大溝礦35kv變電站電氣部分設(shè)計(jì)錯(cuò)誤!未找到引用源。是變壓器短路電壓百分?jǐn)?shù)，。變壓器出廠時(shí)，銘牌上或出廠試驗(yàn)書上會(huì)標(biāo)明、、、值。2.5計(jì)算6kv側(cè)母線補(bǔ)償前總負(fù)荷并進(jìn)行主變壓器的初選高壓側(cè)負(fù)荷等于所有低壓負(fù)荷與低壓變壓器總功率損耗之和，由于Σ，根據(jù)表得，將永定莊礦所有高壓線路的功率損耗忽略不計(jì)，則其總負(fù)荷為由于礦井的一、二級(jí)負(fù)荷的容量超過(guò),因此可以選擇兩臺(tái)主變壓器，型號(hào)以及容量的選擇應(yīng)為SF7-22000,35/6.3kv，又因固定的電費(fèi)是按照最高的負(fù)荷進(jìn)行收費(fèi)的，因此可采取兩臺(tái)主變壓器同時(shí)分列運(yùn)行的方案，當(dāng)一臺(tái)發(fā)生故障需要停止運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)依然可以為全礦一、二負(fù)荷的供電，這樣不僅可以保證煤礦安全生產(chǎn)，還有很大的發(fā)展空間。2.6無(wú)功補(bǔ)償與電容器的選擇2.6.1功率因數(shù)的提高在電力系統(tǒng)中，功率因數(shù)通常將/的計(jì)算值作為參考值。功率因數(shù)在0～1之間，越接近1越好。相關(guān)規(guī)定中要求帶有負(fù)荷調(diào)壓設(shè)備以及高壓供電的企業(yè)，功率因數(shù)不低于0.95，農(nóng)業(yè)用戶要求0.80以上，其他電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)為0.90以上。煤礦變電站功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，可采取下面幾種方法來(lái)提高功率因數(shù)。（1）

提高用電設(shè)備本身的功率因數(shù)①盡量采用鼠籠式異步電機(jī)；②避免電動(dòng)機(jī)和變壓器輕載運(yùn)行；③企業(yè)中不需要調(diào)速的的大型設(shè)備，要盡量使用同步電機(jī)；④對(duì)于使用繞線式的異步電動(dòng)機(jī)要同步化運(yùn)行?？梢詫⒐β室驍?shù)提高到1；⑤盡可能使用電機(jī)，降低煤礦電網(wǎng)損耗。（2）

人工補(bǔ)償法

人工補(bǔ)償法一般采用同步調(diào)相機(jī)，并聯(lián)移相電容組，進(jìn)相機(jī)，可控硅靜止補(bǔ)償器等人工補(bǔ)償裝置。礦井設(shè)備的自然功率較差，宜使用并聯(lián)電容器補(bǔ)償法，其經(jīng)濟(jì)、安全，噪音低、維修便利、安裝靈活。2.6.2電容數(shù)量和補(bǔ)償方式的確定

當(dāng)變壓器其中一臺(tái)發(fā)生故障停止運(yùn)行，只有一臺(tái)在運(yùn)行，這種情況下變壓器的功率損耗最大，首先計(jì)算此種狀況下35kv側(cè)原始負(fù)荷和功率因數(shù)，然后計(jì)算出將其提高到0.9所需補(bǔ)償?shù)娜萘?，該?shù)值可以作為6kv母線上應(yīng)補(bǔ)償?shù)娜萘??？紤]到變電站兩側(cè)都是單母線兩段接線，所以應(yīng)該選擇偶數(shù)數(shù)量的電容柜。（2.7變壓器的選擇若只考慮供電系統(tǒng)的可靠性，變壓器越多越好，但變壓器越多，其他投資越多。變壓器臺(tái)數(shù)與容量的確定，應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷及負(fù)荷對(duì)供電的相關(guān)要求，全面考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，合理決定。2.7.1變壓器選擇原則（1）若大部分的負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷，可只安裝一臺(tái)變壓器；（2）若只有少數(shù)的三級(jí)負(fù)荷，一、二級(jí)負(fù)荷居多，那必須安裝兩臺(tái)變壓器；（3）對(duì)于大型或特大型企業(yè)，按照具體情況可能需要裝設(shè)兩臺(tái)以上的變壓器。2.7.2變壓器選擇計(jì)算由表可知，全礦的三級(jí)負(fù)荷所占比重為13.34%，按照選擇主變壓器的原則，通常會(huì)選擇兩臺(tái)變壓器，當(dāng)其中一臺(tái)無(wú)法正常運(yùn)行時(shí)，另一臺(tái)就必須滿足一、二級(jí)負(fù)荷的正常用電，保證一、二級(jí)負(fù)荷正常運(yùn)行，因此取負(fù)荷保證系數(shù)，那么因7639kvA>8000kvA，原則上可以選擇8000kvA的主變壓器，但出于煤礦未來(lái)的發(fā)展和未來(lái)幾年經(jīng)濟(jì)方面的考慮，最終確定選擇兩臺(tái)SF7-10000,35/6.3kv變壓器。其技術(shù)參數(shù)如表2-3所示：本設(shè)計(jì)中兩臺(tái)主變壓器采用分列運(yùn)行方式，備用方式為暗備用。滿足設(shè)計(jì)要求。