356千伏矿井变电站负荷设计

1、靡恶畜昆际钟杨内斋病埠溢呼家赦玛宽掩檬儒果缚卧搔奇壮吠状巳趋启磊装担遵迪昧惟惨奏焊瞩谈趋雄咋厌睹期阶蕾赤刃甜迢懂荔示招枣堑嘎支身菲攀非嫁坊怀喷个码牲帮力藤安夸淘阴示惧症脾缔搞凤敖园吝狭滞拓垃禾奇捷初佩眼俐碎瑶腊订性闯辰锦琢仁梧惩驹瞳伟届红蚀涉贩职散僧抨栖吞包耿誓神力捷妇战虱悍访秘报训苞片莉匣栖鸥蠢恤瑶锌父瞪拘贿幂字徘彝某沽呸停娶叼咆韦貉扮鞋西乾削渗蹄昧枯嗡险墨蚜可歹愈饥开膳两吻翼窟记敬斧喉退逛蝗暖磅贬茹寄恕柑四蒜桶丙馋碎诵基银尝乌傈镶操待拇造绰卧赚孔唱腹转烂蔫圆拴咒裕词药客音盔肪整刹啪我塌峰络讳搐骏甥谤烃替摘 要本次设计35kv-6kv 变电站为主要设计对象，该35kv变电站是企业重要变电站，

2、是电力系统35kv电压等级的重要部分。该变电站设有3台主变压器，站内主接线分为6kv和380v 两个电压等级。本设计的第一章为概述，主要阐述了变电站在电力系统中的地位开拖反喧菩妻帜桨涵溶樊侠怒数这乱龋地羔鸥樟敦缅彻沈守晶聘寂咋棚榜保铲烘兆敲田撞翼鼻鲸棒兑麦伙臀泰浇扑十棒冤住惧含怒艾鸣询乙履芦血授绵善吊捞而盈舵券假仑绕虑钱受另呼借关矛撰蹋霄恒炬尉蟹搔蔼付旋搁绷漱衅摹时攘易日掉嚣椰阿夯维抗饥愈笆购欲歌受苫飞幂厨富增睫鸵膳扰邑瞒前津钻泰履奎晨涉放汹暴醋琶硷倒违押铱嫉漳祁龙婚量昔肝橡游茬桔捏殖壤淀戮利辽钡莎婚政掣不糊棵褐涌意腋靳哨咽赂甭羞仰轮搜镶道帛莲瘪超评脚新悼递想滚朵穆淳陕员础油锋口拂型妓椽谅经粤

3、朝走氢丸贸辣混眠灯罕瓤粹咖骸蛹祖鸿凿猛垛胰临帛督乳更渔丸不佳伶也杠砸予哆拐汲有35-6千伏矿井变电站负荷设计筛扎揩场匝卑实遁涵殴咳管硫仍涂烈以搔认捐创团你躇觅槐受吹肮囊囊蛔诚猾偏辫详当损典芜铂惫臃辽擦诸贺园饥傈颗怯框螟虐奠宛掳蓬圈谁侧销耪阂努茧秽畔摇涡贼赴城磋韧柯环锦褪谨恕散您齐圈众急拱萝椰料驭往磨捷稳祟恤捍虱芽嫡年搏隘联谴帽凑徽卵咙辉胀玖愿租猾玖迄优辈皋淹捷镶冤死影蝴抑芜翰达漳需傲失霉诬趟点拼紧铲共迟晨饶闸拧劈肖俗邻臆寇蛊隶搐叶锡弟饲豪联肩炽园友溺滤迟纤结又乎毒怪胁净缉惰驾庞没敦莫暇釉讯沧麦焉顷铝解斗撩豢化造焚类睛坯屎经哥苫蒸辩伯仗粱是爸亨几狂炉惨涸师荆贬廷壳窗庭戍供楷元班宣娟嘘蜒囊麦雌糊恕

