毕业设计（论文）-某矿区变电所电气部分设计.doc

完整CAD设计文件，资料请加153893706 中文题目：某矿区变电所电气部分设计摘要 变电站是把一些设备组装起来，用以切断或接通、改变或者调整电压。在系统中，变电站成了输电和配电的集结点。变电站可大可小，可以自动控制，也可以手动控制。手动控制可以远距离操作鼓吹者由现场值班人员完成。另外，变电站可以有一些设备来向系统提供适当的无世界范围控制变电站母线的电压。变电站总体设计差别很大，取决于所遇到的各种情况。因此，超高压和高压变电站没有拟定的规则。我的这个设计是某矿变电所电气部分，设计过程中执行有关方针政策，尽量选用新设备，确保供电的安全，可靠，技术经济合理。设计的主要内容包括：负荷计算及功率补偿，供电方案的选择，短路电流计算和电气设备的选择，继电保护的整定计算，过电压保护等。根据实际情况，有关技术规定均采用新标准，以增加实用性。关键词：变电站;继电保护;负荷计算;功率补偿目录前言11 概述21.1 某矿区矿井概述21.1.1 采矿方式及运输方式21.2 变电所上级电源简述21.3 选择变电所位置22 负荷计算及主变压器选择32.1 负荷计算32.1.1 需要系数法举例32.1.2 某矿区总用电负荷计算52.2 主变压器的选择52.2.1 功率因数52.2.2 选择变压器73 变电所的电气主接线设计103.1 主接线设计的原则103.1.1 可靠性103.1.2 安全性103.1.3 灵活性103.1.4 经济性103.2 常用的主接线形式103.2.1 桥式接线103.2.2 分段单母线接线123.2.3双母线接线123.3 主接线方式的选择133.4 运行方式134 电力线路的导线的选择144.1 某矿区电力线路的简述144.1.1 35kv电力线路144.1.2 6kv电力线路144.1.3 主要电力线路资料144.2 供电导线截面的选择154.2.1 按经济电流密度选择导线截面154.2.2 按长时间允许电流验算各段导线截面174.2.3 按电压损失验算各导线截面174.2.4 按机械强度及最小热稳定截面校验214.2.5 线路的参数表225 短路电流的计算235.1 短路电流计算的目的235.2短路的危害235.3 短路计算235.3.1 原始数据235.3.2 短路点的选取235.3.3 基准值的选取235.3.4 元件的标么值计算255.3.5 各短路点相关数据计算276 主要电气设备的选择326.1 选择的原则326.1.1 满足正常工作条件进行选择326.1.2 满足短路的动稳定条件和热稳定条件326.2 选择高压断路器326.2.1 满足正常工作条件对断路器进行选择326.2.2 动、热稳定校验336.3 选择隔离开关346.3.1选择隔离开关346.3.2 动、热稳定校验346.4 选择互感器346.4.1电流互感器的选择346.4.2电压互感器的选择356.4.3 高压熔断器的选择366.5 变电所母线及绝缘子的选择366.5.1 35kv母线的选择366.5.2 35kv母线支柱绝缘子与套管绝缘子的选择386.5.3 6kv侧母线的选择396.5.4 6kv母线支柱绝缘子与套管绝缘子的选择406.6 高压配电柜的选择416.6.1 高压开关柜的选择416.6.2 主受柜的校验427 继电保护447.1 继电保护装置的概念447.1.1 继电保护的任务447.1.2 对继电保护装置的要求447.2 主变压器的保护457.2.1 变压器常见故障457.2.2 变压器的瓦斯和温度保护457.2.3 差动保护的原理467.2.4 整定计算477.2.5 变压器过电流保护497.2.6 变压器的过负荷保护498 变电所的防雷和接地设计518.1 防雷设计518.1.1装设避雷针518.2 装设接地装置529 技术经济分析5410结论56致谢57参考文献58附录A60附录B68完整CAD设计文件，资料请加153893706前言本次设计为某矿变电所，此变电所为全矿供电，由于煤矿供电有一定的特殊性，必须保证供电的连续性、安全性、可靠性。否则一旦停电会造成生产中断、水灾、瓦斯积存、无法供氧、无法升井、救灾工作无法进行等严重事故。