竖井煤矿供电毕业设计论文

1、竖井煤矿供电毕业设计论文前言 本设计是根据设计任务书的要求，利用所学的煤矿供电知识，在指导老师的辛勤指导下完成设计共分八章，第一章：概述；第二章：负荷的计算与无功功率的所偿；第三章：供电系统；第四章：短路电流计算；第五章：电器设备的选择，第六章：变电所布置；第七章：继电保护；第八章：其它设计本着计算准确，选型恰当，布置合理的原则，保证做到安全，可靠，技术经济合欢由于所学知识有限，技术资源缺乏，实践经验不足，设计中不能避免存在许多错误和不足之处，如某些设备可能已经过时等等，敬请老师指教设计任务的完成，与老师的认真，耐心，细致的指导是分不开的，在此仅对老师致以衷心的感谢概述. 矿井简介本设计是一所

2、的矿井地下变电所，占地平方米矿井年产量是万吨，采用一对竖井开拓，中央边界式通风矿井为低沉气矿井，没有煤尘爆炸危险，但涌水量较大矿井最高温度为度，冻土带厚度为.米，地面变电所为黄土，变电所与副井口的距离为米井筒深度为米，矿井所在地的电业部的按最高负荷收费，变电所高新电缆上为千米，6架空线全长为千米，风井距变电所距离为.千米电域变电所最大的运行方式阻抗为.欧姆，最小运行方式阻抗为.欧姆，对本矿的新出线为通电流保护，动作时限为.秒。.系统概述电力是现代矿山企业的动力，首先应该保证供电的可靠和安全，并做到技术和经济方式合欢的满足生产的需要。. 矿山企业对供电的基本要求，具体要求如下：（1）保证供电安全

3、可靠性供电可靠性是指供电系统不间断供电的可能程度矿山如果供电中断，不仅影响产量，而且有可能造成人身事故和设备损坏为了保证对矿山的可靠性，供电电源应采用两回路独立电源线路，它可以来自不同的变电所或都是同一变电所的不同母线，且电源线路上不得分接任何负载。安全是指不发生人身触电事故和电器故障而引起的爆炸等重大事故由于矿山生产环境复杂，自然条件恶劣，供电设备容易受损坏，可能造成触电及电火花和瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须采取如防炸，防触电过负载及过电流保护等一系列的技术措施和制定相应的管理规程，以确保供电的安全。（2）保证供电电能质量在满足供电可靠性与安全的前提下，还应确保供电质量，即供电技术合理。良好

4、的电源就是指电压偏移不超过额定值的正负百分之，频率偏移不能超过正负.到.赫兹。此外由于大功率整流和可控硅的应用使原电网中的谐波量增加，可能会造成电力电容过负载，严重时甚至造成事故所以必要时应采取相应的技术措施保证电能质量。（3）保证供电系统的经济性在满足以上要求的条件下，应力求供电系统简单，安装，操作方便，投资少，见效快和运行费用低. 电力负荷的分级按照对供电可靠性的要求下同，一般将电力负荷分为级，以便在不同的情况下区别对待（1） 一级负荷这类负荷若供电突然中断造成生命危险，或者造成重大设备损坏而难以修复，或者打乱复杂的生产过程并使大量的废品报废，给国民经济带来极大的损失如矿井主扇风机，分压扇

5、风机与井下主排水泵以及主井经常提人的提升机等。这类负荷必须有两个独立的电源供电，无论是电力网在正常或者事故时均应保证对它的供电。（2） 二极负荷这类负荷突然停电，会造成生产设备局部损坏，或生产流程紊乱且恢复困难，企业内部运输停顿或出现废品或大量减产，因而在经济造成一定损失。如煤矿集中提运设备、大型矿井地下空气压缩机、井筒防冻设备等。这类负荷一般采用双线路或经方案对比确定。（3） 三级负荷凡不属于一二级负荷的用电设备，均列为三级负荷这类负荷停电不影响生产，对这类供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回路供电。.某矿周围电源情况本矿井附近有一条电压域变电所向另一矿井的备用线路本矿与区域变电所的距离

6、为千米，与另一矿井的距离为.千米。另一矿井正常情况下由另一变电所供电，用双回路供电，长度为千米具体情况如图。. 变电站选址矿区变电所不设容量大小，应有两个以上的独立企业用户会使与电力系统联系的枢纽，这样的变电所位置应符合有关整体的合理性。应考虑的条件是：（1） 接近符合中心（2）不占或少占农田（3）便于各级电压线路有引进和引出家里架空线路走廊应与所址同时确定（4） 交通方便（5） 具有适宜的地质条件（6）尽量不设在空气污浊的地区，否则应采取防污措施或设在污染源的上风侧（7）变电站的地址标高宜在在百年一遇的高水位上，变电所地址标高在年一遇的高水位上，否则应有防护措施（8） 所址不应为积水淹侵，山

