变电所设计(1).

1、毕业设计任务书、设计题目梨树湾矿 35kV 地面变电所二、原始资料1. 交通状况梨树湾矿位于 D 市西 30km处，交通运输方便，矿区铁路与市主要铁路干线相接，大型设备可通过铁路运输至本矿， 矿区公路运输也相当方便， 大型设备也 可由公路运至本矿。2. 地形、河流本地区地形为丘陵地带，地面工业广场海拔高度 800m，土壤为黄土，翠屏山海拔 1500m。矿区内有一条季节性河流清水河，河宽 100m，常年有水，流量为 30m3s。两岸沟谷发达，大都与清水河垂直，平时为干沟，雨季大量洪水注入清水河，最高峰流量达 500m3/s 。3. 气候、地震情况本矿属大陆性半干燥气候，冬冷夏热，风沙大，日夜温差

2、较大，年平均气温5.8 8.2 ，极端最高气温 38，极端最低气温 25，最热月平均最高温度 30，最热月平均温度 25，结冰期从 11 月至次年 4 月。土壤冻结深度为0.8m，全年主要风向为西北风，最大风速 25m/s，年平均雷暴日为 40 日。矿区地震裂度为七度。4. 矿井情况本矿井为低瓦斯矿井， 矿井设计能力为年产 100 万吨，在册职工人数为 8000人。矿井年最大负荷利用时数为 3500 小时，当地电费 0.3 元/kW.h，基本电费按 安装容量计收每 8 元/kVA. 月。5. 矿区西王庄站为 110kV变电站，其 35kV母线最大运行方式下的短路容量为 500MVA，最小运行方

3、式下短路容量为 400MVA，继电保护动作时限为 2.5s 。绪论毕业设计的目的毕业设计是学生在整个教学过程中最后的综合性实践环节， 是学生在毕业前的一项综合性技能训练。 对学生的职业技能培养和实践技能训练具有相当重要的意义。因此， 毕业设计应体现出专业培养目标中有关业务知识， 能力培养和技能训练方面的基本要求。毕业设计的主要目的在于： 通过设计学生能综合运用所学知识， 分析和解决工矿企业供电设计方面的技术问题。 巩固和扩展学生知识领域， 培养学生严肃认真的科学态度，提高学生独立工作的能力， 通过设计使学生掌握供电设计的方法；熟悉国家有关技术经济方面的方针政策和安全方面的规程和措施；训练学生使

4、用各种规程， 设计手册和技术资料的能力； 培养学生编写技术文件，绘制图纸的能力；完成电气技术人员供电设计能力的基本训练。毕业设计的要求1设计必须符合国家各项经济技术政策和有关规程的各项规定。2设计应尽量采用国家定型的成套设备和系列产品，尽量采用新技术，新产品和国产先进设备，以确保技术的先进性。3设计应在保证供电可靠性，安全性和供电质量的基础上尽量节约投资，减少有色金属消耗量，降低电能损耗和年运行费用，做到既经济合理又安全适用。4设计应从实际生产出发，选择设备时应考虑设备配件的来源和本企业的施工，维护和检修条件。5 设计要严肃认真，提倡既有科学严谨的态度又有大胆创新的精神。三毕业设计的内容全矿总

5、降压变电所及配电系统设计， 是根据各个部门负荷数量和性质及其对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。负荷计算 、电容补偿变压器选择及变电所布置、短路电流计算、高、低压设备选择及校验、导线、电缆的选择 、整定及二次保护屏的选择。第一节 变电所位置及供电电源的确定1.1 、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。因此变电所的所址应符合以下几项要求：尽量接近负荷中心2）不占或少占农田3）交通运输方便4）5）便于各级电压线路的引入和引出（架空线路走廊应与所址同时确定） 地址条件适宜（例如避开

6、断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带，避开有危岩 和易发生滚石的场所），如在煤田上应避免压煤，躲开采空区等6）尽量不设在空气污秽地区， 否则应采取防污措施或设在污染源的上风侧7）所址的标高宜在 50 年一遇的高水位之上，否则应有防护措施8）所址不应为积水淹浸，山区变电所的防洪措施应满足泄洪需求9）具有生产和生活用水的可靠水源10）适当考虑职工生活上的方便11）应考虑对邻近设施的影响12）留有适当的发展余地1.2 、 对供电电源的要求1.2.1 、对供电电源的要求1）电源一般取自电力系统。对有一类负荷的企业，应由两回独立电源供电，对特殊重要的一类负荷（保安负荷）应由两个独立电源电供电；2）对有一类负荷的