2.7.5變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案的確定兩臺(tái)主變壓器在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況下的臨界負(fù)荷按照公式2-5進(jìn)行計(jì)算(2-5)當(dāng)，應(yīng)當(dāng)運(yùn)行一臺(tái)，當(dāng)時(shí)，應(yīng)當(dāng)兩臺(tái)一起運(yùn)行。其中——經(jīng)濟(jì)運(yùn)行臨界負(fù)荷，；——變壓器額定功率，；——變壓器空載有功損耗，；——變壓器空載無(wú)功損耗，；——變壓器短路有功損耗，；——變壓器短路無(wú)功損耗，；——無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量，??；故經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案為：當(dāng)S<5950kvA，應(yīng)當(dāng)運(yùn)行一臺(tái)；當(dāng)S>5950kvA，應(yīng)當(dāng)兩臺(tái)同時(shí)運(yùn)行。3電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線是指將母線、發(fā)電機(jī)、斷路器、互感器等一系列電氣設(shè)備通過(guò)連接線按照一定的要求組成的電路，變電站主接線形式直接影響后面變電站的相關(guān)設(shè)計(jì)。3.1對(duì)電氣主接線的基本要求（1）根據(jù)相關(guān)要求和規(guī)定，確保整個(gè)供電系統(tǒng)安全可靠。（2）在滿足可靠性的前提下，具有一定的靈活性。（3）在確保安全可靠靈活的情況下，盡量降低前期設(shè)備和后期運(yùn)行的費(fèi)用。例如減少一次資金投入，盡量減小所占面積，減少損耗。（4）在進(jìn)行改擴(kuò)建時(shí)，盡量做到不影響電的供應(yīng)或盡量縮短停電時(shí)間。3.2電氣主接線的主要方案3.2.1電源進(jìn)線與主接線變電站的主接線形式一般有以下幾種形式。單母線接線：這種接線方式僅一組母線，全部進(jìn)線、出線都是通過(guò)和接到母線上的，簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便且利于擴(kuò)建，但它的缺點(diǎn)是可靠性和靈活性差，其連接圖如圖3-1所示。單母線分段：用于提高純粹單母線接線的供電可靠性和靈活性，這種方式繼承了單母線接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便、易于擴(kuò)建的特點(diǎn)。此外，還比單母線可靠性高，在母線側(cè)發(fā)生故障時(shí)，非故障段仍可繼續(xù)工作，但其可靠性在所有接線形式中依然略低，其接線如圖3-2所示。雙母線接線：所有的電源回路以及出線回路都是通過(guò)一臺(tái)QF和兩臺(tái)QS分別連接到兩組母線上的，同時(shí)安裝母線斷路器，在檢修或發(fā)生故障時(shí)，可以不斷電或只是短暫停電且能很快恢復(fù)，其接線圖如圖3-3所示。雙母線分段：在雙母線接線的基礎(chǔ)上，將其中一組母線用斷路器將其分段，這種形式叫做雙母線分段形式，其接線圖如圖3-4所示。不僅縮小了停電范圍，還具有單母線分段和雙母線接線的特點(diǎn)。單元接線：將發(fā)電機(jī)和變壓器直接連接，形成一個(gè)單元，然后通過(guò)QF將其連接至高壓系統(tǒng)，減少了母線的鋪設(shè)，提高了供電的可靠性。但如果其中某一元件需要檢修或出現(xiàn)故障，它所在的單元將立刻停止運(yùn)行，其接線圖如圖3-5所示。橋形接線：如果只有兩臺(tái)主變壓器和兩條線路，就可用橋型接線的方式，它可細(xì)分為內(nèi)橋和外橋。對(duì)于內(nèi)橋接線，出現(xiàn)故障時(shí)，只有線路跳閘，其余支路可照常供電，所以投切很方便；但變壓器的切除和投入比較復(fù)雜。對(duì)于外橋接線，它的橋連斷路器處于線路斷路器的外圍，運(yùn)行特性和內(nèi)橋正好相反?？傮w來(lái)說(shuō)，橋形接線使用的斷路器和設(shè)備少，接線清晰簡(jiǎn)單，但可靠性不高，可用于小型發(fā)電廠和變電站，也可做過(guò)渡性的接線。內(nèi)橋、外橋、全橋接線圖分別如圖3-6、3-7、3-8所示。角型接線：將若干臺(tái)斷路器連接起來(lái)，形成環(huán)狀，然后在每?jī)膳_(tái)中間的接點(diǎn)處引出一臺(tái)進(jìn)出線，此外在每個(gè)連接點(diǎn)周圍設(shè)置三臺(tái)QS,這樣的接線形式稱為角形接線，也稱環(huán)形接線。其優(yōu)點(diǎn)是檢修某一斷路器時(shí)，不會(huì)影響該回路的供電，隔離開(kāi)關(guān)只有在檢修時(shí)起隔離電源作用，不用做操作電器，從而具有一定的可操作性和靈活性。但在檢修或發(fā)生狀況時(shí)，會(huì)導(dǎo)致開(kāi)環(huán)或者解列，所以電源和饋線的合理鋪設(shè)至關(guān)重要。