7、区变电所的防洪设施满足泄洪要求（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）确定所址时，应考虑与邻近设施之间有相互影响（12）所址位置必须影响矿区供电系统的接线方式，送电线路的规格与布局，电网损失和投资的大小帮所址位置的选择应与矿区变电所的数量，容量，用户负荷的匹配同时考虑应避免电力倒流对于相近方案应从技术经济比较择优确定. 本设计的目的，意义及要求本设计的目的是通过本次设计巩固所学的专业知识，培养分析解决的能力设计根据任务书及国家有关政策和各专业的设计规格进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量，接线简单清晰，操作方便，运用灵活，投资少，费用低，并只有可扩建的方便性

8、设计的主要要求：（1）选择主变电所台数，容量和型号；（2） 设计主变电所所主接线；（3） 短路电流计算及电器设备的选择；（4） 各电机等级的配电装置的确定；（5） 变电所布置及继电保护装置的设置；（6） 变电所低压配电室设备的选择；（7）变电所的防雷及接地保护；设计说明书就根据以上要求展开矿井负荷计算与无功功率补偿变电所可以说是电力供应的枢纽，所处的位置十分重要，如何准确地计算选择变电所的变压器容量及其它电气设备，这是保证进行安全供电，可靠供电的前提进行电力设备的型号，规格及供电电网所用有导线的型号等提供科学的依据负荷计算主要包括以下方面：（1）求计算负荷，或者需要负荷目的是为了合理选择变电所

9、变压器容量和电气设备的型号等；（2）求平均负荷这是用计算电能所需要量，电能损耗和选择无功功率装置等. 负荷统计与计算.负荷统计矿井负荷统计表. 负荷计算（1）主井绞车：Pn=800KW Kd=0.81 COS=0.85有功功率负荷：Pca=KdPn=800-0.81=648KW无功计算负荷：Qca=Pcatan视在计算负荷： Sca=Pca/cos=648/0.85=762.4KVA（2）煤楼;Kd=0.8 cos=0.75额定功率：Pe=3.15×0.7=220.5kw有功功率负荷：Pa=kdpe=220.5×0.8=176.4kw无功计算负荷：Qca=pcatan=17

10、6.4×0.88=155.3kvar视在计算负荷：Sca=pca/cos=176.4/0.75=235.2kvA(3)东风井：Pn=380kw kd=0.75 cos=0.85有功功率负荷：Pca=kdpn=380×0.75=285kw无功功率负荷：Qca=pcatan=285×0.62=176.7kvar视在计算负荷：Qca=pca/cos=285/0.85=335.3kvA(4)副井绞车：Pn=380kw kd=0.78 cos=0.8有功功率负荷：Pca=kdpn=380×0.8=296.4kw无功计算负荷：Qca=pcatan=296.4

11、5;0.75=222.3kvar视在计算负荷：Sca=pca/cos=296.4/0.8=370.5kva其它的负荷不再做详细计算，见负荷统计表由负荷统计表，我们统计如下：pca=pca1pca2pca3+pca12 =648+176.4+285+342=7916.8kwqca=qca1+qca2+qca3+qca12 =401+155.3+176.7+292.4=5972.6kvar表矿井负荷统计表顺序设备名称电压功率因数需用系数有功计算负荷无功计算负荷视在计算负荷主井绞车6.30.850.81648401.6762.4煤楼0.40.750.8176.4155.3235.2东风井6.30.8

12、50.75285176.7335.3副井绞车6.30.80.78296.4222.3370.5矸石山6.30.80.6513097.5162.51号冶炼厂0.40.80.6720540900无井电车0.40.760.460.852.380压风机6.30.80.8200124250井下变电所6.30.780.739203144.95025.6锅炉房0.40.80.65463.2347.3579西风井6.30.850.75675418.3794.22号冶炼厂0.40.760.6342292.4450注：井下中央变电所为井下设备供电，其容量包含井下设备的总容量。地面低压变化四选择矿井低压变化四选择原

