供电技术课程设计—356kV变电所初步设计

1、辽宁工程技术大学 供电技术 课程设计设 计 题 目 煤矿企业地面35/6kV变电所初步设计 指 导 教 师 刘健辰 院（系、部） 电气与控制工程学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 日 期 2013/1/14 课程设计成绩评定表学期2012/2013第一学期姓名专业电气工程及其自动化班级课程名称 供电技术设计题目煤矿企业地面35/6kV变电所初步设计 成绩 评分项目优良中及格不及格设计表现非常认真认真较认真一般不认真严格遵守遵守基本遵守少量违反严重违反强较强能独立设计完成基本独立设计完成不能独立设计完成提早或按时按时迟交半天迟交一天迟交一天以上设计说明书设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择

2、正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路清晰，结构方案合理，设计参数选择正确，条理清楚，内容较完整，极少量错误设计思路较清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有少量错误设计思路基本清晰，结构方案基本合理，设计参数选择基本正确，调理清楚，内容基本完整，有些错误设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误6.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好较规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，个别排版有问题基本规范、整洁、有条理，排版有问题较多不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大7.封面、目录、参

3、考文献完整较完整基本完整缺项较多不完整图纸很出色较出色一般较差很差合理、美观较合理基本合理有些混乱布局混乱符合标准较符合标准基本符合标准个别不符合标准完全不符合标准评定说明：不及格标准：设计内容一项否决制，即5为不及格，整个设计不及格，其他4项否决；优、良、中、及格标准：以设计内容为主体，其他项超过三分之一为评定标准，否则评定为下一等级；如优秀评定，设计内容要符合5，其余九项要有4项符合才能评定为优，否则评定为良好，以此类推。最终成绩： 评定教师签字：供电技术课 程 设 计 任 务 书一、设计题目煤矿企业地面35/6kV变电所初步设计二、设计任务根据所提供的某煤矿原始资料，完成以下设计任务：1

4、. 对原始资料的分析2. 负荷计算与功率因数补偿3. 短路电流计算4. 扩展内容，组内分配选择以下三个内容之一，不允许重复选择（A高压电气设备选择，B电力线路选择，C继电保护设计）三、设计计划本课程设计时间为一周，具体安排如下：第1天：查阅相关材料，分析原始资料，熟悉设计任务第2 3天：负荷计算与功率因数补偿，绘制主接线方案图第4天：短路电流计算第5 6天：扩展内容，整理设计说明书第7天：答辩四、设计要求1. 设计必须按照设计计划按时完成2. 设计成果包括设计说明书一份、主接线方案图（A3）一张3. 答辩时本人务必到场指 导 教师：刘健辰教研室主任：宋立业时 间：2013年 1月 7日一、原始

5、数据某煤矿原始资料如下：年产100万吨原煤，服务年限80年，两回35kV架空电源线路长度：l1 =l2=6.5km;两回35kV电源上级出线断路器过电流保护动作时间：t1=t2=2.5s;本所35kV电源母线上最大运行方式下的系统电抗：X=0.12(Sd=100MVA);本所35kV电源母线上最小运行方式下的系统电抗X=0.12(Sd=100MVA);井下6kV母线上允许短路容量：Sal=100MVA；本所35kV母线上补偿后平均功率因数要求大于等于0.9；地区日最高气温：44摄氏度;最热月室外最高气温月平均值:42摄氏度;最热月室内最高气温月平均值:32摄氏度;最热月土壤最高气温月平均值:

6、27摄氏度。全矿负荷统计分组表见附表。二、主要内容1. 对原始资料的分析2. 负荷计算与功率因数补偿（1）全矿负荷计算，选择补偿电容器（2）选择主变压器，绘制一次接线图3. 短路电流计算（1）选取短路计算点，绘制等效计算图（2）选择计算各基准值（3）计算各元件的标幺电抗（4）计算各短路点的总标幺电抗与短路参数4. 扩展内容A高压电气设备选择：设备选择与校验B电力线路选择：线路选择与校验C继电保护设计：过流保护设置与整定计算全矿负荷统计分组表序号设备名称负荷等级电压（V）单机容量(kW)安装台数/工作台数总容量（kW）需用系数功率因数离35kV变电所的距离1主提升机1600012001/1120

