煤矿6kv变电站供电系统设计.doc

毕业设计（论文）（说明书）题目：煤矿6Kv变电站供电系统设计姓名： xxxxxx 编号： 321119332594 河南理工大学成人教育学院34 / 42河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）任务书站别 平顶山函授站 年级专业2012电气工程自动化1班 学生姓名 宋乐天 一、设计(论文)题目： 煤矿6Kv变电站供电系统设计 二、设计（论文）任务与要求1、收集原始资料，对煤矿用电负荷进行统计。2、变电站主变的选择。3、高压电气设备的选择。4、导线、电缆的见面选择。5、变电站的继电保护装置。三、设计（论文）时间 2014年 3 月 1 日 至 2013年 5 月 4 日指导教师（签名） 沈占彬 成教院院长（签名） 河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）评定书站别 平顶山函授站 年级专业2012电气工程自动化1班 学生姓名 宋乐天 一、设计(论文)题目： 煤矿6Kv变电站供电系统设计 二、设计（论文）说明书 34 页，附图 0 张。三、审阅意见及评语按照设计任务书的要求，基本完成了设计任务。根据学院毕业设计管理的有关规定，同意（不同意）参加毕业设计（论文）答辩。指导教师（签名） 沈占彬 职 称 教授 工 作 单 位 平顶山工业职业技术学院 河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）答辩委员会记录平顶山函授站 年级专业2012电气工程及自动化1班 学生姓名 宋乐天 的（论文）于 2014 年 5 月 日进行答辩。设计(论文)题目： 煤矿6Kv变电站供电系统设计 答辩学生向毕业设计答辩委员会（小组）提交以下资料：一、设计（论文）说明书 共 34 页二、设计（论文）图纸 共 0 张三、指导教师评阅意见 共 1 张根据学生所提供的毕业设计（论文）材料和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）作出如下决议：一、毕业设计（论文）的总评语：二、毕业设计（论文）的总评成绩：毕业答辩委员会主任（组长）签字：委员（成员）签字：年 月 日摘要采用现场调研的方法，找出了原模拟电控系统存在的问题及解决问题的途径；采用实验分析的方法，对ASCS全数字控制技术和PLC双重保护技术进行了深入的研究，找出了模拟电控系统控制精度不高、系统不稳定、故障率高且难以查找的根本原因；采用ASCS全数字控制装置及双PLC保护系统代替原模拟电控装置和单PLC保护系统进行技术改造，改造后的电控系统运行稳定、可靠，故障率低且容易查找。采用理论分析的方法，完成了基于速度、电流双闭环数字调节系统的研究，形成了速度、电流双闭环数字调节技术理论，弥补了原有模拟调节技术的不足，充实了直流调节电控技术的方式和方法。采用理论计算的方法设计出了由单片机控制的调节控制电路，并开发出了ASCS全数字调节控制装置。新产品具有较高的科技含量，在技术性能等各项指标上均达到或超过了国家或行业标准的要求。采用现场工业性试验的方法，验证了ASCS全数字调节控制装置的工作可靠性、运行稳定性和技术先进性。关键词：提升机 PLC 可靠性 全数字调节目 录第一章 概述11.1矿井开拓方式11.2矿井瓦斯11.3矿井通风系统11.4防治自然发火情况21.5综合防尘情况21.6气象资料2第二章 变电所位置及供电电源的确立42.1变电所位置的确定42.2变电所供电电源的确定42.2.1对供电电源的要求42.2.2供电电源及供电方式的确定42.2.3电源进线方式的确定4第三章 变电所的负荷统计与主变的选择53.1 变电所的负荷计算53.1.1单组用电设备的负荷计算：53.1.2 变电所总计算负荷53.2负荷统计63.2.1低压负荷的统计63.2.2高压用电设备（组）的计算负荷73.2.3功率因数的提高83.3 主变压器的选择93.3.1 全矿总负荷93.3.2全矿吨煤耗103.3.3确定变压器经济运行方式10第四章 变电所供电系统的拟定114.1变电所主接线方案的确定114.1.1变电所的一次接线确定114.1.2总降压变电所的主结线114.2 二次母线11第五章 输电导线截面的选择125.1 电线材料的选择125.2 导线截面的选择12第六章 