13、则：(1) 选一台变压器，只需要变压器额定容量大于其计算容量。 (2)选两台变压器，单台容量满足一、二级负荷需要，是两台容量之和大于或者等于计算容量。特殊情况下可装设两台以上变压器，引起电网电压严重波动的设备装设矿用变压器。1、生产负荷以无轨电车为例 有功功率： Pca=Kd×Pe=152×0.4=60.8kw 无功功率： Qca=Pca×tan=60.8×0.86=52.3kvar视在功率： Sca=Pca÷cos=60.8÷0.76=80KVA 由计算数据及变压器选择原则，所以选用S9100/10型电力变压器一台。其技术数据如下表

14、： 容量 KVA高压额定值KV低压额定值KV 阻抗电压额定电流空载损耗KW负载损耗KW 100 6.3 0.4 4 1.6 0.29 1.5 变压器损耗计算： =80÷100=0.8 有功损耗： Pr=Po+²Pk=0.29+1.5=1.79kw 无功损耗： Qr=Qo+²Qk =（+）Sn=4.16kvar2、非生产负荷以1号冶炼厂为例有功功率：Pca=kdpn=0.6×1200=720kw无功计算：Qca=pcatan=720×0.75=540kvar视在计算：Sca=pca/cos=720/0.8=900kvA由计算数据及变压器选择原则，

15、所以选用S91000/10型电力变压器一台。其技术数据如下表： 容量 KVA高压额定值KV低压额定值KV 阻抗电压额定电流空载损耗KW负载损耗KW 100 6.3 0.4 4.5 0.7 1.7 10.3 变压器损耗计算： =900÷1000=0.9 有功损耗： Pr=Po+²Pk=1.7+10.3=12kw 无功损耗： Qr=Qo+²Qk =（+）Sn=43.45kvar低压变压器选择汇总其它的地面低压变压器的选择，不给出详细的计算过程，所有的地面低压变压器的技术数据及损耗见表22。由表22经计算得到数据，地面低压变压器有功损耗，无功损耗之和为： 变压器总有功损

16、耗：Pr=36.8kw 变压器总有功损耗：Qr=132.58kvar 顺序负荷名称计算容量KVA型号台数高压额定值KV 低压额定值KV 阻抗电压空载电流有功损耗KW无功损耗kvav 1煤楼235.2S9250/1026.30.441.23.6111.9 21#冶炼厂900S91000/1016.30.44.50.71243.45 3无轨电车80S9100/1016.30.441.61.794.16 4锅炉房57.9S9630/1026.30.44.50.97.429.62 52#冶炼厂450S91000/1016.30.44.50.71243.45 表22地面低压变压器的技术参数及损耗2.2

17、主变压器的选择与无功功率补偿主变压器的选择，容量一般按照变电所建成后510年的规划负荷选择，并适当考虑远期1020年的负荷发展。具体就是根据变电所带的负荷性质和电网结构来确定主变的容量。对于象矿山变电所，应考虑当一台主变停运时，其余变压器容量在计算过负荷能力后的允许的时间内，保证用户的一、二级负荷。所以，矿山主变压器一般选用两台，以保证对一二类负荷供电的可制性。当选用两台主变压器时，每台变压器的容量为：Sb =式中：Ksh事故时负荷保证系数，根据矿井一、二级负荷所得比例决定，一般可取0.81 总降压站人工补偿后的功率因数，按要求一般取0.9以上。变电所6KV母线的计算负荷 矿井的负荷经计算将变

18、电所所供电的各种用电设备和用户的设备容量，需用系数，功率因数，有功及无功负荷等数据都统计出来了，由此我们得到全矿区的计算负荷。负荷经计表中最大连续负荷来以同时系数KS，就得到计算负荷。统计得到有功最大连续在5000千瓦以下时，KS取0.9，在5000千瓦以上时，KS取0.85，无功最大连续负荷则对应取0.95和0.9计算后的即6千伏母线的计算负荷。 此矿压变电所，折算到6KV的功率为： Pca=Pca+Pr=7916.8+36.8=7953.6kw Qca=Qca+Qr=5972.6+132.58=6105.18kvar 对于有功Pca=7953.6kw>5000kw,取ks=0.85；

19、对于无功Qca=6105.18kw>5000kw,取ks=0.9。由此得到全矿区总计算负荷： 有功功率：Pca=0.85×7953.6=6760.56kw 无功功率： 视在功率： 功率因数：无功功率补偿 用6kv母线计算符合按要求选择电力电容器进行无功功率补偿，一般补偿后6KV母线的功率因数应达到0.9以上。 矿井设备的自然功率因数值，通常小于电力部门的规定，矿井的功率因数一般应提高到0.9以上。在煤矿企业中，最常采用的无功功率补偿是装静电电容器，它具有投资省，有功功率损失小，因是单个容量所组成的静止电容，故它的维护方便，事故范围小等优点。 根据已知的矿井用电符合的自然功率因数

