变电站电气部分设计设计

精选资料PAGE70PAGE10前言随着当前社会的发展，电，几乎已经成为我们生活中不可缺少的一部分，在人们的生产生活中有着重要的作用，因此，我们国家对电的投入给予了很高的重视，现今，我国的电网虽然是日趋完善，但是，在矿井的供电部分却依然存在很多问题，在变电站的设计部分也仍然有很多急需解决的问题，此次设计主要就是针对矿井的供电特殊性，根据所学知识进行一次全面系统的设计。变电所就是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护，通过变换、分配、输送与保护将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的场所。变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。本设计以漳村煤矿地面变电所设计为例，结合已知数据进行负荷计算并选择补偿装置-电容器的容量，以及短路电流计算、电气设备选择等，通过本次设计将所学的知识进行系统的、合理的、灵活的运用，真正做到学以致用。1概述1.1自然情况漳村煤矿是潞安矿业（集团）公司下属的一座国有特大型矿井，位于山西省沁水煤田中段。变电站所在地区年最高温度为38，年平均气温为18，年最低气温为零下12，年最热月平均最高温度为29.6，年最热月平均温度为26，年最热月地下0.8m处平均温度19.6，当地主导风向为西北风，年雷暴日数为28.3日/年。地区平均海拔1200m，底层以砂质黄土为主，土壤允许承载能力为20吨/米2，中等含水量时，实得土壤电阻率为0.8×104Ω/㎝。每月基本电费按变压器容量计为35月/kVA，动力电费为0.55元/kWh，照明电费为0.6元/kWh，要求变电所负荷功率因数不低于0.92。漳村煤矿井田位于沁水煤田东缘中段,东起3号煤层露头线,西部与常村矿井田相接,北以文王山南断层为界,南与王庄、石圪节井田相接,走向长35km,倾斜长79km,面积2766km2。现开采的3号煤层平均厚度645m,走向近似南北,倾向西,倾角37°,一般为5°,属缓倾斜煤层,局部地区受构造影响,倾角增加到15°左右。煤层埋藏深度一水平为120260m,二水平平均为350m。煤层赋存稳定,构造简单。1996年,煤炭部把漳村矿确定为五个部特级高产高效矿井之一,漳村矿人以此为契机,积极按照矿务局建设经济强局的决策思路和战略部署,深化企业改革,强化内部管理,提高经济运行质量,部特级高产高效矿井建设9大指标全面完成,创造了“六个”历史最好水平。1.2变电所位置的确定企业中变电所是工矿企业供电的枢纽。正确确定变电所的位置，对工矿企业供电系统的合理布局既提高供电可靠性，经济技术和供电质量都有重要的关系，因此变电所位置应根据工矿负荷的大小分布的特点及内部环境特点等因素进行综合分析，经技术确定后一般在确定变电所位置时应遵循以下几项原则；1、变电所位置应尽量靠近负荷中心，以减少配电线路长度，降低电能损耗和电压损失。2、不占或少占农田；3、交通运输要方便，以利于变压器等大型设备的运输和消防车量进出；4、进出线要方便，尽量避免线路相互交叉和跨越，架空线路走廊与所址同时确定；5、具有适宜的地质条件，有利于防止地下水，雨水和洪水浸淹措施；6、应考虑与临近设施的相互影响，远离震动的设备和易燃易爆的场所，应尽量避开污染源，否则应采取防污设施；7、应与其他工艺建筑物保持足够的防火距离；8、应留有扩展的余地，不妨碍工厂或车间的发展。根据以上选址原则，漳村变电所的选址如下图1-1：图1-1漳村变电所选址图Fig.1-1ZhangVillagesubstationsitemap1.3设计目的及要求本次设计的目的是把从电力系统接受的电能，合理的分配到各用电地点，基本原则是在保证供电可靠，安全，质量好的前提下，以最简单的方式合理得分配并充分利用电能。本次设计符合国家各项技术经济和有关规程，规范和规定。本次设计的内容和步骤大致如下：⑴根据变电所取得电源情况和用电负荷情况，并适当考虑周围负荷的发展情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所的台数与容量、类型；⑵选择变压器主接线方案及高低压设备的进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置；⑶按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。2变电所负荷统计、主变压器选择2.1变电所的主结线变电所的接线方式也是一重要环节，起接线从安全、可靠、灵活、经济等方面出发。安全：就是要按照国家的标准和规范，正确选取电气设备及正常情况下监视系统和故障情况下的保护系统，考虑各种人身保障的技术措施。2.1.1变电所主变压器一次侧接线方式变电所的主结线是由各种电器设备及其连接线组成的。担负着接受、变换、分配电能任务，它是工矿业供电枢纽。主接线与供电的可靠性，操作运作的灵活性，安全性和经济性有着密切的关系。它与电源电路、电压、负荷的大小、级别以及变压器的台数，容量等因数有关。根据煤矿地面高压供电设计技术规定；有两回进线的终端变电所且单台主变压器不超2000KVA时，宜采用桥式结线。因此本次设计采用桥式结线。桥式结线可分为：全桥、外桥、内桥三种。其各自特征如下：⑴全桥结线：其特点是线路侧、变压器侧和母线桥上都装有断路器，故其操作运行灵活，适应性强不论是切换变压器还是切换线路都可方便进行，并易发展成单母线分段结线。但所用设备多，投资大，占地面积大(见图2-1)。⑵内桥结线：其特点是在变压器和母线之间只设隔离开关，不设断路器，因而投资和占地面积少应保持切换线路方便的优点，但由于变压器侧没有断路器，因而切换变压器不方便，适用于电源进线长线路故障可能性大，变压器负荷较平稳切换次数少的变电所（见图2-2）。⑶外桥结线：其特点是电源进线端不设断路器只设隔离开关，这种接线比外侨还少两隔离开关，因而投资和占地面积更少切换变压器方便，且易过渡到全桥结线，但切换线路线不方便因此适用于电源线路短，故障与检修机会很少，变压器负荷大且需经常切换的变电所（见图2-3）。根据以上对桥式结构的比较，加上本矿的具体情况，进线线路较短，以及全矿以后的发展，本次设计的主接线形式选择：外桥结线。