110kV变电站增容设计(完整版).doc

开滦东欢坨矿业分公司 110/6kV 变电站增容改造工程设计 说 明 书 唐山开滦勘察设计有限公司 二八年九月二十二日 开滦东欢坨矿业分公司 110/6kV 变电站增容改造工程设计说明书 项目负责人：赵国忠 副 经 理：赵纯发 经 理：边继敏 唐山开滦勘察设计有限公司 二八年 九月二十二日 目 录 前 言 .1 一、110/6KV 变电站电气主接线及主要设备选型.3 （一）电气主接线及主要设备选型 .3 （二）二次系统 .8 （三）变电站布置 .9 （四）防雷接地 .9 （五）短路电流计算及设备校验 .10 （六）电缆敷设 .10 （七）调度通信 .10 二、地面 6KV 配电室改造.11 （一）洗煤厂 6KV 配电室11 （二）主井 6KV 配电室11 （三）副井 6KV 配电室12 （四）主副井 6KV 配电室13 （五）风井 6KV 配电室13 （六）工人村 6KV 配电室14 （七）压风机房 6KV 配电室14 三、附件.1 1 前 言 目前，东欢坨矿业分公司矿井 110kV 变电站已建成运行，该站 双回架空输电线路引自距本站 5.3km 处的韩城 220kV 变电站，电 压等级为 110kV，导线型号为 LGJ-240。 该站现有 110/6kV 主变 4 台，分别为 1 号主变：SF7- 8000110/6.3，2 号主变：SF7-10000110/6.3，3 号主变：SF7- 12500110/6.3，4 号主变：SF7-12500110/6.3，4 台主变电压等级 均为 110/6.3kV，YN/d11 接线。矿井 110kV 变电站有 110kV 和 6kV 两个电压等级，110kV 母线为双母线接线，6kV 母线为单母线分段 接线，分为 5 段。6kV段母线接 1 号主变（SF7-8000110）；6kV 段母线接 2 号主变（SF7-10000110）；6kV 母线接 3 号主变 （SF7-12500110）；6kV 段母线接 4 号主变（SF7-12500110）。 6kV段 和段母线带井下负荷，6kV 段和段母线带地面负荷， 6kV 段母线接滤波装置。 按照邯郸院编制的东欢坨矿井 300 万吨/年续建工程初步设计 说明书：矿井续建生产能力达到 300 万 t/a 后，单回电源线路可带 矿井全部负荷，当矿井续建达产后最大涌水负荷时，经计算，线路 压降为 0.57%，满足压降要求。现有供电方式能够满足本矿续建建 后的负荷要求，故维持现有的双回路电源供电方式。矿井电力负荷 统计见下表： 2 表 1 110/6kV 变电站电力负荷统计表 设计负荷 序号 负荷名称 电 压 (kV) 有功功率 (kW) 无功功率 (kvar) 视在功率 (kVA) 附 注 一地面负荷 1矿井地面新增负荷6 1324.281023.90 1673.94 2矿井地面原有负荷6 8356.929660.01 12773.17 3选煤厂负荷6 3401.851217.69 3613.22 小 计6 13083.0511901.6017686.56 4同时系数 Kp=0.85 Kq=0.85 11120.5910116.36 15033.57 5电容补偿 -6000.00 6补 偿 后6 11120.594116.36 11857.99COS=0.938 二井下负荷 1井下负荷小计 正常涌水6 28283.3020077.35 34684.94 最大涌水6 32809.3022714.81 39905.05 2同时系数 Kp=0.85 Kq=0.85 正常涌水6 24040.8117065.75 29482.20 最大涌水6 27887.9120443.3334578.39 3电容补偿 -9600.00 4补 偿 后 正常涌水6 24040.817465.75 25173.35COS=0.955 最大涌水6 27887.9110843.33 29921.78COS=0.932 三6kV 母线全矿总负荷 正常涌水6 35161.4011582.1137019.85COS=0.950 最大涌水6 39008.5014959.6941778.64COS=0.934 四矿井 110kV 母线总负荷 1正常涌水 高低压变压器及线路总损耗 1758.07 579.11 矿井 110kV 母线总负荷11036919.47 12161.21 38870.84 COS=0.950 2最大涌水 高低压变压器及线路总损耗 1950.42 747.98 矿井 110kV 母线总负荷11040958.92 15707.67 43867.58 COS=0.934 根据矿井电力负荷统计，按矿井最大涌水考虑,110kV 变电站的 供电负荷及出线回路有较大的增加，现有的四台主变容量不能满足 用电需求，故矿井 110kV 变电站主变需增容，110kV 变电站需改造。 3 一、110/6kV 变电站电气主接线及主要设备选型 （一）电气主接线及主要设备选型 目前，矿井 110kV 变电站有 110kV 和 6kV 两个电压等级， 110kV 母线为双母线接线，6kV 母线为单母线分段接线，分为 5 段。 