角形接線多用于不超過(guò)六回路進(jìn)出線的110kv及以上的發(fā)電廠或變電站中。角形接線圖如圖3-9所示。對(duì)上一級(jí)供電部門來(lái)說(shuō)，煤礦35kv變電所屬于一級(jí)負(fù)荷。因此上級(jí)變電所對(duì)礦井采用有備用的雙回路供電，即35kv進(jìn)線為兩路架空進(jìn)線。以上所述的幾種主接線的基本形式，從原則上講它們分別適合于各種發(fā)電廠和變電站中，但不同變電站根據(jù)其電壓等級(jí)，地理位置、負(fù)荷情況，實(shí)現(xiàn)的作用以及技術(shù)層面的要求，采用的接線形式各不相同。對(duì)于煤礦企業(yè)，其一、二級(jí)負(fù)荷占全礦總負(fù)荷的比重超過(guò)以上，為保證煤礦供電系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠、靈活，35kv確定為全橋接線的形式。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，由于礦井屬于一級(jí)負(fù)荷，且有兩臺(tái)變壓器，因此6kv側(cè)采用單母線分段的接線形式。35kv和6kv側(cè)的母線，正常運(yùn)行時(shí)都是斷開(kāi)的，用斷路器將母線分段，在其發(fā)生故障或需要檢修時(shí)，可以縮小所影響的范圍，從而提高整個(gè)供電系統(tǒng)的可靠性和靈活性。3.2.2負(fù)荷分配由于一、二級(jí)負(fù)荷應(yīng)該由聯(lián)于不同母線段的雙回路進(jìn)行供電，考慮到主、副井提升機(jī)距離較近，選擇環(huán)形供電。將下井電纜與地面低壓等分配在兩段母線上，力求在正常生產(chǎn)時(shí)，兩段6kv母線上的負(fù)荷接近相等。下井電纜回?cái)?shù)的確定：考慮0.96的同時(shí)系數(shù)得井下總負(fù)荷由于井下開(kāi)關(guān)的額定電流最大是400A，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：下井電纜至少兩回，當(dāng)一回因故停止供電后，其它電纜應(yīng)能滿足井下全部負(fù)荷的供電，所以應(yīng)選三回，考慮到負(fù)荷分配和運(yùn)行的靈活性，最后確定4回下井電纜，兩兩并聯(lián)后分列運(yùn)行。4短路電流計(jì)算4.1短路電流計(jì)算的意義短路故障的危害異常嚴(yán)重，設(shè)計(jì)變電站時(shí)，必須進(jìn)行正確的短路電流計(jì)算。它是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)，主要用于解決以下問(wèn)題：（1）為選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備（母線、斷路器、互感器、電抗器）的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性提供依據(jù)；（2）為確定電氣主接線形式提供必要的數(shù)據(jù)；（3）為裝設(shè)配電系統(tǒng)、接地保護(hù)提供可靠的依據(jù)。4.2短路電流計(jì)算的方法 選擇正確的短路點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算；畫出短路電流計(jì)算的等效電路圖；（3）選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算各級(jí)的基準(zhǔn)電流；（4）計(jì)算標(biāo)幺電抗和各短路點(diǎn)的總標(biāo)幺電抗及短路參數(shù)。4.3短路電流的計(jì)算表中：k表示架空線路，c表示電纜線路。線路電抗：對(duì)于電纜線路，架空線路將短路點(diǎn)選在35kv母線、6kv母線和6kv出線的末端。4.3.1選擇計(jì)算各基準(zhǔn)值4.3.2計(jì)算各元件的標(biāo)幺電抗(15電氣設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇是變電站設(shè)計(jì)過(guò)程中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。安全、可靠、經(jīng)濟(jì)是選擇電器設(shè)備的基本要求，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，要結(jié)合具體情況合理做出選擇。5.1高壓電氣設(shè)備選擇原則正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，有短路電流通過(guò)時(shí)不會(huì)造成損壞是對(duì)電氣設(shè)備最基本的要求。所以電氣設(shè)備在選擇時(shí)都要先按照正常工作條件進(jìn)行選擇，再按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)。