路點(diǎn)的短路參數(shù)</p><p>　?。?）k35點(diǎn)短路電路計(jì)算</p><p>　　1）最大運(yùn)行方式下的三相短路電流</p><p>　　2）最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流</p><p>　?。?）k66短路電流計(jì)算。</p><p>　　1）最大運(yùn)行方式下的三相短路電流</p>

60、;<p>　　2）最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流</p><p>　　（3）K’21點(diǎn)短路電流計(jì)算（折算到6kV側(cè)）。</p><p>　　1）最大運(yùn)行方式下的三相短路電流</p><p>　　6kV側(cè)的短路電流參數(shù)</p><p>　　2）最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流</p><p>　　6kV側(cè)的最小兩

61、相短路電流為</p><p>　　（4）井下母線短路容量計(jì)算（k7）點(diǎn)。</p><p>　　井下6kV母線距井上35kV變電所的最小距離是：副井距35kV變電所距離+井深+距井下中央變電所的距離，即 ,其電抗標(biāo)么值為</p><p>　　最大運(yùn)行方式下井下母線短路的標(biāo)么電抗為</p><p>　

62、　井下母線最大短路容量為</p><p>　　該值小于井下6kV母線上允許短路容量100MVA，故不需要在地面加裝限流電抗器。其他短路點(diǎn)的計(jì)算與以上各點(diǎn)類似。各短路點(diǎn)的短路電流計(jì)算結(jié)果如表4-3所示。</p><p>　　表4-3 短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇</p><p&g

63、t;　　第一節(jié) 高壓斷路器的選擇</p><p><b>　　1．型號(hào)選擇</b></p><p>　　35KV接線形式為全橋式，而運(yùn)行方式采用全分列式，所以35KV進(jìn)線和變壓器回路的斷路器應(yīng)選擇相同形式的斷路器。當(dāng)一側(cè)的變壓器和另一側(cè)的進(jìn)線檢修時(shí)，橋斷路器必須把完好的進(jìn)線和變壓器聯(lián)絡(luò)起來，所以35KV的所以斷路器應(yīng)選用相同的型號(hào)，其最大長時(shí)負(fù)荷電流應(yīng)為變壓器的最大

64、長時(shí)負(fù)荷電流，即</p><p>　　按照工作室外工作電壓為35KV和最大長時(shí)負(fù)荷電流為173A,可選擇ZW7-40.5型戶外真空斷路器，其額定電壓為35KV，額定電流為1250A。其技術(shù)參數(shù)如《現(xiàn)代供電技術(shù)》表4-3所示。</p><p>　　對ZW7-40.5型戶外真空斷路器按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件和短路情況進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　2.按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)</

65、p><p>　　ZW70-40.5型戶外真空斷路器，額定工作環(huán)境最高空氣溫度為40℃，實(shí)際工作環(huán)境溫度為44℃，因此額定電流必須按當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度進(jìn)行修正。按當(dāng)高于40℃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。在44℃時(shí)允許通過的最大電流為</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　3

66、.按短路條件校驗(yàn)</b></p><p>　　（1）額定開斷電流校驗(yàn)。斷路器的額定開斷電流,而K35點(diǎn)的短路電流為,因此額定關(guān)合電流符合要求。</p><p>　?。?）額定關(guān)合電流校驗(yàn)。斷路器的額定關(guān)合電流，而K35點(diǎn)的短路的沖擊電流為，因此額定關(guān)合電流符合要求。</p><p>　?。?）熱穩(wěn)定校驗(yàn)。因兩回35KV電源上級(jí)出線斷路器過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為

67、2s，斷路器的開斷時(shí)間為0.1s，則短路電流通過斷路器的最長時(shí)間為

68、 </p><p><b>　　即假想時(shí)間。 </b></p><p>　　對無限大容量供電系統(tǒng)，有</p><p>　　相當(dāng)于4s的熱穩(wěn)定電流</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　?。?）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。由于,,則&