6kV段母线接 1 号主变（SF7-8000110）；6kV段母线接 2 号主 变（SF7-10000110）；6kV 母线接 3 号主变（SF7-12500110）； 6kV 段母线接 4 号主变（SF7-12500110）。6kV段 和段母线 带井下负荷，6kV 段和段母线带地面负荷，6kV 段母线接滤 波装置。4 台主变电压等级均为 110/6.3kV，YN/d11 接线。 1、电气主接线 根据矿井电力负荷统计，及 110kV 变电站实际设备布置情况， 考虑正常、事故运行，本设计提出如下方案： 方案一方案一 1 号和 2 号主变分别更换为 SF9-20000110 变压器；3 号和 4 号主变不变。正常运行时，6kV 、段母线并列运行（2 台 20000kVA 主变并列运行），带井下负荷；6kV 、段母线并列 运行（2 台 12500kVA 主变并列运行），带地面负荷。当 4 台主变其 中 1 台故障时，6kV 系统全部并列运行。 根据甲方提供的本矿 110kV 母线短路参数计算，当 4 台主变其 中 1 台故障，6kV 母线全部并列运行时，6kV 母线最大短路电流为 38.4 kA, 超过目前各段馈出线回路断路器的额定短路开断电流。 4 段母线上，除带有电抗器馈出线回路的断路器不更换外，其 余馈出线回路的断路器均须更换为额定短路开断电流为 40kA 的断 路器。其它的地面、选煤厂等 6kV 配电室的断路器也均须更换为额 定短路开断电流为 40kA 的断路器。 优点：电气主接线不变。正常运行时，2 台 12500kVA 主变并列 运行，带地面负荷，尽管地面负荷相对较小，但确保了地面母线段 一定的短路容量，限制提升机启动时的电压冲击；正常运行时，由于 、段母线和、段母线分列运行，矿井主、副井提升设备 产生的高次谐波和设备启动产生的无功冲击不会对井下设备造成 影响。 缺点：由于短路电流大，需要更换的断路器数量很大，对相应回 路的电流互感器、母线、电缆等设备也需更换。改造工作量很大，需 要投入的人力物力多，改造时间长，且 6kV 系统全部并列运行时短 路电流已经达 38.4 kA，当系统参数变化后短路电流将可能超过 40kA。 方案二方案二 1 号和 2 号主变分别更换为 SF9-20000110 变压器；3 号和 4 号主变不变。正常运行，6kV、段母线并列运行（2 台 20000kVA 主变并列运行），带井下负荷，6kV、段母线并列运行（2 台 12500kVA 主变并列运行），带地面负荷。为限制 4 台主变其中 1 台 故障，6kV 系统全部并列运行时的 6kV 母线的短路电流，在 6kV 和段母线，和段母线之间分别增加限流电抗器。 5 经短路电流计算，6kV 系统全部并列运行时，6kV（）段母 线短路电流超过目前各段馈出线回路断路器的额定短路开断电流， 均需更换为额定短路开断电流是 40kA 的断路器。当其中 1 台 20000kVA 主变故障，6kV 系统全部并列运行，带全矿负荷时，由于 在分段处加了限流电抗器，增加了支路的电抗值，改变了潮流分布， 经计算，另 l 台 20000kVA 主变严重过负荷，达 2386A。 此方案不可行。 方案三方案三 1 号和 2 号主变分别更换为 SF9-20000110 变压器，3 号和 4 号主变不变。增加 1 台 SF9-20000110 变压器（0 号主变），作为备 用变。相应地增加 110kV 配电装置和 6kV 配电装置（0 段母线），其 中 6kV 0 段作为备用段。从 0 段母线馈出 4 回，分别和段母 线联络。取消段和段之间的母联。正常运行，6kV、段母线 并列运行（2 台 20000kVA 主变并列运行），带井下负荷， 6kV、段母线并列运行（2 台 12500kVA 主变并列运行），带 地面负荷。当 14 号主变，其中 1 台主变故障时，启用备用变。 、段母线并列运行时，其母线短路电流经计算为 30.7kA，已经 接近目前各馈线回路断路器的额定短路开断电流 31.5 kA，考虑到 以后系统参数的变化和短路电流的非周期分量，、段母线上除 带有电抗器馈出线回路的断路器不更换外，其余各段馈出线回路均 需更换为额定短路开断电流是 40kA 的断路器，共计 21 台。 优点：对原有 6kV 系统接线不做改动，更换断路器数量少。主 6 变故障时，启用备用变，运行方便。正常、事故运行时，由于、 段和、段分别属于两个 6kV 系统，矿井主、副井提升设备 产生的高次谐波和设备启动产生的无功冲击均不会对井下设备均 造成影响。 缺点：增加了变电站的占地面积，投资较大。 通过上述方案比较，方案三虽然增加了变电站的占地面积，增 加了投资，但对原有 6kV 系统改造量少，且运行简单、安全、可靠。 方案一最大运行方式时短路电流达 38.4kA，需要更换的断路器 等设备数量多，对断路器的实际开断能力需进行严格的校验。但该 方案不增加变电站的占地面积，运行简单。 