图2-1全桥接线图2-2内桥接线图2-3外桥接线Fig.2-1Full-bridgeFig.2-2InternalBridgeFig.2-3OuterBridgeConnectionConnectionConnection2.1.2变电所变压器二次侧接线方式二次侧接线是根据测量、控制、保护和信号显示的要求，表示二次设备互相连接关系的电路。母线制有三种方式：单母线制，单母线分段制，双母线制。单母线制：一回进线只能用单母线制，可靠性和灵活性低，发生故障将影响全部负荷的用电，直到故障全部清除为止。一般只用小容量生产。维护时需要停止这个系统的供电（见图2-4）。单母线分段制：在两回进线下，就可以实现，其间使用隔离或断路器分段。变电所两条电源进线，分别接于两段母线上，每一段出线只能接在一段母线上。在母线故障时，该段上的出线全部断电，为防止母线故障而采用这种接线方式的煤矿变电所，其一、其二级重要用户，必须接在两段母线上的环式系统成双回路来供电（见图2-5）。其缺点是当发生故障时，电源只能通过一回线供电，功率较低，从而使部分用户停电；当分段进行维护时，该段重要用户就失去了备用。双母线制：当工厂负荷大，但重要负荷较多，以致使馈电回路太多，采用其他母线制有一定的苦难，此时可以考虑采用双母线制。变电所每条进、出线，通过隔离开关可以接在任何一条母线，两条母线之间用断路器进行连接。因此，无论那一段电源在母线同时发生故障时，都不影响对用户的供电。这种连线方式多用于大容量的枢纽变电所（见图2-6）。其缺点是母线隔离开关用作操作电器，操作失误会引起母线短路，导致严重后果。另外，母线隔离开关数目增加，连锁机构复杂，有色金属消耗增多；配电装置结构复杂，造价高。图2-4单母线制Fig.2-4Singlebusbarsystem图2-5单母线分段制Fig.2-5Singlebusbarsystem图2-6双母线制Fig.2-6Doublebusbarsystem为了保证供电系统的安全与可靠性，同时，考虑投资成本与技术上的要求和在操作与设备方面的各项要求综合起来，比较以上三种接线方式，单母线分段制与其他两种母线制相比，所用设备较少，投资少，系统简单，操作安全，并有一定的供电可靠性，适用于出线回路不很多，母线故障可能性较少的变电所，作主接线。一般来说，矿井变电所多采用这种接线方式。所以综合矿山生产的要求和其实际环境，本设计选择单母线分段制作为变电所主要变压器的二次侧接线方式。2.2负荷统计负荷计算是为电气设备、输电导线和继电保护装置的选择提供重要的计算依据，负荷计算方法有很多，如需用系数法、提二项式法、利用系数法、单位产品电耗法等，本次毕业设计采用需用系数法来计算负荷统计。2.2.1供电负荷分级根据用电设备在工艺生产中的作用，以及供电中断对人身和设备安全的影响，电力负荷通常可分为三个等级：一级负荷：为中断供电将造成人身伤亡，或重大设备损坏难以修复带来极大的政治经济损失者。一级负荷要求有两个独立电源供电。井花沟矿属于国有能源部门，其中断供电将有可能造成人员伤亡及重大经济损失，属于一级负荷。二级负荷：为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱且需较长时间才能恢复或大量产品报废，重要产品大量减产造成较大经济损失者。二级负荷应由两回线路供电，但当两回线路有困难时（如边远地区）允许由一回架空线路供电。三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般电力负荷，三级负荷对供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回线路供电。漳村矿属于比较重要的矿井生产区，因此依据生产要求，电力负荷均为一级、二级负荷。2.2.2负荷计算漳村变电站的负荷统计见表2-1所示，均为6kv。依据此表计算该矿总降压变电所色计算负荷，选择主变压器并去确定变压器的经济运行方式。表2-1漳村变电站负荷统计表Tab.2-1ZhangVillagesubstationloadtables序号负荷名称容量（kw）功率因数负荷性质1辛村水处理厂18000.8一级负荷2压风机14500.85一级负荷3制氮设备9300.84一级负荷4井下变1#电源25000.9一级负荷5井下变2#电源28000.85一级负荷6井下变3#电源15000.79一级负荷7井下变4#电源22000.88一级负荷8辛村锅炉房3100.89二级负荷9辛村主扇6600.87一级负荷10辛村水泥厂27500.85一级负荷11辛村轧钢厂16000.78一级负荷12设备修理厂16000.84二级负荷=SUM(ABOVE)\#"0.00"20100.00⑴用电设备组的计算负荷如下：用需用系数法统计负荷，查表查出对应的用电设备组的需用系数Kd,功率因数cosΦ，并计算出cosΦ对应的正切值tanΦ，填于负荷统计表（见附表）中，然后计算用电设备的计算负荷，填于表（见附表）中。查相关资料表中用电设备的Kd、cosΦ和tanΦ得：①辛村水处理厂：Kd=0.65，cosΦ=0.8，则tanΦ=0.75②压风机：Kd=0.85，cosΦ=0.85，则tanΦ=0.62③制氮设备：Kd=0.64，cosΦ=0.84，则tanΦ=0.65④井下变1#电源：Kd=0.95，cosΦ=0.90，则tanΦ=0.48⑤井下变2#电源：Kd=0.90，cosΦ=0.85，则tanΦ=0.62⑥井下变3#电源：Kd=0.85，cosΦ=0.79，则tanΦ=0.78⑦井下变4#电源：Kd=0.87，cosΦ=0.88，则tanΦ=0.54⑧辛村锅炉房：Kd=0.90，cosΦ=0.89，则tanΦ=1.73⑨辛村主扇：Kd=0.92，cosΦ=0.87，则tanΦ=0.57⑩辛村水泥厂：Kd=0.70，cosΦ=0.85，则tanΦ=0.62⑪辛村轧钢厂：Kd=0.90，cosΦ=0.78，则tanΦ=0.80⑫设备修理厂：Kd=0.70，cosΦ=0.84，则tanΦ=0.65⑵全矿负荷统计①全矿总负荷统计。将全矿各组计算负荷相加，即：将上述数据填于附表内。2.3功率因数补偿由于工矿企业使用大量的感应电动机和变压器等用电设备，因此供电系统除供给有功功率外，还需供给大量的无功功率，减少对电源系统的无功功率需求量。提高功率因数可以提高电力能力，减少供电网络中的电压损失，提高供电质量，减少供电网络的电能损耗。