69、lt;/p><p><b>　　></b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　第二節(jié) 母線的選擇</p><p>　　1.母線的材料及形狀的選擇</p><p>　　母線材料一般采用鋁導(dǎo)體。對于35 kv及以上的戶外母線常采用鋼芯鋁絞線

70、或鋁絞</p><p>　　線．而6(10)kv及以下的母線一般采用矩形母線。當(dāng)硬鋁母線長度大于20 m或室外主變</p><p>　　壓器的6(10)kv引出母線．應(yīng)裝設(shè)母線伸縮補(bǔ)償器。</p><p><b>　　2．母線截面的選擇</b></p><p>　　1)按最大長時(shí)工作電流選擇</p><

71、;p>　　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。</p><p>　　第三節(jié) 支柱絕緣子和穿墻套管的選擇</p><p>　?。ㄒ唬?KV支柱絕緣子的選擇</p><p>　　可選用ZNA-6型戶內(nèi)式支柱絕緣子，并經(jīng)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)合格。</p><p>　?。ǘ┐μ坠艿倪x擇</p><p>

72、<b>　　1．型號(hào)選擇</b></p><p>　　對穿墻套管，按電壓及長時(shí)允許電流選擇，并對其動(dòng)穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。由于變壓器二次最大電流為1010.3A，電壓為6KV，故選用戶外式鋁導(dǎo)線的穿墻絕緣子，型號(hào)為CLWB-10/1500，額定電壓為10KV，額定電流為1500A。套管長度為0.6m，最大破壞力為7358N，5s熱穩(wěn)定電流為20KA。</p><p>　　由于

73、環(huán)境日最高溫度為44℃，則其長時(shí)允許電流</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　2．動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　穿墻套管與支持絕緣子之間的距離，穿墻套管自身長度為，則。</p><p>　　穿墻套管端部所受得最大短路電動(dòng)力為</p>&

74、lt;p>　　由于，則動(dòng)穩(wěn)定符合要求。</p><p><b>　　3．熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　假想時(shí)間，穩(wěn)態(tài)短路電流由表3-8查得，則相當(dāng)于5s的熱穩(wěn)定電流為 </p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　第四節(jié) 開關(guān)柜的

75、選擇</p><p>　　1． 6KV進(jìn)線柜方案編號(hào)</p><p>　　選用架空進(jìn)線柜019和母聯(lián)柜052以及架空進(jìn)線柜021和母聯(lián)柜053配合使用，分別組成進(jìn)線柜。</p><p><b>　　2．母聯(lián)柜方案編號(hào)</b></p><p>　　選用母聯(lián)柜009和母聯(lián)柜052配合使用組成分段聯(lián)絡(luò)柜。</p>

76、<p><b>　　3．出線柜方案編號(hào)</b></p><p>　　電纜出線方案編號(hào)選001號(hào)。架空出線方案編號(hào)選023號(hào)。</p><p>　　4．電壓互感器與避雷器柜</p><p>　　選用電壓互感器與避雷器柜方案編號(hào)為043.</p><p><b>　　高壓開關(guān)柜校驗(yàn)</b>&

77、lt;/p><p>　　高壓開關(guān)柜只需對其斷路器進(jìn)行校驗(yàn)。</p><p>　　進(jìn)線柜和母聯(lián)柜斷路器選擇校驗(yàn)</p><p>　　進(jìn)線柜和母聯(lián)柜配用ZN63A-6/1250型戶內(nèi)真空斷路器，其技術(shù)參數(shù)如表5-1</p><p>　　所示。表中表示斷路器在實(shí)際環(huán)境溫度（44℃）下允許的電流。</p><p>　　假想時(shí)間的確

78、定：當(dāng)短路發(fā)生在6KV母線上時(shí)，變壓器差動(dòng)保護(hù)不動(dòng)作（因不是其保護(hù)范圍），此時(shí)過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限為1.5s（比進(jìn)線保護(hù)少一個(gè)時(shí)限級(jí)差），則</p><p>　　由表5-1可知，所選ZN63A-1250型真空斷路器符合要求。</p><p>　　表5-1 ZN63A-6/1250型真空斷路器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　出線柜斷路器的選擇校驗(yàn)&l