经与矿方交换意见，考虑到增加变电站的占地面积比较困难等 因素，矿方认为采用方案一更符合实际情况，本设计采用方案一。 110kV 变电站电气主接线，见图 S1503X1-253.1-1。 2、主变选择 根据计算，在最大涌水条件下，单回电源线路带全部负荷的压 降为 0.57%，压降满足要求。韩城 220kV 变电站电压等级高，电压 稳定，设计选用双绕组无励磁电力变压器。 根据本矿续建后井下、地面负荷，结合正常、事故时的变电站 的运行方式，更换 1 号主变（SF7-8000110）和 2 号主变（SF7- 10000110）分别为 20MVA 变压器。更换后的 1、2 号变压器型号 均为 SF9-20000/110 1102x2.5%/6.3kV YN/d11 Ud=10.1%。 3、其他设备选择 7 在段和段母线上共增加开关柜 7 台，选用与目前 6kV 配电 室开关柜相同型号的 GG-1A（F）开关柜，配 VBM5-12-40kA 型固封 式高压真空断路器，配弹簧储能操作机构。考虑矿方现正在敷设的 两条下井电缆也需增加限流电抗器，共增加 7 组 XKSGK-6-750-5 型限流电抗器。 新增 6kV 开关柜结线配置图,见图 S1503X1-253.1-2、S1503X1- 253.1-3 由于目前 6kV 、段母线仅有一组 3600kvar 补偿电容装置， 无功补偿量不足，根据电力负荷统计情况，正常供井下负荷时和 段母线需增加二组电容补偿装置，每组补偿容量 5010kvar。分别 接在和段母线上，设计选用 ZVWT-II 型调压型无功补偿装置， 该无功补偿装置能自动跟踪系统电压和无功功率投切电容器；正常 供地面负荷的 6kV 、段母线补偿及滤波装置选用 SVC 型 静止型动态无功补偿兼滤波装置，SVC 由 TCR 装置及 FC 滤波器 两大部分组成。 ZVWT-II 型调压型无功补偿装置利用原有电容器室布置，SVC 型静止型动态无功补偿兼滤波装置利用原有滤波室进行扩建或改 造。无功补偿装置系统图及平面布置见图 S1503X1-253.1-8、9。 经计算，变电站下列设备需要更换： 1 号和 2 号主变 110kV 侧电流互感器均更换为 LBQB-110W2, 变比 150/5。 1 号和 2 号主变低压侧母线桥母线更换为复合屏蔽式绝缘管形 8 母线，型号为 FPTM-10kV/2500A。 、段母线更换为 TMY-12010。 段母线进线断路器、母联断路器和各馈出线回路的断路 器更换为 VBM5-12-40kA，共 57 台。 段母线高压隔离开关更换为 CN24-10 40kA,共 144 台。 （二）二次系统 目前，本变电站采用 WPD-2000 型变电站综合自动化系统， 6kV 配电室除备用高压开关柜仍采用常规的继电器保护形式外，其 余进线、馈出线高压开关柜均配备微机保护测控装置。保护装置采 用集中组屏与分散安装结合的构成方式，即 110kV 配电装置及主 变保护在主控室集中组屏，集中控制，6kV 馈线保护在各开关柜分 散安装，分散控制。由于本次矿井续建，续建后矿井总负荷变化较 大，需要更换 6kV段、段母线所接的主变压器，本设计利用原 有变电站综合自动化系统，更换 110kV 配电装置及主变保护，备用 高压开关柜二次保护更换为微机保护测控装置。更换（增加）的主要 设备微机保护配置如下： 1、2 号主变压器：纵差保护（动作于跳闸）、复合电压启动的过 电流保护（动作于跳闸）、过负荷保护（动作于信号）、瓦斯保护（重 瓦斯动作于跳闸，轻瓦斯动作于信号）、温度保护（动作于信号）、油 位保护（动作于信号）、压力释放保护（动作于跳闸），通风故障（动 作于信号）等。 9 2、6kV 新增及备用出线柜：三段式电流保护。 原有设备的保护配置不变。 （三）变电站布置 本设计充分利用变电站现有建筑，新更换 1#、2#主变及 110kV 侧电流互感器等设备均利用原有位置就地安装。主控室及 6kV 配 电室平面布置图 S1503X1-253.1-6； 在变电站西侧增设 7 个电抗器室，安装下井限流电抗器。电抗 器室平面安装见图 S1503X1-253.1-7。 ZVWT-II 型调压型无功补偿装置利用原有电容器室布置，平面 布置见图 S1503X1-253.1-9。 （四）防雷接地 变电站现设避雷针塔四基，高 25 米，分别布置在变电站四角， 型号为 D565(一)GJT-13。因此次改造中变电站室外架构部分未做 改动，本变电站防直击雷保护仍利用现有避雷针。 增加本变电站扩建部分接地网，接地干线为-505 镀锌扁钢， 接地支线为-404 镀锌扁钢，接地极为 L50505 镀锌角钢，本接地 网与原有变电站接地网连接。接地电阻不大于 1。 （五）短路电流计算及设备校验 在系统最大运行方式下，1 号和 2 号主变并列运行时，其 6kV 侧母线短路电流为 30.3kA。3 号和 4 号主变并列运行时，其 6kV 侧 母线短路电流为 20.36kA。1 台 20MVA 主变故障，其余 3 台主变并 10 列运行时，6kV 母线短路电流为 38.4kA。