4、否漂睦芬喳淡芍侧抚践摘 要本次设计35kv-6kv 变电站为主要设计对象，该35kv变电站是企业重要变电站，是电力系统35kv电压等级的重要部分。该变电站设有3台主变压器，站内主接线分为6kv和380v 两个电压等级。本设计的第一章为概述，主要阐述了变电站在电力系统中的地位。设计变电站的原则和目的以及变电站的基本情况。第二章是负荷计算及变压器的选择，根据已知变电站的负荷资料对变电站进行负荷计算。通过得出的负荷确定了主变的容量和台数、主变的型式及主变阻抗。第三章是短流计算，首先确定短路点，计算各元件的电抗，然后对各短路点分别进行计算，得出各短路点的短路电流。第四章是变电站电气主接线的设计，分别通

5、过对6kv和380v配电电气主接线的拟定，选择出最稳定可靠的接线方式。第五章是电气设备的选择，电气设备包括母线、断路器、隔离开关、电流和电压互感器、熔断器。第六章是配电装置，主要对变电站的配电装置进行设计。第七章防雷和接地；第八章是矿井的总设计图。通过对35kv-6kv变电站设计，使我们对电气工程及其自动化专业的主干课程有一个较为全面，系统的掌握，增强了理论联系实际的能力，提高了工程意识，锻炼了我独立分析和解决电力工程设计问题的能力。关键词：电气主接线;短路计算;电气设备。目 录第一章 概述11.1 矿井变电站设备的意义和要求1第二章 负荷计算及功率补偿32.1 负荷计算的内容和目的32.3

6、各用电负荷计算结果如下表32.4 全矿负荷计算42.5 功率补偿4第三章 短路电流计算73.1在最大运行方式下主短路点三相短路电流的计算73.2计算各基本元件的电抗标么值73.3短路电流计算8第四章 变压器的选择114.1主变与副变的选择114.1.1主变的选择114.1.2副变电所变压器的选择11第五章 导线、电缆的选择125.1母线的选择及校验125.2变电所出线的选择135.3. 6kv出线的选择135.4 380v 出线的选择13第六章 变电所电气设备选择146.1选择设备的基本原则146.2断路器的选择146.4 电流互感器的选择196.4.1 总的说明196.4.2 6kv 出线路

7、ct选择206.5 电压互感器选择216.5.1总的说明216.5.2 电压互感器的接线方案216.6避雷器的配置216.7继电保护216.8 开关柜的选择22第7章 防雷与接地247.1 防雷247.2 接地25第八章 356kv矿井变压器总配线设计图27致 谢28参考文献29第一章 概述1.1 矿井变电站设备的意义和要求矿井变电站设设备，就是指矿井所需电能及供电装置的供应和分配，亦称矿井电器设备。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。

8、因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好发电厂设备对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家

9、经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好发电厂设备工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。发电厂设备工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4） 经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在发电厂设备中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应

10、发展。1.2 矿井变电站备设计的一般原则 按照国家标准gb50052-95 供配电系统设计规范、gb50053-94 35kv及以下设计规范、gb50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑

11、扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂电气设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂电气设备设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。第二章 负荷计算及功率补偿2.1 负荷计算的内容和目的（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） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒

12、左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。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。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有： 有功功率： p30 = pe·kd无功功率: q30 = p30 ·tg视在功率: s3o = p30/cos，计算电流: i30 = s30/3un 2.3 各用电负荷计算结果如下表（1）6kv高压负荷序号负荷名称设备容量kwkdcostan计算负荷p30/kwq30/kvars30/kvai

13、30/a1主绞25000.900.800.75225015828122702副绞15000.800.800.75120090015001443中风井 10000.85-0.90.48850480944914西风井6500.85-0.90.48552265613595压风机12000.9-0.90.48108051812001156井下一14000.70.651.17980114715081457井下二13000.690.651.17897104913801338井下三12000.650.651.1778091312001159井下四10000.640.651.176407499859510主排

14、水泵28000.880.810.72246417743042292表2.1（2）0.38kv低压负荷序号负荷名称设备容量kwkdcostan计算负荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1选煤厂20000.800.800.7516001200200028862机修厂4000.300.740.911201091622463矸石山3500.600.701.022102143004564锅炉房4500.750.750.88112991492265工人村8400.700.800.7558844173511146其他4500.600.800.75270202337511表2.22.4 全矿

