35KV6KV变电所毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘 要 我国的电力工业得到了迅速的发展，尤其是煤炭事业近 20年来发展的速度更快，国产30万 0万 装机容量和年发电量已经进入世界先进行列。与此紧密相连的各类变电站，配电所，不论在数量、规模、先进和分部上已经发生了翻天覆地的变化，遍及全国各地，一个全国电气化的蓝图正在迅速加快实现。 矿山地面变电所的主要任务是将电厂或地区变电站送来的 35千伏输电电压变成 6千伏的配电电压，送到井下中央变电所以及矿井地面的一些固定机械设备。以备生产需要，完成设计要求。 本设计 主要为矿山 35/6千伏变电所的一次部分设计 ,主要内容有变电站选址、负荷统计、供电系统的拟定、短路计算、电气设备选择、继电保护整定、变电所防雷与接地设计、变电所室内外布置等。根据煤矿的实际情况设计、规划。 关键词： 电力工业 ； 矿山供电 ； 规模 ； 机械设备 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 1. 设计依据 1 2. 矿井负荷 2 井负荷计算 2 功功率的补偿 3 变损失和线路损耗 6 变压器的选择 7 3. 供电系统 10 5 10 5 10 用电 15 4. 短路电流及其计算 16 路的原因，后果及其形式 16 电运行方式的确定 17 路电流计算系统图与等值电路图 17 路电流计算的基本方法及步骤 18 路电流 的限制 21 5. 变电所电气设备选择及校验 25 压断路器及隔离开关的选择 26 电所母线装置的选择 30 33 它电气设备选择 34 6. 变电所布置 37 电所位置的确定 37 电所总体布置的原则与要求 37 电所屋内外布置 38 7. 地面变电所的继电保护 39 述 39 电保护装置的配置 39 要变压器的继电保护 40 井电缆的的保护 43 参考文献 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 设计依据 孔庄煤矿 大屯煤电公司骨干之一， 井田地处江苏省沛县和山东省微山县境内，主井位于沛城北 4公里处，东靠著名的微山湖和黄金水道京杭大运河，西有公司自营的徐沛铁路与陇海线、京沪线接轨，水陆交通内延外联，四通八达。 孔庄煤矿占地约 57 万，现有职工 3500 多人，资产总量 元。万 t，生产布局改为水旱并举。 2002 年 6 月上马了综采，当年年产就达 120 万 t，创历史最好记录。随着综采优势的大提升，原煤产量稳步增长，现已实现了年产 130万 期工程改扩建完工投产后，原煤年产量将达到 180万 煤产量及利润也将随之同步增长 。 矿井距上级变电所 7公里，短路容量 00200源过电流保护动作时间为 符合统计计算表见附表 井深 415米 煤矿主要用电设备的分布如图150m 电源 主井绞车 机修厂 变电所 通风机房 锅炉房 空压机 副井绞车 220m 100m 100m 250m 7文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 2 矿井负荷 矿井负荷计算 变电所负荷电流大小是确定供电系统，选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。精确地计算变电所负荷是困难的，正确地估算是必需的。 计算负荷是工厂设计的的基本依据，计算负荷确定得是否合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否合理，过大会造成投资浪费。过小会使电器电缆过负荷运行，增加电能的埙耗，导致绝缘过早老化，甚至引起火灾，造成更大的埙失。因此：正确确定 计算负荷的意义重大。但负荷也不是一成不变的，它与设备的性能，生产的组织，生产者的技能及能源的供应等多种因素有关，因此负荷计算只能力求接近实际。 算方法 目前负荷计算主要有需用系数法，二项式法。 二项式法考虑了用电设备数量和大容量用电设备对负荷的影响，所得结果往往偏大，一般用于施工设计。 需用系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便，因此用此法。 3 步骤 1将变电所用电设备按生产环节分组，分别求出各组用电设备计算容量，功功率 用电设备组计算负荷相加来计算时取：P= Q= 2总的有功计算负荷为： 3 0 3 0pp k p 30 0 . 9 6 7 7 9 . 3 6 6 1 0 2p k w 总的无功计算负荷为：30Q 30P 0 0 . 9 0 6 7 7 9 . 