79、t;/p><p>　　出線柜均配用ZN63A-12/630型真空斷路器。</p><p>　　因?yàn)橹髋潘霉╇娀芈坟?fù)荷最大，可以按它進(jìn)行校驗(yàn)。最大長時(shí)負(fù)荷電流為</p><p>　　其他參數(shù)如表5-2所示。</p><p>　　表5-2 ZN63A-12/630型真空斷路器技術(shù)參數(shù)</p>&l

80、t;p>　　表示斷路器在實(shí)際溫度環(huán)境溫度（44℃）下允許的電流。</p><p>　　假想時(shí)間的確定：當(dāng)短路發(fā)生在6KV線路末端時(shí)，過流保護(hù)動(dòng)作，其時(shí)限為1s（比進(jìn)線保護(hù)少兩個(gè)實(shí)現(xiàn)級(jí)差），。</p><p>　　由表5-2可知，所選ZN63A-12/630型真空斷路器符合要求。</p><p>　　3．6KV高壓開關(guān)柜配用電流互感器的選擇</p>

81、<p>　　6KV開關(guān)柜選用專用型LZZBJ9-12/15型電流互感器，其額定電壓為10KV，其技術(shù)參數(shù)如表5-3所示。</p><p>　　4．電壓互感器與避雷器柜的選擇</p><p>　　電壓互感器與避雷器柜配用JDZ10-10型電壓互感器和HY5WS-17/50型避雷器。</p><p>　　表5-3 電流互感器的技

82、術(shù)參數(shù)</p><p>　　注： 副井提升機(jī)和壓風(fēng)機(jī)回路的電流互感器曾選變比為100/5，計(jì)算結(jié)果表明不滿足動(dòng)穩(wěn)定要求，故該選變比為150/5.</p><p>　　第五節(jié) 互感器的選擇</p><p>　　（一）電流互感器的選擇</p><p><b>　　1．型號(hào)選擇</b></p><p>

83、;　　選用ZW7-40.5型戶外真空斷路器配套的LZZBJ4-35型電流互感器，其額定電壓為35kv,額定電流為300A。本型電流互感器為環(huán)氧樹脂澆注全封閉結(jié)構(gòu)，具有高動(dòng)熱穩(wěn)定，高精度，多級(jí)次，并可制作復(fù)變比等特點(diǎn)，主要計(jì)算和繼電保護(hù)用。其技術(shù)參數(shù)如表5-4所示。</p><p>　　表5-4 LZZBJ4-35型電流互感器技術(shù)參數(shù)</p><p>　　實(shí)際環(huán)境

84、溫度（44℃）下允許通過的電流為</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　2．動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)</b></p><p>　　由表5-5（見第六節(jié)）、表5-4有</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>

85、;<b>　　3．熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　由表5-5（見第六節(jié)）、表5-4有</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　?。ǘ╇妷夯ジ衅鞯倪x擇</p><p>　　35kv電壓互感器為油浸絕緣型，均為單相，有雙繞組與三繞組之分。如對35kv不進(jìn)行絕緣檢測時(shí)，

86、可選兩臺(tái)雙繞組互感器，接線為V形，供儀表用電壓，否則選用三臺(tái)三繞組互感器，接線組別為Yyd11?；ジ衅鞫搪繁Ｗo(hù)采用限流高壓熔斷器。</p><p>　　由于煤礦35kv變電所不對35kv進(jìn)行絕緣檢測（由上級(jí)變電所檢測），則選兩臺(tái)JDJ-35型單相雙繞組油浸式戶外電壓互感器。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)為：一次電壓35kv,工頻試驗(yàn)電壓95KV,二次電壓0.1KV,極限容量1000VA，配用兩臺(tái)RW10-35/0.5型限流熔斷器