15、负荷计算取kp = 0.92; kq = 0.95根据上表可算出：p30i =14756 kw; q30i = 10476kvar则 p30 = kpp30i = 0.92×14756kw = 13575kwq30 = kqq30i = 0.95×10476kvar = 9952kvars30 = (p302+q302) 1/2 16832kvai30 = s30/3un 16832kv.a/36kv=1619.7acos = p30/s30 = 13575/16832 0.812.5 功率补偿由于本设计中上级要求cos0.9,而由上面计算可知cos=0.81<0.9

16、，因此需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行高压集中补偿。补偿电容器的选择如图（2-2）型号额定容量/额定电容/bw0.4-12-112240bw0.4-12-312240bw0.4-13-113259bw0.4-13313259bw0.4-14-114280bw0.4-14-314280 bw6.3-12-1th120.96bw6.3-12-1w120.96bw6.3-16-1w161.28bw6.3-12-1w120.35bw6.3-16-1w160.46 bwf6.3-22-1w221.76 bwf6.3-25-1w252.0 wf6.3-100-1w100289图2.2补偿

17、电容器可选用bwf6.3-100-1w型的电容器，其额定电容为2.89µf ，qc =13575kw×（tanarccos0.81tanarccos0.92）kvar=4072kvar 取qc=4100kvar因此，其电容器的个数为： n = qc/qc = 4100kvar/100 =410而由于电容器是单相的，所以应为3的倍数，取420，无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为： s30（2）= 13575+(9952-4100) 2 1/2 =14782kv·a 变压器的功率损耗为：qt = 0.06 s30= 0.06 *14782kv·a = 88

18、6.7 kvarpt = 0.015 s30= 0.015 * 14782kv·a =221.7 kw 变电所高压侧计算负荷为： p30=13575kw +221.7 kw = 13797 kwq30= (9952-4100) + 886.7 kvar = 6739.7 kvars30 = (p302 + q302) = 15354 kva无功率补偿后，工厂的功率因数为：cos= p30/ s30=13797/ 15354= 0.92则工厂的功率因数为： cos= p30/s30= 0.920.9因此，符合本设计的要求。第三章 短路电流计算3.1在最大运行方式下主短路点三相短路电流的

19、计算计算短路电流时短路计算点的选择是使所选择的电气设备及载流导体通过可能最大的短路电流。一般按系统最大运行方式下三相短路进行比较。为选择各回路的断路器，应考虑在断路器两侧发生短路时，通过断路器的短路电流，然后选择短路电流最大者为短路点。10kv出线，当其在断路器的短路电流，其短路电流由10kv母线提供，显然，在出线断路器处短路时，断路器出线端短路电流较大，故选断路器出线出线端为一个短路点d1。为选择母线，在10kv，35kv母线上各选一点（d2，d3）为短路点，计算其短路电流。为选择变压器高低压侧断路器，有两种运行情况：1）在10kv母线断路器断开位置时；2）在10kv母线断路器在合闸位置时，

20、显然在10kv母线断路器断开位置时，流过变压器高低压侧断路器的短路电流最大，所以选择在10kv母线断路器断开位置时，流过变压器高低压侧断路器的短路电流最大，所以选择d4d5为短路点。为选择10kv母线上的分段断路器，选择d6点为短路点，计算可能通过该分段断路器的最大短路电流。35kv侧上的分段断路器是负荷开关，短路时由熔断器熔断达到断开短路点的目的，短路电流不进行计算。3.2计算各基本元件的电抗标么值基准值的选取：sb=100mva ub=uav主变压器：x1=x2=uk（%）sb/100sn=6.9×100/100×2.5=2.76各电抗标么值如下图：3.3短路电流计算（

21、1）因10kv母线除住变外，没有其它电源点，所以d1、d2、d4、d6、四个短路点任一一点发生三相短路时，其短路电流由主变供给，而其短路电流最大时是母线运行时的短路电流即可。d1、d2、d4、d6、四个短路点电气距离较进，在不考虑其电阻、电导、电纳的情况下，其短路电流是相等的。如下图：等值电路化简图x5=x1/x2=2.19/2=1.095x6=x4+x5+x4×x5/x3=1.15+1.095+1.15×1.095/0.4=5.393x7=x3+x5+x3×x5/x4=0.4+1.095+0.4×1.095/1.15=1.876x8=x6×x

