35kv煤礦變電所課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　35kV煤礦變電所設(shè)計(jì)</p><p>　　35kV Coal Substation Design</p><p><b>　　工廠供電課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　完成日期 2011年5月25日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p>

2、;<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告</b></p><p>　題 目35kV變電所設(shè)計(jì)</p><p>　學(xué)生姓名張帥學(xué)號(hào)20076273班級(jí)方0710-3專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位石家莊智迅科技有限公司導(dǎo)師姓名王慶芬導(dǎo)師職稱講師</p><p>　一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)礦

3、的電力負(fù)荷與有關(guān)資料,經(jīng)過方案分析比較和計(jì)算校驗(yàn),作出該礦地面35kv變電所的初步設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容如下：1、負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇；2、供電系統(tǒng)擬定與短路計(jì)算；3、變電所電器設(shè)備選擇；4、繼電保護(hù)方案的擬定與整定；5、變電所防雷與接地；二、設(shè)計(jì)的要求：變電所設(shè)計(jì)完成后使得煤礦的所有電氣設(shè)備安全正常的運(yùn)行。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)繼電保護(hù)裝置能夠有選擇、可靠、靈活、迅速動(dòng)作。三、主要技術(shù)指標(biāo)：1．設(shè)計(jì)、計(jì)算、校驗(yàn)均應(yīng)符

4、合規(guī)范。2．按標(biāo)準(zhǔn)圖紙出圖、圖線、圖標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范。四、應(yīng)收集的資料及參考文獻(xiàn)：[1]王崇林等 供電技術(shù) 煤炭工業(yè)出版社1996 [2]吳希再等 電力工程 華中科技大學(xué)出版社1996[3]孫國凱等 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 中國水利水電出版社2002五、進(jìn)度計(jì)劃1. 第1-2 周 調(diào)研、收集材料 2. 第3-4 周 分析、確定方案 3. 第5-13 周 設(shè)計(jì)、計(jì)算、繪圖

5、 4. 第14-15 周 寫設(shè)計(jì)說明書5. 第 16 周 答辯 </p><p>　教研室主任簽字時(shí) 間年 月 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒 論1</b></p><p>　　第1章 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選

6、擇3</p><p>　　1.1.　計(jì)算負(fù)荷定義3</p><p>　　1.1.1計(jì)算負(fù)荷目的3</p><p>　　1.1.2計(jì)算負(fù)荷方法3</p><p>　　1.2 礦井用電負(fù)荷計(jì)算3</p><p>　　1.3 功率因數(shù)的改變7</p><p>　　1.4 主變壓器的選擇

7、8</p><p>　　1.4.1　變壓器臺(tái)數(shù)選定原則8</p><p>　　1.4.2　變壓器容量選擇原則8</p><p>　　1.4.3 6kV/380v變壓器的選擇9</p><p>　　1.5 全礦年電耗與噸煤電耗9</p><p>　　第2章 供電系統(tǒng)的確定與短路計(jì)算10</p>

8、<p>　　2.1 　主接線的設(shè)計(jì)原則和要求10</p><p>　　2.1.1 主接線11</p><p>　　2.1.2 橋形接線11</p><p>　　2.1.3 單母線分段接線12</p><p>　　2.2短路電流的分類與計(jì)算方法12</p><p>　　2.2.1 短路的原因12

9、</p><p>　　2.2.2 短路的種類12</p><p>　　2.2.3 短路的危害13</p><p>　　2.2.4 短路電流計(jì)算的目的13</p><p>　　2.2.5 短路電流計(jì)算的標(biāo)幺值法13</p><p>　　2.3短路電流計(jì)算13</p><p>　　2.3.