（1）按正常工作條件選擇電氣設(shè)備①額定電壓一般情況下，電氣設(shè)備在大于它的銘牌額定電壓時(shí)，可以正常運(yùn)行，實(shí)際電網(wǎng)的最高工作電壓通常小于等于倍的安裝地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓，因此，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一般要求（5-1）②額定電流電氣設(shè)備的長(zhǎng)期工作允許電流應(yīng)大于等于流過(guò)設(shè)備的最大長(zhǎng)期工作電流，即（5-2）③環(huán)境條件對(duì)設(shè)備選擇的影響海拔高度：電氣設(shè)備在范圍時(shí)，空氣間隙和外絕緣的放電能力降低，每升高，設(shè)備允許最高工作電壓下降。如果最高工作電壓仍不能達(dá)到要求，應(yīng)采用高原型電氣設(shè)備或外絕緣能力更高的設(shè)備。溫度：我國(guó)通常使用的電氣設(shè)備的額定溫度，當(dāng)周圍環(huán)境溫度超過(guò)時(shí)，其允許電流通常可按每升高，額定電流減少進(jìn)行修正。（2）按短路情況進(jìn)行熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)①熱穩(wěn)定校驗(yàn)電氣設(shè)備各部分的溫度在有短路電流通過(guò)時(shí)不能超過(guò)允許值，其熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件為式中――在計(jì)算時(shí)間秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)，J；――秒內(nèi)設(shè)備允許流過(guò)的熱穩(wěn)定電流的有效值，；――設(shè)備允許流過(guò)的熱穩(wěn)定電流時(shí)間，。②動(dòng)穩(wěn)定的校驗(yàn)短路沖擊電流在經(jīng)過(guò)電氣設(shè)備時(shí)，所產(chǎn)生的電動(dòng)力不可大于廠家的規(guī)定值，也就是應(yīng)該達(dá)到動(dòng)穩(wěn)定條件，此條件由式中：、分別為短路沖擊電流的幅值和有效值，；、分別為廠家給出的動(dòng)穩(wěn)定電流的幅值和有效值，。③短路電流的計(jì)算條件為確保所選的電氣設(shè)備經(jīng)濟(jì)、可靠、合理，并能夠滿足電力系統(tǒng)未來(lái)一段時(shí)間的發(fā)展需要，校驗(yàn)短路電流時(shí)應(yīng)根據(jù)總?cè)萘俊⒅鹘泳€形式、短路的類別、短路點(diǎn)、短路計(jì)算的時(shí)間等進(jìn)一步確定。5.235kv電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)5.2.1高壓斷路器的選擇本設(shè)計(jì)中35kv主接線選用全橋式全分列運(yùn)行方式，因此35kv進(jìn)線與變壓器回路應(yīng)選擇相同規(guī)格的斷路器。在一側(cè)變壓器與另一側(cè)進(jìn)線需要檢修時(shí)，橋斷路器必須確定能夠?qū)⑼旰玫倪M(jìn)線與變壓器連接在一起，因此35kv側(cè)應(yīng)選擇同一型號(hào)的斷路器，則它的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流等于變壓器的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流，所以綜上所述，根據(jù)斷路器的工作電壓、最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流及其所處位置，初步確定為戶外式真空斷路器，其型號(hào)是ZW7-40.5型，，，其技術(shù)參數(shù)如表5-1所示.對(duì)ZW7-40.5戶外真空斷路器按照當(dāng)?shù)貙?shí)際情況校驗(yàn)。（1）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校驗(yàn)本礦全年最高室外溫度為，而所選用的ZW7-40.5斷路器的額定工作環(huán)境溫度為，修正后允許通過(guò)的最大電流符合要求。（2）按短路條件校驗(yàn)①額定開(kāi)斷電流校驗(yàn)。額定開(kāi)斷電流，點(diǎn)短路電流，，符合要求。②額定關(guān)合電流校驗(yàn)。額定關(guān)合電流，點(diǎn)短路的沖擊電量，，符合要求。③熱穩(wěn)定校驗(yàn)。短路電流流過(guò)斷路器的最長(zhǎng)時(shí)間，故假想時(shí)間。對(duì)無(wú)限大容量系統(tǒng)有折算為4s的熱穩(wěn)定電流符合要求。④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。，，故符合要求。5.2.2隔離開(kāi)關(guān)的選擇由上節(jié)所述同理可知，側(cè)所有隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)選擇同一型號(hào)，考慮到后期實(shí)際檢修時(shí)的可操作性，進(jìn)線和電壓互感器回路應(yīng)選擇帶有接地閘刀的隔離開(kāi)關(guān)。