3 6 6 1 0 3 2Q K W 总的视在负荷为： 2 23 0 3 0 3 0S P Q2230 6 1 0 2 5 0 0 3 7 8 9 0 . 8S 总的计算电流为：3030 307 8 9 0 . 8 1 2 9 . 63 3 5无功功率的补偿 一、改变功率因数的意义： 在供电营业规则中规定，用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数应达到规定的 他电力用户，功率因数为 功率因数未达到上述规定的，应天加无功补偿装置。 由于矿山企业采用大量的感应电动机和变压器等用电设备，特别是在近年来大功率可1 100m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 控硅的应用，供电系统除给 有用功率外，还需供给大量无功功率，使发电和输配电设备的能力不能充分利用。为此，必须提高用户的功率因数，减少对电源系统的无功需求量。 提高功率因数对矿山企业和电力系统的电能损耗相应降低，即节约了电能又提高了电压质量，而且可选择较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因数对供电系统大有好处。 由于上述原因可知，提高用户功率因数具有重大意义。所以，国家奖励企业用户提高功率因数，在按两部电价收费的基础上，还规定了根据企业用户的功率因素高低另加奖或罚的附加电费。即低于个规定值时，加收电费；高于规定值时，少收电费。 二、提高功率因数的方法： 要使功率因数有 高到 必须装设无功补偿装置，并量电容器。其容量为： 30 t a n t a ，称为无功补偿率，或补偿容量。是表示要使 1需的无功补偿容量 查煤矿电工手册或相关资料列出并联电容器的无功补偿，可利用补偿前和补偿后的功率因数直接查出。 在 确定了总的补偿容量后，即可根据所选并联电容器的单个容量 q由上式计算所得的电容器个数 ，对单相电容起来说，应取 3的倍数以便三相均衡分配。 总的有功计算负荷3 0 3 0 Q 补偿后的总的视在计算负荷： 23 0 3 0 3 0() Q Q 变压器低压恻的功率因数为 2） =6102/ 考虑到变电所高压侧的 此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于 以取 =使低压侧功率因数由 压侧需装设并联电容器为： 102（ 7 0 0 v a 700 27100n 台 补偿后变电所低压侧的计算负荷为： 22 3 0 3 03 0 2 1 0 _ Q = 226 1 0 2 5 0 0 3 _ 2 7 0 0 6 5 2 3由上式可知：在变电所低压侧装设无功补偿装置以后，由于低压侧总的视在计算负荷减小，从而使变电所主变压器选得小一些，这不仅可以降低变电所的初期投资，而且可以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 减少煤矿的电费开支。 因此可见，提高煤矿功率因数不仅对整个电力系统大有好处，而且对煤矿企业也是有一定经济实惠的。 三、选择高压静电电容器 1、提高功率因数的有关 规定和要求 （ 1）提高功率因数是煤矿节能的重要措施之一，根据水电部供电规则规定 “用户必须提高自然功率因数，高压用户必须保证功率因数在 地区要求值可能不一）。根据上述要求，煤矿除采用自身提高外，一般采用静电电容器在 6上保证了 5 （ 2）不同的补偿方法 为了使企业内部收到改善功率因数的更大效益，可考虑改变集中补偿为分组或分散补偿。 （ 3）电容器组的接线 补偿电力电容器多接成三角形。因每个电容器的无功容量 容量一定时，电 压高电容可以小。只有当电容器额定电压低于网络电压时才考虑接成星型。 （ 4）电容器组还应单独装设控制、保护和放电设备。一般 1000 （ 5）电容器组应独立设室。 主变损失和线路损耗 一 . 主变压器损失：在负荷计算中，电力变压器的功率损耗可按下列简化公式近似计算。 有功损耗： 3 0 20 . 0 1 5 0 . 0 1 5 6 5 2 3 9 7 . 9 功损耗： 3 0 20 . 0 6 0 . 0 6 6 5 2 3 3 9 1 . 4 v a k 变电所高压侧的负荷为： 30 6 1 0 2 9 7 . 9 6 2 0 0P K W 3 0 1 ( 5 0 0 3 2 7 0 0 ) 3 9 1 . 4 2 6 9 5 v a 223 0 1 6 2 0 0 2 6 9 5 6 7 6 0 . 4 6 7 6 1S K V A 30 6761 1123 3 5补偿后的功率因数：功率因数为 . 