短路电路的计算136.1计算短路电流的目的和任务136.2计算短路电流的原则与规定136.3 短路电流计算136.4无限大电源容量系统短路电流的计算146.5三相短路电流和短路容量的计算146.5.1 S1点短路电流和短路容量计算146.5.2 主井提升机短路计算156.5.3 副井提升机短路计算156.5.4 压刚机短路计算166.5.5 东主绞车短路计算166.5.6 新主井短路计算166.5.7北主扇短路计算176.5.8 乙三风井短路计算17第七章 电器设备的选择217.1 6KV设备的选择217.1.1带接地刀闸隔离开关选型（户外）217.1.2油断器的选型217.2 6KV母线的选型217.3 6KV设备的选择227.3.1母线选择227.3.2 支柱绝缘子的选择237.3.3 熔断器的选择247.3.4 电流互感器的选择247.3.5 电抗器的选择247.3.6 高压开关柜的选择26第八章 变电所的继电保护278.1相间短路保护278.2 容器的继电保护288.3变压器的继电保护29第九章 变电所的用电系统309.1 直流负荷309.2 直流屏选择30第十章 变电所的防雷保护3110.1 直击雷防护3110.2雷电入侵波的防护31参考文献33致谢34第一章 概述十一矿位于平顶山矿区的西部，东与五矿、香山公司相临，西以59#勘探线 为界。南以各煤层露头为界，北以各煤层-800m底板等高线为界。井田东西走向6.6Km，南北倾斜宽3.56KM，面积约23.50Km2。矿井于1972年10月15日动工，1979年1月1 日简易投产。矿井设计能力60万吨，1986年达到设计能力。1996年四季度一期改扩 建工程开工，2001年10月改扩建工程投产，设计生产能力300万吨/年。目前，矿井 在采煤层为丁5-6、戊9-0、己16-17三组六层煤。十一矿煤炭的地质储量2.26亿吨，深部为无限井田、煤炭储量丰富，发展后劲充足。1.1矿井开拓方式矿井为立井开拓，四个立井两个水平开拓全井田。一水平标高-180m，二水平标高-593m。矿井现有三个生产采区，即己二采区、丁二采区、戊组采区。1.2矿井瓦斯十一矿自1984年鉴定为高瓦斯矿井以来，一直按高瓦斯矿井进行管理。2007年 度矿井瓦斯鉴定结果，矿井瓦斯绝对涌出量为36.49m3/min，相对涌出量为0.86m3/t.d。我矿二水平生产的己二采区相对涌出量13.82m3/t.d，绝对量24.45m3/min，占全矿井 的67%，属高瓦斯采区。2005年4月集团公司委托煤炭科学研究总院抚顺分院对我矿煤与瓦斯突出危险性进行鉴定，鉴定结果认为我矿己16-17煤层为非突出煤层。90年装备了KJ-4矿井瓦斯安全监测系统，1996、2001、2005年进行了改造，目前采、掘工作面瓦斯传感器和瓦斯闭锁装备率达100%。主副风机均安装了开停传感器，随时监测风机运行状况。在主要进风巷道安装了风速传感器，在采区主要车场风 门安装了风门开停传感器。采煤工作面安装了CO和温度传感器。1.3矿井通风系统矿井通风方式为中央混合抽出式，两个中央副井及新主井进风，中央风井（立井）和南风井（斜井）两个井筒回风。矿井通风系统较为简单、稳定、可靠。矿井采用机械通风，南风井主要通风机的型号为BDK-8-NO28（两台，一用一备，运转风机与备用风机具有同等能力），配套电机功率为500KW2，转速为739r/min，额定电流62 A。中央风井新装备的两台主要通风机为ANN-2884/1400N型轴流式风机，额定转速为990r/min，叶片为11片。主要通风机配套电机为Y560-6型电动机，额定转速990r/min，功率1250KW，额定电流140.7A。南风井负压244mmH2O，双级-5/-6.5运行，主要通风机风量8290m3/min中央风井负压141mmH2O，30运行，主要通风机风量9550m3/min，矿井有效风量15390m3/min，有效风量率86.3%，矿井等积孔8.1m2。1.4防治自然发火情况我矿所采的已组、戊组、丁组煤层均具有自然发火倾向性，已组煤层发火期只有1个月，丁、戊组煤层发火期23个月。我矿坚持“预防为主、防治结合”的原则，在防治自然发火方面投入了大量的人力、物力、财力，从通风系统管理入手，合理配风，保持通风系统稳定，回采工作面结束及时高质量的进行封闭，减少采空区漏风防止自然发火。