在實(shí)際生活中，室外的側(cè)隔離開(kāi)關(guān)都選擇型。綜合以上因素，確定進(jìn)線隔離開(kāi)關(guān)選用GW5-35GD/630型，其余選用一般的型GW5-35/630，兩款型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)具體參數(shù)見(jiàn)表5-2。當(dāng)在隔離開(kāi)關(guān)之后斷路器之前發(fā)生短路時(shí)，就憑借上一級(jí)變電站的過(guò)流保護(hù)來(lái)切除故障，因此斷路器動(dòng)作時(shí)間要比35kv進(jìn)線長(zhǎng)一個(gè)時(shí)限極差，即。短路電流通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)的時(shí)間為折算為5秒的熱穩(wěn)定電流：

符合要求。5.2.3電流互感器的選擇本變電站選用與所選斷路器配套的LZZBJ4-35型電流互感器，，，其動(dòng)熱穩(wěn)定性高，級(jí)次多，精確度高，可制作復(fù)變比。其技術(shù)參數(shù)如表5-3所示。符合要求。5.2.4電壓互感器的選擇煤礦35kv變電站的電壓互感器不由本站進(jìn)行絕緣檢測(cè)，故選擇兩臺(tái)型單相雙繞組油浸式戶外電壓互感器，其主要參數(shù)見(jiàn)表5-4所示。5.36kv電氣設(shè)備選擇（1）6kv高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇目前煤礦大都使用KYN28A-12（Z）這一型號(hào)的開(kāi)關(guān)柜，高壓開(kāi)關(guān)柜只需校驗(yàn)斷路器。①進(jìn)線柜和母線柜的選擇和校驗(yàn)。進(jìn)線柜和母聯(lián)柜選用ZN63A-6/1250型戶內(nèi)真空斷路器，技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表5-1。最長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流②出線柜斷路器的選擇校驗(yàn)出線柜均配用真空斷ZN63A-12/630路器。按負(fù)荷最大的主排水泵進(jìn)行校驗(yàn)其他參數(shù)如表5-7所示。為斷路器在實(shí)際最高溫度下允許流過(guò)的電流當(dāng)6kv線路的末端發(fā)生短路時(shí)，過(guò)流保護(hù)時(shí)限是1.5s，它比進(jìn)線保護(hù)短兩個(gè)時(shí)限級(jí)差，因此假想時(shí)間。由表5-3得知型真空斷路器符合要求。為斷路器在實(shí)際最高溫度下允許流過(guò)的電流當(dāng)6kv線路的末端發(fā)生短路時(shí)，過(guò)流保護(hù)時(shí)限是1.5s，它比進(jìn)線保護(hù)短兩個(gè)時(shí)限級(jí)差，因此假想時(shí)間。由表5-3得知型真空斷路器符合要求。③6kv高壓開(kāi)關(guān)柜配用的電流互感器的選擇6kv開(kāi)關(guān)柜選擇電流互感器，電壓互感器與避雷器柜選擇JDZ10-10型電壓互感器和HY5WS-17/50型避雷器。（2）6kv母線選擇本變電站6kv變壓器回路母線用矩形鋁母線，按照長(zhǎng)時(shí)允許電流來(lái)選擇截面，并校驗(yàn)熱穩(wěn)定性。①按最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流選擇最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流由于進(jìn)線處于母線的中部，其分配系數(shù)，那其母線最大長(zhǎng)時(shí)允許電流選取截面為的矩形平放母線，額定電流。實(shí)際所處位置的最高溫度是，它的長(zhǎng)時(shí)允許電流：符合要求。②熱穩(wěn)定截面校驗(yàn)熱穩(wěn)定系數(shù)C=87，其最小熱穩(wěn)定截面式中，其中2.5s為斷路器的過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，0.1s為斷路器的開(kāi)斷時(shí)間。最小熱穩(wěn)定截面為153.6mm2，而所選鋁母線截面為mm2，153.6mm2<mm2，符合要求。（3）6kv支柱絕緣子的選擇選用型戶內(nèi)式支柱絕緣子，其，破壞力是，所以其最大允許抗彎力由于母線單一平放，則換算系數(shù)，所以符合要求。（4）穿墻套管的選擇5.4電力線路的選擇5.4.135kv輸電線路及母線的選擇與校驗(yàn)（1輸電線路及母線的選擇實(shí)際生活中，架空線路的線桿間距一般不小于100m，考慮到導(dǎo)線所需承受的力較大，所以選用型鋼芯鋁絞線，而線與線之間的幾何平均距離設(shè)定為2m。側(cè)的母線和輸電線路確定為相同型號(hào)的導(dǎo)線。①按照經(jīng)濟(jì)電流的密度選擇導(dǎo)線截面負(fù)荷電流礦井的最大負(fù)荷的年利用小時(shí)數(shù)，經(jīng)濟(jì)電流的密度。故導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面是其中0.65--兩分列運(yùn)行的線路電流分配系數(shù)。