7、工矿企业的两回电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能负担企业的一、二类负荷用电，并应保证全部负荷的75%。1.2.2 、供电电源及供电放式的确定确定供电电源时，应根据各类企业对供电的要求和该地区现有电源的地理接线 情况，确定出几种可行的电源进线方案。 工矿企业变电所的电源可以从邻近变电 所或发电厂的不同母线段， 通过平行双回路的供电方式获得， 也可与邻近变电所 构成环形供电系统来获得。 电源究竟取自何处， 采用什么供电方式， 还应根据各 种方案其线路所经路径的地理形势、地质、气候、供电距离等情况，考虑供电的 安全性、可靠性、线路的造价、 供电损耗、供电质量、线路敷设和维护的难易度

8、、 运行管理是否方便等几方面的因素， 经过技术经济比较后确定最佳的电源进线方 案。综上，选择由矿区西王庄和李庄两路电源供电。第二节 负荷分析2.1 负荷分类及定义1）、一级负荷：中断供电将造成人身伤亡或重大设计损坏，且难以挽回，带来极大的政治、经济损失者属于一级负荷。一级负荷要求有两个独立电源供电。2）、 二级负荷：中断供电将造成设计局部破坏或生产流程紊乱，且较长时间 才能修复或大量产品报废， 重要产品大量减产， 属于二级负荷。 二级负荷应由两 回线供电。但当两回线路有困难时（如边远地区） ，允许有一回专用架空线路供 电。3）、 三级负荷：不属于一级和二级的一般电力负荷。三级负荷对供电无特殊

9、要求，允许较长时间停电，可用单回线路供电。2.2 本系统的负荷计算2.2.1. 定义1）、计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。 在配电 设计中，通常采用 30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依 据。2）、平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班） 的平均负荷， 有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2.2.2. 负荷计算的方法 负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计将采用需

10、要系数法予以确定。所用公式有：(1) 、单组用电设备的计算负荷 单组用电设备的计算负荷应按下式计算PcaKdePNQcaPca tan wmScaPcaQca式中Pca、 Qca、 ScaPN该组用电设备额定容量之和 ,kwKde , cos wm该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数tan wm与cos wm 相对应的正切值该组用电设备的有功、无功、视在功率计算值 ,kw、kvar 、kVA该组用电设备的负荷电流按下式计算 :ScaIca ca 3U N式中 I ca该组用电设备的总负荷电流 ,AUN-电网的额定电压 ,kv(2) 、变电所总计算负荷将变电所各组用电设备的计算负荷相加, 再

11、乘以组间最大负荷的同时系数 , 即可求出变电所的总计算负荷 .KSPPcaKSqP2Q2Qca式中变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值，kw、kvar 、kVAPcaQcaKSPKSq变电所各组用电设备的有功、无功功率计算值之和 , kw 、kvar各组用电设备最大负荷不可能同时出现的组间最大负荷同时系数, 组数越多其值越小 , 本设计取 Ksp=0.9,Ksq=0.95变电所的功率因数为cos PS2.2.3. 负荷计算结果梨树湾矿负荷资料负荷名称电动 机形 式电动 机额 定容 量/kW设备台 数设备容量 /kW需用系数功率因数距变 电所 距离 m重 要 负 荷 率 备注安装工作安装工作

12、一、地面主井提升 机绕线00118008000.93 0.85 30100副 井 提 升 机绕线00118008000.88 0.85 20100主扇风机同步00021200010000.93 0.90 500 100 cos 超 前压风机同步50327505000.90.92 400100cos 超 前机修厂3803500.46 0.68000工人村4004000.70.710000洗煤厂8007000.80.72 60025梨树湾村3503500.68 0.815000机械厂8808000.50.712000二、井下300距井口主排水泵5005322500150010000.85 0.85