所以在本次某矿变电所的设计中采用了新的技术以及先进的设备和安全可靠的措施，设计要做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量，制订本规范。变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案。设计是工程建设的关键，成功的设计工作是对后期的建设以及生产运行的安全可靠性和综合经济效益都起着决定性的作用，是书本中的技术知识转化成生产力成果的关键所在。通过本次设计可以使我比较完整的掌握煤矿变电所的设计步骤和相关内容，同时也巩固了以前所学的电力系统和供电方面的知识。1完整CAD设计文件，资料请加153893706 概述1.1 某矿区矿井概述1.1.1 采矿方式及运输方式该矿区的采煤方法以柔性掩护支架采煤法、走向长壁采煤法为主，开拓方式是平巷分水平开拓。采区工作面是采用刮板运输机运输，大巷则通过电机车运煤到各水平煤仓，煤则靠自重溜至550水平煤仓，再用电机车运到煤仓，通过筛分洗选后装车运到外面。 本矿井是低瓦斯矿井，矿井自然通风条件较好，没有瓦斯和煤尘突出现象，从而主扇风机安装容量较小，是140kW。用斜井绞车运送矿内各水平间材料，共3台，总装机容量是490kW。矿内主要负荷是压风机、开拓装载机、运输机械、机修厂和地面生产系统。1.2 变电所上级电源简述某矿区变电所的电源电压是35kV，地面低压是380V，高压电动机是6kV，井下低压动力设备是660V，照明电压是220V。变电所的作用是接收、变换、分配电能，是供电系统中很重要的部分，要保持供电稳定并且不能间断。从而某矿区变电所有两路上级电源，一路是供电距离是21KM的辽宁发电厂，导线是LGJ-120型钢芯铝绞线，另一路电源是抚顺发电厂，供电距离是9公里，导线是LGJ-120型钢芯铝绞线。1.3 选择变电所位置变电所位置的选择，要考虑的因素有很多，要在负荷中心，而且要接近电源，运输方便，不能再有剧烈振动的场所。当变电所是独立建筑时候，不适宜建设在低洼和容易雨后积累水的地方。另外，变电所不能建设在爆炸危险场所和不适合建设在火灾危险场所的正上方或者正下方。同时建设变电所时候，要留有一些余地，以便以后进行扩建。60完整CAD设计文件，资料请加1538937062 负荷计算及主变压器选择2.1 负荷计算如果确定了用电的负荷，那么随之就能选择变压器容量、导线截面等，同时它也是继电保护整定的重要依据。用电的负荷计算结果也是矿山用电设备确定额定参数的依据。如果计算错误会产生很多不好的结果。如果计算结果过大，会使选择的变压器容量、电器设备、导线截面选择过大。这样就产生了投资浪费。如果计算结果过小，那么选择的变压器容量不够或者电器设备、导线电能损耗增加，进而出现过热、加速绝缘老化等现象，事故发生概率变大，所以可以证明负荷计算的重要性。计算多组设备的用电负荷主要用需要系数法，在计算范围内，把用电设备按着他们的性质不同分组，然后给每组选出恰当的需要系数，算出每组的用电负荷，再把各组的用电负荷相加，这就是需要系数法。此次设计的需要系数是从工厂供电和煤矿供电中用电设备组的需要系数值表中查得。2.1.1 需要系数法举例以供水系统的负荷计算为例，已知：供水系统的工作总额定容量=kW，查煤矿供电需要系数表知： =，=,=将数据代入公式： kW =tan S=362.7kVA 式中：需用系数功率因数功率因数对应的正切值设备的最大连续负荷最大连续负荷无功功率最大连续负荷视在功率完整CAD设计文件，资料请加153893706其他负荷的计算和此举例计算类似，各个设备组的负荷的计算值见表2-1某矿设备负荷统计表。