選擇鋼芯鋁絞線，其在溫度下的允許載流量是275A。②按長(zhǎng)時(shí)允許的負(fù)荷電流進(jìn)行導(dǎo)線截面的校驗(yàn)實(shí)際環(huán)境最高氣溫是，而鋼芯鋁絞線的最高允許溫度值是。對(duì)其允許載流量進(jìn)行修正符合要求。③按允許的電壓損失進(jìn)行導(dǎo)線截面的校驗(yàn)對(duì)于鋼芯鋁絞線，它的單位長(zhǎng)度的電阻值，電抗，導(dǎo)線之間的幾何平均距離是2m。則電壓損失為電壓損失百分?jǐn)?shù)為符合要求。④按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)導(dǎo)線截面對(duì)于鋼芯鋁絞線而言，在居民區(qū)和非居民區(qū)的最小允許截面分別時(shí)和，都小于選擇的截面，因此符合要求。永定莊礦的輸電線路全部選用鋼芯鋁絞線，兩回長(zhǎng)度總和。5.4.26kv電纜及架空線的選擇（1）各出線電纜的側(cè)選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度和長(zhǎng)時(shí)允許電流來(lái)選擇和校驗(yàn)導(dǎo)線截面，校驗(yàn)熱穩(wěn)定性和電壓損失。主、副井提升機(jī)的側(cè)電纜線路的選擇在礦井負(fù)荷中，主井提升機(jī)屬于二級(jí)負(fù)荷，而副井提升機(jī)屬于一級(jí)負(fù)荷，兩組負(fù)荷由環(huán)形電網(wǎng)為其供電，它們的地理位置與本礦變電站剛好組成三角形，兩者之間距離通常為，而主井和副井與變電站的距離分別是和，因此，應(yīng)按開(kāi)環(huán)工作狀況來(lái)計(jì)算其負(fù)荷電流和電壓損失，同時(shí)采用同一路電纜為這兩組負(fù)荷供電，考慮到的聯(lián)絡(luò)線不是足夠長(zhǎng)，可選為與兩路電纜同型號(hào)截面。地面高壓電纜的規(guī)格通常選用鋁芯鋼帶油浸式鎧裝聚氯乙烯絕緣護(hù)套電力電纜，規(guī)格為。A按照經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行導(dǎo)線截面的選擇一路供電的負(fù)荷電流按，，電纜的經(jīng)濟(jì)界面為選擇鋁芯電纜，它工作時(shí)被允許的最高溫度是，它在環(huán)境下的允許載流量是。B按照長(zhǎng)時(shí)間允許的負(fù)荷電流進(jìn)行校驗(yàn)因電纜是被鋪設(shè)在地下的，本礦實(shí)際環(huán)境最熱時(shí)期土壤的平均最高溫度是，所以應(yīng)對(duì)導(dǎo)線的長(zhǎng)時(shí)允許電流載流量進(jìn)行修正，一般情況下，土壤熱阻率的修正系數(shù)是0，符合要求。C按允許電壓損失進(jìn)行電纜截面校驗(yàn)電纜每公里的電抗值約，計(jì)算電壓損失時(shí)，可忽略不計(jì)，只需考慮由電阻因素造成的影響。對(duì)于鋁芯鎧裝電纜，其電導(dǎo)率，所以線路實(shí)際的電壓損失電壓損失百分?jǐn)?shù)校驗(yàn)合格。D按短路電流進(jìn)行電纜的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)變電站的母線最大三相短路電流周期分量的有效值。短路電流作用的假想時(shí)間取斷路器得動(dòng)作時(shí)間，它的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，當(dāng)其中一回路正常供電，斷路器負(fù)責(zé)控制6kv的終端負(fù)荷，時(shí)間確定為0.6s。對(duì)于無(wú)限大電源系統(tǒng)故得（電弧熄滅時(shí)間為0.6s）電纜的最小熱穩(wěn)定截面為故所選型電力電纜符合要求。6kv下井電纜選擇井下6kv采用4回路下井電纜，將其兩兩并聯(lián)，采取分列運(yùn)行的方式，其有功負(fù)荷總值為4035kW，最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流值是499A，井下負(fù)荷分配系數(shù)為0.75，考慮到實(shí)際的連接方式和運(yùn)行方式，每回電纜中的負(fù)荷電流應(yīng)為的二分之一，計(jì)算電壓損失時(shí)，可按某一回電纜的首端發(fā)生短路來(lái)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性。一回下井電纜本身的總長(zhǎng)度是650m，由于井下中央變電所位置的不同，會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)度增加，按計(jì)算50m，那么總長(zhǎng)度是700m。考慮到后期進(jìn)行管理和維護(hù)的可操作性和便利性，此側(cè)下井電纜全部選取同一規(guī)格相同截面的電力電纜。立井井筒的電纜一般都是交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，因此確定選用銅芯電力電纜。