20、和预备提高到的功率因数的数值，静电电容器补偿容量按下式计算： 或 式中 Qc静电电容器的补偿容量，千乏； 全矿井的有功功率计算负荷，千瓦； qc补偿率，千乏/千瓦； ，补偿前，后功率因数角对应的正切值。此矿压预备将功率因数提高到0.92由上式计算得： =6760.56×（）=2569.01kvar 选择GR1型电容器柜，该电容框装YY6.3101电容器。容量为150千乏。由以上计算，需要电容器柜的数量： 由于电容器柜要选择偶数个，故取N为18个。 利用电力电容器进行无功功率补偿，容量为： 补偿后矿井变电所的总无功功率为： Qz=5494.66-2700=2794.66kvar 补偿后

21、的无功功率为： ？ 满足要求。 由于煤矿变电所6KV供电采用双母线的段电容器分别安装在一，二段母线上。故每段母线补偿电容器1350千乏。分别安装9个电容器柜。共计18个电容器柜。满足无功功率的补偿要求。主变压器损失计算 补偿后的6KV母线计算负荷即主变压器应输出的电力负荷，此时计算主变压器损失，在未选型之前可用上述的计算负荷按下式近似计算如下： 主变压器选型 为了保证煤矿供电，并根据煤矿安全规程规定主变压器应选用一主一备，在一台主变压器故障或者检修时，另一台变压器必须保证煤矿的安全矿用电原则。根据煤矿电工手册取事故负荷保证系数。 则每台编译器的容量为： 考虑到本矿区的发展情况，矿井不断延伸，负

22、荷不断增加，选用SP8000/35型电力变压器两台，作为主变压器。SP8000/35型电力变压器技术数据如下：容量KVA高压额定值KV抵押额定值KV阻抗电压空载电流%空载损耗KW负载损耗KW8000356.37.50.558.542.0 矿井变电所主变压器两台采用分列同时运行，所以主变压器损耗计算如下： 有功损耗： 无功功率： 由上述计算，则35KV母线总负荷为： 2.3全矿年电耗与顿煤电耗 取最大有功功率负荷年利用小时数小时，则年电耗An为： 则顿煤电耗At为：3、供电系统拟定3.1 35KV电源系统的供电方式 由第一章叙述的电源情况以及图11，本矿附近有一条由#区域变电所的#矿井的35KV

23、备用线路；#矿井正常运行情况下由号区域变电所用双回路供电。经技术经济比较，本矿采用从号区域变电所引出一回35kv架空线路作为主回路，供电距离为4km。另一回路以号矿井的备用回路引出作为备用回路。正常情况下回路运转回路备用。3.2 35kv及6kv主接线方式的确定 电气主接线是由各种电器设备（如发电机、变压器、开关电路、互感器、电抗器、计量接线等设备），按一定的顺序连接而成的一个接受和分配电能的总电路。主接线是发电厂、变电站电气设计的首要部分，也是构成电力系统的重要环节。主接线的确定对电力系统整体及发电厂、变电站本身运行的可靠性、灵活性和经济性密切相关。并且对电气设备选择、配电装置布置、继电保护

24、和控制方式的拟定有较大影响。因此，必须正确处理各方面的关系，全面分析有关影响因素，通过技术经济比较，合理确定主接线方案。3.2.1 主接线的设计原则 主接线应满足安全性、可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。必须保证供电的安全性 安全性包括设备安全和人身安全，要满足这一点，必须按照国家标准和规范的规定，正确选择电气设备及正常情况的监督系统和故障情况下的保护系统，考虑各种人身安全的技术措施。 必须保证供电的可靠性 可靠性是指主接线应满足不同负荷的不中断供电，且保护装置在正常情况下不误动，发生事故不据动，能尽快地缩小停电范围。因此主接线应力求简单清晰。要具有一定的灵活性用最小的切换能适应不同的运行方

25、式，适应调度的要求，并能灵活简单迅速地倒换运行方式，使发生故障时停电的时间最短，影响范围最小。因此，主接线必须满足调度灵活，操作方便的基本要求。经济上应合理 即在保证以上要求的条件下，保证需要的投资最小。在主接线设计时主要矛盾往往发生在可靠性和经济性之间，于是主接线可靠灵活性必须选用高质量设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下，做到经济合理，主要从投资省、占地面积少、电能损耗小等几个方面综合考虑。总的来说，以设计任务书为依据，以有关技术规范、规程为标准，结合具体工作的特点，准确基础资料，全面分析，以确定方案。做到既有先进技术又经济实用。