综上所述，提高功率因数，可以充分利用现有的变电、输电和配电设备，保证供电质量，减少电能损耗。提高供电效率，因而有显著的经济效益。矿上企业为了使功率因数达到规定值以上。一般都采用并联电容器的方法进行人工补偿，电力电容器具有投资省，有功功率损失小，运行护方便，故障范围小等优点。因此，功率因数的补偿也就是电容器补偿。2.3.1电容器补偿容量计算下面是某矿功率因素人工补偿计算；1）电容器所需补偿容量。全矿自然功率因数：=0.84自然功率因数低于0.9，所以应进行人工补偿,补偿后功率因数应数到0.92以上，即=0.92，则全矿所需补偿容量为式中Klo—平均负荷系数，计算时取0.7～0.85；2）电容器器柜数及型号确定。按照电容器柜及放电柜技术参数表选用GR-1C-08型，电压为6KV每柜容量=270kvar的电容柜，则柜数取偶数得实际补偿容量：折算到计算补偿容量为3）补偿之后的计算负荷与功率因数。因补偿前后有功功率计算负荷不变，故有经补偿后的功率因数大于0.92，故补偿符合设计要求。2.4变电所变压器台数和容量选择主变压器是工矿企业变电所的重要设备，正确选择变压器的容量和台数对企业供电的可靠性和经济性具有十分重要的意义。对具有一类负荷的变电所，应满足用电设备对供电可靠性的要求。根据《煤炭工业设计规划》规定矿井变电所的主变压器一般选两台，当其中一台停止运行时另一台变压器应能保证安全及原煤生产用电，并不得少于全矿计算负荷的80%.2.4.1变电所主变压器的运行方式变电所运行方式有三种：1.一台备用，一台工作（明备用：两台变压器均按100%的负荷选择）；2.两台同时运行，分为并列运行与分列运行；3.两台工作，一台备用。下面分别叙述三种运行方式的特点：两台同时工作：①并列运行：优点是线路及变压器担负的负荷平均分配，能量损耗最少，当工厂变电所距电源较远时，单独供电电压损失较大，需采用调压装置，冲击负荷对电压的波动较小。当一台出现故障时，另外一台必须保护安全和原煤的生产用电。②分列运行：优点是短路时电流小，继电保护装置简单，便宜，冲击电压波动影响面积小。要求与并列运行一样。选用两台变压器，不论采用并列运行还是采用分列运行方式，每台都只能承受全矿负荷的50%，定时的负荷率为62%左右，变压器负荷较高，一台运行，一台备用，在正常情况下，变压器要承受全矿100%负荷，这时负荷率很高，为90%左右，所以，这种情况下，年运行费用和年耗电比其他运行方式要大。一台备用，一台工作：该种运行方式应该说是不算经济。因为电业部门是按变压器的台数及容量收取费，而不管任意的时刻有几台变压器工作，因此，设备用的那台无形中消耗了费用，所以这种运行方式适用于小型的工业企业。两台工作，两台备用：这种运行方式台数较多，开支较大，大多采用特大及大型工矿企业。矿区变电所主变压器一般选用两台，考虑负荷增长，运行方式，经技术经济比较，有明显经济效益时，也可用三台，当一台停止运行时，其余应保证全部矿井安全和生产用电，且不小于全部负荷75%。2.4.2主变压器台数的选择变压器台数主要根据负荷大小、对供电可靠性和电能质量的要求来决定，并兼顾节约电能、降低造价、运输方便。1)按负荷等级和大小选择变压器可参考表2-2变压器台数选择。2）如单相负荷使变压器三相负荷的不平衡率超过25%时，宜设单相变压器。3）电力和照明一般由共用的变压器供电。若共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可考虑设置照明专用的变压器。4）如冲击性负荷较大时，严重影响电能质量时，应设专门变压器对冲击性负荷供电。表2-2变压器选择原则Tab.2-2Transformerselectionprinciple负荷等级选用原则一、二级负荷1）一、二级负荷较多时，应设两台或两台以上变压器；2）只有少量一、二级负荷，并能从临近变电所取得低压备用电源时，可采用一台变压器。三级负荷1）负荷较小时采用一台变压器；2）负荷较大时，一台变压器不能满足要求时，采用两台及以上变压器；3）昼夜负荷或季节性负荷变化大，选用一台变压器在技术经济上不合理时，宜选用两台变压器。由于本次设计中的负荷均一、二级负荷，故采用两台变压器分列运行。2.4.3主变压器容量的选择当2台变压器同时运行时，每台变压器容量为式中－事故时的负荷保证系数，根据企业一、二级负荷所占比例决定，一般可取为0.7～1。查表确定选择SF7-10000，35/6.3KV型变压器，2台。其主要技术数据见表2-3。表2-3电力变压器的技术数据Tab.2-3Technicaldataofpowertransformers型号额定容量/Kvar额定电压/KV额定损耗/KW阻抗电压/%空载电压/%高压低压空载短路SF7-10000/3510000356.319777.50.73短路电流计算3.1概述电力系统在运行中，由于多种原因，难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。根据运行经验，破坏电力系统正常运行的故障最为常见而且危害最大的是各种短路。所谓短路是指电位不同点在电器上被短接。短路的基本类型有：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相短路和单相接地短路等。短路故障的原因又很多，主要有绝缘损坏、误操作、鸟兽危害、恶劣的气候、其他意外事故。短路时系统的阻抗大幅度减小，而电流则大幅度增加。很大的短路电流产生了很大的危害，它会损坏电气设备，影响电气设备的正常运行、影响系统的稳定性、造成停电、：产生电磁干扰等。计算短路电流的目的和任务是选择电气设备、选择和整定继电保护装置、选择限流电抗器、确定供电系统的接线方式和运行方式等。3.2短路回路各参数的计算工矿企业供电系统内的短路，大多数于无限大电源容量的短路。对无限大电源容量系统短路电流的计算方法常采用有名值法和标幺值法。在进行短路电流计算时，首先需要计算回路中各元件的阻抗。前一种计算方法主要适用于1KV以下低压供电系统的网路中，后一种计算方法多用在企业高压供电系统以及电力系统中。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，各电气元件的参数都用标么值表示。标么值一般又称为相对值，是一个无单位的值，通常采用带有*号的下标以示区别，标么值乘以100，即可得到用同一基准值表示的百分值。在标么值计算中。首先要选定基准值。