7、02副提升机160009001/19003通风机1160006502/16504通风机2160006502/16505压风机160004504/29006地面低压设备160009507机修厂138010008洗煤厂33807009工人村238063010支农338055011主排水泵160005006/4200012井下低压设备16602850注1：线路类型：C电缆线路；k架空线路。注2：电机型式：Y绕线异步；X鼠笼异步；D直流；T同步。摘 要 本设计根据某矿的电力负荷资料，做出了该矿的35KV总降压变电所的整体设计，包括负荷计算及无功补偿、系统主接线方案的选择、高压电气设备的选择、短路电流的

8、计算及对所选的高压电气设备的校验、继电保护的设计、防雷及接地的设计等。本设计以实际负荷为依据，以变电所最佳运行方式为基础，按照有关规定和规范，做出了满足该矿生产需求的设计。设计中先对负荷进行了统计与计算，选出了所需的主变压器型号，然后根据负荷性质及对供电可靠性要求拟定主接线设计，考虑到短路对系统的严重影响，设计中进行了短路电流计算。设计中还对主要高压电气设备做出了选择与计算，如断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器等。关键词：35KV变电所；负荷计算；主接线设计；短路电流计算；电气设备选择目 录摘 要1第一章负荷计算与功率因数补偿2 概述2 计算各组负荷与填表3 各低压变压器的选择与损耗计算

9、5 洗煤厂和支农变压器5 工人村和机修厂变压器5 各变压器功率损耗计算5 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器6 功率因数补偿与电容器柜选择7 选择思路7 无补偿时主变压器的损耗计算71.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数8 计算选择电容器柜与实际补偿容量8 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数9 补偿后主变压器最大损耗计算9 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验9 主变压器校验及经济运行方案10 全矿电耗与吨煤电耗计算10 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图10第 二 章 供电系统短路电流计算13 概述13 选取短路计算点并绘制等效计算图14 计算各元件的标么电抗15 电源的

10、电抗16 变压器电抗16 线路电抗16 计算各短路点的短路参数172.4.1 K35点短路电流计算172.4.2 K66点短路电流计算172.4.3 点短路电流计算（折算到6kV侧）18 井下母线短路容量计算（K7点）19 设计计算选择结果汇总21第 三 章 35kV高压电气设备选择22 概述22 高压断路器的选择22 按当地环境条件校验22 按短路条件校验23 隔离开关的选择23 电流互感器选择24 电压互感器的选择253.6 35kV避雷器的选择253.7 6kV电气设备选择26 开关柜方案编号选择26 高压开关柜校验263.7.3 36kV母线选择283.7.4 6kV支柱绝缘子的选择2

11、9 穿墙套管的选择29 动稳定校验30 热稳定校验30 选择结果汇总313.10.1 35kV电气设备313.10.2 6kV电气设备31参考文献32前 言本设计是应用供配电设计的基本原则和方法进行的120万吨/年某矿井降压变电所设计。根据矿区布置情况选择总变电所位置及型号规格等，并由该矿给出的设备容量等通过负荷计算选择变压器、电缆、开关设备等设备的型号规格，并考虑其接线方式。更多的了解并能熟练地应用国家规范和标准，由此来指导整个的设计过程。通过本次设计，可以培养自己综合运用本专业基础理论,基本知识和基本技能以及分析解决实际问题能力，使自己所学的专业知识更好地应用于实践中，以达到在大学期间对所