10、1 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值14</p><p>　　2.3.2 短路電流計(jì)算16</p><p>　　第3章 電氣設(shè)備的選擇20</p><p>　　3.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件20</p><p>　　3.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般原則20</p><p>　　3.1.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件20&

11、lt;/p><p>　　3.1.3 環(huán)境條件21</p><p>　　3.2　各種電氣設(shè)備的選擇22</p><p>　　3.2.1　斷路器的選擇22</p><p>　　3.2.2　隔離開關(guān)的選擇22</p><p>　　3.2.3　電流互感器的選擇與校驗(yàn)22</p><p>　　3.2

12、.4　電壓互感器的選擇23</p><p>　　3.2.5 配電所高壓開關(guān)柜的選擇23</p><p>　　3.3 母線的選擇及校驗(yàn)23</p><p>　　3.3.1 35kv架空線、母線的選擇23</p><p>　　3.3.2 6kV母線的選擇23</p><p>　　3.3.3 下井電纜型號(hào)及截面的

13、選擇24</p><p>　　第4章 變電所二次回路25</p><p>　　4.1 二次回路的定義和分類25</p><p>　　4.2 高壓斷路器的控制25</p><p>　　4.3 電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置26</p><p>　　4.3.1電測量儀表26</p><p>

14、　　4.3.2絕緣監(jiān)視裝置27</p><p>　　4.4 供電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置27</p><p>　　第5章 繼電保護(hù)方案及整定28</p><p><b>　　5.1 概述28</b></p><p>　　5.2 繼電保護(hù)的優(yōu)化配置及整定原則29</p><p>　　5.3 供電

15、系統(tǒng)繼電保護(hù)配置情況29</p><p>　　5.4 35kv進(jìn)線保護(hù)30</p><p>　　5.4.1 電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算30</p><p>　　5.4.2 過流保護(hù)的整定計(jì)算30</p><p>　　5.4.3 35kv進(jìn)線開關(guān)保護(hù)31</p><p>　　5.5主變器保護(hù)31</p>

16、;<p>　　5.5.1 主變差動(dòng)保護(hù)31</p><p>　　5.5.2 主變過流保護(hù)33</p><p>　　5.5.3 主變過負(fù)荷保護(hù)34</p><p>　　5.6 6kV母聯(lián)保護(hù)34</p><p>　　5.7 6kV出線保護(hù)35</p><p>　　第6章 變電所室內(nèi)外布置

17、37</p><p>　　6.1 電氣總平面布置的特點(diǎn)37</p><p>　　6.2 變電站土建要求37</p><p>　　6.3 電氣照明38</p><p>　　第7章 變電所防雷保護(hù)及接地39</p><p>　　7.1 變電所的防雷39</p><p>　　7.1.1

18、變電所的防雷設(shè)計(jì)原則39</p><p>　　7.1.2 變電所的防雷措施39</p><p>　　7.1.3 變電所主要防雷設(shè)備40</p><p>　　7.2 變電所的接地設(shè)計(jì)42</p><p>　　7.2.1 設(shè)計(jì)原則42</p><p>　　7.2.2 簡單接地設(shè)計(jì)43</p>&l

19、t;p><b>　　致 謝44</b></p><p><b>　　附錄46</b></p><p>　　附錄A 外文資料46</p><p>　　附錄B 變電所主接線圖53</p><p>　　附錄C 設(shè)備選型匯總表54</p><p>　　附錄D

20、 變電所平面布置圖55</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文詳細(xì)介紹了某煤礦地面35kV變電所的設(shè)計(jì)。文中對(duì)該變電所的負(fù)荷計(jì)算與變壓器的選擇、供電系統(tǒng)的擬定與短路計(jì)算、變電所電器設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)方案的擬定與整定以及變電所的防雷與接地皆有詳細(xì)的說明。特別對(duì)主接線的選擇,變壓器的選擇,還有一些電氣設(shè)備如斷路器、電流互感器、電壓互感器等

21、的選擇和校驗(yàn)作了詳細(xì)的說明和分析。其中還對(duì)變電所的主接線，平面布置，高低壓側(cè)的一些保護(hù)裝置等通過CAD制圖直觀的展現(xiàn)出來。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容緊密結(jié)合實(shí)際，通過查找大量相關(guān)資料，設(shè)計(jì)出符合當(dāng)前要求的變電所。設(shè)計(jì)中除采用了一些固定方式的保護(hù)和常規(guī)保護(hù)，通過電力監(jiān)控綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以使變電站內(nèi)值班人員或調(diào)度中心的人員及時(shí)掌握變電所的運(yùn)行情況，直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，及時(shí)了解故障情況，并迅速進(jìn)行處理，達(dá)到