虽然基准值可以任意选取，但实际计算中往往要考虑计算的方便和所得到的标么值清晰可见，如选取基值功率为100MVA和短路点所在网路的平均额定电压为基准电压。尚须指出，在电路的计算中，各量基准值之间必须服从电路的欧姆定律和功率方程式，也就是说在三相电路中，电流、电压、阻抗、和功率这四个物理量地面变电所6KV母线上的线路类型及线路长的基准值之间应满足下列关系：（3-1）式中Sd、Ud、Id、Zd—功率、电压、电流、阻抗的基准值短路电流计算参数变电所的线路类型以及线路长度如表3-1所示。表3-1地面变电所6KV母线上的线路类型及线路长度Tab.3-16kvsubstationgroundbuslinetypeandlinelength序号设备名称电压（KV）距6KV母线距离（km）线路类型1辛村水处理厂60.25C2压风机60.3C3制氮设备60.5K4井下变1#电源61.5C5井下变2#电源60.8C6井下变3#电源60.8C7井下变4#电源61.5C8辛村锅炉房62.5K9辛村主扇61.8K10辛村水泥厂62C11辛村轧钢厂61.6K12设备维修厂61.85K输电线路单位长度电抗值（）如表3-2所示。表3-2输电线路长度电抗值Tab.3-2Lengthoftransmissionlinereactance3~10kv架空线路0.4035~220kv架空线路0.383~10电缆线路0.08短路电流计算1.选取短路计算点并绘制等效电路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。在本次设计中，可选用35KV母线、6KV母线和各6KV出现末端为短路计算点。由于本次设计35/6KV变电所正常运行为全分列方式，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、最小电流仅与系统的运行方式有关，故可画出图3-1所示的等效电路计算图。TU图3-1等效短路计算图Fig.3-1Theequivalentfigurefortheshortcircuitcalculation2.选取基准容量Sd=100MVA,基准电压Ud1=37KV，Ud2=6.3KV，Ud3=0.4KV，则各级基准电流为3.计算各元件的标幺电抗1）电源的电抗:2）变压器电抗主变压器电抗:地面低压变压器电抗:3）线路电抗35KV架空线路电抗：辛村水处理厂线路电抗：压风机馈电线路电抗：制氮设备馈电线路：井下变1#电源馈电线路电抗：井下变2#电源馈电线路电抗：井下变3#电源馈电线路电抗：井下变4#电源馈电线路电抗：辛村锅炉房馈电线路电抗：辛村主扇馈电线路电抗：辛村水泥厂馈电线路电抗：辛村轧钢厂馈电线路电抗：设备修理厂馈电线路电抗：4.计算各短路点的短路参数1）K35点短路电流计算①最大运行方式下的三相短路电流短路回路电抗：短路电流标幺值：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：:三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标幺值：短路电流标幺值：2）K66点短路电流计算①最大运行方式下的三相短路电流短路回路电抗：短路电流标幺值：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：:三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标幺值：短路电流标幺值：3）K1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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：:三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：4）K2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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：5）K3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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：:三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：6）K4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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：7）K5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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：8）K6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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：9）K7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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：10）K8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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：11）K9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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：12）K10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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：13）K11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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：14）K12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短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：三相短路电流周期分量有效值:短路冲击电流峰值：短路冲击电流有效值：三相短路容量：②最小运行方式下的两相短路电流短路回路电抗标：短路电流标幺值：6KV侧：将上述各短路计算参数值填入下表3-3（短路参数统计表）。