1 台 12.5MVA 主变故障， 其余 3 台主变并列运行时，6kV 母线短路电流为 33.9kA。 经计算，段母线上，不带电抗器馈出线电缆（交联聚氯乙 烯铜芯）回路，当保护动作时间为 0.5S 时，其热稳定最小截面为 172.5mm2，当保护动作时间为 1.0S 时，其热稳定最小截面为 243.9mm2。电抗器进（出）线电缆（交联聚氯乙烯铜芯）回路，当保护 动作时间为 0.5S 时，其热稳定最小截面为 58.2mm2，当保护动作时 间为 1.0S 时，其热稳定最小截面为 82.4mm2。 本次改造中新增加的设备和更换的设备均满足动、热稳定校验。 （六）电缆敷设 新增加和更换的电缆充分利用变电站原有电缆沟和桥架敷设， 本设计不再赘述。 （七）调度通信 根据唐山供电公司的规划要求，本矿 110/6 kV 变电站与 220kV 韩城变电站增设调度通信装置，通信设备应尽量满足本地地调对 矿 110/6 kV 变电站系统调度电话、调度自动化、微机保护的要求。 通信介质采用 8 芯单模光纤，架空敷设。 二、地面 6kV 配电室改造 根据矿方提供的地面各 6kV 配电室的相关技术资料，地面各 6kV 配电室 6kV 母线多为 808 铜母线;进线柜隔离开关额定电流多 11 为 1000A;馈出柜隔离开关额定电流多为 630A;电流互感器型号多为 LAJ-10,还有一部分为 LFZD8-10RZ 和 LFZr-10 型。下面对地面各 6kV 配电室现状及改造情况一一叙述。 （一）洗煤厂 6kV 配电室 洗煤厂 6kV 配电室双回 6kV 电源引自地面 110/6kV 变电站 6kV 不同母线段，导线型号为 YJVR-3*185,距离 0.4km。现设高压开 关柜 7 台，2 台进线柜，2 台 PT 柜，1 台联络柜，2 台馈出柜，型号 为 XGN2，单列布置，6kV 母线采用单母线分段接线，选用 TMY- 808。进线及馈出断路器型号为 ZN28A-6-31.5 630A。二次保护采 用 RL2000 型微机保护装置。隔离开关采用 GN30-6/630 型，隔离开 关动稳定电流为 100kA,热稳定电流（有效值）为 40kA。 根据短路电流计算，系统在最大运行方式下，洗煤厂 6kV 配电 室 6kV 母线最大三相短路电流为 33.48 kA。选煤厂 6kV 配电室的 断路器均须更换为额定短路开断电流为 40kA 的断路器，共计 5 台。 （二）主井 6kV 配电室 主井 6kV 配电室双回 6kV 电源引自地面 110/6kV 变电站 6kV 不同母线段，导线型号为 ZQ20-3*185,距离 0.35km。现设高压开关 柜 7 台，2 台进线柜，1 台 PT 柜，4 台馈出柜，型号为 JYN2-10，单 列布置，6kV 母线采用单母线接线，选用 TMY-808。高压断路器采 用 VS1(ZN63A)型, 断路器额定短路开断电流为 31.5kA。 12 根据短路电流计算，系统在最大运行方式下，主井 6kV 配电室 6kV 母线最大三相短路电流为 34kA。主井 6kV 配电室高压断路器 均需更换为额定短路开断电流为 40kA 的断路器，共计 6 台；隔离 开关需更换为 CN24-10D/1250，共计 6 台。 （三）副井 6kV 配电室 副井 6kV 配电室双回 6kV 电源引自地面 110/6kV 变电站 6kV 不同母线段，导线型号为 ZQ20-3*185,距离 0.35km。现设高压开关 柜 12 台，2 台进线柜，2 台 PT 柜，2 台联络柜，6 台馈出柜，型号为 JYN2-10，单列布置，6kV 母线采用单母线分段接线，选用 LMY- 10010。高压断路器采用 ZN13-10/1250 型, 断路器额定短路开断 电流为 31.5kA。 根据短路电流计算，系统在最大运行方式下，副井 6kV 配电室 6kV 母线最大三相短路电流为 34kA。副井 6kV 配电室高压断路器 均须更换为额定短路开断电流为 40kA 的断路器，共计 9 台。 （四）主副井 6kV 配电室 主副井 6kV 配电室双回 6kV 电源引自地面 110/6kV 变电站 6kV 不同母线段，导线型号为 ZQ20-3*150,距离 0.35km。现设高压开关 柜 13 台，2 台进线柜，2 台 PT 柜，1 台联络柜，8 台馈出柜，型号为 JYNC-10，单列布置，6kV 母线采用单母线分段接线，选用 TMY- 808。高压断路器采用 VS1(ZN63A)型, 进线断路器额定短路开断 电流为 31.5kA，动稳定电流为 80kA；出线断路器额定短路开断电 13 流为 25kA，动稳定电流为 63kA。二次保护部分采用 WPD2000 型 微机保护装置。 根据短路电流计算，系统在最大运行方式下，主副井 6kV 配电 室 6kV 母线最大三相短路电流为 25.51 kA。主副井 6kV 配电室馈 出断路器均须更换为额定短路开断电流为 31.5kA 的断路器，共计 8 台。二次保护全部采用微机保护装置。 （五）风井 6kV 配电室 风井 6kV 配电室双回 6kV 电源引自地面 110/6kV 变电站 6kV 不同母线段，导线型号为 LGJ-3*185,距离 2.39km。现设高压开关柜 18 台，2 台进线柜，2 台 PT 柜，1 台联络柜，13 台馈出柜，型号为 GG-1A(F)，双列布置，6kV 母线采用单母线分段接线，选用 TMY- 808。高压断路器采用 ZN28a-12/1000 型, 断路器额定短路开断电 流为 23kA。二次保护除一部分高压开关柜采用 WPD2000 型微机保 护装置，其余高压开关柜仍沿用常规的继电器保护形式。 根据短路电流计算，系统在最大运行方式下，风井 6kV 配电室 6kV 母线最大三相短路电流为 7.1 kA。现风井 6kV 配电室原为临时 建筑，经与矿方结合，本设计对风井 6kV 配电室重新建造，配电室内 高压开关柜全部采用 KYN28A-12 型，共 18 台，断路器额定短路开 断电流为 25kA；二次保护采用微机保护装置。 （六）工人村 6kV 配电室 工人村 6kV 配电室双回 6kV 电源引自风井 6kV 配电室 6kV 不 14 同母线段，导线型号为 ZLQ20-3*120,距离 1.3km。现设高压开关柜 16 台，2 台进线柜，2 台 PT 柜，12 台馈出柜，型号为 GG-1A(F)，双 列布置， 6kV 母线采用单母线接线，选用 TMY-808。两台进线高 压断路器已更换为 ZN28a-12/1000 型, 断路器额定短路开断电流 为 23kA，其余出线高压断路器仍采用原有的油断路器。二次保护除 两台高压开关柜采用 WPD2000 型微机保护装置，其余高压开关柜 仍沿用常规的继电器保护形式。 根据短路电流计算，系统在最大运行方式下，工人村 6kV 配电 室 6kV 母线最大三相短路电流为 4.4 kA。工人村 6kV 配电室进线断 路器无须更换，本设计建议将原有油断路器更换为真空断路器，共计 12 台。二次保护全部采用微机保护装置。 （七）压风机房 6kV 配电室 压风机房 6kV 配电室双回 6kV 电源引自地面 110/6kV 变电站 6kV 不同母线段，导线型号为 ZLQ-3*70,距离 0.35km。现设高压进线 柜 2 台，型号为 GG-1A(F)，电机启动控制柜 5 台，型号为 GZK-1F- A，单列布置，6kV 母线采用单母线接线。6kV 高压电源直接引入本 室 6kV 母线,无进线断路器。 根据短路电流计算，系统在最大运行方式下，压风机房 6kV 配电 室 6kV 母线最大三相短路电流为 15.3kA。本设计维持压风机房 6kV 配电室现有供电系统。 15 表 2 地面 110/6kV 变电站及各 6kV 配电室改造情况一览表 高压断路器隔离开关 序 号 名称 6kV 母线短 路 电流（kA） 现有断路器更换后断路器单位数量 现有隔离 开关 更换后隔离 开关 单位数量 6kV 母线 1 地面 110kV 变电站 38.4kA31.5kA VBM5-12 40kA 台57 CN24-10D/ - 31.5 CN24-10D/ -31.5 台144更换 2 洗煤厂 6kV 配电室 33.48kA ZN28A-6/630 31.5kA VBM5-12 40kA 台5GN30-6/630不需更换台 不需 更换 3 主井 6kV 配 电室 34kA VS1(ZN63A) 31.5 kA VBM5-12 40kA 台6 更换台6 不需 更换 4 副井 6kV 配 电室 34kA ZN13-10/1250 31.5kA VBM5-12 40kA 台9无 台 不需 更换 5 主副井 6kV 配电室 25.51kA VS1(ZN63A) 25 kA VBM5-12 31.5kA 台8无 台 不需 更换 6 风井 6kV 配 电室 7.1kA ZN28a-12/1000 23 kA 不更换台 不需更换台 不需 更换 16 7 工人村 6kV 配电室 4.4kA油断路器 VBM5-12 25kA 台12GN8-10/400不需更换台 不需 更换 8 压风机房 6kV 配电室 15.3kA无无台 无 台 不需 更换 1 二、投资概算 开滦东欢坨矿业分公司 110/6kV 变电站增容改造设计工程，主要包括 110kV 侧电流互感器更换、主变压器更换、6kV 母线更换、高压开关柜安 装、穿墙套管更换、限流电抗器和无功补偿装置的安装以及地面现有 6kV 配电室部分高压开关柜内断路器、隔离开关等高压设备更换等工程。 投资概算包括土建工程、设备及器具购置费、安装工程费、其他费用、 工程预备费。总投资为 2236.97 万元，其中土建工程 19.38 万元、设备及器 具购置费 1262.97 万元、安装工程费 671.11 万元、其他费用 156.90 万元、 工程预备费 126.61 万元。 三、附件 1.短路电流计算书； 2.开滦东欢坨矿业分公司 110/6kV 变电站工程设计改造工程投资概算 书。 