地面灌浆站对采面进行随采随注，密闭和停采线注浆充填，做好预防性灌浆。装备移动式制氮机两套，进行采空区预防性注氮。束管监测系统更新换代后，实现了束管、气相色谱仪、计算机联网，可精确分析检测多种矿井气体成分。坚持“3、6、9”防火普查制度，及时发现自然发火隐患、及时处理。引进MEA防灭火剂等技术，治理巷道高冒高温点。目前防火的重点是己16-17-22071综 采面、己16-17-22101综采面和己组采空区。己组采面风巷敷设注浆管路，机巷敷设注氮管路，坚持随采随注措施。1.5综合防尘情况矿制订完善了综合防尘管理制度和防尘岗位责任制，装备了（浅孔、长孔）煤体注水钻机、测尘仪等设备和仪器，采面做到随采随注、掘进工作面实现了湿式打眼。除矿井总回风巷外，做到了有巷就有防尘管。采区皮带上下山转载点安装了自动喷雾。隔爆设施、净化水幕、转载点喷雾都严格按标准安装使用。测尘合格率在80%以上。1.6气象资料日平均值：最低气温-10度，最高气温32度。年极值：最低气温-15度，最高气温38度。雷雨天数：二十天。月平均最气温：24度。1.铁路货车在运行过程中，并不总是直线运行，当列车在通过弯道时，依据铁轨特点，外侧与内侧之间有一倾角，其轮对轴承所受载荷分布不均，在轴向受力，使内圈与轴颈产生相对滑动，继而产生磨损导致配合松动。2.轴承在压装过程中，因操作工人人为失误，造成轴承与轴颈配合过盈量选配不当，在运行中因相对滑动使轴颈尺寸发生变化，导致内圈与轴磨损。3.随着重载运输的发展，轴重在不断增加，过去所使用的轴承在维修和运用安全性及可靠性方面存在的问题日益暴露出来。第二章 变电所位置及供电电源的确立2.1变电所位置的确定变电所位置合适与否，将直接关系到供电的可靠性，经济性和安全性。因此变电所在地应条例以下几项要求：1.尽量接近负荷中心；2.交通运输方便；3.便于各级电压线路的引入和引出4.地质条件适宜（例避开滑坡、危岩压煤、躲开采空区等）5.所址标高在家0年一遇的高水位上，应在水源的上侧，如煤场。6.留有发展余地。综合上述，结合单位所在地的实际情况将变电所建在标高160米处，综机厂南，主付井东，坑木厂东北。2.2变电所供电电源的确定2.2.1对供电电源的要求1.电源一般取自然电源。因煤矿是一类负荷企业，应由两回路独立电源供电。2.对一类负荷的工矿的企业的两回路电源线路，当任一回路发生故障而停电时，另一回路应能担负起企业的全部负荷用电。3.有一类负荷的工矿企业的两回路电源路上，不得分接任何负荷（特殊情况下，经有关部门批准，其一回路可受不分接负荷的限制）。2.2.2供电电源及供电方式的确定企业变电所的电源可从邻近的变电站和35KV母线T接。通过平行双回路供电获得。2.2.3电源进线方式的确定确定两回路线路的运行方式，当一回路能担负起企业全部负荷，一回路备用。第三章 变电所的负荷统计与主变的选择3.1 变电所的负荷计算负荷计算是为了选择变压器台数和容量，选择变电所电气设备和导线截面积。确定测量仪表的量程，选择继电保护装置，提供重要的计算依据。所以计算准确与否直接影响设计的供电质量。根据我国设计部门现行工矿企业的供电设时常用需用系数法和二项系数法，本设计采用需用系数法。3.1.1单组用电设备的负荷计算：按下式计算：Pca=KdePnQca=PcatgmnSca=(Pca2+Qca2)1/2式中：Pca、Qca、Sca该组用电设备的有功，无功视在功率计算值。KW、kvar、kvA；Kde该组用电设备的需用系数。该组用电设备的负荷电流按下式算：Ica=Sca/1.732UNIca该组用电设备的总负荷电流，A；UN电网的额定电压，KV该组用是设备一年的耗电量是E=PcaTmaxE该组用电设备全年和耗电量，KVATmax该组用电设备年最大负荷利用小时，KW.h3.1.2 变电所总计算负荷将变电所务组用电设备的计算负荷相加，再来以组间最大负荷同时系数，即可求出变电所的总计算负荷。P=KsdQ=KSPQcaS=(P2+Q2)1/2P,Q,S变电所负荷的总有功，无功，视在功率计算值KW,KVar,KVAPca Qca变电所各组用电设备的有功，无功功率计算值 之和。Rsp,Ksq各组用电设备最大负荷不能同进出现的组间最大负荷同时系数。变电所的功率因数为COS=P/S已某矿年产能力180万吨，地区电源为63KV3.2负荷统计3.2.1低压负荷的统计负荷统计从线路末端开始逐级向电源统计。然后参与全矿负荷统计。下面是以地面工业广场进行计算.