表3-3短路参数统计表Tab.3-3Shortparametertables短路点最大运行方式下短路参数最小运行方式下短路参数（KA）(KA)K13.86119.84575.868942.135.55304.8089K23.84499.80445.844241.955.47964.7453K33.24198.26694.927735.374.35603.7723K43.49098.90175.306238.094.81764.1721K53.68929.40735.607640.255.20364.5063K63.68929.40735.607640.255.20364.5063K73.49098.90175.306238.094.81764.1721K81.89254.82602.876620.652.22471.9266K92.21525.64883.367124.172.68432.3246K103.36188.57265.109936.684.57523.9621K112.32875.93823.539625.412.85282.4705K122.18865.58103.326723.882.64542.2909K663.9410.0475.989435.9575.159K350.9922.5311.50863.61.8351.5894高低压电器设备的选择4.1概述正确选择电器设备对供电的可靠性、安全性、经济性都有着重要意义。首先应根据电气设备类型，使所选设备的形式与环境条件相适应；其次是按电路的实际工作条件选择和校验电气设备的技术参数，以保证电力系统在正常发生故障时，电气设备均能安全、可靠的工作。选择电气设备时应尽量选用国产先进设备，并注意在技术合理的条件下，尽量节省投资。4.2高压电气设备选择要求电气设备在使用中，不但要求在正常工作条件下安全可靠的运行，并且要求在发生短路故障通过短路电流时不致受到破坏。为此，在选择电气设备时，不但要根据设备的工作电压、工作电流以及使用环境来选择，而且要校验电气设备处于短路故障时热稳定和动稳定。不同的电气设备在选择时考虑的条件也不尽相同，下面介绍选择电气设备时的一般原则：一、按正常条件选择使用环境选择电气设备类型为了适应不同的装设地点，电气设备分户内式和户外式；按照不同的工作环境，又分为普通型、防污型、湿热型、高原型和矿用型等。矿用型又分为一般矿用型和矿用防暴型。矿用防暴型又分为增安型、隔暴型，本质安全型等。此外，还有其他高些分类方法。选择时应首先根据电气设备工作的环境条件选择出合适的类型。2.按正常工作参数选择电气设备1)额定电压的选择电气设备可在高于其额定电压10%-15％的情况下长期安全运行，故所选电气设备的额定电压不低于其所在电网的额定电压，即UN≥UN.S（4-1）式中UN—电气设备的额定电压UN-S—电网的额定电压2)额定电流的选择电气设备的额定电流IN应不小于通过它的最大长时工作电流Ilo.m(或计算电流Ica)，即IN≥Ilo.m（4-2）式中IN—电气设备的额定电流Ilo.m—电气设备所在线路的最大长时工作电流电气设备的额定电流是指规定环境温度为+40℃时，长期允许通过的最大电流。如果电器周围的环境温度与额定环境温度不相符时，应对额定电流值进行修正。当高于+40℃时，每增高1℃，额定电流减少1.8%。当低于+40℃时，每降低1℃，额定电流增加0.5%，但总的增加值不得超过额定电流的20%。若已知电气设备的最高允许工作温度，当环境最高温度高于40℃，但不超过60℃时，额定电流也可以按照下式修正(4-3)式中—设备容许最高工作温度℃—实际环境温度，取最热月平均最高气温℃—额定环境空气温度，电气设备为40℃—环境温度修正系数二、按短路情况校验按正常选择条件选择的电气设备，当短路电流通过时应保证各部分发热温度和所受电动力不超过允许值，因此必须按短路情况进行校验。1.动稳定性校验短路电流通过电器设备时，电气设备各部件应承受短路电流所产生的机械效力，不发生形变损坏，即iesish(4-4)或IesIsh(4-5)式中ies、Ies—电气设备额定动稳定电流峰值及其有效值，KA；ish、Ish—短路冲击电流峰值及其有效值，KA。2.热稳定性校验短路电流通过电器设备时，电器的各部件温度（或发热效应）应不超过短路时允许发热温度。即Qts≥Qk（4-6）Its2tts≥I∞2ti（4-7）Its≥I∞（4-8）式中Qts——电气设备允许通过的短时热效应，KA2s；Qk——短路电流产生的热效应，KA2s；Its——电气设备的额定热稳定电流，KA；tts——电气设备热稳定时间，s；I∞——稳态短路电流，KA；ti——假想时间，s。4.3高压电气设备选择（35KV侧）35kv侧高压电气设置在户外，主要包括断路器，隔离开关，电流互感器和电压互感器等电器选择。4.3.1隔离开关的选择隔离开关的功能主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。隔离开关没有灭弧装置，不能带电拉、合闸。与断路器配合使用时，必须保证隔离开关的“先通后断”，即送电时应先合隔离开关，后合断路器，停电时应先挂断路器，后断开隔离开关。隔离开关的特点是断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘是足够可靠的。隔离开关按电网电压、额定电流及环境条件选择，并按短路电流校验其动、热稳定性。查《煤炭电工手册》，初选GW4-35型号隔离开关，其主要技术参数如表4-1。