1 附件： 110/6kV 变电变电站短路站短路电电流流计计算算书书 系系统统最大运行方式最大运行方式 基准值取 ， 则 1000MVA d S115KV 1 d U6.3KV 2 d U KAId249 . 5 1 KAId643.91 2 变压器电抗 1T:20000KVA 05 . 5 20 1000 % 1 . 10 1 T X 2T:20000KVA 05 . 5 20 1000 % 1 . 10 2 T X 3T: 12500KVA 08 . 8 5 . 12 1000 % 1 . 10 3 T X 4T: 12500KVA 08 . 8 5 . 12 1000 % 1 . 10 4 T X 9238 . 1 5198 . 0 1 111 1 * 3 * 2 * 1 TTT T XXX X 电源电抗 KK d S SS S X 1000 * 877 . 0 1140 1000 min S X461 . 0 2 . 2169 1000 max S X 一、1、2#主变并列运行时（变电站 6kV 母线） 525 . 2 2 05 . 5 11 1 * 2 * 1 TT T XX X kAI K 6909.30 525 . 2 461. 0 643.91 max 3 二、3、4#主变并列运行时（变电站 6kV 母线） 04 . 4 2 08 . 8 11 1 * 4 * 3 TT T XX X kAIK3606.20 04 . 4 461 . 0 643.91 max 3 三、4#主变故障，2、3、4#主变并列运行时 2444 . 2 4455 . 0 1 111 1 * 4 * 3 * 2 TTT T XXX X 2 kAI K 87.33 2444 . 2 461 . 0 643.91 max 3 三、1、2、3#主变并列运行时 点（变电站 6kV 母线） 2 K 4193 . 0 9238 . 1 461 . 0 111 * max * * max 3 TS K XXX I kAI K 428.38 9238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 点(-690 中央变电所 MYJV42-6-3*240 1300m) 3 K 电缆电抗 2928. 2 3 . 6 1000 10130007 . 0 2 3 2 20 * 2 d d L U S LXX 若两回电缆并列运行时，1464 . 1 2 2928 . 2 2 * 2 * 2 L L X X 当下井电缆串 XKSGK-6-750-5%电抗器时， 电抗器12 . 6 75 . 0 463.91 05 . 0 % 3 % 2 * NL d L b b NL NL LL I I X U S I U XX 点 3 K 下井电缆不串 XKSGK-6-750-5%电抗器时（按两回电缆并列运行） 2832 . 0 1464 . 1 9238 . 1 461 . 0 1 * max 3 K I kAI K 952.25 1464. 19238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 下井电缆串 XKSGK-6-750-5%电抗器时（按两回电缆并列运行） 1517 . 0 2 12 . 6 2928 . 2 9238 . 1 461 . 0 1 * max 3 K I kAI K 904.13 2 12 . 6 2928 . 2 9238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 点(主井绞车配电室 ZQ20-3*185 350) 16 K 电缆 3086 . 0 3 . 6 1000 10350 2 07 . 0 2 3 * L X 3713 . 0 3086 . 0 9238 . 1 461 . 0 1 max16 * KI kAI K 025.34 3086 . 0 9238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 点(主副井配电室 ZQ20-3*150 350m) 17 K 电缆 2081 . 1 3 . 6 1000 10350137 . 0 2 3 * L X 2783 . 0 2081 . 1 9238 . 1 461 . 0 1 max17 * KI 3 kAI K 5067.25 2081. 19238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 点(压风机配电室 ZLQ20-3*70 350m) 18 K 电缆 6155 . 3 3 . 6 1000 1035041 . 0 2 3 * L X 1667 . 0 6155 . 3 9238 . 1 461 . 0 1 max18 * KI kAI K 2731.15 6155. 39238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 1819 KK 点(洗煤厂配电室 YJVR-3*185 400m) 20 K 电缆 3527 . 