用电设备功率的确定。由于煤矿大量负荷为长时工作制，其设备的功率的统计，等于其额定功率。所用单相负荷按三相负荷记计算。用电设备（组）的计算负荷。用需用系数法。现以主井提升辅助设备为例计算各组设备的计算负荷。Kde=0.7 COSWM=0.7则Pca=KdePN=0.7*259.8=181.9KWQca=QcatanWM=181.91.02=185.5KVarSca=(p2ca+q2ca)1/2=(181.92+185.52)1/2=259.8KVAIca=Sa/1.732UN=259.8/1.7320.38=394.7A地面工业广场低压负荷统计Pca=181.9+158.8+.+256.0=1325.9RW Qca=185.5+162.0+.+40.0=998.8KVAR1)低压计算负荷：工业广场低压计算取 KSP=0.95, KSQ=0.97则： pca1=ksppca=0.951325.91259.6kwqca=kspqca=0.97998.8=968.8kvarbca1=(p2ca+q2ca)1/2=(1259.62+968.82)1/2=1589.1kvaIca1=sca1/1.732un=1589.1/1.7320.38=2414.4coswm=pca1/bca1=1259.6/1589.1=0.793配电变压器的选择。因工业广场低压负荷有一类的辅助设备，为保证供电的可靠性须选两台变压器，每台变压器的计算容量为：SNTST=KtpSca=0.71589.1=1112.4KVA选S1250/10型变压器两台其技术数据。变压器的负荷系数为=Sca/2SNT=1589.1/21250=0.6362)地面工业广场高压侧计算负荷。工业广场低压计算负荷加配电变压器的功率损耗；即为6KV高压侧的计算负荷。PT=2（PitPNT2）=2（2.211.80.6360.636）=13.9KWQT=2(I0%/100)SNT+(US%/100)SNT2)=2(1.3/1001250+4.5/10012500.6362)=75.5KVAR高压侧计算负荷：Pca=Pca+PT=1259.6+13.9=1273.5KWQca=Qca+QT=968.8+75.5=1044.3KVarSca=(P2ca+Qca)1/2=(1273.52+1044.32)1/2 =164.9KVAIca=Sca/1.732UN=1346.9/1.7326=158.5ACOSWM=Pca/Sca=1273.5/1646.9=0.773E=E=(636.7+714.6+.+55.6)=5305.0MWh将高压侧计算，参与全矿负荷统计，其它各组低压设备负荷计算同上。全矿负荷统计3.2.2高压用电设备（组）的计算负荷其计算方法与上述辅助设备计算相同。全矿高压负荷总计，将全矿各组高压侧计算负荷相加，即：Pca=720+504+.+1212.8=9452.8KWQca=4464+313+.+1067.3=6512KVar全矿计算负荷。计算全矿6KV侧总的计算负荷应考虑各组间最大负荷相同时系数取Ksp=0.9，Ksq=0.95则:P=KspPac=0.99452.8=8507.5KWQ=KspQca=0.956512=6186.4KVarS=(P2+Q2)1/2 =10519KVACONAT=P/S=8507.5/10519=0.8090.9 3.2.3功率因数的提高电容器补偿容量计算电容器所需补偿容量。因全矿自然功率因数COS=0.809低于0.9，所以应进行人工补偿，补偿后的功率因数应达到0.95以上即COPAT=0.95。则全矿所需补容量为：QC=P(tanNAT-tanac)=8507.5(0.588-0.329)=2203.4KVar电容器柜数及型号的确定。电容器拟采用双星接线按在变电所的二次线线上，因此先择标字为30RUAR。额定电压为6.3/1.732KV的电容器。装电容器柜中，每柜装15个。每柜定为450KVAR，则电容器柜总数为N=QC/qNC(UW/VNC)1/2=2203.4/450(61.732)/(6.31.732)6由于电容器柜分接在两段母线上，且为了每段母线上的构成双星线，因此每段母线上的电容器应分成相待两组即N=N/4=6/4=1.5取：不小于计算整数N=5;变电所电容器总之为 N=25=10台电容器的实际补偿容量Qac=qCN(UW/UNC)1/2=45010（61.732）（6.31.732）=4081.6KVar人工补偿后的功率因数Qac=Q-QC=6186.05-4081.6=2105KVarSac=(P2+Q2AC)1/2=8764.1KVACOSac=P/Sac=0.97功率因数符合要求。