13、100一采区6806200.65 0.65100二采区9849000.68 0.7100石门变电 所3573570.51 0.72100井底车场2492280.68 0.56100注：配电电压为 6kV。2.3 无功功率的补偿 根据全国供用电规则 的规定:高压供电的工业用户功率因数应该在 0.90 以上., 所以当变电所的功率因数低于 0.9 时, 应采取人工补偿措施 , 补偿后的功率因数 应不低于 0.95. 目前 35kv 变电所一般是采用在 6kv 母线上装设并联电容器的进 行集中补偿的方法 , 来提高变电所的功率因数。2.3.1 电容器补偿容量的计算 电容器的无功补偿容量为：QC P

14、(tan tan ac)式中 tan补偿前功率因数角的正切值tan ac补偿后应达到的功率因数角的正切值2.3.2 电容器（柜）台数的确定QC无功补偿所需电容器总台数 N 为N UW 2W2 q NC ( ) U NC式中 qNC单台电容器柜的额定容量， kvarUW电容器的实际工作电压， kVUNC电容器的额定电压， kV确定电容器的总台数时，应选取不小于计算值 N 的整数。1、补偿后的实际功率因数因为电容器的台数选择与计算值不同，所以应计算补偿后的实际功率因数。电容器的实际补偿容量为：UW 2QcaNqN。c(UW )U N.C式中 Q ca电容器的实际补偿容量， kvar所选电容器的实际

15、台数补偿后变电所负荷的总无功功率为Qa。 c QQca补偿后变电所的负荷总容量Sa。cP 2Qa2.c补偿后的功率因数cos a.cSa.c式中Qa。c 、Sa。c 、cos a.c 补偿后变电所负荷的总无功功率、 总容量和功率因数，kvar 、 kVAP 、 Q 补偿前变电所负荷的用功功率、无功功率的计算值，kW、kvar2.4 负荷计算 负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计将采用需要系数法予以确定根据所给原始资料计算过程如下：(一主井提升机为例，负荷计算结果见负荷统计表 )主井提升机： tan 1 coscos1 0.852 0.620.85PcaK de PN0.

16、93 800 744Qca Pca tan 744 0.62 461.3ScaPca2 Qca27442 461.32 875.4Pca、 Qca、 Sca该组用电设备的有功、无功、视在功率计算值 ,kw、kvar 、kVAPN该组用电设备额定容量之和 ,kwKde , cos该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数tan与 cos wm 相对应的正切值该组用电设备的负荷电流按下式计算 :I caSca875.4 84.243U N 3 6式中 I ca该组用电设备的总负荷电流 ,AUN-电网的额定电压 ,kv. 全矿负荷统计a、全矿高压负荷总计 . 将全矿各组高压计算负荷相加 ,Pca 74

17、4 704 930 155.04 7944.11kwQca 461.3 436.48 229.46 4700.26k var b、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的同时 系数, 取 Ksp=0.9,Ksq=0.95, 则P Ksp Pca 0.9 7944.11 7149.70kwQ Ksq Qca 0.95* 4700.46 4465.25k varSP2 Q27149.72 4465.252 8429.51KVA变电所负荷的总有功、无功、视在功率计算值，kw、kvar 、kVAPcaQcaKSPKSq变电所各组用电设备的有功、无功功率计算值之和 ,

18、 kw 、kvar 各组用电设备最大负荷不可能同时出现的组间最大负荷同时系数cos 7149.7 0.848 变电所的功率因数为 cos 8429.51 0.848无功功率的补偿a、电容器所需补偿容量。因全矿的自然功率因数 cos0.848 ，低于 0.9 ，所以应该进行人工补偿 ,补偿后的功率因数应该达到 0.95 以上, 即cos a.c 0.95以上,则全矿所需补偿容量为QC P tan tan ac 7149.7* 0.6250 0.3287 2118.42k vartan补偿前功率因数角的正切值tan ac补偿后应达到的功率因数角的正切值qn.cQC2 UW U N.C式中 qNC单

19、台电容器柜的额定容量， kvarUW电容器的实际工作电压， kVUNC电容器的额定电压， kVb、电容器柜数及型号的确定。电容器拟采用双星形接线接在变电所的二次母线上，选用标称容量 30kvar 的电容器装于电容器柜中，每柜装 15 只，容量为450kvar, 电容器柜台数为：2118.4226450* 66.6由于电容器要接在两段母线上，所以每组电容器柜数为 n=N/4=6/4=1.5, 应选取n=2, 则电容器柜数 N=2*4=8 台电容柜型号台数总容量/kvar接线方式保护方式长宽高 /GR-183600中性点不 接地 Y 型 接线过流保护1000 12002800根据计算电容器柜的选择