A按經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行電纜的截面選擇一路供電其中一回電纜的負(fù)荷電流按，其架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度是。電纜的經(jīng)濟(jì)截面為初步選用型銅芯電纜，其在溫度下的允許載流量是221A。B按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流進(jìn)行校驗(yàn)因電纜是被鋪設(shè)在地下的，該實(shí)際環(huán)境下最熱時(shí)期土壤的平均最高氣溫是，應(yīng)對(duì)長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流進(jìn)行修正，一般情況下，土壤熱阻率的修正系數(shù)是0.88，0.88×211=186A<187A，故改選3×95mm2電纜，修正后的允許載流量是219A,219A>187A，合格。C按允許電壓損失進(jìn)行電纜截面的校驗(yàn)取一路工作的實(shí)際電壓損失，電抗可忽略不計(jì)，因?qū)Ь€的截面加倍，其電導(dǎo)率電壓損失百分?jǐn)?shù)符合要求。D按短路電流進(jìn)行電纜的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)變電站母線的最大三相短路電流的周期分量有效值。短路電流作用的假想時(shí)間為取斷路器的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，動(dòng)作時(shí)間，對(duì)于無(wú)限大電源系統(tǒng)故得0.05為電弧熄滅時(shí)間電纜最小熱穩(wěn)定截面為故所選型電力電纜滿足要求。4回電纜的總長(zhǎng)度為。壓風(fēng)機(jī)等其他負(fù)荷組6kv電纜線路按照上面的選擇方法和原則，所有地面高壓電纜都采用型鋁芯電纜，考慮到都屬于終端負(fù)荷，所有控制開(kāi)關(guān)的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按照0.3s計(jì)算，那么短路情況下假想時(shí)間即為0.5s，因，代入公式可知各個(gè)負(fù)荷組采用電纜的熱穩(wěn)定截面最小值，所以所選電纜截面應(yīng)不小于70mm2。剩下三組負(fù)荷的視在功率都比主井提升小，最長(zhǎng)的供電線路是320m，可全部確定使用型濾芯電力電纜，符合所有要求，具體長(zhǎng)度如下：壓風(fēng)機(jī)：，地面低壓：，機(jī)修廠：（2）6kv各架空線路選擇主扇風(fēng)機(jī)架空線選擇：一般情況下，6kv架空線路的線桿間距小于100m，考慮到其導(dǎo)線所承受重量不大，確定選用型鋁絞線，線線之間距離均為1m。①按經(jīng)濟(jì)電流密度初步確定導(dǎo)線截面一路供電的負(fù)荷電流本礦井的最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)，其架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度。則導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為 其中0.7--兩分列工作線路的電流分配系數(shù)。初步確定為型鋁絞線，在環(huán)境下的允許載流量為135A。②按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面本礦實(shí)際環(huán)境的最高溫度是，鋼芯鋁絞線的最高允許溫度是。其溫度修正系數(shù)為0.79。則修正后的允許載流量符合要求。③按允許電壓損失進(jìn)行導(dǎo)線截面校驗(yàn)該導(dǎo)線的，，線路總長(zhǎng)度L=15m，在某一回路工作情況下，電壓損失是電壓損失百分?jǐn)?shù)為故電壓損失校驗(yàn)合格。按機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行導(dǎo)線截面校驗(yàn)6kv鋁絞線在非居民區(qū)和居民區(qū)的最小允許截面分別是和，為超過(guò)其所選截面，故機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)合格。主扇風(fēng)機(jī)6kv側(cè)架空線路確定為型鋁絞線，兩回路長(zhǎng)度總和3km。同理其他四個(gè)6kv負(fù)荷組導(dǎo)線參數(shù)如下表5-9所示5.4.3電力線路選擇匯總6變電所的防雷與接地設(shè)計(jì)6.1變電所的防雷雷擊一般是指帶有異種電荷的云層之間或者帶電荷的云層和大地之間，發(fā)生迅猛的放電過(guò)程，通常伴隨強(qiáng)烈的閃光和巨大的聲響，對(duì)空中飛行器和地面建筑的危害極大。6.1.1防雷的設(shè)計(jì)原則變電站的防雷裝置在發(fā)生雷擊時(shí)，必須快速、準(zhǔn)確、安全、可靠且靈敏地發(fā)揮作用。另外在保證以上的要求下，盡量經(jīng)濟(jì)合理，維修方便。6.1.2變電站防雷設(shè)備防雷設(shè)備主要有避雷針、避雷線、避雷器。