3.3 主变压器的选择由于本变电所有一类负荷，所以选择两台变压器。当为两台同时工作时，每台变压器的容量SNT ST=KtpSac=7888kVA经统计全矿一、二类负荷的计算有功功率8507.5KW无功功率2105KVar。考虑到一段母线退出运行后，电容器补偿容量为总补偿容量的一半即4145.25KVAR,所以其总的视在计算容量（8507.52+41452）1/2=9464KVA。占全矿负荷66为0.89。小于0.9，所以故障保证系数Ktd应取0.8，选SF2712500135型变压器两台变压器的负荷率为=Sac/2SNT=0.43.3.1 全矿总负荷变压器的有功损耗PT=2(Pit+PiT2)=2（23.581.70.40.4）=52.16变压器的无功损耗QT=2(Z%/100)SNT+(US%/100)SNT2)=2（0.7100125008100125000.40.4）=495KVar全矿总负荷P=P+PT=8507.552.16=85596.66KWQ=Qac+QT=2105495=26000kvarS=(P2+Q2)1/2=8945.8KVACOS=8559.66/8945.8=0.96I=S/1.732UN=129.1A全矿功率因数为0.963.3.2全矿吨煤耗由负荷统计表可知。全矿总耗电统为31072.8MWh本矿容量为180.万吨，故吨煤电耗为：ET=E/T=17.3KWh/t3.3.3确定变压器经济运行方式临界负荷Scr=12500(2(16+0.0070.112500)/(62+0.090.11250)1/2=6700KV临界负荷率一台变压器经济临界系数为ec=Scr/SNR=0.54当变电所总负荷大于6700KVA时，两台并联运行，当负荷小于6700KVA时一台单独运行经济。第四章 变电所供电系统的拟定4.1变电所主接线方案的确定变电所的主接线应根据变电所在电力系统中所处的地位，时出线回路线，设备的特点及负荷性质等条件确定。主接线应在保证供电安全可靠的前提下，力耱接线简单，运行灵活，维护和操作方便，并尽量节约投资和运行维护费用，还应结合工矿企业的发展规划留有必要的扩建余地。4.1.1变电所的一次接线确定主接线应根据它在电力系统中的地位，回路数，设备特点及负荷性等条件来确定并应满足可靠性，灵活性和经济性四项基本要求：1.满足各类负荷对供电可靠性的要求。2.变电所的主接线应力求简单，可靠运行，灵活操作，安全方便。3.在保证安全可靠的前提下，应使投资费用运行费用最少，满足合理要求。4.应有发展的可能，并要有发展余地。4.1.2总降压变电所的主结线为了保证供电可靠性，企业35KV总变电所，采用有两路电源和两台主变压器的全桥结线：全桥结线优点：是线路侧，变压器侧和母线桥上都装有断路器，故其具有运行灵活，适应性强，不论是切换变压器，还是切换线路都可方便地操作并易发展分段单母线的中间变电所。缺点：所用设备多，投资大，占地面积大。4.2 二次母线变电所的二次母线是指主变压器低压侧所联接的母线。二次母线采用单母线分段式结线：电源进线分别接于不同的母线段上，对于变电所的重要负荷，其配出线必须分别接在两 段母线上，构成平行双回路以防母线故障中断供电。对只有一回路电源线路的其它负荷，分散接在两 段母线上。第五章 输电导线截面的选择输电导线的选择是供电设计的主要内容之一、为保证供电安全可靠，经济全理和供电质量的要求，必须正确合理地选择办电导线的型号和截面。5.1 电线材料的选择35KV一次侧架空线路通常采用钢芯铝绞线6KV线路，采用电缆锚设。35KV二次侧采用矩形硬铝线5.2 导线截面的选择高压线路导线截面一般按经济电流密度选择按最大长时工作电流选择。为计算短电流在此只选择6KV电缆的选择：按经济电流密度选择截面Ae=Imn/IedAe 导线的经济截面MNIed 经济电流密度=2.25Imn 常运行时线路的最大长时工作电流A下面以主井提升为例计算Ae=Imn/Ied=82/2.25=36.2MN表5-1 电气设备统计表电气设备的名称满足机械强度最小截面/mm2采煤机组50-95刮板机，输送机，转载机75-50小绞车，装煤.