12、学专业的深入了解和认识，锻炼自己的独立思考研究能力，初步掌握设计的基本要领，为今后的工作打下良好的基础。本设计所要解决的主要问题：全矿负荷计算及无功补偿、系统主接线方案的选择、高压电气设备的选择、短路电流的计算及对所选的高压电气设备的校验。第一章 负荷计算与功率因数补偿1.1 概述工矿企业负荷计算，首先需收集必要的负荷资料，按参考文献1表29的格式做成负荷统计计算表，计算或查表求出各负荷的需用系数和功率因数，然后由低压到高压逐级计算各组负荷，在进行负荷归总时，应计入各低压变压器的损耗，考虑组间同时系数后，就可求得矿井kV母线上的总计算负荷，作为初选主变压器台数容量的主要依据功率因数的补偿计算与

13、主变压器的容量、负荷率及运行方式密不可分，题意是要求将35kV母线的功率因数提高到以上，故应将主变压器的功率损耗也计入总的负荷中，在计算过程中将会存在估算与最后验算的反复。拟定供电系统，主要是综合考虑矿井负荷性质，主变压器的台数、容量及电源线的情况来决定矿井地面356kV变电所的主接线方式。并绘制供电系统一次接线图。本章可按以下八步去计算。（一）计算各组负荷并填入表1-1中1114各栏。（二）选择各低压变压器并计算其损耗。（三）计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器。（四）功率因数补偿计算与电容器柜选择。（五）主变压器校验及经济运行。（六）全矿电耗与吨煤电耗计算。（七）拟定并绘制矿井地面

14、供电系统一次接线图。（八）设计计算选择结果汇总。试对该矿地面356kV变电所初步设计中的负荷计算、主变压器选择、功率因数补偿及供电系统拟定等各内容进行设计计算。1.2 计算各组负荷与填表利用设计数据表中811各列的数据和公式,分别算出各设备或设备组的Pca、Qca、及Sca,并填入表1-1中1214列。例如，对于主井提升机有又如，对于通风机1，由同步电动机拖动，表1-1中其cos标出负值，其原因是：同步电动机当负荷率，且在过励磁的条件下，其功率因数超前，向电网发送无功功率，故为负值。此时同步电动机的无功补偿率约为4060%，近似计算取50%，故其补偿能力可按下式计算：同理可得其余各组数据见表1

15、-1。在表1-1的合计栏中，合计有功负荷 kW和无功负荷 kvar是表中12列、13列的代数和，而视在负荷11648.12 kVA，则是据上述两个数值按公式计算得出，视在容量的代数和无意义。表1-1 全矿负荷统计分组设 备名 称负荷等级电压V线路类型电机类型单机容量kW安装台数工作台数工 作设 备总容量kW需用系数Kd功率因数cos计算容量离35kV变电所的距离km有功kW无功kvar视在kVA12345678910111213141 主机提升16000CY12001/112002 副井提升16000CY9001/19003 通风机116000kT6502/1650 4 通风机216000kT

16、6502/16505 压风机16000CT4504/29006 地面低压16000C9507 机修厂1380C10008 洗煤厂3380K7009工人村2380K63010支农3380K55011主排水泵16000CX5006/4200012井下低压1660CX285013合计PcaQcaS c a注1：线路类型：C电缆线路；k架空线路。注2：电机型式：Y绕线异步；X鼠笼异步；D直流；T同步1.3 各低压变压器的选择与损耗计算因采用高压6kV集中补偿功率因数，故对各低压变压器均无补偿作用，选择时跟据表1-1中的计算视在容量按公式的原则进行。1.3.1 洗煤厂和支农变压器查参考文献1附表1分别选

17、用S9-800，6、S9-630，6型三相油浸自冷式铜线电力变压器各一台。1.3.2 工人村和机修厂变压器查参考文献1附表1分别选用两台S9-800，6、S9-1000，6、型铜线电力变压器。1.3.3 各变压器功率损耗计算单台变压器的功率损耗按公式计算；两台变压器一般为分列运行，其功率损耗应为按运行的单台变压器损耗的两倍；对于井下低压负荷，因表1-1中未作分组，故不选变压器，其损耗按近似公式计算。例如，对于800kVA洗煤厂变压器，据参考文献1附表1中的有关参数，可算得又如，工人村两台800 kVA变压器，同样可算得井下低压负荷的变压器损耗,按近似公式计算，即同理可得其它各低压变压器的损耗如