87、。</p><p>　　第六節(jié) 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　布置室外的35KV隔離開關(guān)一般選用GW5型?；?5KV斷路器選擇相同型號(hào)的原因，35KV所有的隔離開關(guān)也應(yīng)選用相同的型號(hào)。為了便于檢修時(shí)接地，進(jìn)線35KV隔離開關(guān)與電壓互感器回路的隔離開關(guān)要選用帶接地刀閘的，型號(hào)為GW5-35GD/630型，其余回路選用普通GW5-35/630型隔離開關(guān)，兩者電氣參數(shù)相同。</p

88、><p>　　在額定環(huán)境溫度（40℃）下的額定電流為630A，實(shí)際環(huán)境溫度（44℃）下允許通過的電流為</p><p>　　隔離開關(guān)知需要按正常工作條件選擇，按短路情況校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性，以進(jìn)線隔離開關(guān)為例選擇校驗(yàn)。表5-5列出了進(jìn)線隔離開關(guān)的有關(guān)參數(shù)。</p><p>　　假想時(shí)間的確定：當(dāng)短路發(fā)生在隔離開關(guān)后，并在斷路器之前時(shí)，事故切除靠上一級(jí)變電所的過流保護(hù)，繼電保

89、護(hù)動(dòng)作時(shí)限要比35KV進(jìn)線的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)限2s大一個(gè)時(shí)限級(jí)差，故。</p><p>　　短路電流經(jīng)過隔離開關(guān)的總時(shí)間為</p><p>　　由表5-5可知，所選GW5-35GD型隔離開關(guān)符合要求。</p><p>　　表5-5 隔離開關(guān)的有關(guān)參數(shù)</p><p><b>　　選擇

90、結(jié)果匯總</b></p><p>　　1．35KV電氣設(shè)備</p><p>　?。?）高壓斷路器：ZW7-40.5型。</p><p>　?。?）隔離開關(guān)：GW5-35GD/630型；GW5-35/630型。</p><p>　　（3）電流互感器：LZZBJ4-35型。</p><p>　?。?）電壓互感器

91、：JDJ-35型。</p><p>　?。?）熔斷器：RW10-35/0.5型。</p><p>　　（6）避雷器：HY5WZ-42/134型。</p><p><b>　　2．6KV電氣設(shè)備</b></p><p>　　（1）開關(guān)柜型號(hào)：KYN28A-12(Z)。</p><p>　?。?）開關(guān)

92、柜一次接線方案編號(hào)；</p><p>　　1）進(jìn)線柜方案編號(hào)。架空進(jìn)線柜019和母聯(lián)柜052以及架空進(jìn)線柜021和母聯(lián)柜053配合使用。</p><p>　　2）母聯(lián)柜方案編號(hào)。選用母聯(lián)柜009和母聯(lián)柜052配合使用。</p><p>　　3）出線柜方案編號(hào)。電纜出線方案編號(hào)為001。架空出線方案編號(hào)為023。</p><p>　　4）電壓互

93、感器與避雷器柜方案編號(hào)為043。</p><p>　　（3）進(jìn)線柜和母聯(lián)柜斷路器采用ZN63A-6/1250型戶內(nèi)真空斷路器。</p><p>　　（4）出線柜斷路器采用ZN63A-12、630型真空斷路器。</p><p>　?。?）高壓開關(guān)柜配用電流互感器為LZZBJ9-12/15型。</p><p>　?。?）電壓互感器和避雷器柜配用J

94、DZ10-10型電壓互感器和HY5WS-17/50型避雷器。</p><p>　?。?）6KV母線采用型矩形母線。</p><p>　?。?）6KV母線戶內(nèi)式支柱絕緣子選用ZNA-6型。</p><p>　　（9）6KV穿墻套管選用CLWB-10/1500型。</p><p>　　第六章 輸電線路的選擇與敷設(shè)</p><