岩机10-25照明干线4-6手持电钻4第六章 短路电路的计算6.1计算短路电流的目的和任务为了正确选择电气设备；选择和整定继电保护装置；确定是否要采取限流措施及正确选择限流设备。所需计算短路参数有：最大、最小运行方式下的次暂态短路电流I，最大运行下的次暂态，短路容易S，短路性电流IM及冲击电流有效值Iim，短路发生0.2s时短路时短路电流周期分量有效值I0.25时短路电流周期分量有效值I0.2三相短路量S0.2，稳态短路电流有效值ISS等。6.2计算短路电流的原则与规定1.确定系统的最大、最小运行方式时，应为可能发生最大、最小短路电流时正常运行方式，仅在例闻操作过程中出现的短路运行情况一般不考虑。2.以供电电源的总额定量为基准容量，当短路回路的相对基准阻抗大于3时，及电源的总额定量为某点短.路容量的3信及以上时，应视为无限大电源容量系统。3.计算电抗器电抗值时，不应忽略电抗器额定电压与平均电压的差值，否则误差太大。6.3 短路电流计算短路稳态电流用Iss，用它来检验设备的热稳定性。次暂态短路电流I， I=Iss=Ipe短路电流冲击值，Iim Iim=IpemSin(1800-900)+Ipe*me-0.01/ts=21/2KimI式中Kim冲击系数， 即：Kim=1+e(-0.01/Ts)高压电网Iim=21/2KimI=2.55I一般电网Iim=1.84I短路冲击电流有效值对于高压电网Iim=1.25I对于低压电网Iim=1.09I次暂态短路容量SS=1.732IUav式中 Uav短路查所在电网的平均电压短路后0.2s时的短路电流周期分量有效值和短路容量短路电流周期分量有效值： I0.2=Iss=I额定断流容量： Saz=Sss=S6.4无限大电源容量系统短路电流的计算1.绘制计算电路图：计算短路电流时应首先绘制短路计算图，和最大运行方式电路分别绘制。2.绘制等值电路图计算短路电流时，为了使计算不容易发生错误，还绘制短路点的等值电路图。6.5三相短路电流和短路容量的计算绘制电路图并计算各元件的相对基准电抗，选择基准容量Sda=100MVA则各元件的相对基准电抗为：电源系统的相对基准电抗：X1*da=Sda/Ss=1005000=0.2高压架空线路的相对基准电抗:X2*da=X2=Sda/U2da=0.45.51003737=0.146变压器的相对基准电抗:X3*da=Us%/100Sda/SNT=9100100125=0.726.5.1 S1点短路电流和短路容量计算S1点短路时短路回路的总相对电抗为:X*da=X1*da+X2*da+X3*da=1.066S1点的基准电流:Ida=Sda/1.732*Uda=9.165KA三相短路电流: I(3)S1=I(3)S1*daIda=8.6KA三相短路容量: Ss1=Sda/X*da=93.8VAS2点短路电流和短路额:Xs=Us%/100+Sda/SNT=4.5100100125=0.36S2点的总相对电抗为：X*da=1.066+0.36=1.096S2点的基准电流:三相短路电流I(3)S=Ida/Xda=8.36KA三相短路额S=Sda/Xda=91.2MVA6.5.2 主井提升机短路计算电缆的相对基准电流:X3*da=X3*(Sda/U2da)=0.180.381006.36.3=0.1723S3点短路图路的总相对电抗为:X*da=0.2+0.146+0.72+0.1723=1.2383三相短路电流: IS(3)=Id%/X*da=7.4KA三相短路容量。S(3)s=Sda/X*da=81.71MVA6.5.3 副井提升机短路计算电缆的相对基准电抗:X4*da=X4*(Sda/U2da)=0.170.5221006.36.3=0.2236S4点短路回路的总相对电抗为:X*da=0.2+0.146+0.72+0.2236=1.2896三相短路电流:I(4)3=Ida/X*da=7.11KA三相短路容量:S(4)2=Sda/X*da=77.54MVA6.5.4 压刚机短路计算电缆的相对基准电抗:X5*da=X5(Sda/U2da)=0.7320.261006.36.3=0.4796S5点短路回路的总相对电抗为:X5*da=0.2+0.146+0.72+0.4796=1.5456三相短路电流: I(5)s=Ida/X*da=5.93KA三相短路容量: S(5)s=Sda/X*da=64.7MVA6.5.5 