18、表210所示。表210 各低压变压器功率损耗计算结果负荷名称洗煤厂工人村支 农井下低压机修厂S，kVA8002×800630(2665.39)2×1000PT，kWQT，kvar401合计PTkW；QTkvar1.4 计算6kV母线上补偿前的总负荷并初选主变压器各组低压负荷加上各低压变压器的功率损耗后即为其高压侧的负荷，因Pca=9591 kW，由参考文献1表23得，忽略矿内高压线路的功率损耗，变电所6kV母线补偿前的总负荷为补偿前功率因数根据矿井一、二级负荷占的比重大与Sca.6=10059kVA，可初选两台主变压器，其型号容量按附表2选为SF7-10000，35，由于固

19、定电费按最高负荷收费，故可采用两台同时分列运行的方式，当一台因故停运时，另一台亦能保证全矿一、二级负荷的供电，并留有一定的发展余地。1.5 功率因数补偿与电容器柜选择1.5.1 选择思路题意要求35kV侧的平均功率因数为以上，但补偿电容器是装设联接在6kV母线上，而6kV母线上的总计算负荷并不包括主变压器的功率损耗，这里需要解决的问题是，6kV母线上的功率因数应补偿到何值才能使35kV侧的平均功率因数为级以上?分析解决此问题的思路如下：先计算无补偿时主变压器的最大功率损耗，由于无功损耗与负荷率的平方成正比，故出现变压器最大功率损耗的运行方式应为一台使用，一台因故停运的情况，据此计算35kV侧的

20、补偿前负荷及功率因数，并按参考文献1公式（252）求出当功率因数提至时所需要的补偿容量，该数值就可以作为6kV母线上应补偿的容量；考虑到矿井35kV变电所的6kV侧均为单母线分两段接线，故所选电容器柜应为偶数，据此再算出实际补偿容量，最后重算变压器的损耗并校验35kV侧补偿后的功率因数。1.5.2 无补偿时主变压器的损耗计算按一台运行、一台因故停运计算，则负荷率为以上P0、PK、I0、UK等参数由参考文献1附表2查得。1.5.3 35kV侧补偿前的负荷与功率因数 1.5.4 计算选择电容器柜与实际补偿容量设补偿后功率因数提高到，则，取平均负荷系数，据公式可得按参考文献1表27选用GR-1C-0

21、8型，电压为6kV每柜容量qc=270 kvar的电容器柜，则柜数取偶数得Nf=6实际补偿容量：折算到计算补偿容量为1.5.5 补偿后6kV侧的计算负荷与功率因数因补偿前后有功计算负荷不变，故有1.5.6 补偿后主变压器最大损耗计算补偿后一台运行的负荷率略有减小1.5.7 补偿后35kV侧的计算负荷与功率因数校验 合乎要求。1.6 主变压器校验及经济运行方案由表1-1负荷统计计算表可知、全矿三级负荷约占总负荷的1%，故可取负荷保证系数。 则有 合乎要求。两台主变压器经济运行的临界负荷可由公式求出，即对于工矿企业变电所，可取，上式Q0、Qk由公式求得，临界负荷为得经济运行方案为：当实际负荷612

22、8 kVA时，宜于一台运行，当时，宜于两台同时分列运行。1.7 全矿电耗与吨煤电耗计算按参考文献1表2-1，一般大型矿井取上限。中小矿井取下限，取年最大负荷利用小时小时，故全矿年电耗吨煤电耗为1.8 拟定绘制矿井地面供电系统一次接线图拟定矿井地面供电系统图，应从35kV电源线开始，依次确定电源进线回路、35kV和6kV主接线，再考虑各6kV负荷的分配与联接来构思。至于下井电缆的回路数，主要由负荷电流和井下开关最大额定电流，并兼顾是否设置限流电抗器来统筹考虑。最后绘制地面供电系统一次接线图。1电源进线与主接线按已知原始数据，上级变电所提供两回35kV架空电源线路，故电源进线回路为2。对于煤矿企业