26、3.2.2 35kv主接线方式的确定本矿井距离号区域变电所4km，进线较短，矿井对于供电部分来说是一类负荷，故区域变电所应对矿井采用有备用系统中的双回路供电或与其它矿井形成环形供电网。本矿井规模比较大，还是采用双桥双回路较好，即采用双母线分段接线方式，所以，35kv进线的回路为2。这样优点是操作方便，运行灵活、供电可靠、易于发展。缺点是设备多，投资大，变电所占地面积广。当采用两台变压器分列同时运行时，变压器的有功损耗为101.0kw，无功损耗为275.23kw。当采用两台变压器一备一运时，变压器的有功损耗和无功损耗都将增大，从经济合理的角度出发，本矿主变压器正常情况下采用两台变压器分列同时运行

27、。3.2.3 6kv主接线方式的确定6kv主接线根据矿井为一类负荷的要求和两台主变压器分列运行的情况下确定为单母线分段。3.3 负荷的分配考虑一、二类负荷必须由联于不同母线的双回路供电，再将下井回路和地面低压分配于各段母线上，力求再生产时两段母线上的负荷接近相等。具体分配方案见图3-1。3.4 下井电缆回的确定矿井井下由4台排水泵，每台额定功率为600kva，需用系数ks=0.9，功率因素cos=0.89。由以上数据的主排水泵的有功、无功计算负荷为：有功损耗： 无功损耗： 由矿？负荷统计表2-1，井下总计算负荷为： 井下最大荷时工作电流：规程规定，下井电缆必须采用铜芯，而井下开关的电流有限，故

28、下井电缆至少要两根，另外，下井电缆的选择原则还要求，当一回路电缆因故停止时，其它电缆应能满足井下全部计算负荷的供电，所以确定下井电缆的因数由补充材料知：+1式中井下主排水泵计算有功、无功负荷；井下低压总的计算有功、无功负荷；330 下井用铜芯电缆的最大允许负荷电流； 1 规程规定所需要的备用电缆。=2.44故取下井电缆根数为4。4.短路电流计算41 短路的原因 主要原因是电器设备截流部分绝缘所致。其它如操作人员带负荷控闸或者检修后未拆除地线就送电等误操作，鸟兽在裸露的截流部分上跨越以及风雪等现象也能引起短路。42短路的种类 在三相供电系统中可能发生的短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路和

29、单相接地短路等。第一种是对称短路，后两种是不对称短路。一切不对称短路在采用对称法后，都可以收纳为对称电路的计算。 43 短路的危害 发生短路时，由于系统中总阻抗太大或小，因此短路电流可能达到很大的数值。绝大的短路电流所产生的热和电动力效应会使电器设备受到破坏；短路点的电弧可能烧坏电器设备；短路点的电能显著降低，使供电受到严重影响或被迫中断；若在发电厂附近发生短路，还可能使全电力系统运行破裂，引起严重后果。不对称短路所选成的零序电流，会在邻近的通讯线路内产生感应电动势，干扰通讯，亦可能危及人身和设备安全。4.4 短路电流计算的目的（1）在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需

30、要采取限制短路电流的措施等，均需要进行必要的短路电流计算。（2）在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障下都能安全、可靠的工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。（3）在设计高压配电装置时，需按短路条件效险软导线的相间和相对地安全距离。（4）在选择继电保护方式和进行整定计算时，需的各种短路时的短路电流依据。（5）按照装置需根据短路电流进行设计。4.5进行短路电流计算的基本假设供电系统短路的物观过程是很复杂的，影响因素也是很多的，为了简化分析和计算，采取一些合理的假设来满足工程的需要，通常采用以下假设：（1）忽略磁路饱和与磁滞现象，认为系统中各元件参数一定。（2）忽略各元

31、件的电阻。高压电网的各种电气元件，其电阻一般都比电抗的小的多。一般当电阻大于电抗才考虑。（3）忽略短路点的过渡电阻。过渡电阻是指相与相之间短接所经过的电阻，如被外来物体短按时，外来物体的电阻、按地短路的按地电阻、电流短路的电弧电阻等。一般情况下，都以金属性短路对待，只在某些继电器饱和的计算中才考虑过渡电阻。（4）除不对称故障出现局部不对称，时间的店里系统通常都可以当做相对称的。 4.6短路电流计算的标么值法对较复杂的高压供电系统，计算短路电流时采用标么制进行计算比较简便。标么制属于相对电位制的一种，在用标么制计算时，各电器元件的参数都用标么值表示。在短路计算中所遇到的电气量有功率、电压、电流和