东主绞车短路计算电缆的相对基准电抗:X6*da=X6*(Sda/U2da)=0.7320.31006.36.3=0.55S6点短路回路的总相对电抗为:X*da=0.2+0.146+0.72+0.55=1.616三相短路电流: I(6)s=Ida/X*da=5.76KA三相短路容量: S(6)s=Sda/X*da=61.88MVA6.5.6 新主井短路计算电缆的相对基准电抗:X7*da=X7*(Sda/U2da)=0.7320.21006.36.3=0.36AS7点短路回路的总相对电抗为:X*da=0.2+0.146+0.72+0.369=1.435三相短路电流: X(7)s=Ida/X*da=6.387KA三相短路容量: S(7)s=Sda/X*da=69.69KVA6.5.7北主扇短路计算电缆的相对基准电抗:X8*da=X8(Sda/U2da)=1=0.7320.21006.36.3107S8点短路回路的总相对电抗:X*da=0.2+0.146+0.72+1.107=2.173三相短路电流: I8)s=Ida/X*da=4.22KA三相短路容量:S(8)s=Sda/X*da=46MVA6.5.8 乙三风井短路计算电缆的相对基准电抗:X9*da=X9(Sda/U2da)=0.575=0.7320.21006.36.3S9点短路回路的总相对电抗:X*da=0.2+0.146+0.72+0.575=1.641三相短路电流:I(9)s=Ida/X*da=5.59KA三相短路容量: S(9)s=Sda/X*da=60.94MVA1）水泵线短路计算电线的相对基准电抗:X10*da=X10(Sda/U2da)=0.575=0.7320.21006.36.3S10点短路回路的总相对电抗:X*da=0.2+0.146+0.72+4.24=5.306三相短路电流: I(10)s=Ida/X*da=1.727KA三相短路容量: S(10)s=Sda/X*da=18.85MVA2）地面广场及低压附助设备短路计算电线的相对基准电抗:X11*da=X11(Sda/U2da)=0.7322.31006.36.3=1.444S11点短路回路的总相对电抗:X*da=0.2+0.146+0.72+1.444=2.51三相短路电流 :I(11)s=Ida/X*da=3.65KA三相短路容量: S(11)s=Sda/X*da=39.84MVA砌块厂短路计算电线的相对基准电抗:X12*da=X12(Sda/U2da)=0.520.51006.36.3=0.658S12点短路回路的总相对电抗:X*da=0.2+0.146+0.72+0.658=1.724三相短路电流：I(12)s=Ida/X*da=5.32KA三相短路容量： S(12)s=Sda/X*da=58MVA4）综机厂短路计算电线的相对基准电抗：X13*da=X13(Sda/U2da)=0.7320.751006.36.3=1.383S13点短路回路的总相对电抗：X*da=0.2+0.146+0.72+1.383=2.449三相短路电流： I(13)s=Ida/X*da=3.74KA三相短路容量： S(13)s=Sda/X*da=40.83MVA5）综机库短路计算电线的相对基准电抗：X14*da=X14(Sda/U2da)=0.1830.21006.36.3=0.922S14点短路回路的总相对电抗：X*da=0.2+0.146+0.72+0.922=1.988三相短路电流：I(14)s=Ida/X*da=4.61KA三相短路容量： S(14)s=Sda/X*da=50.3MVA6）工人村短路计算电线的相对基准电抗：X15*da=X15(Sda/U2da)=0.7320.41006.36.3=0.738S15点短路回路的总相对电抗：X*da=0.2+0.146+0.72+0.738=1.804三相短路电流： I(15)s=Ida/X*da=5.08KA三相短路容量： S(15)s=Sda/X*da=55.43MVA丁九、戊九、井下车场用第一水平变电所，共用一根201至铅包电缆线电线的相对基准电抗：X*da=X(Sda/U2da)=0.90.5221006.36.3=1.184短路回路的总相对电抗：X*da=0.2+0.146+0.72+1.184=2.25三相短路电流： Is=Ida/X*da=4.07KA三相短路容量： Ss=Sda/X*da=44.44MVA车移乙三用第二水平变电所，共用2根铠装电缆线电线的相对基准电抗：X*da=X(Sda/U2da)=0.3821.21006.36.3=1.154短路回路的总相对电抗：X*da=0.2+0.146+0.72+1.154=2.218三相短路电流： Is=Ida/X*da=4.132KA三相短路容量:Ss=Sda/X*da=45.08MVA第七章 