23、，因一、二级负荷占总量的23以上，故35kV侧宜用全桥接线，6kV则可采用单母线分两段的接线方式。2负荷分配考虑一、二级负荷必须由联于不同母线段的双回路供电，而主、副井提升机因相距较近（80m），可采用环形供电；将下井电缆与地面低压等分配于两段母线上，力图在正常生产时两段6kV母线上的负荷接近相等。具体分配方案见图1-1。3下井电缆回数确定由表1-1中11、12行，考虑的同时系数得井下总负荷为井下最大长时负荷电流（计算电流）根据井下开关的额定电流最大为400A，而煤矿安全规程规定：下井电缆至少两回，当一回因故停止供电时，其它电缆应能满足井下全部负荷的供电。所以，本例至少应选用3回，考虑到负荷分

24、配和运行的灵活性，最后确定4回下井电缆，两两并联后分列运行。至于下井电缆上是否串接限流电抗器，应在短路计算完成后，根据井下6kV母线上的短路容量是否超出原始资料中不大于100MVA的要求来决定。经粗略估算，本例可以不设置限流电抗器。4绘制供电系统图据以上的计算分析比较，可绘得该矿井地面变电所供电系统一次接线如图1-1图1-1 某矿35KV地面变电所供电系统一次接线图第 二 章 供电系统短路电流计算2.1 概述本章要求对图1-1所示的供电系统进行短路计算，故根据短路计算的目的，首先要在图1上选定合理的短路计算点，并根据此绘制等效短路计算图。对于工矿企业35/610kV供电系统，一般为无限大电源容

25、量系统，正常运行方式常为全分列方式或一路使用、一路备用方式，电路相对简单，故可在等效短路计算图中直接进行阻抗的串、并联运算，以求得各短路点的等效总阻抗，进而求得各短路参数。本题可按以下四步求解。一、选取短路计算点并绘制等效计算图二、选择计算各基准值三、计算各元件的标么电抗四、计算各短路点的总标么电抗与短路参数按前面给定的条件，对图1-1所示的供电系统进行短路电流计算。要求计算出有关短路点最大运行方式下的三相短路电流、短路电流冲击值以及最小运行方式下的两相短路电流。根据第一章的计算可列出短路电流计算所需的原始资料如下：该矿地面变电所35kV采用全桥接线，6kV采用单母分段接线；主变压器型号为SF

26、710000，型，； 35kV电源进线为双回路架空线路，线路长度为；系统电抗在最大运行方式: ，在最小运行方式: X*s.max =0.12。6kV母线上的线路类型及线路长度如表2-1所示。表2-1 地面变电所6kV母线上的线路类型及线路长度序号设备名称电压（kV）距6kV母线距离(km) 线路类型1234567891 01 1主井提升副井提升通风机1通风机2压风机地面低压机修厂洗煤厂工人村支农井下6kV母线66666662CCKKCCCKKKC 注：C电缆线路 K架空线路2.2 选取短路计算点并绘制等效计算图一般选取各线路始、末端作为短路计算点，线路始端的最大三相短路电流常用来校验电气设备的

27、动、热稳定性，并作为上一级继电保护的整定参数之一，线路末端的最小两相短路电流常用来校验相关继电保护的灵敏度。故本题在图1-1中可选35kV母线，6kV母线和各6kV出现末端为短路计算点。由于本题35/6kV变电所正常运行方式为全分列方式，故任意点的短路电流由系统电源通过本回路提供，且各短路点的最大、最小短路电流仅与系统的运行方式有关，故可画得如图1所示的等效短路计算图。图1 等效短路计算图选择计算各基准值选基准容量Sd100MVA，基准电压Ud137kV，Ud2，Ud30.4kV 则可求得各级基准电流为 2.3 计算各元件的标么电抗2.3.1 电源的电抗2.3.2 变压器电抗主变压器电抗 2.