32、电抗等四个量.。某一电气量的标么值就是它的实际值（有名值）与一个预先选定的通单位的基准值的比值。下面我们就用标么值法进行短路电流的计算。4.7短路电流计算本矿井主绞车电动机、副井绞车电动机、压风机及东风井电动机总容量超过定值（800kw尺以上），且距6kv母线距离很远计算k2点（6.3kv）短路参数时考虑附加电源，计算k4点短路参数时考虑主绞车电动机的影响，其它短路点的考虑附加电源。计算各元件的电抗标么值选取基准容量：Sd100MVA选取短路点所在母线的平均电压为基准电压，即：计算k1点，选取,计算k2点，选取， 37KV母线最大运行方式时系统阻抗，最小运行方式时系统阻抗为 主变压器： 电缆线

33、路： 架空线路： 4.72 短路电流计算K1点短路：（1）最大运行方式： (2) 最小运行方式： K2点短路： (1)最大运行方式： (2)最小运行方式： K15点短路：（1）最大运行方式： (2) 最小运行方式： K3点短路： (1) 最大运行方式（下井电缆两并行运行） (2)最小运行方式：以上只对短路点K1,K2,K15,K3进行了计算，其它的短路点计算结果。列表4-1给出，不再列出详细的计算过程。 4-1短路参数计算结果汇总表运行方式 最大最小备注短路参数 短 路 点 2.461586.273.741.9235KV母线5.866417.298.914.866KV母线5.4259.1113

34、.828.244.5330板井下变电所2.6862.0215.578.634.724板，元井5.656214.418.594.699板，副井绞车4.665111.887.083.9039板，井5.776314.728.774.795板，水处理5.7963.214.768.804.8027板，无轨电车1.6418.04.182.491.4223板，冶炼厂5.7262.414.588.694.756板，东风井4.9153.6412.537.464.1019板，矸山5.6962.1714.518.654.7328板，压风机5.1956.713.237.894.3341板，冶炼厂5.6161.2514

35、.318.534.6636板，锅炉房5.8764.0214.978.934.8729板，电抗器 在煤矿供电系统中，由于电力系统的容量大，故短路电流可能达到很大的数值。如不加以限制，不但设备选择困难，且也不很经济。故增大系统电抗，限制短路电流量必安得。加载电器的目的就是为了限制短路电流。由短路计算井下短路容量： 按规定6KV当断流容量在100MVA时，应折半使用，仅为50MVA，,因此需选择限流电抗器。4.8.1 电抗器的选择 由井下负荷计算下井总负荷电流。井下负荷为： 则井下总负荷电流： 下井电缆为四根，如果其中一根发生故障，其余三根？免担全矿井下负荷电流，此时，每根电缆通过的电流为： 为限制

36、井下短路电流，按规程规定则系统总阻抗为： 式中为系统在最大运行方式电抗前的最大阻抗。 母线电压为6kv，由此上计算的负荷电流，及一条电缆损坏时，其余三条供电的条件，可选用的水深电抗器四台，每台电抗器计算如下： 由计算，我们可选用型号为NKL-6-200-3的水深电抗器，此电抗器值为 。4.8.2 电抗器的电压损失校验 正常工作时电抗器的电压损失不宜大于额定电压的5%满足要求。4.8.3 短路电流的纠正 加入电抗器后，影响到下井电缆的短路电流，及影响短路点K3 。 电抗器：K3点短路：（1）最大运行方式：（下井电缆两并行运行）(2)最小运行方式： 短路容量,符合要求。5 变电所供电系统设备选择

37、变电所电气设备和导体的选择是根据环境条件和供电要求确定其型号和参数的，保证电气设备正常运行时安全可靠性，故障时不导致损坏，并在技术合理的情况下注意节约。还应根据电能需求和国内供应能力运筹兼顾，条件允许时优先选用先进设备，并且按照环境条件、电网电压、长时工作电流、动稳定性能校验、热稳定性能校验的要求综合考虑，合理选取电气设备和载流导体。 5.1 35kv设备选择 5.1.1 35kv母线选择 矿井为一级负荷，对于矿井变电所的？接线，我们已经选用全桥接线方式。本设计中两回进线采用分列运行，正常情况下每回母线只负担全所总负荷的一半，但当一台变压器故障时，长时最大负荷即等于变压器的额定容量。此时流过母