表2-1某矿设备负荷统计表Tablet.2-1 The LongFeng Equipment load statistical table序号名称设备容量kW安 装 工 作需用系数最大连续负荷 有功 无功 视在 kW kvar kVA1一斜坡绞车2000.50.71.01001001412二斜坡绞车1101100.50.71.05555783机修厂3000.350.61.331051401754供水系统5923890.70.750.88272.3239.6362.75地面低压8910.850.90.484757.35366.6841.46地面生产2002000.610.710.99122120.78171.67小计1411.651021.98井下部分1680绞车1801800.70.71.0126126178.192排 水2241120.850.80.7578.458.8983通 风140700.9.080.756347.2578.754压风机261520550.80.80.751644123320555运输系统34270.484829.331903.66岩石一段410272.65341.17岩石二段4200.50.61.33279.3349.48岩石三段4570.50.61.33228.5380.29采煤一段12650.40.61.33506572.9584210采煤二段13010.7650.511采煤三段12280.71041.9小 计6161.75210.51总 计753762322.1.2 某矿区总用电负荷计算计算矿井变电所总负荷，先要把变电所用电设备按着生产环节分组，然后再分别求各组用电设备的负荷计算容量，然后把各组计算所得容量相加，再乘以组间的最大负荷同时系数，这就是变电所的总容量的计算过程。即： = = = = 于是： =P+Q 确定最大负荷时取同期系数的值根据工厂供电得：计算负荷为kW时， =kW ： =kvar ： Sc=kVA ： =P/Q=2.2 主变压器的选择以矿井的负荷量和供电的可靠性作为依据，进行对变电所主变压器的容量和台数的确定。因为某矿是大中型矿井，对供电有比较高的可靠性要求，由煤矿安全规程规定可知，决定选择主变压器的台数是两台，其运行方式是一使一备。如果想要进行分期建设，且经济技术比较具有优越性时，或者在两台变压器需要增加限制短路电流的设备时候，才开始考虑增加到三台变压器分期建设进行分列运行。2.2.1 功率因数功率因数是衡量供电系统是否经济运行的一项重要的技术经济指标，它反映了无功功率消耗量在系统总容量中所占的比重，也反映了供配电系统的供电能力。一般希望功率因数越大越好，这样电路中的无功损耗可以降低到最小，视在功率将大部分用来供给有用功率，从而大大提高电能的利用率。1） 低功率因数对供配电系统的影响 功率因数低是无功功率大的表现，会产生很大的危害，使供配电系统的损耗增加，系统的总电流增加了，使电压损耗增加，电路电流越大，电压损失也就越大，使系统上的功率损耗也增加了，系统的总电流越增大，使供电系统中的容量增大，使控制设备、测量仪表等规格尺寸增大，初投资增大。2）无功功率补偿减少无功功率，对供配电系统具有多方面重要的意义，减少无功功率首先应着眼于提高眼前的自然功率因数，即提高设备本身的功率因数，包括合理选用变压器等以达到最好的工作状态，合理选择变电所位置从而减小路线的长度、合理调度去运行等措施。如果采取以上措施仍然不能提高功率因数，那么则应该进行无功功率补偿。功率补偿的方法有两种：一种是同步补偿机补偿；另一种是静电电容器补偿。目前多采用的方法是在6kv母线上装设静电电容器来集中补偿。电容补偿容量原理见图电容器容量补偿原理图所示：图电容器容量补偿原理图 Figure 2-1 capacitor capacity compensation principle考虑到变压器有无功损耗，则将功率因数提高到0.94，对电容器进行以下计算：已知 根据公式： kvar式中： tan补偿前功率因数对应正切值 补偿后功率因数对应正切值 静电电容器补偿容量kvar 矿井有功功率的计算负荷kW2.2.2 选择变压器根据矿井负荷量和供电可靠性要求，去确定变电所主变压器容量和台数。因为某矿是大中型的矿井，有较高的供电可靠性要求，根据煤矿安全规程的规定，确定主变压器的台数是两台，它们的运行方式是一使一备。1）变压器容量的确定 在初选前，只能先对主变压器的损耗进行估算，计算公式是：= = 其中： kvkv代入数据得： kW 考虑变压器损耗后的总功率： =+kW =Q+ kvar =kVA =所选两台变压器，每台容量按下式计算： SN式中：取0.8-1考虑人工补偿和变压器损失后的功率因数此次设计取1，根据要求假如两台变压器其中一台发生了故障，停止运行的时候,另一台则需承担整个矿井负荷确保正常供电。