20、如表C、电容器的实际补偿容量为：QCqN .C NUWU N.C2 6 2450*8* 6 2975.21k var6.6补偿后变电所的负荷总容量为：Qac QQca 4465.25 2975.21 1490.04k var补偿后变电所的负荷总容量为：Sa.cP2 Q27149.72 1490.042 7303.316KVA补偿后的功率因数为：式中 cosa.cP 7149.7 0.978Sa.c7303.316Qa。c 、Sa。c 、cos a.c 补偿后变电所负荷的总无功功率、 总容量和功率因数，kvar 、 kVAP 、 Q 补偿前变电所负荷的用功功率、无功功率的计算值， kW、 kva

21、r第三节 变压器的选择由于变电所有一、二类负荷，为了保证供电的可靠性有以下三种方案：方案一：选择两台变压器，两台同时工作方案二：选择两台变压器，一台工作，一台备用方案三：选择三台变压器，两台工作，一台备用第一种方案每台变压器的容量为：SNTKtp Sa.c0.8 7353.16 5882.5SNT 式中：变压器额定容量Ktp全矿一、二类负荷比例所取故障保险系数，K tp 0.8Sa.cKVA 变电所人工补偿后的视在容量根据工矿企业设计指导书表 1-9 查得选择 SZ11-6300/35 型变压器 2 台变压器的负荷率2SNT2 6300 0.467变压器的容量为 SNT Sa.c 7353.1

22、6 第二种方案：根据工矿企业设计指导书表 1-9 查得选择 SZ11-8000/35 型变压器 2 台 变压器的负荷率Sac7353.16 0.735SNT10000变压器的容量为 SNT 0.5Sa.c 0.5 7353 . 16 3676 .58 第三种方案：根据工矿企业设计指导书表 1-9 查得选择 SZ11-5000/35 型变压器 3 台变压器的负荷率2SNT7353.16 0.7352 5000主变压器方案选择比较表比较项目方案一方案二方案三运行方式选两台，两台同时运行选两台，一台运行，一台备用选三台，两台运行，一台备用型号SZ11-6300/35SZ11-8000/35SZ11-

23、5000/35连接组YN,d11YN,d11YN,d11容量/KVA630080005000阻抗电压 /%777空载电流 /%0.70.70.7额定损耗 /w5820/365507380/403804350/34000负荷率0.4670.9190.735经济负荷率0.3930.4190.355有功损耗 /KW27.5841.5845.44无功损耗 /Kvar294.29563.84448.16运行损耗 /KW45.2375.4172.32经济临界负荷/KVA3112.92824.252385.04基本电价 /wy120.9676.896占地面积 / m233.3639.7143.5主变价格 /

24、wy全变电所总负荷/KVA7453.977544.557514.07全所总有功负荷/KVA7177.287544.557195.14全所总无功负荷/Kvar2012.062281.612165.93全所功率因数0.9700.9620.965比较名次213综合比较，选择第二种方案，即两台变压器，一台备用，一台运行。型号为SZ11-8000/35第四节 变电所供电系统拟定4.1 一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、进出线回路路数、设备的特点及符合性质等条件确定。 主接线应在保证供电安全可靠的前提下， 力 求接线简单、运行灵活、维护和操作方便，并尽量节约投资和运

25、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。 本次设计的煤矿是连续运行， 负荷变动较小，电源进线较短 , 主变压器不需要经常切换，另外再考虑到今后的 长远发展。本设计一次侧采用全桥接线，二次侧采用单母线分段接线。4.2 短路电流的计算4.2.1 计算短路电流的任务和目的为了正确地选择电气设备；选择和整定继电保护装置；确定是否需要采取限 流设备；确定系统的接线和运行方式， 判断哪种主接线方案和运行方式更能保障 供电的安全性和可靠性。所需计算的短路参数有：最大、最小运行方式下的短路电流 I ，最大运行方式下的短路容量 S , 短路冲击电流 iim 及冲击电流有效值 Iim 。4