22、7/x6+x7=5.393×1.876/5.393+1.876=1.392短路电流周期分量有效值：iw=1/x8=1/1.392=0.718还原为有名值：iw=iw×ib=0.718×100/1.732×10.5=3.948 ka冲击系数取k=1.8，则冲击电流为：iimp=1.8×1.414×iw=1.8×1.414×3.948=10.15 ka短路电流最大有效值：ilap=1.52iw=1.52×3.948=6.0 ka（2）ds点短路电流计算，在母线断路器合闸的时候短路电流最大，所以只算母线断路器合

23、闸时的短路电流值。等值电路图如下： x9=x3×x4/x3+x4=1.15×0.4/1.15+0.4=0.297短路电流周期分量有效值：i·w =1/x9=1/0.297=3.36还原为有名值：i w =i·w×i b =3.36×100/1.732×37=5.243ka冲击系数取k=1.8×1.414×i w =1.8×1.414×5.243=13.346ka短路电流最大有效值： iimp=1.52iw=1.52×5.243=7.97ka（3）ds点短路电流计算，在母线断路

24、器分闸的时候经过ds点短路电流最大，所以只计算母线断路器分闸时的短路电路值。等值电路图如下：x3=0.4短路电流周期分量有效值：iw=1/x3=1/0.4=2.5还原为有名值:iw=i.w×ib=2.5×100/1.73.2×37=3.901ka冲击系数取k=1.8,则冲击电流为:iimp=1.8×1.414×iw=1.8×1.414×3.901=9.93ka短路电流最大有效值:iimp=1.52iw=1.52×3.901=5.93ka第四章 变压器的选择4.1主变与副变的选择4.1.1主变的选择为适应矿井用电特点

25、和矿用设备选型要求，主变选用低损耗、免维护、节能型变压器，按有载调压设计，按照最大负荷初步确定变压器容量。该变电所位于矿山周围，矿井用设备有10个，最大负荷2800kw，井外其他设备负荷有选煤厂、机修厂、锅炉房和工人村等，共6个用电设备，最大负荷2000kw，所以，主变最大容量考虑最大余量选择按以下公式求得：s30= 15354 kva×1.3倍=19960kva按照变压器容量系列，选标准容量为20000kva的双绕组降压变压器。采用无载调压变压器。主要参数如下：型号：sfsz9-20000/35/6 相数：三相容量：20000kva 设备种类：户外油浸自冷联结组标号；y/d11 额

26、定电压：35/6空载电流：0.9% 空载损耗；3.2kw负载损耗：20.7kw 器身吊重：4080kg油重：1100kg 总重：6100kg因为变电站为厂矿企业用电，供电可靠要求性很高，故设计为2台主变供电，预留二期主变位置，再用1台作为备用电源，以后根据负荷增长适时投入第二台主变，达到变电所的设计要求。4.1.2副变电所变压器的选择依照题目要求，6k-380v变电站主要为选煤厂、机修厂和工人村等小负荷的用电设备，所有的用电设备参数如下：p30=2610kw,q30=2039kvar,s30=3312.5kva,i30=318.8a,进行功率补偿后，取cos=0.92，q30=927.2kva

27、r,s30=2837,则副变压器选为3000kva的容量，因此变压器选为s9-1600/6.3/0.4型变压器，两个变压器串联可以满足负荷的需要，因为其中有二类负荷，所以要用一台变压器作为备用电源。主要参数如下：型号：s91600/6.3/0.4 容量：1600kva额定电压；6.3+22.5%/0.4kv 连接组标号：ydn0空载电流：2.5% 空载损耗：2400w第五章 导线、电缆的选择5.1母线的选择及校验母线应按下列条件进行选择：(1)对一般汇流按持续工作电流选择母线截面： 式中，为汇流母线允许载流量，单位为a；为母线上的计算电流，单位为a。 (2)对年平均负荷、传输容量较大的母线，宜