表4-1GW4-35型隔离开关技术数据表Tab.4-1GW4-35TechnicalDataSheetisolatingswitch型号额定电压/KV额定电流/KA极限通过电流/KA5秒钟热稳定电流/KA操作机构型号峰值有效值GW4-35/600350.6502914CS-111.额定电压校验条件如上所述：∴符合条件2.额定电流校验条件如上所述：∴符合条件3.动稳定校验条件如上所述：∴符合条件4.热稳定校验条件如上所述：∴符合条件表4-2隔离开关的校验表Tab.4-2IsolationswitchChecklist序号安装地点的电气条件GW4-35/600型隔离开关项目数据项目数据结论135KV35KV合格2271.66A600A合格32.531KA50KA合格418.63980合格4.3.2高压断路器的选择高压断路器（QU）是供电系统中最重要的的设备之一。它有完善的灭弧装置，是一种专门用于断开或接通电路的开关设备。正常运行时把设备或线路接入或退出运行，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，起着保护作用。高压断路器按其灭弧介质主要分为油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器等。因煤矿企业的负荷较大，因此选用六氟化硫断路器，初步选定型号为LN2-35I型，其主要技术数据如表4-3所示。表4-3断路器的性能指标Tab.4-3Performanceofthecircuitbreaker类型型号额定电压/KV断开电流/KA额定电流/A动稳定电流峰值/KA热稳定电流峰值/KA固定分闸时间/S合闸时间/S断流容量/MVA六氟化硫LN2-35I352512506316（4S）0.060.151.额定电压校验条件如上所述：∴符合条件2.额定电流校验条件如上所述：∴符合条件3.动稳定校验条件如上所述：∴符合条件4.热稳定校验条件如上所述：∴符合条件表4-4高压断路器的校验表Tab.4-4HighvoltagecircuitbreakerChecklist序号安装地点的电气条件LN2-35I型断路器项目数据项目数据结论135KV35KV合格2271.661250A合格32.531KA63KA合格418.632500合格4.3.3电流互感器的选择电流互感器又称为仪用变流器，它将大电流变成标准的小电流（5A或10A）。电流互感器有许多分类方式，按原线圈匝数不同可分为单匝式和多匝式；按使用环境可分为户内式和户外式；按安装方式可分为穿墙式、母线式、套管式和支持式；按绝缘方式可分为干式、浇注式、油浸式和电容式等几种。根据测量时误差的大小，电流互感器的准确度等级分为0.2、0.5、1、3、10级和保护级5P、10P等多个等级。查《煤炭电工手册》，初选电流互感器的型号为LCWD-35型，其主要技术如表4-5。表4-5LCWD-35型电流互感器一览表Tab.4-5LCWD-35typecurrenttransformerList型号额定电流比级次组合准确等级二次负荷10%倍数1秒钟热稳定倍数动稳定倍数LCWD-35150-600/5D/1D1级3级二级负荷倍数751501.240.835额定电压校验条件如上所述：符合条件一次额定电流的校验检验条件为：(4-9)式中——电流互感器原边额定电流;——电气设备所在线路的最大长时工作电流。符合条件动稳定校验：检查条件为：式中——动稳定倍数；——三相短路冲击电流。符合条件热稳定校验检验条件为:式中——对应于t的热稳定倍数；t——给定的热稳定时间，一般为1S；——三相短路稳态短路有效值，A；——短路电流的假想作用时间，S。符合条件表4-6电流互感器的校验表Tab.4-6Currenttransformertesttable序号安装地点的电气条件LCWB5-66型电流互感器结论项目数据项目数据135KV35KV合格2404.8KA600A合格32.531KA127.3KA合格418.632025合格4.3.4电压互感器的选择电压互感器，又称仪用变压器，它将高电压变成标准的低电压（100V）。电压互感器的准确等级分为0.2、0.5、1、3级和保护3P、5P几个等级。35KV电压互感器，为油浸绝缘型，均为单相，有双绕组与三绕组之分。如对35kv不进行绝缘检测时，可选两台双相绕组互感器，接成V形，供仪表用电压，否则选用三台三绕组互感器，接成YYd11形。互感器短路保护采用限流高压断路器。查《煤炭电工手册》，初选型电压互感器，其主要技术参数如表4-7.因为互感器二次侧电压作为测量和接地保护，所以选用标准等级为1级，额定容量为250KVA的电压互感器，选型的电压互感器4台，每段母线安装2台。表4-7电压互感器技术数据表Tab.4-7VoltageTransformerTechnicalDataSheet额定电压/V额定频率/HZ二次线圈在相应准确级下的额定容量/KVA二次线圈极限容量/KVA剩余电压线圈额定容量/KVA线圈连接组标号一次线圈二次线圈剩余线圈0.51335000/100/100/35015025050010001001/1/1-12-12一次额定电压的校验:检验条件为:式中1.1、0.9——电压互感器最大误差所允许的一次电压波动范围；——电压互感器一次额定电压；——设备所在电网的电压。符合条件4.3.535KV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。在架空线上发生雷击后，避雷器首先被击穿并对地放电，从而使其他电气设备收到保护。当过电压消失后，避雷器又能自动恢复到起初状态。本次设计选用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，伞裙数为18，最大雷击残压134kv。6kv侧配用HY5WS-17/50型避雷器。4.3.66KV电气设备选择6KV采用室内成套配电装置，成套配电装置是将各种有关的开关电气、测量仪表、保护装置和其他辅助设备，按照一定的方式组装在统一规格的箱体中，组成一套完整配电设备。使用成套配电装置，可使变电所布置紧凑、整齐美观、操作和维护安全方便，并可加快变电所的安装速度，保证安装质量，但耗用钢材较多，造价较高。成套配电装置按安装地点和使用环境可分为户内型、户外型、普通型、封闭型、矿用一般型和矿用防爆型等。按电气元件在高压开关柜内的安装方式不同，可分为固定型和移开式两种。