35千伏的线路损耗： 2 326 2 0 0 0 . 8 9 5 1 0 1 5 1 83 5 0 . 9 2 K W 322 6 9 5 0 . 4 5 1 0 1 2 9 v a 0 . 9 2 三 . 全矿总负荷： 有 功： 1518+（ 102） =7718功： 129+（ 5003+824在： 227 7 1 8 2 8 2 4 8 2 1 9 K V A 电流： 8 2 1 9 8 2 1 9 1356 0 . 93 3 5 A买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 四 . 工厂耗电量计算： 工厂耗电量 可用工厂的年产量和单位产生耗电量进行估算。 工厂的年耗电量较精确的计算，可利用工厂的有功负荷和误工计算负荷， 30630 0 . 7 6 2 0 0 4 0 0 0 1 7 . 3 6 1 0P a aW a P T k w k w h 年无功电能消耗量： 630 0 . 8 2 6 9 5 v a r 4 0 0 0 8 . 6 2 1 0 v a rq a T k k h 式中。 般取 为年平均无功负荷系数，一般取 每周五个工作日计，本单位为二班制生产取4000h. 主变压器的选择 变压器容量按变电所总的计 算负荷及变压器数目来确定的。当自然功率因数低于 按人工补偿后的实际功率因数，重新算出变电所的现在功率，作为选择主变压器容量的依据。 煤矿地面变电所主变压器的台数，根据对供电可靠性要求及矿井产量大小来确定。 矿井安全用电负荷和主要生产负荷合计为 7473总负荷 5%，故 1 两台 8000台工作，一台备用。 2 三台 4000台工作，一台备用。 三 、 变压器方案的确定 方案一：选两 台型号 5变压器： 优点：可以保证供电可靠性，保护控制和维护比较方便。占地面积小。 缺点：运行不太灵活，谐波的增加会影响供电质量。价格比三台高。 方案二：选三台型号 5变压器： 优点：保证供电的可靠性，安全性，运行比较灵活，现在煤矿一般都用硅整流控制，两台工作时，另一台可以接大功率整流与可控硅，从而不会使煤矿 6证了供电质量。价格比三台便宜。 缺点：保护控制与维护复杂，占地面积大。 主变选为 57型，和 5型其数据规格如表 2 表 2量 额定电压 抗电压 空载电流 损耗 络组 高压 低压 空载 短路 5 35 6. 7. 1 1 58 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 相比之下三台在技术和价格上比两台有一定的优越性。 两台长时运行 ， 由以上计算结果，其单台长时运行负荷率太高，两台长时运行负荷率太低。负荷率太高变压器易发热，长时工作变压器易老化，维护工作量大，甚至影响变变压器负荷率及损耗计算 1、 选两台 8000单台长时运行 ， 变 压器的寿命 长 ；负荷率太低，会使 损耗所占比值增大，使变电所运行费用增高，这在经济上是不合理的，故舍弃这一方案。 2、 两台 5变压器，一台工作，一台备用 3、 三台 5变压器，两台工作，一台备用 由上述计算两台 8000主变和三台 4000主变，负荷率均为 为合适。损耗上后者较前者少。 4、 技术合理性比较 对供电的可靠性而言，主变的型号若相同，两台或三台容量不同的主变，可靠性无多大差别；在调度、操作、管理 、维护和检修方面，两台要比三台好，且变电所占地少，投资省；但现在煤矿上一般都用硅整流控制，两台主变就没有三台主变好，三台主变更有利于硅整流控制。 总之，两台主变，可以保证供电可靠性，保护、控制和维护比较方便；缺点是运行不太灵活，谐波的增加会影响供电质量。三台主变，可以保证供电可靠性、安全性，运行比较灵活，两台主变工作时，另一台变压器可以接大功率整流与可控硅，从而不会使煤矿 6证了供电质量，缺点是保护、控制与维护复杂。 三台主变对二台主变在技术上有一定优越性。 主变压器的选择直 接关系到主接线方案的选定，选择主变压器是变电所设计的重要步骤。根据矿井总的计算负荷及变压器选择的有关规定，选两台或三台必须联系主接线方案，提出两个以上的方案作技术经济比较，取其合理的方案。 000 6 5 11 4000 35 9 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 3 供电系统 矿山供电系统的结线应保证供电可靠，结线力求简单，操作方便，运和安全灵活，经济合理，且有发展的可能性。 方案的选定： 1. 选投资少，技术性能较好的方案，对于投资虽高，但运行费较低并在五年左右即可收回成本的方案应优先选择。 2. 选择有利于分期建设，初期投资低，续扩建灵活，能避免或减少临时性工程的方案。 