电器设备的选择7.1 6KV设备的选择7.1.1带接地刀闸隔离开关选型（户外）利用短路电流检验简化计GW5-6G型隔离开关计算项目，实际需要值，GW5-6G1600额定值电压，6KV，电流，In=1.05Sn/1.732UN=1.05125001.7326=219A动稳定ikr=2.559165=20.62KA 热稳定IK （tft）12=9.165（1.25）=4.54KAIt7=16.7KA注 其操作机构配选用 CS-G型7.1.2油断器的选型利用短路电流检验简化计选用SW2-35/1000表7-1 油断路器参数项目实际需要值SW2-6/1000电压6KV6KV电流219A1000A动稳定ikr=20.62KA63.4KA热稳定IK=4.59KASW2-6/1000型户外油断路器符合要求选用CD2型电动操作机械7.2 6KV母线的选型1.按持续工作电流选择In=219A对电压为6KV的户外配线选用钢铝绞线作为母线选取LGJ-70，其载流量为换算到最高温度环境400C, 其载流量为I=Icck=289（7040）（7025）12=234.7219A所以满足载流量的要求还需要进行热稳定校验已知tf=1.255秒 IK=9165A 从表3-1-7 c=200 LGL-35线 KsK=1 将已知值代入下式求得最小截面。A=(9165/200)(1.2551)1/2=50.8mm21250A故所选母线合格。短路动稳定校验形壮系数曲线可知80*8mm2的矩形母线形状系数Ks=1每路每线所受的最大电动力为F=1.73Ks(i(3)lim)2L/a*10-7=400.4NF三相短路时中间一相导体所受的电动力i(3)lim三相短路电流的冲击值母线跨距a两母线间中心线间的距离Ks母线的形状系数选用RGN-10型开关 L=1180mm 柜b=1600mm作用在母线上的弯矩力M=FL/10=4004.413610=5445.44N母线抗矩W为W=(b2*h)/b=880.86=8.5cm3母线应力计算6ca=6860N/cm2641N/cm2故满足稳定要求短路热稳定校验由于是无限大电源容量系统所以短路电流作用时间最大为1.75铝母线热稳定C=97,母线最小热稳定截面Amm=Iim/C(ti)1/2=916597（1.7）12=640mm2故热稳定校验合格7.3.2 支柱绝缘子的选择因母线为单一矩形母线且面积不大故选用ZNA-6型 户内支柱绝缘子，其额定电压为6.3KV。破坏力=3675N故其允许抗弯力为Fca=0.8Fd=2925.6N满足动稳定条件穿墙套管的选择由于母线式时工作电为1250A，电压6KV，故选户外铝导体穿墙套管的型号为CW2B-10/1500 额定电压10KV额定电流1500A，套管长为 0.8m 最大破坏力为7935N，热稳定为35KA 套管由室外通向室内与最近一个支柱绝缘子间的距离为7M。变电所最高环境温度为400。热稳定校验Iss(ti/t)1/2=9.165（1.75）12=4.45=IN.F=Ica Un=Un.w IN=IcaUN-电气设备的额定电流Ica-渡过设备的最大电流Unw-电网的额定电压NF-熔断器的断路容量ZNf熔体的额定电流7.3.4 电流互感器的选择电流互感器的额定电UN应大于等效电网的额定电压UN.W电流互感器的一次侧电流Zzn应大于等1.2-1.5倍电网的最大长时工作电流Zca电流互感器的热稳定校验KtsIIn=Its=Iss(t/t)1/2IIN-电流互感器的一次额定电流AIts电流互感器的热稳定电流At-给定热稳定时间数为 1s7.3.5 电抗器的选择当短路容量太大，超过开关的断流容量男式所选设备不经济时，此时可采取变压器分列运行或装设电抗器来限制短路电流，当需要提高母线的残压时，也需装设电抗器。按百分电抗值选择xi%=100(Sda/Ssmax)-X*da)*(1.732Inr/Unr)*(U2da/Sda)式中X*da未串电抗器前系统的相对基准