避雷針是利用電荷尖端進(jìn)行放電，是直接接地的，避雷線與避雷針原理一樣，而避雷器是利用過(guò)電壓進(jìn)行放電，是間接接地。（1）避雷針的選擇避雷針的設(shè)計(jì)一般有以下幾種類型：①單支避雷針的保護(hù)；②兩針避雷針的保護(hù)；③多支避雷針的保護(hù)。本設(shè)計(jì)選擇單支避雷針用于防直擊雷。單支避雷針的保護(hù)范圍是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓錐體空間。避雷針保護(hù)半徑的計(jì)算公式：，當(dāng)時(shí)；（6-1），當(dāng)時(shí)。（6-2）式中，避雷針的高度，單位；被保護(hù)物的高度，單位；高度修正，當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，；當(dāng)時(shí)，取時(shí)的值。在距離變電所10m的位置安裝單支避雷針，將其安裝在進(jìn)線終端的塔頂，塔頂高度是21m，針高12m，計(jì)算高度取33m。（2）避雷器的選擇①35kv側(cè)避雷器的選擇A按額定電壓選擇 35kv側(cè)最高電壓為40.5kv，相對(duì)地電壓是40.5/=23.4kv，避雷器的相對(duì)地電壓為1.25U=1.254×0.5=50.6kv，取避雷器額定電壓為53kv。B按持續(xù)運(yùn)行電壓選擇35kv側(cè)相電壓為23.4kv,選擇氧化鋅避雷器，其持續(xù)運(yùn)行電壓為40.5kv，大于23.4kv。C標(biāo)稱放電電流的選擇35kv氧化鋅避雷器標(biāo)稱放電電流確定為5A。D雷電沖擊殘壓的選擇35kv側(cè),在遭受雷電沖擊時(shí)，其外絕緣額定耐受電壓是185kv，內(nèi)絕緣耐受電壓是200kv，避雷器標(biāo)稱放電電流所引起的雷電沖擊殘值（6-3）選擇氧化鋅避雷器的雷電沖擊電流下的殘值是134kv。E校驗(yàn)陡坡沖擊電流下的峰殘值35kv側(cè)變壓器類設(shè)備耐受電壓為220kv，陡坡沖擊電流下的殘值是（6-4）選擇陡坡沖擊電流下殘值為154kv。F操作沖擊電流下的殘壓35kv變壓器線端試驗(yàn)電壓是170kv，變壓器35kv側(cè)操作沖擊電流下的殘值（6-5）操作沖擊電流下殘值是114kv。G根據(jù)上述計(jì)算以及校驗(yàn)，選用Y5WZ-53/134型氧化鋅避雷器，可滿足要求。②6kv側(cè)避雷器的選擇選擇方式與上面類似，選擇Y5WS5-17/50L型氧化鋅避雷器。6.2變電所的接地設(shè)計(jì) 6.2.1變電所接地裝置分類為保證發(fā)生故障時(shí)電氣設(shè)備和工作人員不受傷害，人為地將電力網(wǎng)或電氣設(shè)備的某一特定位置與大地相連，稱為接地。按照接地的作用，接地可分為工作接地、保護(hù)接地、保護(hù)接零、防雷接地和防靜電接地。對(duì)變電站而言，主要是保護(hù)接地和防雷接地。保護(hù)接地：將一切正常工作時(shí)不帶電，而在絕緣損壞時(shí)可能帶電的金屬部分接地。保護(hù)接地是防止觸電事故最基本的技術(shù)措施，高壓設(shè)備保護(hù)接地的接地電阻按照要求一般為Ω。防雷接地：為防止雷擊和過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備和工作人員造成危害，必須將巨大的雷電流導(dǎo)入大地，這樣的接地稱為防雷接地，其一般要求的接地電阻是Ω。6.2.2變電站的接地裝置接地裝置式由接地體和連接導(dǎo)體組建而成，而接地體又分為自然接地體和人工接地體。自然接地體包括鋪設(shè)在地下的金屬管道，建筑物的金屬結(jié)構(gòu)等，可燃性液體和氣體的金屬管道除外。人工接地體根又可分為水平接地體和垂直接地體。變電站的接地裝置除了利用自認(rèn)接地體或人工接地體外，還可鋪設(shè)人工接地網(wǎng)，它可以降低工頻散流電阻。通常情況下，水平接地網(wǎng)應(yīng)埋在地面0.6m以下的位置，避免受到季節(jié)的影響和機(jī)械損傷。而在避雷針和避雷器附近，應(yīng)采用垂直接地體，用來(lái)將散泄雷電流集中起來(lái)，減少危害。7配電裝置的設(shè)計(jì)7.1概述配電裝置是指依據(jù)電氣主接線圖的設(shè)計(jì)，由各電氣設(shè)備組建而成的能控制、接收、分配電能的裝置。最小安全凈距指無(wú)論是正常做工情況下還是出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，都不會(huì)造成空氣間隙被擊穿的距離。7.2對(duì)配電裝置的要求配電裝置應(yīng)滿足下述基本要求：保證運(yùn)行可靠性；便于設(shè)備的操作、巡視和檢修；保證工作人員和設(shè)備安全；降低資金投入，確保經(jīng)濟(jì)合理；具有擴(kuò)建的可能性。7.3配電裝置的類型及選擇按照組裝方式的不同，分為成套式和裝配式；按照安裝位置的不同，又分為屋內(nèi)和屋外配電裝置。成套式一般在屋內(nèi)，其中335kv高壓開(kāi)關(guān)柜已被廣泛使用，1101000kvSF6全封閉組合電器也已得到應(yīng)用。屋內(nèi)配電裝置的操作、維修、巡查都是在室內(nèi)進(jìn)行的，且屋內(nèi)的設(shè)備受污穢空氣影響比