3535见的供电方式有两种。其一电双回路专用线供电（双回路放射式），其二是有一回专用线的环形供电，一般为单侧电源供电、正常时一回线路供电放障时，由另一回线路供电。 由设计原始资料可知，本矿变电所供电电源电双回路放射式，放正常运行情况下，两回路并列运行，在一回路故障的情况下，另一回路必须保证矿上的用电。 35主接线 包括变电所母线接线方式和负荷的供电方式。 5 1、几种主结线的优缺点及特点 （ 1） 线路 变压器组结线 当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路 变压器组结线。 （ 2）桥式结线 为保证对一、二级负荷进行可靠供电，在企业变电所中广泛采用两回电源线路受电和装设两台变压器的桥式结线。桥式结线又分为内桥、外桥和全桥三种。 线路、变压器的操作均方便，运行灵活，易于扩展成单母线分段式的中间变电所。缺点是设备多，投资大，且变电所占地面积大。 内桥少两组隔离开关，继电保护简易，易于过渡到全桥或单母线分段的结线，且投资少，占地面积小 。缺点是倒换线路时操作不方便，变电所一侧无线路保护。所以这种结线适用于进线短而倒闸次数少的变电所；或变压器采取经济运行需要经常切换的终端变电所。 换线路时操作方便，变电所一侧有线路保护，设备投资与占地而积均较全桥少。缺点是操作变压器和扩建成全桥或单母线分段不如外桥方买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 便。所以适用于进线距离长，变压器切换少的终端变电所。 （ 3）单母线分段式结线 有穿越负荷的两回电源进线的中间变电所，其受配电母线以及桥式结线变电所主变压器二次的配电母线，多采用单母线分段的结线方式。 （ 4）双母线 结线 变电所每回进，出线通过隔离开关可以接在任何一段母线上，两段母线用断路器联络。故可靠性高，运行灵活。缺点是设备投资多，结线复杂，操作安全性较差。这种结线主要用于大容量，负荷要求可靠性高，进出线回路多的重要变电所。 B外桥结线； C内桥结线； A全桥结线 2、主结线的确定 根据设计任务书中的变电所原始资料及负荷计算结果，本设计选择全桥结线。原因如下： （ 1）进线 5算短，而且煤矿上要求安全第一，线路仍要装设保护，两回进线应装设横联差动保护。而外桥无进线保护，故不选外桥。 （ 2）该变电器变压 器常常交替运行，变压器常需倒换，内桥倒换变压器器不太方便。 （ 3）本变电所无穿越负荷，进出线不是太多，故不宜采用单母线和双母线结线。 由以上原因，所选主结线为全桥。全桥虽然设备多、投资大、占地广，但其优点是显著的。全桥结线适应性强，对线路、变压器的操作均方便，运行灵活，且易于扩展成单母线他段式的中间变电所，即具有发展的可能性。在变电所建设上，可分期建设，先建设成外桥，再建成全桥。 3、 考虑主变选择与主结线确定，方案的内容与计算原则，按不同地址位置和数量的变电所和不同路径，长度，导线的送配电线路，组合编制几 种不同的接线方案进行技术经济比较： (1) 方案比较内容： 1 技术性能：供电可靠性，电能质量，安装，运行和维护条件，分期建设的可能性与灵活性，避免临时工程等。 2 基建投资：按 10年年终的规模计算和比较，包括矿区内外送配电线路各变电所和主要单位的送配电线路 3 年运行费：包括电能损耗，折旧费，维护费和工人工资。 4 电能损耗：包括送配电线路和变压器等的损耗，由于电网的损耗而增加发电设备容量，使电力建设增加投资，故应单独提出比较，为此在运行中此项应干本地最低电压的工业电价计算费用。 5 有色金属消耗量：指铜，铝，铅等金属的消耗 量，比较时可按铝 :铜：铅 =1: (2) 经济比较内容： 基建投资（包括电气、土建等投资，并应考虑其它部分由于方案比较而引起的费用）采买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 用工程概预算综合扩大指标来计算： 变压器的综合指标 +主接线的综合指标 年运行费：按下式计算。 F=2+4 F年运行费：万元 /年 折旧费与维修费 万元 /年 维护费 =基建投资维护费率 万元 /年 工人工资 =人数平匀月工资 12 10年 年基本电价费 =12基本电价总 装机容量 12 10年 3、比较内容及结果如下表 表 3较项目 单位（万元） 方案两台 000 / 35主变压器 方案三台000 / 35主变变压器 主变造价 2=17 =主结线综合指标 2 3=2 总计 7= 1 5 . 6 6 1 6 . 