38、线的负荷电流为： 母线选择，一般接 时工作电流选择，用 路条件校验其动，热稳呈现。母线截面按允许截流量选择。 IalIar.m=If=131.97A由此，初选35KV母线型号为LGJ-95，查得其额定电流为335A(40 )。由于所处环境最高温度为48，则其长时允许电流为：Ial =Ial=335×=234.24A考虑启动稳定性，母线采用平放，其允许电流 较低，故为：Ial=234.24×0.29=215.50 >131.97A长时允许电流符合要求。以上计算，以截流量考虑此母线已经满足要求，但还需要 热稳定极强。 就是短路热稳定极强。SSmin=I=2460×

39、;=53.72mm2 < 90mm2 满足热稳定安装要求，可将型号为LGJ-95的钢芯铝绞线作为35KV 配电装置的母线。35KV室外母线瓷瓶选用 式绝缘子， 或绝缘串，作为母线绝缘瓷瓶，每侧绝缘子常用4个。35KV架空线的选择和母线的选择校验一样，35KV架空线选用LGJ-95钢芯铝绞线。5.1.2 变压，短路的选择变电所35KV配电装置采用室外布置，因此，选用为油断路器 。接先得情况考虑，若一台变压器故障，则一台变压器承担全部负载。油断路器选用DW8-35型 油断路器，选用于此配套的CD11-X 型直流电磁操作机构，共需安装5台。校验结果见表5-1.5.1.3 35KV进线隔离开关选

40、择(1)35KV进线隔离开关选择为了便于检测时接地，35KV进线隔离开关应选用带刀闸的。拟选用隔离开关型号为GW5-35GD/1000，共需选用2台。校验结果见表5-1.(2)母线桥和35KV出现隔离开关选择拟选用GW5-35G/1000型隔离开关，共需选用8台。其校验和35KV进线隔离开关的校验一样，具体校验结果见表5-1。以上选用的10台隔离开关，操动机构均为CS-G.5.1.5 电流互感器的选择 35KV变电所进线处的电流互感器供电流，电能测量及继电保护用的，故选用LB6-35型油纸绝缘，全密封的电流互感器。最终工作电压40.5KV，额定二次电流为5A。 靠近变压器处的电流互感器是装在D

41、W13-35型外油断路器电容或套管中的，可供变压器保护装置用，故选用LRD-35型，额定电流300A，装入式电流互感器。 其他选用LR-35型，额定电流为300A，装入式电流互感器。 校验型号接电压选接电流选接断流器动稳定校验热稳定校验UeUgIeIgSeSIgfIchItIUeUgIeIgSeSIgfIchItTtITj35KV进线断路器DW8-3535KV35KV600A132A10000MVA64MVA41KA17.4KA16.5KA4S5.9KA2S33>8.3535KV进线隔离开关GW5-35G35KV35KV600A132A50KA17.4KA14KA5S5.9KA2S313

42、>8.356KV进线柜断路器SN10-1010KV6KV1000A770A500MVA63.2MVA80KA14.8KA31.5KA2S5.8KA2S44.5>8.26KV进线柜隔离开关GN19-10C10KV6KV1000A77080KA14.8KA31.5KA4S5.8KA2S63>8.2表5-1 变压断路器、隔离开关校验结果表5.1.6 所用变压器选择 选用59-50/35型变压器2台，技术参数如下：空载损耗 Po=210W 负载损耗Pk=1220W 空载功率Pk=1220W 阻抗电压Vd%=6.5%5.1.7 变压熔断器的选择 保护35KV所用变压器选用RW10-35

43、/2型变压熔断器，额定电流为2A，最大三相断流额定为600MVA。需选用2台。 保护电压互感器的熔断器选用RW10-35/0.5型户外限流熔断器2台。此熔断额定电流为0.5A，三相断流额定2000MVA。5.1.8 35KV避雷针选择 矿用变电所避雷针一般选用FZ-35型，选用两组设在35KV两段母线上，配用放电记录仪JS-4型2台。5.2 6KV电气设备选择5.2.1 主要开关柜的选择根据本矿变电所主接线情况，地面6KV电缆装置选KGN-10型开关柜35 面。大致分为下面几个类型：进线柜，电压互感器和避雷器柜、电容器柜、联络柜和其他出线柜、备用柜等。（1） 进线柜 因总开关、负载电流较大（I