26、.2.2 短路电流计算的方法，常用的有名单位制法和相对值法，本设计中采用的 是相对值法。以主井提升机为例，选取基准值： Sda 100MVA ,U da1 37KV ,U da2 6.3KVSmax 500MVA,L1 10km, L2 0.3kmI daSda1009.164KAda3U N3 6.3各元件相对基准电抗的计算：X*s 电源系统的相对基准电抗：Sda100 0.2500SmaxX35KV 架空线相对基准电抗L1 x01L1 Sda2 0.4*10* 1002 0.29201 1Uda1237 2 式中：x01线 路 每 千 米 电 抗 ， /km, 对 35KV 架 空 线 路

27、x01 =0.4 /kmL1导线长度， kmXT变压器的相对基准电抗：uz% Sda7 * 100 0.875100 SNT 100 8uz%式中：变压器的阻抗电压百分数，本设计所选变压器uz %=7.5SN.T变压器的额定容量， MVA6KV 电缆相对基准电抗：X*L2 x02L2 Sda2 0.08* 0.3* 1002 0.060502 2Uda22 6.3 2x02线 路 每 千 米 电 抗 ， /km, 对 6KV 电 缆 线 路x02 =0.08 /kmL2电缆长度， km总相对短路阻抗：X * X*sX *L11 X*T X*L2 0.2 0.292 1* 0.875 0.060

28、5 0.9922三相短路电流：X * 0.99 9.26kA短路电流冲击值：iim2.55I 2.55* 9.26 23.6KA短路电流有效值：iim 1.52I 1.52* 9.26 14.07KA短路容量： S3I Uda3*9.26*6.3 101.01MVA最小运行方式 Smin 400MVA,单台变压器运行，短路计算过程同上， 略写。同理，剩余负荷计算结果见表备注：一级负荷输电线路用电缆， 不重要负荷用架空线 ( 6KV架空线电抗取 0.35/km)最大运行方式最小运行方式线路I maxiim maxIimmaxI miniim minI imminS min编号1011121314

29、15163.179.869.269.351.729.075.605.066.284.074.619.269.269.269.269.268.0925.1423.6023.854.3823.1314.2912.9016.0210.3711.7523.6023.6023.6023.6023.604.8214.9914.0714.212.6113.798.527.699.556.187.0114.0714.0714.0714.0714.07203.15107.59101.01102.0518.7398.9961.1655.2068.5544.3950.29101.01101.01101.01101.

30、01101.012.886.476.206.241.576.124.323.994.713.343.76.206.206.206.206.207.3416.4915.8215.924.0115.6011.0110.1612.018.539.4415.8215.8215.8215.8215.824.379.839.439.492.399.306.566.067.165.085.639.439.439.439.439.43184.5770.5767.6868.1417.1666.7747.1143.5051.3836.4940.3967.6867.6867.6867.6867.68备注：短路点在线

31、路末端，电流单位 kA, 容量单位 KVA第五节 电气设备的选择5.1 高压电器设备选择的一般原则为了保障高压电气设备的可靠运行，高压电气设备选择与校验的一般条件有：按正常工作条件包括电压、电流、频率、开断电流等选择；按短路条件包括 动稳定、热稳定校验；按环境工作条件如温度、湿度、海拔等选择。由于各种高压电气设备具有不同的性能特点， 选择与校验条件不尽相同， 高 压电气设备的选择与校验项目见表 5-1 。表 5-1 高压电气设备的选择与校验项目设备名称额定 电压额定 电流开断 能力短路电流校验环境条件其它动稳定热稳定隔离开关操作性能熔断器上、下级间 配合电流互感器电压互感器二次负荷、准确等级支

32、柱绝缘字二次负荷、准确等级穿墙套管母线电缆注：表中“”为选择项目， “”为校验项目。、按正常工作环境条件选择高压电气设备 一）额定电压和额定电流UN UN.WI N I max当周围环境温度 0 和电气设备额定环境温度不等时，其长期允许工作电流应乘以修正系数 K，即Ip.r KI Nmax 0 Imax N我国目前生产的电气设备使用的额定环境温度N=40。如周围环境温度0高于 40 （但低于 60） 时，其允许电流一般可按每增高 1，额定电流减少1.8%进行修正， 当环境温度低于 40时，环境温度每降低 1，额定电流可增加0.5%，但其最大电流不得超过额定电流的20%。式中： I N.FI N