3 4 3 2Z 维护与折旧费 32 电能的损耗 （ 1518+ 4200 104 = 1518+ 4200 104 =本电价 16000 4 12410 768 12000 4 12 410 =576 年运行费 1 3 . 3 5 3 3 9 . 3 4 7 6 8 1 1 1 0 . 6 9F 2 3 . 8 4 3 3 9 . 3 4 5 7 6 9 1 9 . 1 8F 选择方案 选择投资大，年运行费用小的方案，即方案二、三台5扩大全桥结线 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 全桥接线考虑主变选择技术与经济的方案对照表， 单位（万元）： 方案选两台主变的全桥结线 方案选三台主变的全桥结线 技 术 可靠性 主结线：运行灵活，易扩展成单母分段式的中间变电所。 变压器：运行不太灵活 主结线：运行灵活，易扩展成单母分段式的中间变电所。 变压器：运行比较太灵活 灵活性 主结线：运行灵活，易扩展成单母分段的中间变电所。 变压器：运行不太灵活。 主结线 ：运行灵活，易扩展成单母分段的中间变电所。 变压器：运行比较灵活。 抗干 扰性 抗干扰性差。 两台主变工作时，另一台可接大功率整流与可控硅，降低了电网谐波分量的影响。 缺点 主结线：设备多，占地大 变压器：运行不灵活，谐波增加会影响供电质量。 设备多，投资大，占地面积大，保护，控制与维护复杂。 经 济 投资费 主结线： 变： 17 综合指标： 结线： 变： 合指标： 32 年运 行费 旧 与 维护费 结 选方案 相比之下，三台比两台主变技术优越，经济回收快。所以选择投资大，年运行费小的方案。（扩大全桥主结线） 几点说明： （ 1）电价、容量参见原始资料； （ 2）变压器、断路器综合造价，见煤矿电工手册 4（上），包括变压器、断路器本身价格，所用金属、占地、运输、安装等费用。 （ 3）三台扩大全桥土建价格按二台扩大全桥的 （ 4）三台扩大全桥比二台扩大作全桥多 2个断路器， 3个隔离开关。 （ 5）工人工资可不做计算，因其差值可进似为 0。 本变电所 6为馈电线路较多，为保证 类负荷取得双电源，用断路器分段。本变电所三台主变，二台工作，一台备用，且分列运行，故正常运行情况下，各段母线备自工作，故可让两端母线各带一半负荷，中间一段母线不带任何负荷，只起到联络的作用。只有在 1#或 3#主变发生故障时，中间 2#主变投入运买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 行，和有电。 主变压器二次 6线分段，用成套配电装置配电，矿井一、二级负荷如通风机，主、副井提开机等由接在不同母线上的双回路供电，以保证可靠性。提高功率因数用的电容器组分别接在 6段母线上的电压互感器二次电供测量、监视及保护用的电压信号源。变电所内两台低压变压器二次为 380/220为地面低压动及照明用电。 所用电 所用电主要指操作电源用电，以及所内动力及照明用电，所用电电源的设备，应按变电所的重要性，容量大小，及采用的操作方式等因素确定。 本变电所不能从外面引入可靠的 380应装设 两台所用变。 （ a）电容储能操作的变电所两台所用变压器接至不同电级的电源上。 （ b）两所用变压器均接到 35 结线方式（ a），安全可靠，费用低，但考虑到相位不一致问题，技术处理上要求较高，可靠性稍差些。 结线方式（ b），安全可靠性好，费用高。 结线方式（ a）即安全可靠，投资地所以选结线方式（ a） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 4 短路电流及其计算 路的原因，后果及其形式 煤矿供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供，以保证工厂生产和生活的正常进行。然而由于各种原因，也难免出现故障，而使系统 的正常运行找到破坏。系统最常见的故障就是短路。所谓短路，就是指不同电位的导线部分包括导线部分对地之间的低阻性短接。 造成短路的原因： 1 绝缘自然老化或由于设备本身的质量量低劣，绝缘强度不够而被正常电压击穿，或者设备质量合格，绝缘合乎要求而被过电压击穿，或者是设备搜到外力损伤而造成短路。 2 工作人员由于违反安全操作规程而发生误操作，或者误将低压电压设备接入高压的电路中。 3 鸟兽跨越在裸露的相线之间或者接地物体之间，或者咬坏设备和导线电缆的绝缘 4. 短路后，系统中出现的短路电流比正常负荷电流 大得多。在大电力系统统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害： 1 短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而是元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引起火灾事故。 