按开关柜安装方式和维护要求，又分为靠墙或不靠墙安装，单面或双面维护。本设计是户内式的，使用选为JYN-10型交流铠装移动开式开关柜，其主要技术参数如表4-8。表4-8高压开关柜的技术数据表Tab.4-8HighVoltageSwitchgearTechnicalDataSheet型号额的电压/KV额定电流/KA额定开断电流/KA4S热稳定电流/A动稳定电流/A型断路器1020001643.350型号额的电压/KV额定电流/KA2S热稳定电流/A动稳定电流/AJN-10I型隔离开关10200031.580型号额定电压/KV额定电流/KA1S热稳定电流/A动稳定电流/ALDZB-10型电流互感器101500～315055137.5型号额定电压（V）额定输出（VA）（滞后）极限负荷（KVA）一次绕组二次绕组0.2级0.5级1级3级JDZ8-6型电压互感器6000100401205024010005高低压导线及电缆截面选择5.1概述输电线路的作用是输送电力，它把发电厂、变电所、和用户连接在一起，构成电力系统。输电线路分架空线路和电缆线路两大类。矿山电网由架空进线，架空和电缆线路构成，完成输配电任务。架空线路选型必须符合国家有关技术规定，并贯彻以铝代铜的技术政策，节约有色金属。对于用电缆的场所，尽量选用铝芯电缆。除非按煤矿供电安全技术规程规定，井下必须使用铜芯电缆的场所，才选用铜芯电缆。5.2导线及电缆截面选择条件输电导线的选择是供电设计的重要内容之一，为保证安全、可靠、经济合理和供电质量要求，必须正确选择输电导线的型号和截面。导线截面的选择对电网的技术、经济性能影响很大，在选择导线截面时，既要保证工矿企业供电的安全与可靠，又要充分利用导线的负荷能力。因此，只有综合考虑技术、经济效益，才能选出合理的导线截面。5.2.1选择导线截面的条件1．选择导线截面的一般原则：（1）按长时允许电流选择；（2）按允许电压损失选择；（3）按经济电流密度选择；（4）按机械强度选择；（5）按短路时的热稳定条件选择。2．各种导线截面的选择条件1)高压架空导线高压架空导线因是裸导线，散热条件好，允许温度高，按其他条件选择导线截面能满足短路时的热稳定要求，因此选择时不必考虑短路时的热稳定。对输电距离远、容量大、运行时间长的线路，因年运行费用较高，对供电的经济性影响较大。故其截面应按经济电流密度选择，按长时允许电流、允许电压损失和机械强度校验。2）低压架空导线对于1kv以下的低压架空导线，与高压架空线相比，线路比较短，但负荷电流较大。所以一般不按经济电流密度选择。低压动力线按长时允许电流初选，按允许电压损失及机械强度校验。低压照明线，因其对电压水平要求较高，所以，一般先按允许电压损失条件初选截面，然后按长时允许电流和机械强度校验。3)高压电缆电缆与架空线相比，散热条件较差，故还应考虑在短路条件下的热稳定问题。因此高压电缆截面除按经济电流密度、允许电压损失、尝试允许电流选择外，还应按短路的热稳定条件进行校验。4）低压电缆低压电缆截面选择与高压电缆选择不同，主要考虑电缆正常运行时的发热与电压损失，并考虑故障时短时承受大电流所引起的温升，故不再按经济电流密度选择，而是按长时允许负荷电流初选截面，再用正常运行允许电压损失和满足短路热稳定的要求进行校验，所选电缆必须满足上述所有条件。5.3导线截面选择及校验5.3.135KV架空线的导线选择及校验因35KV属高压线路，一般选用钢芯铝绞线。1.选择经济截面按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许电流不小于通过导线的最大长时工作电流即查《工矿企业供电》表7-17得按经济电流计算经济截面的公式为选择标准截面即LGJ-240型钢芯铝绞线。校验发热条件查《工矿企业供电》表7-12得LGJ-240的由于，因此所选截面满足发热条件。校验机械强度查《工矿企业供电》表7-19得35KVLGJ线的最小截面由于，因此所选截面也满足机械强度要求。5.3.26KV侧输电线路的选择及校验选取交联聚乙烯（YJ）电缆作为二次负荷输电线路。按经济电流密度选择导线截面条件同前：查《工矿企业供电》表7-17得按经济电流计算截面的公式为：选标准截面为即截面为的交联聚乙烯（YJ）绝缘铠装电缆。2）校验发热条件查《工矿企业供电》表7-12得LGJ-95的。由于因此所选截面满足发热条件。校验机械强度查《工矿企业供电》表7-19得6KV电流线的最小截面。由于因此所选截面也满足机械强度要求。同理，其他配出线的截面选择如表5-1：表5-1低压线路导线一览表Tab.5-1Listoflowvoltagelineconductor序号设备名称交联聚乙烯（YJ）绝缘铠装电缆截面积1辛村水处理厂952压风机503制氮设备504井下变1#电源955井下变2#电源956井下变3#电源957井下变4#电源958辛村锅炉房959辛村主扇9510辛村水泥厂5011辛村轧钢厂5012设备修理厂506变电所的继电保护6.1继电保护的任务和要求继电保护是指反映电力系统电力设备或线路发生的故障或不正常运行状态并能作用于断路器跳闸和发出信号的一种装置。1．继电保护装的作用(1)当被保护线路或设备发生故障时，继电保护装置能借助断路断，自动地迅速地，有选择地将故障部分断开，保证分故障部分继续运行；(2)当被保护设备或线路出现不正常运行状态时，继电保护装置能够发出信号，提醒工作人员及时采取措施。2．继电保护装置的要求为了使继电保护装置发挥其应有作用，在选择和设计保护装置时，应满足以下几点要求。（1）选择性供电系统发生故障时，要求保护装置只将故障部分切除，保证无故障部分继续运行。（2）速动性系统中发生短路故障时，必须快速切除故障，以减轻故障的危害程度，加速系统电压的恢复，为电动机自启动创造条件。（3）灵敏性继电保护灵敏性是指对其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反映能力。通常用灵敏系数来戈衡量。（4）可靠性可靠性是指当保护范围内发生故障和不正常运行状态时，保护装置能可靠动作，不应拒动或误动。6.2变压器的继电保护变压器是供电系统中的重要设备。它的故障对供电的可靠性和系统的安全运行将带来严重影响，同时会造成很大的经济损失、6.2.1瓦斯保护瓦斯保护的主要元件是气体继电器。为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过气体继电器排压油枕。