0 3 . 6 1000 10400 2 07 . 0 2 3 * L X 3653 . 0 3527 . 0 9238 . 1 461 . 0 1 max20 * KI kAI K 477.33 3653 . 0 9238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 点(副井绞车配电室 ZQ20-3*185 350m) 21 K 电缆 3086 . 0 3 . 6 1000 10350 2 07 . 0 2 3 * L X 3713 . 0 3086 . 0 9238 . 1 461 . 0 1 max21 * KI kAI K 025.34 3086 . 0 9238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 点(风井主通风机配电室电缆线路 3*185 2.9km) 13 K 电缆 1146 . 5 3 . 6 1000 10290007 . 0 2 3 * L X 1333 . 0 1146 . 5 9238 . 1 461 . 0 1 max13 * KI kAI K 22.12 1146 . 5 9238 . 1 461. 0 643.91 max 3 点(风井配电室架空线路 LGJ-185 2.39km) 14 K 电缆 5379.10 3 . 6 1000 102390 2 35 . 0 2 3 * L X 0774 . 0 5379.109238 . 1 461 . 0 1 max13 * KI kAI K 0916 . 7 5379.109238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 若风井主通风机配电室电缆线路与架空线路并列运行时， 点(风井主通风机配电室架空线路 LGJ-185 2.39km) 14 K 电缆 1156 . 4 243 . 0 1 0578.21 1 1146 . 5 1 1 11 1 * 14 * 13 134 XX X 4 1538 . 0 1156 . 4 9238 . 1 461 . 0 1 max13 * KI kAI K 098.14 1156. 49238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 点(工人村配电室电缆线路 ZLQ20-3*120 1.3km) 15 K 电缆 41.14 3 . 6 1000 3 . 144 . 0 2 * L X 电缆 1156 . 4 243 . 0 1 0578.21 1 1146 . 5 1 1 11 1 * 14 * 13 134 XX X 0478 . 0 41.141156 . 4 9238 . 1 461 . 0 1 max15 * KI kAI K 383 . 4 41.141156 . 4 9238 . 1 461 . 0 643.91 max 3 5 图 1 等值电路图 因地面 110/6kV 变电站及各 6kV 配电室现用高压设备额定电压、额定 电流、电缆载流量等均满足要求，此处不再进行校验。下面仅对各设备进行 动、热稳定校验。 一、一、110/6kV 变电变电站高站高压压开关开关设备动热稳设备动热稳定校定校验验 (一)110/6kV 变电站断路器动热稳定校验 1、按动稳定校验 kASikAi Nshshk 100)(9861.974193 . 0 643.9155 . 2 10102 满足要求 2、按热稳定校验 kAii shkknsh 100 2 6 kA t II f tsQ 0506.25 4 2 . 05 . 1 4193. 0643.91 4 kAkAItsQ 5 . 310506.25 满足要求 假想时间 tf的确定如下： fpfaf ttt 现Stfa05 . 0 05 . 0 2 短路电流存在时间： 0 ttt p 考虑 (包括延时 1.35S 及启动与执行机构动作 0.05S)，以及Stp4 . 1St1 . 0 0 t=1.4+0.1=1.5S 查具有自动电压调整器的发电机短路电流周期分量假想时间曲线得到Stfp3 . 1 sttt fpfaf 35 . 1 05 . 0 3 . 1 (二二)110/6kV 变电变电站站段母段母线动热稳线动热稳定校定校验验 110/6kV 变电站段母线选用 TMY-12010 1、按热稳定校验 (1)当保护动作时间为 0.5S 时 按热稳定校验 22 min 1200 5 . 1725 . 018 . 1 171 4193 . 0 91643 mmmmtt C I A fst 满足要求 (2)当保护动作时间为 1.0S 时 按热稳定校验 22 min 1200 9 . 2430 . 118 . 1 171 4193 . 