所以，取=1。这样备用系数比较高，设备投资比较多，但对保证供电可靠性，有利于对生产效益的提高。变压器的容量是： kVA选用两台S7-8000-35型电力变压器作为变电所的主变压器，相关参数见表变压器主要参数表。表2-2变压器主要参数表Tablet.2-2 List of transformer main parameter型号额定电压kv额定电流A阻抗电压% %空载电流%损耗接线组别高压低压高压低压空载短路S7-8000/35356.31327337.50.812.347.52）变压器损耗计算 变压器损耗的计算按其损耗最大的运行方式考虑，即最大负荷 以一台变压器工作的情况去进行计算，此时负荷率为： = = 其中，： =+2 =12.3+47.50.8542 =46.9 kW无功损耗： =+2 =SNT+ = =kvar式中：变压器空载的有功功率损失，由表变压器主要参数表知为kW变压器额定负载下的短路损失，由表变压器主要参数表知为kW变压器空载电流占额定电流的百分比，由表变压器主要参数表知变压器空载无功功率损失变压器在额定负载下无功功率损失增加kvar%变压器短路电压占额定电压百分比，由表变压器主要参数表知为加入后，变压器的总容量是： =+=kW =Qc1+=kvar =kVA = = 由此可见选择的选变压器和电容器都满足要求。3 变电所的电气主接线设计主接线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备依照一定的次序连接的接受和分配电能的电路。变电所的主接线应该根据变电所在电力系统中的位置、回路数、设备特点和负荷性质等条件来确定；并该应满足运行可靠、安全、简单、灵活、操作方便和经济节约的要求。如能够满足以上要求，变电所高压侧则应该尽量采用断路器较少或不用断路器的接线，例如线路变压器组成桥型接线等。3.1 主接线设计的原则3.1.1 可靠性 主接线的可靠性要求由用电负荷的等级确定。要保证主接线的可靠性可以采用多种措施。如：系统中某一电气元件故障时，可以由保护装置自动把故障元件迅速切除，使其不影响系统其他部分的继续运行；也可以在系统中设置备用元件，当工作元件故障时，由自由装置立即投入备用元件来替代工作元件。3.1.2 安全性 必须符合有关技术规范的要求，能充分保证人员和设备的安全。3.1.3 灵活性能适应各种可能的运行方式的要求。主接线的电路关系是可以改变的，在系统运行中，这种主接线电路关系的改变叫运行方式的改变。运行方式的改变通常是通过对主接线中的某些个电器元件的投入或者切除来实现的，所以，主接线应该考虑是否方便电器元件的投切操作，取适应各个阶段能源供电能力与负荷变化的要求，适应元件检修的要求3。3.1.4 经济性 在满足上面所述条件前提下，尽量使用主接线简单，投资少，运行费用低，节约电能和有色金属的消耗。3.2 常用的主接线形式 主接线可分为有母线接线和无母线接线两大类。有母线接线又可分为单母线接线、分段单母线接线和双母线接线；无母线接线可分为单元式接线、桥式接线和多角形接线。3.2.1 桥式接线某矿变电所kv侧的接线采用桥型接线。桥型接线形式可分为全桥、内桥和外桥。如图桥形接线方式图。 内桥 外桥 全桥 图3-1桥形接线方式图Figure 3-1 bridge type wiring diagram各自的主要优缺点：1）内桥优点：电源线路投入和切除时操作简单便捷，设备投资和占地面积比全桥小。缺点：操作变压器和扩建成全桥或单母线分段没有外桥方便。适用：电源线路较长、变压器不需要经常切换操作的情况。2）外桥优点：当电压器故障时操作方便，比内桥少了两组隔离开关，继电保护简单，过渡到全桥或单母线分段的接线简单。缺点：电源线路投入和切除的时候操作复杂，变电所一次侧无线路保护。适用：适合进线段供电线路较短且不易发生故障的场合，适合负荷变化大，需要经常对变压器进行投切操作的场合。3）全桥优点：适应性强对线路、变压器的操作均方便，扩展成单母线分段式简单。 缺点：设备多，投资大，占地面积大。3.2.2 分段单母线接线某矿区变电所kv侧接线可分为单母线分段、双母线两种接线。