当变压器油箱内部方式轻微故障时，由故障产生的少量气体慢慢升起，进入气体继电器的容器，并由上而下地排除其中的油，是油面下降，上油杯因其中盛有残余的油而使其力矩大于另一端平衡锤的力矩而降落。这时上触点接通而接通信号回路，发出音响和灯光信号，这称之为“轻瓦斯动作”。当变压器油箱内部发生严重故障时，由故障产生的气体很多带动油流迅猛地由变压器油箱通过连通管进入油枕。这大量的油气混合体在经过气体继电器时，冲击挡板，使下油杯下降。这时下触点接通跳闸回路（通过中间继电器），这时发出音响和灯光信号（通过信号继电器），这称之为“重瓦斯动作”。瓦斯保护的主要优点是：动作迅速、灵敏度高、接线和安装简单，能反应变压器油箱内部各种类型的故障。因此瓦斯保护对于切除此类故障具有特别重要的意义。瓦斯保护的缺点是：不能反应外部套管和引出线的短路故障，因而还必须与其他保护装置配合使用。图6-1瓦斯保护原理接线图Fig.6-1GasProtectionPrinciplewiringdiagram6.2.2差动保护变压器的差动保护原理与电网纵差保护相同。在正常运行和外部故障时，流入继电器的电流为两侧电流之差，其值很小，继电器不动作。当变压器内部发生故障时，若仅一侧有电源，则继电器动作，使两侧断路器跳闸。由于差动保护无需与其他保护配合，因此可瞬时切除故障。图6-2差动保护原理图Fig.6-2Schematicdifferentialprotection本设计的差动保护采用BCH-2型差动继电器，其信号继电器采用DX-11型。6.2.3过电流保护变压器的过电流保护装置安装在变压器的电源侧。她既反应变压器的外部故障，又能作为变压器内部故障的后备保护，并作为瓦斯保护、差动保护的后备保护。图6-3过电流保护原理图Fig.6-3Overcurrentprotectionschematics1.过电流保护的动作电流的整定：式中——变压器的最大工作电流，A；——自启动系数，一般取1.5～3；——线路的最大长时工作电流，A；保护装置一次动作短路为：保护装置继电器动作电流为：式中——可靠系数，取1.2～1.3；——短路互感器变比；——返回系数，一般取0.85.2.保护装置的灵敏度校验：式中——最小运行方式下，保护范围末端最小两项短路电流，A。满足灵敏度系数的要求。6.2.4过负荷保护变压器的过负荷保护是反应变压器不正常运行状态的，一般经延时后动作于信号。保护装置的动作电流应按躲过变压器的额定电流整定，即：（6-1）或（6-2）式中——变压器的额定电流，A；——可靠系数，取1.05；动作时间取10～15S。图6-4过负荷保护原理图Fig.6-4Overloadprotectionschematics6.3电力线路的继电保护6.3.1定时限过流保护本设计采用定时过流保护，采用不完全星形接线，其继电保护装置的接线方式。1.限时确定该保护装置3位于电网末端，应设瞬动保护，其动作时限。时限级差取，则保护装置2的动作时限为：7变电所的防雷7.1概述电气系统中电气设备的绝缘，在正常工作时只承受额定电压。由于某种原因造成设备的电压异常升高，其数值大大超过设备的额定电压，使设备绝缘击穿或闪络，这就是过电压。过电压分内部过电压和大气过电压两种。1．内部过电压内部过电压是由于系统的操作故障或某些不正常运行状态，使系统发生磁能量的转换而产生的过电压。2．大气过电压大气过电压是指雷云直接对地面上的电气设备放电或对设备附近的物体放电，而在电力系统中引起的过电压。大地过电压分为直接雷击过电压、感应过电压和反击过电压，7.2变电所的防雷保护变电所的防雷保护有直接雷击过电压、线路传来的感应入侵过电压及避雷针上落雷时产生的反击过电压保护。1．直接雷击过电压的防护35及以下的对直接雷击的防护方法是装设避雷针，将需要保护的设备和建筑物置于其保护范围之内。2．雷电入侵波的防护变电所利用装设在各段母线上的阀型避雷器防护雷电入侵波引起的过电压。3．进出线的防雷保护1)35kv侧进线段的防雷保护35kv侧架空进线段，为了限制雷电入侵波的幅值和陡度，降低过电压的数值，应在变电所的进线段上装设防雷装置。2)6kv侧配出线的防雷保护6kv侧配线路上落雷时雷电入侵波沿配出线侵入变电所，对变电所及变压器构成威胁。因此，在每组母线上和每段架空线路上装设阀型避雷器。本次设计35kv侧选择FZ-35型阀型避雷器选用2组；6kv侧选择FZ-6型阀型避雷器选用2组。7.3变电所的接地保护工矿企业3kV~5kY供电系统，电源中性点的运行方式均采用小接地电流系统。当这种电网发生单相接地故障时，故障电流往往比负荷电流要小的多，并且系统的相间电压仍保持对称，所以不影响电网的继续运行。但是单相接地后，非故障相对地电压升高，长期运行，将危害系统绝缘。另外，在煤矿井下，外漏火花可能引爆瓦斯和煤尘。因此必须装设单相接地保护，动作与信号或跳闸。1．绝缘监视装置在变电所中，一般均装设绝缘监视装置来监视电网对地的绝缘情况。．2.零序电流保护零序电流保护是利用故障线路比非故障线路零序电流大的特点，实现有选择性保护。3.零序功率方向保护零需功率方向继电器的构成原理有绝对值比较法和相位比较法，目前广泛采用BLD-1型和ZD-4型按绝缘值比较原理构成的零序功率方向继电器．8技术经济分析随着采煤产量的不断增加，机械化程度的不断提高，单片机容量不断增加。由于各种煤矿采用电缆供电，供电距离过长，导致电缆线路损失电压加大。根据矿井作业现场实际情况，煤矿机械电机频繁启动，工作面运输机需要在重载状态下起动，出现了机械设备难以启动的现象。另外，随着煤矿机械化程度的不断提高，电费在煤矿生产中所占比例越来越大。存在企业用电浪费严重的现象，没有考虑到合理用电的重要性。据统计，矿井送配电线损有的企业竟然高达7%。怎样节约用电、安全用电，减少煤矿企业用电浪费，是摆在煤矿面前的一项重要任务。煤矿使用的用电设备功率因数一般在0.8左右，采用的补偿方式大多为变电站集中补偿，导致供电线路损耗过大，功率因数低，设备启动困难，多次发生故障。与此同时，矿井供电系统没有进行整体优化，供电负荷随意增加，供电线路私自改造，矿井供电负荷没有主次之分。有时，矿井供电一旦发生继电保护动作，造成整个矿井运输瘫痪及重要的机电设备无法运转的现象，极大的影响了中小型矿井安全生产。当前，矿井供电线路也不够合理，导致截面选择偏小，供电电压质量不高，设备运转不稳定，经常造成供电设备各种保护动作，耽误煤矿安全生