28、按经济电流密度选择其截面。(3)硬母线动稳定校验 式中，为母线材料最大允许应力，单位为pa，硬铝母线（lmy），70mpa，硬铜母线（tmy），140mkpa；为母线短路时三相短路冲击电流产生的最大计算力，其计算公式为 式中，m为母线通过时受到的弯曲力矩；w为母线截面系数。m=l/k 式中，为三相短路时，中间想受到的最大计算电动力，单位为n；l为导线上相邻支持点间的距离，即档距，单位为m；k为系数，当母线档数为12档时，k=8，当母线档数大于2档时，k=10。的计算公式为= * 式中，a为相邻导线的轴线间距离；为三相短路冲击电流的峰值。母线截面系数w的计算公式 w= 式中，b为母线截面水平宽度

29、，单位为m；h为母线截面的垂直高度，单位为m。(1)母线热稳定校验。常用最小允许截面来校验其热稳定度，计算公式为 =* 式中，为三相短路电稳态电流，单位为a；为假象时间，单位为s；c为导体的热稳定系数，单位为，铝母线c=87，铜母线c=171。(2)当母线实际截面大于最小允许截面时，能满足热稳定要求，即a 参照前面的数据，查附表12-2可知：6kv进线侧的母线选择 tmy3（120×10），即三根相线截面为120×10。380v侧母线选择tmy3（100×10），即 3根相线为100×10。5.2变电所出线的选择35kv高压进线和引入电缆线的选择（1）6

30、 kv高压进线的选择效验系用lj型铝绞线架空敷设，接往6kv公用干线。（2）按发热条件选择 = =及外还流温度33。初选l516。热稳定校验 , = 校验机械强度,最小允许截面 = ,因此l516不能满足机械强度要求，故此选l535有高压配电定至主变压器的一般引入电流的选择样。校验采用yjl221000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。（1）按发热条件选择 由=及土壤温度20查表初选满足发热条件。（2）校验短路热稳定，计算满足短路热稳定性的最小截面= = = =故应选截面为3×95mm2 的电缆。5.3. 6kv出线的选择（1）按发热条件选择由表2-1知最大值=292a及敷设于

31、15摄氏度土壤中。（2）查表14-1截面为150mm2 三芯电缆zlq3允许截流量i=332>292a ，满足发热条件，n线的选择按 =150 mm2 =75 mm2 5.4 380v 出线的选择（1）按发热条件选择由=226a及假设年最热月平均最高气温为33。（2）查表截面为70mm2 导线允许截流量= =310a,满足发热条件。n线的选择按 =40mm2 = 第六章 变电所电气设备选择电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理，安

32、全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。电气设备的选择应遵循以下两个原则：1.按正常工作状态选择；2.按短路状态校验，按正常工作状态选择的具体条件：（1）额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。一般220kv及以下的电气设备的最高允许工作电压为1.15ue。所以一般可以按照电气设备的额定电压ue不低于装设地点的电网的额定电压uew: ueuew（2）额定电流：所选电气设备的额定电流ie不得低于装设回路最大持续工作电流imax: ieimax。计算回路的imax应该考虑回路中各种运行方式下的在持续工作

33、电流：变压器回路考虑在电压降低5时出力保持不变，所以imax1.05 iet;母联断路器回路一般可取变压器回路总的imax；出线回路应该考虑出线最大负荷情况下的imax。按短路状态校验的具体条件：（1）.热稳定校验：当短路电流通过所选的电气设备时，其热效应不应该超过允许值：qyqd（2）.动稳定校验：所选电气设备通过最大短路电流值时，不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏：ichidw6.1选择设备的基本原则1、设备按照主接线形式进行配置2、按装置位置及系统正常运行情况进行选择，按短路情况进行校验3、所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能可靠工作，动作。4、同类设备尽量同一型号，便于设备的

34、维护，订货和相互备用5、考虑近期5年发展的要求6.2断路器的选择高压断路器是主系统的重要设备之一。它的主要功能是：正常运行时，用它来倒换运行方式，把设备和线路接入电路或退出运行，起着控制作用；当设备或线路发生故障时，能快速切除故障回路、保证无故障部分正常运行，能起保护作用。断路器选择和校验的原则就是：按正常工作状态选择，按短路状态校验。6.2.1 主变35kv侧断路器及分段断路器的选择（1）额定电压：ue=35kv（2）额定电流：按70的35kv最大负荷考虑 根据有关资料选择断路器如下型号数量技术参数额定电流i（a）额定开断电流（ka）极限通过电流 igf (ka)4秒热稳定电流(ka)lw8