28、3.3 线路电抗35kV架空线电抗 下井电缆电抗 通风机1馈电线路电抗 通风机2馈电线路电抗 主井提升馈电线路电抗 副井提升馈电线路电抗 压风机馈电线路电抗 地面低压馈电线路电抗 洗煤厂馈电线路电抗 工人村馈电线路电抗 机修厂馈电线路电抗 支农馈电线路电抗 2.4 计算各短路点的短路参数由于本所35kV电源母线上最大运行方式下的系统电抗：X=0.12(Sd=100MVA)等于最小运行方式下的系统电抗，因此最小运行方式下的两相短路电流0.866倍三相短路电流。2.4.1 K35点短路电流计算1最大运行方式下的三相短路电流2最小运行方式下的两相短路电流2.4.2 K66点短路电流计算1最大运行方式

29、下的三相短路电流2最小运行方式下的两相短路电流2.4.3 点短路电流计算（折算到6kV侧）1最大运行方式下的三相短路电流6kV侧的短路电流参数2最小运行方式下的两相短路电流2.4.4 井下母线短路容量计算（K7点）井下6kV母线距井上35kV变电所的最小距离是：副井距35kV变电站距离+井深+距井下中央变电所的距离，即（km），其电抗标么值为最大运行方式下井下母线短路的标么电抗为井下母线最大短路容量为该值小于井下6kV母线上允许短路容量100MVA，故不需要在地面加装限流电抗器。其它短路点的计算与以上各点类似。各短路点的短路电流计算结果如表2-2所示。表2-2 短路计算结果参数表最大运行方式下

30、短路参数最小运行方式下短路参数短 路 点（kA）（kA）（kA）（MVA）（ kA）（kA）K35K66K25K7K11K13K16K17K19K21K23K27K28K302.5 设计计算选择结果汇总1补偿后6kV侧负荷与功率因数 2补偿后35kV侧负荷与功率因数； ； ；3主变压器选择：SF7-10000，35型，两台。4电容器柜与放电柜GR-1C-08型，6kV，270 kvar，六台；GR-1C-03型，6kV放电柜，两台。5两主变压器经济运行临界负荷：6全矿年电耗：7吨煤电耗：总结1）在将低压负荷功率归算到高压侧时不可引入电压折算，但应加上变压器损耗。2）由本例功率因数补偿计算可以看

31、出，补偿前后主变压器的功率损耗计算值相对变电所总负荷而言差距不大，因此在工程实际中可以直接按补偿前的损耗值计算。3）因为电力电容器在6kV母线上是相对长时稳定投运的，起的是平均无功补偿的作用，即发出的是平均无功功率，而不是计算无功功率，所以在用35kV侧计算有功功率由公式来计算所需的电容器柜容量Qc时，应将乘以平均负荷系数Klo ，换算成平均功率；而求得实际的补偿容量后，欲求其计算补偿容量，则应将再除以Klo ，否则将得出错误的结果。4）在有功平均负荷系数与无功平均负荷系数近似相等的条件下，平均功率因数就近似等于计算功率因数。第 三 章 35kV高压电气设备选择3.1 概述电气设备的选型，除了

32、掌握电气设备选择理论外，还必须了解电气设备制造情况，才能选择出合理型号。对具体设备选择时，需要弄清其两种运行方式（正常和短路运行）下通过它的最大长时负荷电流和最大短路电流。热稳定校验是否合理，在很大程度上取决于继电保护动作时间确定的合理性。本章可按前述各设备的选择原则，依次选择变电所35kV与6kV电气设备。按第一章和第二章给定的条件，对图1-1所示的供电系统进行主要高压电气设备选择计算。3.2 高压断路器的选择35kV接线形式为全桥式，而运行方式采用全分列方式，所以35kV进线和变压器回路的断路器应选相同型式的断路器。当一侧的变压器和另一侧的进线检修时，桥断路器必须把完好的进线和变压器联络起