33、. f对于熔断器， I N.F I N.f Ica熔断器的额定电流 熔体的额定电流二、按短路条件校验一）短路热稳定校验短路电流通过电气设备时， 电气设备各部件温度 （或发热效应 ）应不超过允许值。满足热稳定的条件为22It 2t I 2tdz式中 I t 由生产厂给出的电气设备在时间 t 秒内的热稳定电流。与 It 相对应的时间。t dz短路电流热效应等值计算时间。二）电动力稳定校验电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力， 也称动稳定。 满足动 稳定的条件为iesichI es 短路稳态电流值。 ch式中 ich、I ch短路冲击电流幅值及其有效值；1）用熔断器保护的电器， 其热稳定由

34、熔断时间保证， 故可不校验热稳定。2）采用限流熔断器保护的设备，可不校验动稳定。3）装设在电压互感器回路中的裸导体和电气设备可不校验动、热稳定。5.2 、电流互感器根据使用环境和安装条件确定电流互感器的类型， 然后按正常工作条件及短 路参数确定其规格。选择步骤如下：1）额定电压的选择电流互感器的额定电压应大于或等于电网的额定电压， 同断路器额定电压的 选择。2）一次额定电流的选择电流互感器原边额定电流 I 1N应大于等于 1.21.5 倍最大长时工作电流 I ca，I 1N (1.21.5)I ca（3） 、确定准确等级电流互感器的准确度级别有 0.2 ，0.5,1.0 ，3.0 ，10 等级

35、。测量和计量仪表 使用的电流互感器为 0.2 级，只为电流、电压测量用的电流互感器允许使用 1.0级，对非重要的测量允许使用 3.0 级。4）动稳定校验电流互感器满足动稳定的条件是Kes 2I1N iim式中 Kes 动稳定倍数，由产品目录查出；i im 三相短路冲击电流， Ka 5）热稳定校验电流互感器满足热稳定的条件是KtsII1SNS ttf式中 Kts - 对应于 t 的热稳定倍数，由产品目录查出；给定的热稳定时间，一般为 1s；I ss- 三项稳态短路电流有效值， A；短路电流的家乡作用时间，s。5.3 、母线1)母线材料及形状的选择母线材料一般采用铝导体， 对于 35kv 及以上的

36、户外母线常采用钢芯铝导线， 而 6kv 及以下的母线一般采用矩形母线。2)母线截面的选择1)按最大长时工作电流选择母线的长时允许电流应大于或等于通过母线的最大长时工作电流，即KsoI PIca式中 I p母线的长时允许电流， AI ca- 通过母线的最大长时工作电流， AK so 温度校正系数。2)按短路热稳定条件校验AminCSS K skti式中 A min- 母线的最小热稳定截面， mm2通过母线的最大三相短路电流稳定值， A;K sk 集肤效应系数导体的热稳定系数3) 母线的动稳定校验三相短路时，位于同一平面的三相平行母线中产生的最大电动力为F 1.73K(S i i(m3)2 L*1

37、0 7 a式中 F- 三相短路时，作用在母线一个跨距上的最大电动力， N(3)iim - 三相短路电流的冲击值， AL 母线跨距， cm两母线间中心线间的距离， cmKs 母线的形状系数5.4 、支柱绝缘子主要用来支持导线和杆塔绝缘。 目前种类很多， 主要有悬式绝缘子， 针式绝 缘子，蝴蝶型绝缘子，拉紧绝缘子，支柱绝缘子，钢化玻璃绝缘子，陶瓷横担， 钢化玻璃横担，各类电气设备进出线套管，以及穿墙套管等。选高压支柱式绝缘子：户外支柱： ZS实心棒型支柱ZSX悬挂式棒式支柱ZSW耐污型棒式支柱户内支柱： ZN户内内胶装支柱瓷绝缘子ZL户内联合胶装Z 户内外胶装A，B，C，D机械破坏等级Y圆柱底座T