95、p>　　第一節(jié) 導(dǎo)線材料的選擇</p><p>　　1.架空導(dǎo)線型號(hào)選擇</p><p>　　根據(jù)我國產(chǎn)品供應(yīng)市場情況和以鋁代銅的技術(shù)政策，宜選用鋁線，對于35KV架空線路，線桿擋距一般在100m以上，導(dǎo)線受力較大，故可選LGJ型鋼芯鋁絞線，線間幾何均距設(shè)為2m。</p><p>　　2.6KV電纜型號(hào)選擇</p><p>　　高壓電

96、纜的型號(hào)，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)地點(diǎn)與敷設(shè)方式選，在地面一般選用鉛芯油浸紙絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，型號(hào)為ZLQ22，數(shù)量不多時(shí)常采用直埋敷設(shè)。</p><p>　　3.6KV下井電纜型號(hào)選擇</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，立井井筒電纜應(yīng)選用交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，故選為MYJV42型鋼芯電力電纜（42表示粗鋼絲鎧裝）。</p><p

97、>　　4.6KV下井電纜型號(hào)選擇</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，立井井筒電纜應(yīng)選用交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，故選為MYJV42型鋼芯電力電纜（42表示粗鋼絲鎧裝）。</p><p>　　第二節(jié) 導(dǎo)線截面的選擇</p><p>　　導(dǎo)線截面的選擇對電網(wǎng)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能影響很大，在選擇導(dǎo)線截面時(shí)，既要保證工礦企業(yè)供電的安全與

98、可靠，又要充分利用導(dǎo)線的負(fù)荷能力。因此，只有綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益，才能選出合理的導(dǎo)線截面。</p><p><b>　　導(dǎo)線截面選擇原則：</b></p><p><b>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇</b></p><p>　　按長時(shí)允許電流（允許載流量）選擇</p><p>　　按正常運(yùn)行允許電壓損

99、失選擇</p><p><b>　　按機(jī)械強(qiáng)度條件選擇</b></p><p>　　第三節(jié) 架空線路的選擇與敷設(shè)</p><p>　?。ㄒ唬?5KV電源架空線路選擇</p><p>　　1.按經(jīng)濟(jì)電源密度初選導(dǎo)向截面</p><p><b>　　一路供電的負(fù)荷電流</b>&

100、lt;/p><p>　　Ilo=Ica===147.4(A)</p><p>　　一般中型礦井Tmax=3000-5000h,查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-2可得，鋼芯鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度Jec=1.15A/mm2。則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為</p><p>　　Sec==83.3(mm2)</p><p>　　式中 0.65——兩分列運(yùn)行線路的電流分配系數(shù)。

101、</p><p>　　初選導(dǎo)線為LGJ-70型鋼芯鋁絞線，查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-3得，其25℃時(shí)允許載流量Iac為274A。</p><p>　　2.按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面</p><p>　　根據(jù)《現(xiàn)代供電技術(shù)》例2-10知，該地區(qū)最熱月最高氣溫月平均值為42℃，鋼芯鋁絞線最高允許溫度為70℃，根據(jù)公式算得其溫度修正系數(shù)為0.79.則修正后的允許載流量為

102、</p><p>　　=217(A)＞147.4(A)</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　3.按允許電壓損失校驗(yàn)導(dǎo)線截面</p><p>　　取高壓輸電線路允許電壓損失8%，得△Ual=35000*0.08=2800(V)。</p><p>　　查《現(xiàn)代供電技術(shù)》

103、表5-7得該導(dǎo)線的單位長度電阻，電抗分為：r0=0.46Ω/km和x0=0,382Ω/km,而線路長度L已知為17.5km，故得35KV線路的電壓損失為 </p><p>　　= =2551(V)</p><p>　　由于△U小于△Ual=2800V,故電壓損失校驗(yàn)合格。</p><p>　　4.按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面</p><