2 短路时电路的电压聚降，严重影响电器设备的正常运行。 3 短路时保护装置动作，将故障电路确除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。 4 严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。 由此可见，断路的后果是十分的严重，因此必须尽力设法消除可能引 起的短路的一却因素；同时需要进行短路电流的计算，以便正确地选择电器设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不知损坏。为了选择切除短路故障的开关电器，整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流元件等等，也必须计算短路电流。 在三相系统中，断路的形式有三相短路，两相短路，单相短路和接地短路等。 按短路电路的对称性来分，三相短路属对称性短路，其他形式为不对称短路。 电力系统中发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小，但三相短路的危害最大，因 此作为选择和校验电器设备用的短路计算中，以三相短路计算为主。 为了限制发生短路时所造成的危害和故障范围的扩大，需要进行短路电流的计算，以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 解决如下几个问题： 1、校验电气设备； 2、选择和整定继电保护装置； 3、确定限流措施 ； 4、选择主结线方案。 供电运行方式的确定 1、系统为无限大容量，认为变压器是理想变压器，即短路后变压器电抗为 常数。 2、所计算的短路均指三相金属性短路，不考虑电弧电阻的影响。 （ a）最大运行方式 （ b）最小运行方式 短路电流计算系统图与等值电路图 一、短路点的确定 1、 井变电所 352、 井变电所 63、 井线路电抗器出口处 短路电流计算的基本方法及步骤 一、本方案短路电流的计算采用标幺值（即相对单位制）法，因其短路计算中的有关物理量采用标幺值即相对单位而得名。和欧姆法相比，电抗标幺值无需进行电压换算，计算较为方便。 按标幺制法进行短路计算时，一般先选定基准容量 基准容量，工程计 算中取 100 V A。 基准电压，通常取元件所在处的短路计算电压，即取 选定了基准容量 准电流 33基准电抗 23 1、用标幺制法计算三相短路电流和短路容量。 （ 1）确定基准值：取 100 V A， 1 37V， 2 V11100 1 . 5 53 3 3 7dd 22100 9 . 1 23 3 6 . 3dd V （ 2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值： 原始资料运行方式下的系统短路容量：m a x 2 0 0 0 , 1 2 0 0M I V A S M V A买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 1电力系统的电抗标幺值： 100 0 . 0 52000S M V V A 100 0 . 0 81200 M V A 2架空线路的电抗标幺值：查表0 0 ,X 因此 2 1000 . 4 5 0 . 1 537 M V V 3电力变压器的电抗标幺值： 查电工手册 35因此 37 1 0 0 1 0 1 . 7 51 0 0 4 0 0 0 V A 4下井电缆的电抗标幺值： 43 1 0 3 2 0 1 0 00 . 0 8 1 . 1 0 . 1 41 0 0 0 6 . 3 2M V V 2（ 1）最大运行方式： 1总电抗标幺值：1 0 . 1 50 . 0 5 0 . 1 32 2 0 . 1 5 1 . 7 50 . 0 5 0 . 9 122X 3 0 . 1 5 1 . 7 5 0 . 1 40 . 0 5 0 . 9 82 2 2 2三相短路电流周期分量有效值： 31 1 . 5 5 1 1 . 9 20 . 1 3 A 32 1 . 5 5 1 . 7 00 . 9 1 A 33 1 . 5 5 1 . 5 80 . 9 8 A3三相短路电流： 3 3 31 1 1 . 9 2 I K A 3 2 . 5 5 1 1 . 9 2 3 0 . 4 A 3 1 . 5 1 1 1 . 9 2 1 8 A 32 1 A 3 2 . 