如图3-2分段单母线接线图，分段单母线接线也可以看成是两个独立的单电源单母线通过分段断路器联接而成的。分段单母线接线的运行方式主要有两种：两路电源同时工作、互为备用：两路电源一路工作、一路备用8。图3-2单母线分段接线图Figure 3-2 single bus block wiring diagram3.2.3 双母线接线双母线接线如图双母线接线图，双母线接线有两组母线，每组出线都要经过一台电路器和两组隔离开关分别和两组母线相连接，然而母线之间则是通过一个联络断路器联接，双母线接线的优点是，供电可靠，运行灵活，缺点是使用设备比较多，投入成本过大。适用于重要的一、二级负荷。图3-3双母线接线图Figure 3-3 double bus wiring diagram3.3 主接线方式的选择因为某矿区变电所是中间变电所，电源进线比较长，需要经常倒换线，所以以上文对各种接线方式的优缺点、适用范围的简介为依据，所以在此次设计中变电所kv侧的接线方式选用全桥接线方式15。而因为kv侧负荷较多，一类负荷对于供电可靠性要求较高，因为为一类负荷供电，至少需要两回路电源，并且要求两电源需要来自不同的变电所，或同一变电所的不同的母线上，而分段单母线接线能满足以上要求，且系统不复杂。所以，6kv侧采便用分段单母线接线。3.4 运行方式本设计变电所运用两台主变并联运行，即二次侧分段单母线联和一次侧全桥联开关处于常闭合态。两台主变压器的型号、容量、参数都是相同的，在两台主变压器中形成的环流很小，所以可以并联。由于采用并联运行，当其中一台发生故障或者检修时，另一台可以给用户供电；当任一段母线发生故障或者检修时，则可以把一、二类负荷接到另一段母线上，确保一、二类负荷的能够得到不间断的供电，从而变电所供电的可靠性得到了提高。除此之外，两台变压器并联还可以使变压器把负荷平均负担，降低了损耗的指标。分列运行虽然能够短路电流小，使继电保护变得简单，但它的运行方式不足够灵活，供电可靠性不高9。4 电力线路的导线的选择 供电系统的电路有内线和外线两类，内线是建筑物室内的配电和照明线路，外线指架空线路和电缆线路，此次设计主要针对外线的导线的选择。4.1 某矿区电力线路的简述某矿区煤矿是一级负荷用户，是双回路供电，并且两回路接在不同的母线上。4.1.1 35kv电力线路 架空线路的优点是成本低，敷设容易、检修维护方便，所以目前应用较广泛。但是自然环境等对线路的影响比较大，而且在露天敷设，并且只有在塔杆的地方有机械支撑，所以，架空线要有一定的耐腐蚀能力和机械强度，同时还要有比较好的电气性能。kv线路，因为供电距离比较长，而且好多电力线路都要经过山区，气候变化比较复杂，所以对电力线路的强度要求比较高。4.1.2 6kv电力线路电缆线路是以电力电缆、电缆附件和配线箱等为主要元件所构成的线路设施，并且电力电缆是最核心的元件，电缆线路的优点是，可靠性高，不占用地上空间等。本次设计则是对主要线路进行了设计。如对中耳地变电所的架空线路，920中央变电所、800中央变电所、680中央变电所的架空和电缆线路进行设计。4.1.3 主要电力线路资料表4-1 主要电力线路资料表Table 4-1 main power line data sheet名称架 空 线 路长 度（M）电 缆 线 路长 度（M）（M）中耳地变电央变电所260030003260800中央变电所18022002380920中央变电所3001101400表4-2 主要电力线路负荷情况表Table 4-2 main power line load situation table 功率680中央变电所800中央变电所920中央变电所中耳地变电所有功kW1382.41579.511591332.8无功kvar1303.51309.912241006.9乘以同时系数0.85后有功kW1175.041342.59851132.5无功kvar11081113.41040855.9视在kVA16151744.114324.2 供电导线截面的选择导线截面的选择对电网的技术、经济性能影响很大，只有综合考虑技术、经济效益，才能选出合理的导线截面。