22、供電系統(tǒng)的管理科學(xué)化、規(guī)范化、并且還可以做到與其他自動(dòng)化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢，進(jìn)行全系統(tǒng)的信息綜合管理。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，得到了學(xué)校老師、同學(xué)的耐心指導(dǎo)和大量幫助，在此對(duì)他們表示衷心的感謝和崇高的敬意。</p><p>　　關(guān)鍵詞: 短路電流計(jì)算 繼電保護(hù) 斷路器 </p><p><b>　　Abstract</b>

23、;</p><p>　　This paper introduces soms coal mine 35kV substation design ground. In this paper, the load calculation and transformer substation of choice, power supply system with short circuit calculation, su

24、bstation worked electical, relay protection scheme with setting and worked the lightning protection and grounding substation is detailed instructions. It also discusses the choice of main wiring, high pressure equipment

25、and all kinds of the protection of relay, the calculation of load, short current and</p><p>　　high and low Voltage by the graphics of CAD This design is closely related to reality in order to design the suit

26、able substation by studying a lot of materials. The design not only adopts some stable-form and general protections but also adopts PC protection. The synthetical automation system of electric power supervision, which ca

27、n make workers on duty control the situation of substation timely, operate the equipments directly, know the breakdown and deal with it without delay, so that the syst</p><p>　　What’s more, it can exchange d

28、ata with other automatic systems and give full play to whole advantage in order to manage information in all systems as a whole.</p><p>　　Keyword: the calculation of short current the protection of relay c

29、ircuit breaker</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　本煤礦的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為300萬噸/年。礦井的深度為650米，由于該煤礦的礦井地下水含量豐富，我們?yōu)樵撁旱V共配備有7臺(tái)大型潛水泵，用以抽取地下水，因?yàn)榇笮蜐撍玫氖褂?，使該煤礦年耗電量大大增加。按其采煤量計(jì)算總耗電時(shí)間大約是4800h/年。</p><p&g

30、t;　　該煤礦供電系統(tǒng)由兩條35kv進(jìn)線供電。兩條進(jìn)線分別到變電所兩個(gè)35/6kv主變壓器，平時(shí)起用一臺(tái)主變壓器，另一臺(tái)備用，同時(shí)為該變電所設(shè)置四個(gè)避雷器。該煤礦的供電系統(tǒng)采用單母線分段的主接線形式，主母線分為兩段，每段母線之間使用穩(wěn)定性及滅弧能力較高的高壓六氟化硫斷路器隔開。</p><p>　　礦井簡介：本設(shè)計(jì)是35/6kV煤礦的地面變電所設(shè)計(jì)。礦井年產(chǎn)量300萬噸，井筒深度為0.65km，采用一對(duì)豎井開拓，

31、中央邊界式通風(fēng)，服務(wù)年限為120年。該礦井為低沼氣礦井。（全礦的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如表1-1所示）：</p><p>　　1.礦區(qū)凍土帶厚度為0.45m，變電所土質(zhì)為砂質(zhì)粘土；</p><p>　　2.兩回35kV架空電源線路長度：；</p><p>　　3.兩回上級(jí)35kV電源出線斷路器過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間：；</p><p>　　4.本所35KV電源母

32、線最大運(yùn)行方式下的系統(tǒng)抗: ；</p><p>　　5.本所35kV電源母線最小行方式下的系統(tǒng)電抗:；</p><p>　　6.井下6kV母線上允許短路容量:；</p><p>　　7.本所6kV母線上補(bǔ)償后功率因數(shù)要求值：；</p><p>　　8.最熱月室外最高氣溫月平均值:；</p><p>　　9.最熱月室內(nèi)最

33、高氣溫月平均值:；</p><p>　　10.最熱月土壤最高氣溫月平均值:。</p><p>　　表 1-1 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　第1章 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇</p><p>　　1.1.　計(jì)算負(fù)荷定義</p><p>　　所謂負(fù)荷計(jì)算，是指對(duì)某一線路中的實(shí)際用電負(fù)荷的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行分析，從而求出該線

34、路的計(jì)算負(fù)荷的過程。負(fù)荷計(jì)算與計(jì)算負(fù)荷，是兩個(gè)不同的概念，不可混淆。在現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范中，負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容不僅包括確定計(jì)算負(fù)荷，還包括確定尖峰電流和確定一極、二級(jí)負(fù)荷的容量已及季節(jié)性負(fù)荷的容量。</p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷目的</b></p><p>　　計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如