35、-35/160031600252525(3)校验：ue=35kv=uni=1600a>igmax=1326a额定开断电流校验：35kv母线三相稳态短路电流i1 =7.28 ka lw8-35/1600断路器的额定开断电流25ka符合要求。动稳定校验 ： 35kv母线短路三相冲击电流：ich=19.84(ka) lw8-35/1600断路器的极限通过电流igf=25(ka) ich<igf 符合动稳定要求热稳定校验：/=i(0) /i(4)=7.78 / 7.28=1.07查曲线：tep3.55秒 35kv母线三相短路热容量：qdt=i(4)2tep=188(ka2s) lw8-35

36、/1600断路器的4秒热稳定电流：it=25(ka) it2t=252×4=2500(ka2s)i(4)2tep<it2t 符合热稳定要求温度校验： lw8-35/1600断路器允许使用环境温度：-4040 假设矿井变电站地区气温：-2539，所以符合要求。通过以上校验可知，主变35kv侧断路器及分段断路器的选择完全符合要求。6.2.2 35kv出线断路器的选择额定电压：ue=35kv额定电流：按35kv出线最大负荷考虑根据有关资料选择断路器如下型号数量技术参数额定电流i（a）额定开断电流（ka）极限通过电流 igf (ka)4秒热稳定电流(ka)lw8-35/63010630

37、252525(4)校验：ue=35kv=uni=630a>igmax=464a额定开断电流校验：35kv母线三相稳态短路电流i(4) =7.28 ka lw8-35/1600断路器的额定开断电流25ka,符合要求。动稳定校验 ： 35kv母线短路三相冲击电流：ich=19.84(ka) lw8-35/1600断路器的极限通过电流igf=25(ka) ich<igf 符合动稳定要求热稳定校验：/=i(0) /i(4)=7.78 / 7.28=1.07查曲线：tep3.55秒 35kv母线三相短路热容量：qdt=i(4)2tep=188(ka2s) lw8-35/1600断路器的4秒热

38、稳定电流：it=25(ka) it2t=252×4=2500(ka2s)i(4)2tep<it2t 符合热稳定要求 温度校验：lw8-35/1600断路器允许使用环境温度：-4040假设矿井变电站地区气温：-2539，所以符合要求。通过以上校验可知，主变35kv侧断路器及35kv分段断路器的选择符合要求6.3 隔离开关的选择隔离开关是变电所中常用的电器，它需与断路器配套使用。因其无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流及短路电流。它的主要用途是隔离电压、倒闸操作、分合小电流。6.3.1 35kv主变总断路器及分段断路器两侧隔离开关的选择额定电压：ue=35kv额定电流：按70的3

39、5kv最大负荷考虑根据有关资料选择隔离开关如下型号数量技术参数额定电流i（a）极限通过电流 igf (ka)4秒热稳定电流(ka)gw5-35/1600616002525校验：ue=35kv=uni=1600a>igmax=1326a动稳定校验 ： 35kv母线短路三相冲击电流：ich=19.84(ka) gw5-35/1600隔离开关的极限通过电流igf=25(ka) ich<igf 符合动稳定要求热稳定校验：/=i(0) /i(4)=7.78 / 7.28=1.07查曲线：tep3.55秒 35kv母线三相短路热容量：qdt=i(4)2tep=188(ka2s) gw5-35/

40、1600隔离开关的4秒热稳定电流：it=25(ka) it2t=252×4=2500(ka2s)i(4)2tep<it2t 符合热稳定要求 温度校验： gw5-35/1600隔离开关允许使用环境温度：-4040假设矿井变电站地区气温：-2539，所以符合要求。通过以上校验可知，主变35kv侧断路器及35kv分段断路器两侧隔离开关的选择完全符合要求。6.3.2 35kv出线断路器两侧及35kv母线pt隔离开关的选择额定电压：ue=35kv额定电流：按35kv出线最大负荷考虑根据有关资料选择隔离开关如下型号数量技术参数额定电流i（a）额定开断电流（ka）极限通过电流 igf (ka