导线截面选择的一般原则：1）按经济电流选择；2）按长时允许电流选择；3）按允许电压损失条件选择；4）按机械强度条件选择。4.2.1 按经济电流密度选择导线截面综合考虑，确定一个比较合理的导线截面，即经济截面，与之对的的电流密度则称为经济电流密度。经济电流密度就是使线路的经济费用总支出最小的电流密度。以经济截面作为选择线缆界面上限的方法就是按经济电路选择线缆截面的方法。各条导线的电流计算如下：= = 1）根据680中央变电所计算：根据年利用小时（）为，查工厂供电得。铝裸绞线的经济电流密度是： 铝线=A/mm2铜芯电缆经济电流密度是： 铜线=A/mm2 从表主要电力线路负荷情况表可知690中央变电所=kVA则： = =A680中变架空线 架= =mm 680中变电缆 = =mm2所以，680中变架空线选择LGJ-钢芯铝绞线；电缆选择YJV29型50mm2交联聚乙烯铜芯电缆。2） 根据800中央变电所计算：I=A中变架空线 = =mm2中变电缆 = =mm2所以，800中变架空线选择LGJ-mm2钢芯铝绞线；电缆选择YJV29型mm2交联聚乙烯铜芯电缆。3） 根据920中央变电所计算：I=A920中变架空线 = =mm2920中变电缆 = =mm2所以，920中变架空线选择LGJ-95mm2钢芯铝绞线；电缆选择YJV29型50mm2交联聚乙烯铜芯电缆。4） 根据中耳地变电所计算：=A中耳地变电所架空线 = =mm2所以，中耳地变电所架空线选择LGJ-mm2钢芯铝绞线。因为以上各变电所都是向井下供电的中央变电所，并且井下负荷是按生产布置变化的，考虑以后的发展余量，所以架空线都选择LGJ-mm2钢芯铝绞线；电缆都选择YJV29-95mm2交联聚乙烯铜芯电缆。4.2.2 按长时间允许电流验算各段导线截面为了保证导线不致因长时间工作而过热，因此，选择截面应该满足下式，即： 式中：设备或载流导体允许通过的电流设备或载流导体长期通过的最大工作电流LGJ-mm2的长时间允许电流是A，大于各水平负荷电流，680中央变电所负荷电流155A，800中央变电所负荷电流168A，920中央变电所负荷电流138A；中耳地变电所负荷电流137A。查煤矿供电修订本得YJV29-mm2交联聚乙烯电缆长时允许电流为300A，大于各水平负荷电流，即：680中央变电所负荷电流115A，800中央变电所负荷电流168A，920中央变电所负荷电流138A，中耳地变电所负荷电流137A，故按经济电流密度初选截面符合长时允许电流的要求。4.2.3 按电压损失验算各导线截面680中央变电所、800中央变电所、920中央变电所、中耳地变电所架空线路导线的几何距离是3米，查煤矿电工手册得LGJ-120mm2钢芯铝绞线的单位电阻/km，单位感应电抗为/km。680中央变电所、800中央变电所、920中央变电所均采用YJV29型95mm2交联聚乙烯电缆，查煤矿供电修订本得：铜在oC时的电阻率= ，r0=/km。1）680中央变电所架空线： = = 中央变电所电缆： = =则680中央变电所电源总的电阻为： = 总的电抗为： = 2）800中央变电所架空线：= r0L= x0L=中央变电所电缆：=1000/sL= =则800中央变电所电源线路总电阻为： = =总的电抗为： = =3）中央变电所架空线： = r0L= = 中央变电所电缆：=1000/sL= =0.08L3=则920中央变电所电源线路总电阻为： = =总的电抗为： = =4）中耳地变电所电源线路： = r0L= = 各段线路电阻、电抗标幺值的计算取： =MVA =kv1）680中央变电所： = =0.2566= 2）800中央变电所： = = = =3）920中央变电所：=0.2791= =0.2053=4）中耳地变电所：= =0.459= = =0.7038= 电压损失的计算 线路电压损失按以下公式计算： = 电缆线路电压损失按下式计算： (4-10) 电压损失按下式计算： (4-11) 电压损失百分数按下式计算： %=100% (4-12)式中：架空线路电压损电缆线路电压损失计算电压的损失时，架空线路需要考虑电阻和电抗、电缆线路则只考虑电阻，至于电抗部分可以忽略不计。 