104、;p>　　查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-1得35KV鋼芯鋁絞線在非居民區(qū)的最小允許截面為16mm2,居民區(qū)為25 mm2均小于所選截面70 mm2,故機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)合格。</p><p>　　最后確定該礦雙回路35KV架空線路每路均選為LGJ-70型鋼芯鋁絞線，兩路總長度為13Km。</p><p>　?。ǘ┥蕊L(fēng)機(jī)1等其他負(fù)荷組6KV架空線路選擇</p><p>　

105、　1.按經(jīng)濟(jì)電流密度初選導(dǎo)線截面</p><p><b>　　一路供電的負(fù)荷電流</b></p><p>　　上式中與相應(yīng)的功率因數(shù)均由表2-1查得。</p><p>　　一般中型礦井，查表《現(xiàn)代供電技術(shù)》5-2可得，鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度。則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為</p><p>　　式中 0.7——兩分列運(yùn)行線路的電流分配

106、系數(shù)。</p><p>　　初選導(dǎo)線為LJ-35型鋁絞線，查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-3得，其25℃時(shí)允許載流量為135A.</p><p>　　3.按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面</p><p>　　據(jù)2-1知，該地區(qū)最熱月最高氣溫月平均值為42℃，鋁絞線最高允許溫度為70℃，查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-4得，其溫度修正系數(shù)為0.79。則修正后的允許載流量為</p&

107、gt;<p><b>　　合格。</b></p><p>　　4.按允許電壓損失校驗(yàn)導(dǎo)線截面</p><p>　　去最高壓端負(fù)荷配電線路允許電壓損失為4%，得。</p><p>　　查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-7得該導(dǎo)線的單位長度電阻、電抗分別為和，而線路長度L已知為1.5km,故得一路運(yùn)行時(shí)的電壓損失為</p><

108、;p>　　由于，故電壓損失校驗(yàn)合格。</p><p>　　5.按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面</p><p>　　查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-1得35KV鋼芯鋁絞線在非居民區(qū)的最小允許截面為25mm2，居民區(qū)為35 mm2，均不大于所選截面35 mm2，故機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)合格。</p><p>　　最后確定扇風(fēng)機(jī)1雙回路6KV架空線路每路均選為LJ-35型鋁絞線，兩路總長度為

109、3m.</p><p>　　同理可確定其他三個(gè)6KV負(fù)荷組的導(dǎo)線型號(hào)、截面與長度如下：</p><p>　　扇風(fēng)機(jī)2：LJ-35型鋁絞線，兩路總長度為35km。</p><p>　　洗煤廠：LJ-50型鋁絞線，兩路總長度為0.92km。</p><p>　　工人村：LJ-35型鋁絞線，一路長度為2km。</p><p>

110、;　　支農(nóng)：LJ-25型鋁絞線，一路長度為2.7km。</p><p>　　第四節(jié) 電纜線路的結(jié)構(gòu)與敷設(shè)</p><p>　?。ㄒ唬┲?、副礦井提升機(jī)6Kv電纜線路選擇</p><p>　　1.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇主井、副井6KV電源電纜截面</p><p><b>　　一路供電的負(fù)荷電流</b></p>&

111、lt;p><b>　　=175.5(A)</b></p><p>　　按Tmax=3000-5000h,查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-2可得，鉛芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度Jec=1.73A/ mm2。</p><p><b>　　則電纜的經(jīng)濟(jì)截面為</b></p><p>　　=101.5(mm2)</p><

112、;p>　　初選ZLQ-6-3×95型鋁芯電纜，其25℃時(shí)允許載流量為190A。</p><p>　　2.按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)</p><p>　　電纜直埋地下，據(jù)2-1知，該地區(qū)最熱月土壤最高氣溫月平均值為27℃，則修正后的長時(shí)允許負(fù)荷電流為</p><p><b>　　=185(A)</b></p><p

113、>　　按一般黑土查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-9得土壤熱阻率的修正系數(shù)為0.88，乘以185A后為163A＜175.5A,故改選3×120 mm2電纜，經(jīng)修正后允許載流量為188.5A＞175.5A合格。</p><p>　　3.按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面</p><p>　　取高壓配電線路允許電壓損失為3%，則有</p><p>　　線路實(shí)際電壓損失按公