5 5 1 . 7 0 4 . 4 3 A 3 1 . 5 1 1 . 7 0 2 . 5 7 A 33 1 A 3 2 . 5 5 1 . 5 8 4 . 0 3 A 3 1 . 5 1 1 . 5 8 2 . 3 9 A 4三相短路容量： 31 100 7 6 9 . 2 30 . 1 3k M V V A 32 100 1 0 9 . 90 . 9 1K M V V A 33 100 1 0 2 . 0 40 . 9 8K M V V A（ 2）最小运行方式： 1总电抗 标幺值： 1 0 . 0 8 0 . 1 5 0 . 2 3 2 0 . 0 8 0 . 1 5 1 . 7 5 1 . 9 8 3 0 . 0 8 0 . 1 5 1 . 7 5 0 . 0 7 2 . 0 5 2三相短路电流周期分量有效值： 31 9 . 1 2 3 9 . 6 50 . 2 3 A 32 9 . 1 2 4 . 6 11 . 9 8 A买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 33 9 . 1 2 4 . 4 52 . 0 5 A3三相短路电流： 3 3 31 3 9 . 6 5 I K A 3 2 . 5 5 3 9 . 6 5 1 0 1 . 1 A 3 1 . 5 1 3 9 . 6 5 5 9 . 8 7 A 32 4 A 3 2 . 5 5 4 . 6 1 1 1 . 7 6 A 3 1 . 5 1 4 . 6 1 6 . 9 7 A 33 4 A 3 2 . 5 5 4 . 4 5 1 1 . 3 5 A 3 1 . 5 1 4 . 4 5 6 . 9 2 A 4三相短路容量： 31 100 4 3 4 . 7 80 . 2 3K M V V A 32 100 5 0 . 5 11 . 9 8K M V V A 33 100 4 8 . 7 82 . 0 5K M V V A短路电流的限制 电网短路电流过大，不但使设备选择困难，并且很不经济，因此，对过大的短路电流加以限制，使所选电器设备经济合理是十分必要的。 限制短路电流的方法是增加短路回路的总阻抗，方法有： 1、改变电网运行方式，变并列运行为分列运行，以提高回路总阻抗。 2、在回路中串入限流电抗器，来增加总阻抗煤矿安全规定，井下短路容量不能超过50上节计算中可知，井下短路容量在三种运行方式下均超过 50此需限制井下短路电流，故需串入限流电抗器。 1、目前矿用普通电抗器多为 减小占地面积，多采用三相重叠式放置。重叠放置时，中间相的绕向与其它两相相反，以免相邻两相短时，使支柱绝缘子受到拉力而损坏。 2、确定电抗器型号： 下井电缆的有功计算负荷：30 0 . 9 0 3 1 9 4 2 8 7 4 . 6P K W 无功计算负荷：30 0 . 9 5 2 4 8 5 . 6 2 3 6 1 . 3 4 v a 视在计算负荷： 2230 2 8 7 4 . 6 2 3 6 1 . 3 4 3 7 2 0 . 1 2S K V A 计算电流： 303 7 2 0 . 1 2 35736当一般母线短路时， 另一段母线承担全部井下负荷，通入电抗器的最大工作电流 选电抗器的额定电流为 400A 357A，额定基准电流为： 120A （一） 将短路电流限制到要求值（ I）所需的百分值（ X%）按下式计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 1 0 0 4 0 01 0 0 0 . 9 5 1 0 05 0 9 1 2 0 =100 =额定电抗大于绝对电抗，取 5%额定电抗。 式中：准电压，千伏 基准电流，安 以基准电压，电流为基准，计算到所选用的电抗器前网络电抗标幺值。 电抗器的额定电压，千伏 电抗器的额定电流，安 选 00A， %， S=3 1385 Q=稳定值为 3、结线方式选择 两个限流电抗器带两条下井电缆，有多种结线方案，现提出两种结线方案，选其最优者。 a、投资大，便于监测、检修，运行灵活 b、投资省，供电可靠性仅靠下井负荷在 6 根据煤矿安全可靠原则，选用方案（ a） 4、电抗器的较验 （ 1）按电抗器的电压损失校验： 正常工作时电抗的电压损失（ U）不宜大于额定电压的 5%，按下式计算： U % ta =5% 357 0 400 式中： 负荷功率因数角（一般取 正常通过的负荷电流，安 （ 2）按母线的剩余电压校验： 60% 400 果小于 5%符合要求。 式中：母线必须保持的剩余电压百分比值，一般为 60% 70% 一段母线上二条电缆同时工作时，电抗器出口处短路残压最