0 91643 mmmmtt C I A fst 满足要求 (三三) 110/6kV 变电变电站隔离开关站隔离开关动热稳动热稳定校定校验验 查阅产品样本资料，普通隔离开关额定电流为 630A 时，4S*热稳定电 流有效值为 20kA,动稳定电流峰值为 50kA；隔离开关额定电流为 1000A 时，4S*热稳定电流有效值为 31.5kA,动稳定电流峰值为 80kA；隔离开关 额定电流为 1250A 时，4S*热稳定电流有效值为 31.5kA,动稳定电流峰值 为 100kA。 (一) 110/6kV 变电站 6kV 配电室（根据矿方提供图纸资料，隔离开关采用 CN24-10D/ -31.5 型，热稳定电流有效值为 31.5kA。 ） 1、按动稳定校验 kAikAi shshk 1009861.974193 . 0 643.9155 . 2 2 kAkAkA10038.8580 满足要求 2、按热稳定校验 7 kA t II f ktsQ 25 4 2 . 05 . 1 4 . 38 4 kAkAIkA tsQ 5 . 312520 满足要求 (四四)电电流互感器流互感器动热稳动热稳定校定校验验 测量与计量用的电流互感器选择，应满足一次回路的额定电压、额定电 流、最大负荷电流以及满足测量与计量仪表对准确度的要求。继电保护用的 电流互感器尚应满足 10%误差特性曲线的要求。电流互感器的动、热稳定 计算，可根据条件由煤矿电工手册矿井供电（上）P295305 计算查表校 验或由产品样本中查出允许通过的短路稳态电流与实际短路稳态电流进行 比较，进行热稳定校验；查出允许通过的短路冲击电流值，然后再用它与实 际的短路冲击电流值进行比较，进行动稳定校验。地面 6kV 配电室电流互 感器型号多为 LAJ-10,还有一部分为 LFZD8-10RZ 和 LFZr-10 型。矿方应根 据电流互感器的实际参数确定是否需要更换。 二、洗煤厂二、洗煤厂 6kV 配配电电室高室高压压开关开关设备动热稳设备动热稳定校定校验验 (一) 洗煤厂 6kV 配电室热稳定校验 电源电缆型号为 YJVR-3*185 1、按热稳定校验 22 min 185 8 . 1637 . 0 171 33480 mmmmt C I A f 满足要求 (二) 洗煤厂 6kV 配电室断路器选择 现有高压断路器型号为 ZN28A-6-31.5 630A。断路器额定短路开断电流 为 31.5kA。 kAkA48.33 5 . 31 不能满足要求 高压断路器需更换 (三) 洗煤厂 6kV 配电室 6kV 母线动热稳定校验 洗煤厂 6kV 配电室 6kV 母线选用 TMY-808 1、按热稳定校验 (1)当保护动作时间为 0.5S 时 按热稳定校验 22 min 640 8 . 1475 . 014 . 1 171 33480 mmmmtt C I A fst 满足要求 (2)当保护动作时间为 1.0S 时 按热稳定校验 8 22 min 6402090 . 114 . 1 171 33480 mmmmtt C I A fst 满足要求 (四) 洗煤厂 6kV 配电室隔离开关动热稳定校验 洗煤厂 6kV 配电室（根据矿方提供图纸资料，隔离开关采用 GN30- 6/630 型，隔离开关动稳定电流为 100kA,热稳定电流（有效值）为 40kA。 ） 1、按动稳定校验 kAikAi shshk 100374.8548.3355 . 2 2 kAkAkA10038.8580 满足要求 2、按热稳定校验 kA t II f ktsQ 83.21 4 2 . 05 . 1 48.33 4 kAkAIkA tsQ 4083.2120 满足要求 三、主井三、主井 6kV 配配电电室高室高压压开关开关设备动热稳设备动热稳定校定校验验 (一) 主井 6kV 配电室热稳定校验 电源电缆型号为 ZQ20-3*185 1、按热稳定校验 22 min 185 4 . 1667 . 0 171 34000 mmmmt C I A f 满足要求 (二) 主井 6kV 配电室断路器选择 根据矿方提供资料，主井高压断路器额定短路开断电流为 31.5kA。 kAkA34 5 . 31 不能满足要求 高高压压断路器需更断路器需更换换 (三) 主井 6kV 配电室 6kV 母线动热稳定校验 主井 6kV 配电室 6kV 母线选用 TMY-808 1、按热稳定校验 (1)当保护动作时间为 0.5S 时 按热稳定校验 22 min 6401505 . 014 . 1 171 34000 mmmmtt C I A fst 满足要求 (2)当保护动作时间为 1.0S 时 按热稳定校验 9 22 min 640 3 . 2120 . 114 . 1 171 34000 mmmmtt C I A fst 满足要求 (四) 主井 6kV 配电室隔离开关动热稳定校验 主井 6kV 配电室（根据矿方提供图纸资料，进线柜隔离开关额定电流多 为 1000A;馈出柜隔离开关额定电流多为 630A。 ） 1、按动稳定校验 kAikAi shshk 100 7 . 863455 . 2 2 kAkAkA100 7 . 8680 不能满足要求