38、椭圆形底座F方形户外选 ZSW 35/4户内选 ZL 35/4 Y5.5 、高压开关柜的选择1）、高压开关柜型号的选择35KV室内布置及 6KV 高压配电装置一般采用具有五防功能的成套高压开关 柜，其五防是防止误分、误合断路器，防止带负荷分合隔离开关，防止带电挂地 线，防止带地线合隔离开关，防止误入带电间隔。考虑到维修方便、灵活性好， 选择移开式开关柜。2）、高压开关柜一次电路方案的确定选择高压开关柜的一次电路方案时，应考虑以下几个因素：1）开关柜的用途。高压开关柜按用途不同，可分为进线柜、出现柜、电压互感器柜等多种。 开关柜的用途不同， 柜内的电气元件和接线方式也不同， 确 定开关柜的一次电

39、路方案时，应首先考虑其用途。2）负荷情况。对于负荷容量大、继电保护要求较高的用电户，必须使用断路器进行保护和控制； 对于负荷容量较小， 继电保护要求不高的用电户， 可采用装有负荷开关和熔断器的开关柜，对于单回路供电的用户， 开关柜只要求断路器靠近母线的一侧装设隔离开关；对双回路供电的用户， 断路器两侧都应该装设隔离开关。3）开关柜之间的组合情况。变电所的进线柜和联络柜，由于安装需要，往往选用两种不同方案的开关柜组合使用。4）进出线及安装布置情况。为了保证足够的安全距离，两个架空出线柜不得相邻布置，中间至少应隔开一个其他方案的开关柜。5.6 、高压开关柜电气参数的选择校验当高压开关柜的型号和一次

40、电路方案确定以后， 开关柜中所装电器元件的型 号也就基本确定。 下一步应对柜内电气元件的技术参数进行选择校验。 主要开关 电器的选择和校验方法如前所述。有些高压配电装置，厂家已经进行配套生产， 选择时，只需要按配电箱所给技术参数选择校验即可。35kv 侧电气设备的选择（1） 、隔离开关的选择项目实际需要值GW5-35GD/600额定值电压35kv35kv电流1.05SNI N N 130A 3UN600A动稳定i ch=8.09KA50KA热稳定ti2.65I ss i 3.17 2.58KAI t=5=14KA从上表的计算中可以看出， 该隔离开关的额定值都大于实际需要值， 故选用 该 GW5

41、-35GD/600 隔离开关符合要求，其操动机构配套选用 CS-G型。电压互感器的选择电压互感器的选择是根据额定电压、 装置种类、构造形式、 准确度等级以及按副边负载选择， 由于电压互感器与电网并联， 当系统发生短路时， 互感器本身 并不遭受短路电流的作用，故不需校验动、热稳定性。所选电业互感器的主要技术参数如下：型号额定电压JDZ3535000/1002)、电流互感器的选择它的一次额定电流按变压器的二次额定电流选取， 因用于测量仪表， 其精度应为0.5 级，根据上述要求初选 LCZ-35-300/5-0.5/3 型电流互感器，它的技术参数列于下表：一次额 定电压 (KV)额定变 流比 (KA

42、)次级组合(KA)准确度1S 热 稳定倍数动稳定倍数35300/50.5/30.52128151)、动稳定性校验满足其内部动稳定性要求应承担的短路冲击电流为：2I1NKes2* 0.3* 815 345KA 8.09KA，符合要求 2)、热稳定性校验S2点短路时系统相当于 1s 的热稳定倍数为：II1E tj 30.137 * 2.2 16小于电流互感器的 1s 热稳定倍数，故满足要求。6kv 侧电气设备的选择1)、隔离开关的选择项目实际需要值GN24-10DI/10000的额定值电压UN=6.3KV10KV电流I N=703A1000A动稳定i ch=25.15KA80KA热稳定I t=4=

43、31.5KA由上表计算可知， 选用 GN24-10DI/1000 型户内隔离开关符合要求， 其操动机构配 套选用手动 CS6-17 型操作机构。6kv 母线侧电流互感器的选择： 它的一次额定电流按变压器的二次额定电流选取， 因用于测量仪表， 其精度应为0.5 级，根据上述要求初选 LFZJ-10-600/5-0.5/3 型电流互感器，它的技术参数列于下表：一次额 定电压 (kv)额定变流比次级组合准确度1s 热 稳 定倍数动稳定倍数10800/50.5/30.553901) 、动稳定性校验 满足其内部动稳定性要求应承担的短路冲击电流为：2I1NKes 2* 0.6* 90 76.4KA 25.