1） 680中央变电所电压损失为：=VV%=100%=%2） 中央变电所电压损失为：=VVU2%=100%=%3） 中央变电所电压损失为：=VV U3%=100%=%4） 中耳地变电所电压损失为：U3=V U3%=%经以上计算，所有供电线路的电压损失都在5%范围内，电压损失满足要求。4.2.4 按机械强度及最小热稳定截面校验查煤矿供电修订本得6kv钢芯铝绞线架空线路，机械强度要求的最小截面为25mm2，680中央变电所、800中央变电所、920中央变电所、中耳地变电所架空线路导线为LGJ-120mm2钢芯铝绞线，所以机械强度满足要求。电缆最小热稳定截面的校验：电缆最小热稳定截面的校验公式为： = 式中：最大三相短路电流A电流的假想时间s，取0.55 s 导线的热稳定系数，查煤矿供电取165 1）680中央变电所的电缆的最小热稳定截面= =mm2mm22）中央变电所的电缆的最小热稳定截面=mm2mm23）920中央变电所的电缆的最小热稳定截面=mm2mm2 经过上面的计算，架空线路导线机械强度和电缆最小热稳定截面都符合要求。4.2.5 线路的参数表表4-3线路参数表Tablet.4-3 The list of line parameter变电所名称线路型号长度 m数量(条)680中央变电所架空LDJ-120电缆YJV29-800中央变电所架空LGJ-电缆YJV29-920中央变电所架空LGJ-电缆YJV29-1100中耳变电所架空LGJ-5 短路电流的计算短路是指两个或者多个导电部分之间形成的导电通路，然而此通路是这些导电部分之间的电位差等于或者接近零。短路产生的原因：绝缘损坏、雷击、操作失误、鸟兽跨越、恶劣的气象条件6。5.1 短路电流计算的目的 选择电气设备、整定继电保护装置、选择限流电抗器、提供电力系统接线和运行方式。5.2 短路的危害热作用和电动力作用、影响其它设备、造成电网发电机解列、造成经济的严重损失、干扰通信和自动系统。 5.3 短路计算5.3.1 原始数据此次设计采用标幺值法对短路电流进行计算，最大负荷的年平均利用小时按着3000-5000小时去计算，电源系统最大运行方式下的阻抗是：min=2.36欧；在最小运行方式下阻抗为：max=6.97欧。5.3.2 短路点的选取 图5-1供电系统图 Fig.5-1Picture of the electric power system短路电流计算时，选择恰当的短路点是非常关键的。因为短路电流初始值是选择和校验电器、电线电缆的基本依据 。在校验电器和载流导体时候，还需要用到短路电流峰值、稳态短路电流。除此之外，当计算大中型电动机的起动电压降低时，还需要用到短路容量。此次设计确定了六个短路点，如图供电系统图。 短路点一在35kv母线上；短路点二在kv母线上；短路点三在中央变电所母线上；短路点四在800中央变电所母线上；短路点五在920中央变电所母线上；短路点六在中耳地变电所母线上。5.3.3 基准值的选取=MVA =kv =kA= =6.3kv = kA= 式中： 5.3.4 元件的标么值计算1）电源系统的阻抗标幺值：= = = = 2）电源进线的电抗标幺值：= 查工厂供电得=0.4 /km=式中：X0架空线路单位长度平均电抗 L、L3）变压器的标幺值= 式中：%阻抗电压百分比4）6kv输电线路的阻抗标幺值680中央变电所供电线路：=0.65800中央变电所供电线路：=0.44920中央变电所供电线路：=0.52：=1.775）电源到各个短路点的总阻抗的标幺值： 点：最大运行方式： = 最小运行方式： =+= 点：最大运行方式： =+=最小运行方式： =+= 点：最大运行方式： =+=最小运行方式： =+ = 点：最大运行方式： =+=最小运行方式： =+= 点：最大运行方式： =+=最小运行方式： =+= 点：最大运行方式： =+=最小运行方式： =+ =式中：下标“”表示在最大运行方式下下标“”表示在最小运行方式下5.3.5 各短路点相关数据计算计算至点的短路电流的周期分量、短路冲击电流、冲击电流有效值及短路容量。1)： 最大运行方式： =kA 短路电流周期分量： =Ij1=kA 冲击电流峰值： =kA 冲击电流有效值： = =kA 短