33、来，所以35kV的所有断路器应选相同的型号，其最大长时负荷电流应为变压器的最大长时负荷电流，即按照工作室外、工作电压为35kV和最大长时负荷电流为173A，可选择型户外真空断路器，其额定电压为35kV，额定电流为1250A。其技术参数如参考文献1表43所示。对型户外真空断路器按当环境条件和短路情况进行校验。3.2.1 按当地环境条件校验ZW7型户外真空断路器，额定工作环境最高空气温度为 +40，实际工作环境温度为44，因此额定电流必须按当地环境温度进行修正。按当高于+40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。在44下允许通过的最大电流为 符合要求。3.2.2 按短路条件

34、校验（1）额定开断电流校验。断路器的额定开断电流是INbr=25kA，而K1点的短路电流为，因此额定开断电流符合要求。（2）额定关合电流校验。断路器的额定关合电流是iNcl=63kA，而K1点的短路的冲击电流为，因此额定关合电流符合要求。（3）热稳定校验。因两回35kV电源上级出线断路器过流保护动作时间为，断路器的开断时间为，则短路电流通过断路器的最长时间为tk =tbrtpr，即假想时间 ti2.6s 。对于无限大容量系统有： 相当于4s的热稳定电流： 符合要求。（4）动稳定校验。由于 则 符合要求。3.3 隔离开关的选择布置室外的35kV隔离开关一般选用GW5型。基于35kV断路器选择相同

35、型号的原因，35kV所有的隔离开关也应选择相同的型号。为了便于检修时接地，进线35kV隔离开关与电压互感器回路的隔离开关要选用带接地刀闸的，型号为GW5-35GD/630型。其余回路均选GW5-35/630型隔离开关。在额定环境温度40）下的额定电流为630A，实际环境温度（44）下允许通过的电流IN为隔离开关只需要按正常工作条件选择，按短路情况校验动热稳定性。以进线隔离开关为例选择校验。表3-1列出了进线隔离开关的有关参数。假想时间的确定：当短路发生在隔离开关后，并在断路器前时，事故切除靠上一级变电所的过流保护，继电保护动作时限要比35kV进线的继电保护动作时限大一个时限级差，故tpr3s。

36、表3-1 隔离开关的选择结果计算数据GW535GD型隔离开关参数UNS ：35kVUN 35kVImax ：173.21 AIN 583A：4×：202×4ish ：5kAies 50 kA则短路电流经过隔离开关的总时间由表3-1可知，所选GW5-35型隔离开关符合要求。 3.4 电流互感器选择选用供ZW7型户外真空断路器用LZZBJ4-35型电流互感器，其额定电压为35kV，额定电流为300A。本型电流互感器为环氧树脂浇注全封闭结构，具有高动热稳定，高精度，多级次，并可制作复变比等特点，主要作计量、测量和继电保护用。其技术参数如下表3-2所示。表3-2 LZZBJ435型

37、电流互感器参数变比准确级次组合额定输出(VA)4s热电流(有效值)，kA动稳定电流(峰值)，kA300/525/25/50/50实际环境温度(44)下允许通过的电流IN为符合要求。1动稳定性校验由表3-1、表3-2有，符合要求。2热稳定校验由表3-1、表3-2有 符合要求。3.5 电压互感器的选择35kV电压互感器，为油浸绝缘型，均为单相，有双圈与三圈之分。如对35kV不进行绝缘检测时，可选两台双圈互感器，接成V型，供仪表用电压，否则选用三台三圈互感器，接成Y/Y/型。互感器短路保护采用限流高压熔断器。由于煤矿35kV变电所不对35kV进行绝缘检测（由上级变电所检测）。则选两台JDJ35型单相