44、15KA ，符合要求2) 、热稳定性校验S2点短路时系统相当于 1s 的热稳定倍数为：II1E t j 90.8.66* 2.2 24.4小于电流互感器的 1s 热稳定倍数，故满足要求。4)、6kv 母线出线侧电流互感器的选择线路名称变比准确等级主井提升机100/50.5/3副井提升机100/50.5/3主扇风机300/50.5/3压风机100/50.5/3机修厂100/50.5/3工人村100/50.5/3洗煤厂100/50.5/3梨树湾村100/50.5/3机械厂100/50.5/3主排水泵（大）200/50.5/3主排水泵（小）200/50.5/3一采区100/50.5/3二采区100/

45、50.5/3石门变电所100/50.5/3井底车场100/50.5/3以上电流互感器均选用 LFZJ-10 型的。6kv 母线的选择：0.8 分配系本设计选用矩形铝母线，其工作电流按变压器的二次额定电流乘以数，即：I PKIcaK so700.83 878.75A采用铝母线 LMY-63*8 平放最大允许载流量为 1038A1）、热稳定校验AminC K SK t f查得： C=87，KSK=1,已知 t f=2.6s ，I k=8.73KA则， Amin38.73 * 1031* 2.6 161.80mm287故 满足要求。2）、动稳定校验：单条母线互相位于同一平面布置时，产生最大应力为：F

46、 1.73*1iim 2L*107 1.73*1* 25.15 2 * 120 * 10 7 5.25* 10 4m a 25M作用于母线上的弯矩FL 525.0 65.63N.m822b2h 0.0632 * 0.0086 3W5.3 * 10 6m3抗弯矩 6 6max，产生最大应力为 max WM 5.635*.1603 6 12.38MPa 70MPa 已知， L=120cm，a=25cm，i ch=25.15KA故满足要求。5.7 、高压开关柜的选择1）、本设计高压开关柜 35KV侧选用 JYN1-35 型交流金属封闭型移开式开关柜，可用于三相交流 50HZ，额定电压 35KV，的单

47、母线系统中，接受和分配电能。型号的含义： J表示间隔式开关柜表示移开式 表示户内型2）、6KV侧选用 KGN-10型铠装固定式金属封闭式高压开关柜，适用于 310KV三相交流 50HZ系统中，作为接受与分配电能之用。型号的含义： K金属铠装开关柜固定式户内式用途方案选择用途方案选择主井提升机KGN-10-07母线KGN-10-35副井提升机KGN-10-07联络KGN-10-31主扇风机KGN-10-13进线KGN-10-14压风机KGN-10-07电压互感器及避雷器KGN-10-52机修厂KGN-10-10所用电KGN-10-76工人村KGN-10-101 号主变JYN1-35-11洗煤厂K

48、GN-10-10电压互感器及避雷器JYN1-35-111梨树湾村KGN-10-10WL1线路JYN1-35-07额定电压10机械厂KGN-10-10母线 联络桥JYN1-35-52JYN1-35-26井下KGN-10-10WL2线路JYN1-35-07电容器KGN-10-102 号主变压器JYN1-35-11第六节 输电线路的选择6.1 、导线材料的选择6KV架空线路通常采用铝绞线， 35KV及以上架空线路通常采用钢芯铝绞线，避雷线采用镀锌钢绞线，电力电缆采用铝芯电缆。6.2 、导线截面的选择1、架空线路选择以机修厂为例：1)按经济电流密度选择Ae I m.n 84.24 73.25 e I ed 1.15m.nedAe式中2导线的经济截面， mmI m.n经济电流密度， 见教材工矿企业供电表 7-17 ，Ied正常运行时线路的最大长时工作电流，查教材工矿企业供电表7-12 ，选择 LJ-70 型oC30 C2) 按长时允许电流校验 由表 7-12 知 LJ-70 型铝绞线的长时允许电流为 265A，由于环境温度为oC导线最高允许温度为 70 C ，查表 7-13 温度校正系数为 0.940 ，经温度校正其长时允许电流为 KsoIp 0.940* 265 249.1A Ica 84.24AI 式中：ca线路的最大长时