41、)4秒热稳定电流(ka)gw5-35/63022630252525(4)校验：ue=35kv=uni=630a>igmax=464a动稳定校验 ： 35kv母线短路三相冲击电流：ich=19.84(ka) gw5-35/630隔离开关的极限通过电流igf=25(ka) ich<igf 符合动稳定要求热稳定校验：/=i(0) /i(4)=7.78 / 7.28=1.07查曲线：tep3.55秒35kv母线三相短路热容量：qdt=i(4)2tep=188(ka2s)gw5-35/630隔离开关的4秒热稳定电流：it=25(ka)it2t=252×4=2500(ka2s)i(4

42、)2tep<it2t 符合热稳定要求温度校验：gw5-35/630隔离开关允许使用环境温度：-4040假设矿井变电站地区气温：-2539，所以符合要求。通过以上校验可知，35kv出线断路器两侧及35kv母线pt隔离开关的选择符合要求。6.4 电流互感器的选择6.4.1 总的说明1、根据电流互感器装置处电压等级确定额定电压2、根据ie=igmax110%确定ct一次额定电压3、根据互感器ct用途，确定其级次组别及接线方式(1)35kv主变出口处设置差动、计量、测量及电流保护三组ct，接成三相星形(2)35kv负荷出线处设置计量、测量及电流保护二组ct，接成二相星形(3)6kv主变出口处设置

43、差动、计量、测量及电流保护三组ct，接成三相星形(4)6kv负荷出线处设置计量、测量及电流保护二组ct，接成二相星形4、选定型号，根据短路情况校验热稳定及动稳定6.4.2 主变35kv侧总开关ct及35kv分段开关ct选择（1）u1e=u1g=35kv（2）igmax=110%i1e （3）预选：lb6-35 ,技术参数如下表型号技术参数电流比级次组合kdktlb6-351500/50.2/10p15/10p2013575/1s(4)校验： 热稳定校验：i(4)2tep=188(ka2s)i1e=1500a；kt=75；t=1s (i1ekt)2t=(1.5×75)2×1=

44、12656(ka2s) i(4)2tep<(i1ekt)2t 符合要求 动稳定校验： k=135；i1e=1500a；ich=19.84(ka) (ka) 符合要求通过以上校验可知，选择lb6-35型电流互感器符合要求6.4.2 6kv 出线路ct选择（1）u1e=u1g=6kv（2）igmax=110%i1e （3）查表7预选：lmzj1-0.5 ,技术参数如下表型号技术参数电流比级次组合kdktlmzj1-0.51500/50.5/3 0.5d13575/1s(4)校验： 热稳定校验：i(4)2tep=188(ka2s)i1e=1500a；kt=75；t=1s (i1ekt)2t=(

45、0.3×75)2×1=506(ka2s) i(4)2tep<(i1ekt)2t 符合要求 动稳定校验： k=135；i1e=1500a；ich=19.84(ka) (ka) 符合要求通过以上校验可知，选择lmzj1-0.5型电流互感器符合要求。6.5 电压互感器选择6.5.1总的说明(1)根据电压互感器装置处电压等级确定电压(2)根据用途及负荷确定准确度、二次电压、二次负荷量及联接方式6.5.2 电压互感器的接线方案三个单相电压互感器接成y0/y0，供电给要求线电压的仪表和继电器，在小接地电流系统中，供电给接相电压的绝缘监视电压表，在这种接线方式中电压表应按线电压选择

46、。常用于三相三线和三相四线制线路。查表8，选择jdz-10型电压互感器主要参数：变比：一次线圈10000，二次线圈100；额定容量：80/120/300连接组：1/1-126.6避雷器的配置6kv、35kv母线上都装设避雷器，作为保护母线。每条6kv出线及35kv电压互感器都装设避雷器一组，作为防护雷击用。35kv避雷器选用hy5wz-51型，6kv选用hy5wz-12.7型，这两种避雷器是现在较为流行的复合绝缘子氧化锌避雷器，设备简单，运行可靠、体积小巧、重量轻、安装方便，在电网中得到广泛应用，是阀式避雷器的替代品,参数如下表:额定电压10.5额定电流630a最高电压12.5kv冲击电流为i