114、式計(jì)算（忽略電抗）</p><p><b>　　(V)</b></p><p>　　由于兩路單獨(dú)供電的實(shí)際電壓損失均小于允許電壓損失180V。故電壓損失校驗(yàn)合格。</p><p>　　4.按短路電流校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定</p><p>　　礦35KV變電所6KV母線上最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流已由前面算出為8650A。</p

115、><p>　　短路電流作用的假想時(shí)間</p><p>　　取斷路器動(dòng)作時(shí)間，其過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，因當(dāng)一路供電時(shí)，斷路器是控制兩級(jí)6KV終端負(fù)荷，可定為0.6s(時(shí)限級(jí)差0.3s)。</p><p><b>　　對于無限大電源系統(tǒng)</b></p><p><b>　　故得</b></p>&

116、lt;p>　?。?.05為電弧熄滅時(shí)間）</p><p>　　電纜最小熱穩(wěn)定截面為</p><p>　　由于=81.4<120,故所選ZLQ22-6-3120型電力電纜滿足要求。</p><p>　　主井提升與副井提升所選120電纜的總長度為280+200+80=560（m）。</p><p>　　（二）6KV下井電纜選擇<

117、/p><p>　　1.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇下井電纜截面</p><p>　　一路供電其中一回電纜的負(fù)荷電流</p><p>　　按，查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-2可得，鋼芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度。</p><p><b>　　電纜的經(jīng)濟(jì)截面為</b></p><p>　　初選MYJV42-6-370型鋼芯電纜，

118、其25℃時(shí)允許載流量為221A。</p><p>　　2.按長時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)</p><p>　　電纜直埋地下，并途徑立井井筒，據(jù)前面知，該地區(qū)最熱月土壤最高氣溫月平均值為27℃，則修正后的長時(shí)允許負(fù)荷電流為</p><p><b>　　=</b></p><p>　　按一般黑土查《現(xiàn)代供電技術(shù)》表5-9得土壤熱阻率

119、的修正系數(shù)為0.88，乘以217A后為191A>167A,合格。</p><p>　　因電纜有360m,途徑立井井筒，可再按電纜溝條件校驗(yàn)，按例前面計(jì)算知該地區(qū)最熱月室內(nèi)最高氣溫月平均值為32℃，增加5℃后算得其修正系數(shù)為0.84，乘以221A后為185A>167A,合格。</p><p>　　3.按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面</p><p>　　取最高配

120、電線路允許電壓損失為3%，則有</p><p>　　一路運(yùn)行實(shí)際電壓損失按公式計(jì)算（忽略電抗），但導(dǎo)線截面加倍。即</p><p>　　由于實(shí)際電壓損失小于允許電壓損失180V，故電壓損失校驗(yàn)合格。</p><p>　　4.按短路電流校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定</p><p>　　礦35KV變電所6KV母線上最大三相穩(wěn)態(tài)短路電流已算出為8650A。&l

121、t;/p><p>　　短路電流作用的假想時(shí)間</p><p>　　取斷路器動(dòng)作時(shí)間=0.15s，其過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間因是控制6KV下井電纜，井下6KV電網(wǎng)還有2-4級(jí)才到移動(dòng)變電站終端負(fù)荷，故應(yīng)定為0.9s（時(shí)限級(jí)差0.3s），有利于井下6KV系統(tǒng)選擇性過流保護(hù)的時(shí)限裝置。</p><p><b>　　對于無限大電源系統(tǒng)</b></p>

122、<p>　　=0.9+0.15=1.05（s）</p><p><b>　　故得</b></p><p>　　=1.05+0.05=1.1（s） （0.05為電弧熄滅時(shí)間）</p><p>　　電纜最小熱穩(wěn)定截面為</p><p>　　由于=6570,故所選MYJV42-6-370型電力電纜滿足要求。