44、gmax=770A）, 三相电流，所以选用KGN-10-08作为进线柜。其额定电流为1000A，柜中断路器、隔离开关所选择校验结果见表5-1。（2） 电压互感器和避雷器柜 选用KGN-10-52型综合柜，因其流过的电流较小，并出不需要要测电流，所以只需要一个隔离开关就行了。（3） 变压器柜 因变压器容量为250-1000KVA，同时考虑互换，故因选用节油断路器的开关柜，同时安了测变压器电能的消耗和满足继电保护要求，需安装两只电流互感器，所以选用KGN-10-03型变压开关柜。（4） 电容器柜 因电容器是为2700KVar(大于400KVar),用断路器控制。同时需监测三相电流，应安装两个电流互

45、感器，所以选用KGN-10-03作为电容器柜。额定电流为630A。03柜中断路器、隔离开关的选择校验结果与进线柜一样，见表5-1.（5） 联络柜 本变电所容量比较大，采用油开关联络，可由KGN-10-22和KGN-10-57两个柜组成，其额定电流为1000A。柜中断路器、隔离开关的选择校验同线柜，详见表5-1.（6） 其他出线柜 本设计为了避免开关柜型号过多，并且有一定的互换性，所以其他的柜选用KGN-10-07型变压开关柜。为了保护和测量的要求，都装有两个电流互感器，其额定电流为630A，断路器的两端均装有隔离开关，以保证在双电源回路中检修的安全。柜中断路器，隔离开关的选择校验结果与进线柜校

46、验一样，详见表5-1。（7） 变压开关柜选型汇总 由负载的的因素、大小选用变压开关柜的型号如下表5-2所示型号数量名称额定电流KGN-10-082进线柜1000AKGN-10-2216KV母线联络柜1000AKGN-10-571KGN-10-522电压互感器、避雷器柜630AKGN-10-035变压器柜630AKGN-10-0715其他出线柜630A表5-2 变压开关柜选择汇总表合计26个柜，去25%的备用柜，共需33个柜，备用7个柜。5.2.2 6KV母线选择（1） 接正常持续电流选择，考虑最大持续电流，计算得： Inmax=770A 拟选定铝母线LMY-80X8，平放在40最大允许截流量为

47、1260A. 由于环境温度最高为48，则其允许电流为： 考虑其稳定性，母线采用平放其允许电流应再较低8%,故为： 长时允许电流符合要求。（2） 热稳定性校验 断路热稳定校验。 热稳定均符合要求。（3） 动稳定性校验 一只L=121.8cm, a=25cm.由于采用中间进线，故并联 时，母线所受的电动力最大，其数值为： 母线最大计算应力为： 母线的计算应力为： 因为，动稳定均符合要求。 6KV母线选用LMY-80X8型，符合要求。5.2.3 母线支柱绝缘子的选择 由于母线为单一弧形母线，且面积不大，故选用ZNA-6MM型户内式支柱绝缘子，其额定电压为6KV，破坏力为3679N，故最大允许抗弯力：

48、因为是单一母线平放，其换算数为，故 动稳定符合条件。5.2.4 穿墙套管的选择 选用户外式铝平线的穿墙绝缘子，型号为CWLB-10/1000，套管长度为0.6m,最大破坏力为7358N，5S的热稳定电流为20KA。由于环境最高温度为48，其长时允许电流为： 长时允许电流符合条件。(2) 动稳定校验 一只L=105cm,a=25cm 则其电动力为： 则动稳定性符合要求。(3) 热稳定校验 散热时间为Tj=2.7S,其热稳定电流为： 则热稳定符合要求。5.2.5 6KV供电导线的选择 对于高压电缆的选择一般按经济电流密度选,按长时允许电流的最小热稳定 进行校验。在此选用油侵绝缘铝包铠装带装电缆。具

49、体选择见表5-3名称主井绞车副井绞车压风机地面低压型号ZLQD5-6-3X70ZLQD5-6-3X35ZLQD5-6-3X35ZLQD5-6-3X35现以主井绞车为例，进行选择校验。主井提升（双回路）路则：选用导线型号为：ZLQD5-6-3X70校验：其长时允许电流为145A>73.4A满足要求。热稳定性：校验符合条件。5.2.6 6KV架空线的选择 6KV架空线一般选用铝绞线。导线截面按经济电流密度选，按长时允许电流进行校验，并校验其电压损失是否符合要求。这里选用LJ-16型导线作为6KV架空线。5.3 下井电缆的选择下井电缆为4根，由于受工作环境与条件的限制，必须用耐抗的电缆，本设计中选用钢丝铠装铅包芯电缆。5.3.1 下井电缆选择计算允许电流为：则 选ZQD5-6-3X70