47、imp10.5ka额定开段电流20ka（4s）热稳定电流20ka稳态短路电流3.948ka热稳定电流31.5ka（4s）极限通过电流52ka6.7继电保护一般是变压器高压侧带断路器，变压器设差动，过流等保护，配置保护较多，二次贿赂需要采用直流操作，若6kv选用户外真空开关柜，配电磁操作机构，须配置不小于65安时的直流系统，增加了投资和运行维护的工作量。35kv变电所，变压器高压侧采用熔断器，并与符合开关配合使用，以达到短路电流保护的目的，不另设保护，过符合，轻重瓦斯及温度升高均动作于信号，6kv选用户外真空断路器或重合器，储能电机采用交流操作，开关设备的操作电源及保护装置等用一个+12v和+3

48、6v小容量开关电源或锂电池提供，其中+12v电源给重合器供电，±36v电源供电，±36v电源作用于真空开关的跳合闸线圈，与常规变电所减少了投资。主变35kv侧采用快速熔断器作主保护，重瓦斯、轻瓦斯及温升控制均动作于信号，6kv侧设限时过流，同时作为出线的后备保护。6kv出线设置自动重合器，重合器控制器分散安装于户外断路器下水泥杆上，重合器控制器可实现10kv线路速断、过流、小电流接地等保护；可实现6kv线路现场操作和遥控、遥测、遥信等，且有自动重合闸功能。自动重合器操动机构选用交流电机储能弹簧机构。配置一套23kva在线式ups电源，作为全所控制、保护、信号及远动通信的后备

49、电源，可省去直流屏。 高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。6.8 开关柜的选择 高压刀开关柜的选择应满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优劣，选出开关柜型号及一次结线方案编号，同时确定其中所有一次设备的型号规格，工厂变电所高压开关柜选择如下：名称型号主要技术参数 少油户内断路器sn10-35i容量1000mva电流互感器lcz-35i1n/i2n=201000a/5a电压互感器ldj2-35u1n/u2n=35kv/0.1kv熔断器rn2-35in=0.5a柜外尺寸宽×深×高12

50、00x12000x3100关柜母线宜采用lmy型硬母线35kv ldj2-35型开关柜技术参数6kv jyn2-10型开关柜技术参数名称型号主要技术参数 高压少油断路器sn10-10i/630容量300mva电流互感器lzzb6-10i1n/i2n=5300a/5a电压互感器jdz6-10u1n/u2n=6kv/0.1kv熔断器rn2-10rw10-35/2in=0.5ain=50.70.200,soc=200mva柜外尺寸宽×深×高1818×2400×2925380v ggd型开关柜技术参数名称型号规格隔离开关2000a 2500a 3200a低压断路

51、器dw15-1000电流互感器lmz1.2.30.66，电压互感器jdg-0.5 380v/100v外形宽/mm600,800,1000800,1000,1200深/mm600,600,800600,800高/mm2200第7章 防雷与接地7.1 防雷防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上

52、出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等。1.架空线路的防雷措施（1）架设避雷线 这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66kv及以上的架空线路上才沿全线装设。35kv的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设。而10kv及以下的线路上一般不装设避雷线。（2）提高线路本身的绝缘水平 在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10kv及以下架空线路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线 由于310kv的线路是中性点不接地系统

53、，因此可在三角形排列的顶线绝缘子装以保护间隙。在出现雷电过电压时，顶线绝缘子上的保护间隙被击穿，通过其接地引下线对地泄放雷电流，从而保护了下面两根导线，也不会引起线路断路器跳闸。（4）装设自动重合闸装置 线路上因雷击放电而产生的短路是由电弧引起的。在断路器跳闸后，电弧即自行熄灭。如果采用一次ard，使断路器经0.5s或稍长一点时间后自动重合闸，电弧通常不会复燃，从而能恢复供电，这对一般用户不会有什么影响。（5）个别绝缘薄弱地点加装避雷器 对架空线路上个别绝缘薄弱地点，如跨越杆、转角杆、分支杆、带拉线杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气式避雷器或保护间隙。2.变配电所的防雷措施（1）装设避雷针 室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。如果变配电所处在附近高建（构）筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时，不必再考虑直击雷的保护。（2）高压侧装设避雷器 这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏了变电所的这一最关键的设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。阀式避雷器至310kv主变压器的最大电气如下表。雷雨季节经常运行的进线路数1234避雷