38、双圈油浸式户外电压互感器。其主要技术数据为：原边电压 35kV ；工频试验电压 95kV ；副边电压 0.1kV ；极限容量 1000VA 。配用两台RW1035/0.5 型限流熔断器。3.6 35kV避雷器的选择避雷器是防护雷电入侵对电气设备产生危害的保护装置。在架空线上发生感因雷击后，避雷器首先被击穿并对地放电，从而使其它电气设备受到保护。当过电压消失后，避雷器又能自动恢复到起初状态。本例中选用HY5WZ-42/134型阀型避雷器,其主要技术数据为：额定电压 42kV ；系统电压 35kV ；工频放电电压 不小于80kV ； 伞裙数 18 ；最大雷击残压 134kV 。3.7 6kV电气设

39、备选择6kV采用室内成套配电装置，选用开关柜的型号为KYN28A-12（Z），即铠装移开式交流封闭金属开关设备。开关柜的一次接线方案与供电系统图上的要求相适应。开关柜中的电流互感器配置数量应根据继电器保护与测量等要求进行选择。对双回路及环形供电的开关柜需选用两组隔离开关以利检修。电缆回路的开关柜都需装设零序电流互感器，作为向选择性漏电保护提供零序电流的元件。在每段母线上还需装设电压互感器与避雷器柜，供6kV绝缘检测、仪表继电保护之用。 3.7.1 开关柜方案编号选择16kV进线柜方案编号选用架空进线柜019和母联柜052以及架空进线柜021和母联柜053配合使用，分别组成进线柜。2. 母联柜方

40、案编号选用母联柜009和母联柜052配合使用组成分段联络柜。3出线柜方案编号电缆出线方案编号选001号；架空出线方案编号选023号。4电压互感器与避雷器柜选用电压互感器与避雷器柜方案编号为043。3.7.2 高压开关柜校验高压开关柜只需对其断路器进行校验即可。1. 进线柜和母联柜断路器选择校验进线柜和母联柜配用ZN63A-6/1250型户内真空断路器，其电气技术数据如表49所示。表中IN表示断路器在实际环境温度（44）下允许的电流。假想时间的确定：当短路发生在6kV母线上时，变压器差动保护不动作（因不是其保护范围），此时过流保护动作时限为2s（比进线保护少一个时限级差），则由表3-3可知，所选

41、ZN63A12型真空断路器符合要求。表3-3 ZN63A-12型真空断路器选择结果计算数据ZN63A6/1250型真空断路器技术参数UNS 6kVUN 6kVIlo.m 1010.3 AIN Ikmax2 8.6kA INbr 20kAish ies 50kAIts2.t 202×4ish iNcl 50 kA2出线柜断路器的选择校验出线柜均配用ZN63A12/630型真空断路器。因为主排水泵供电回路负荷最大，可以按它进行校验。最大长时负荷电流为其他参数如表3-4所示。表3-4出线回路断路器选择结果表计算数据ZN63A6/630型真空断路器电气参数UNS 6kVUN 6kVImax

42、AIN IKmax2 5kA INbr 16kAish kAies 40kA ish kAiNcl 40 kAIN表示断路器在实际环境温度（44）下允许的电流。假想时间的确定：当短路发生在6kV线路末端时，过流保护动作，其时限为（比进线保护少两个时限级差），由表3-4可知，所选ZN63A-12型真空断路器符合要求。36kV高压开关柜配用电流互感器的选择6kV开关柜选用专用型LZZBJ9-12/15电流互感器，其额定电压为10kV，其参数如参考文献1表411所示。4电压互感器与避雷器柜的选择电压互感器与避雷器柜配用JDZ10-10型电压互感器和HY5WS-17/50型避雷器。3.7.3 36kV母线选择本设计中变电所室内6kV变压器回路母线选用矩形铝母线且三相水平平放，其截面按长时允许电流选择，按动、热稳定进行校验。本例选择6kV母线的已知参数与参考文献1例43基本相符，故可按参考文献1例43的选择方法选用LMY80×6.3型矩形铝母线，并经长时允许电流、动稳定、热稳定校验合格。表3-5电流互感器的选择