35、計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過小又將使電器和導(dǎo)線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計(jì)算負(fù)荷重要性。</p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷方法</b></p><p>　　目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法,前二種方法在國內(nèi)設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如

36、單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等. 常采用需用系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)，然后按照表一給出的公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。此設(shè)計(jì)采用的是需用系數(shù)法來對(duì)電力負(fù)荷計(jì)算的。</p><p>　　1.2 礦井用電負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷：在配電干線上或礦井變電所低壓

37、母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線或礦井變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)，，具體計(jì)算公式如下：</p><p>　　i=1，2，3…….m (1-1)</p><p><b>　　(1-2)</b></p><p><b>　　(1-3

38、)</b></p><p><b>　　(1-4)</b></p><p>　　式中，、、――為配電干線或變電站低壓母線有功、無功、視在功率計(jì)算負(fù)荷；</p><p><b>　　――同時(shí)系數(shù)；</b></p><p>　　――為配電干線或變電站低壓母線上所接用電設(shè)備總數(shù)；</p&

39、gt;<p>　　――該干線或低壓母線上的額定電壓，V；</p><p>　　――該干線變電站低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷電流，A；</p><p><b>　　――需用系數(shù)；</b></p><p>　　、、――分別對(duì)應(yīng)于某一用電設(shè)備組的需用系數(shù)、功率因數(shù)角的正切值、總設(shè)備容量。</p><p>　　根據(jù)要求及需

40、用系數(shù)負(fù)荷計(jì)算公式，分別計(jì)算礦用負(fù)荷</p><p><b>　　(1)主井提升機(jī)</b></p><p><b>　　(2)副井提升機(jī)</b></p><p>　　Q20=×tanφ=1360×0.5934=807kvar</p><p>　　S20=/cosφ=</p&

41、gt;<p>　　I20=S20/UN=1581/1.732×6000=152A</p><p><b>　　(3)扇風(fēng)機(jī)1</b></p><p>　　=1600kw =0.88 cosφ=0.9</p><p>　　tanφ=tan(artcosφ)=0.4843</p><p>　　=&

42、#215;Pe=0.88×1600=1408kW</p><p>　　Q30=×tanφ=1408×0.4843=681.89kvar</p><p>　　S30=/cosφ=</p><p>　　I30=S30/UN=1564.441.732×6000=150.54A</p><p><b>

43、;　　(4)扇風(fēng)機(jī)2</b></p><p>　　=1600kw =0.88 cosφ=0.9</p><p>　　tanφ=tan(artcosφ)=0.4843</p><p>　　=×Pe=0.88×1600=1408 kW</p><p>　　Q40=×tanφ=1480×0.4

44、843=681.89kvar</p><p>　　S40=/cosφ=</p><p>　　I40=S20/UN=1564.44/1.732×6000=150.54A</p><p><b>　　(5)壓風(fēng)機(jī)</b></p><p>　　=1600kW =0.88 cosφ=0.9 n=1</p&g

45、t;<p>　　=1×1600=1600 kW</p><p>　　tanφ=tan(artcosφ)=0.4843</p><p>　　=×Pe=0.88×1600=1408 kW</p><p>　　Q50=×tanφ=1408×0.4843=681.89kvar</p><p&

46、gt;　　S50=/cosφ=</p><p>　　I50=S50/UN=1564.44/1.732×6000=150.54A</p><p><b>　　(6)排水泵</b></p><p>　　=1000kW =0.85 cosφ=0.87 n=4</p><p>　　=4×1000=400

47、0 kW</p><p>　　tanφ=tan(artcosφ)=0.5667</p><p>　　=×=0.85×4000=3400kW</p><p>　　Q60=×tanφ=3400×0.5667=1926.78kvar</p><p>　　S60=/cosφ=</p><p&

48、gt;　　I60=S60/UN=3908.05/1.732×6000=376 A</p><p>　　這樣井下6kv母線上母線的有功、無功、視在功率、負(fù)荷電流如下：</p><p>　?。?848＋1360＋1408＋1408+1408+3400</p><p><b>　　=10832kW</b></p><p&

49、gt;　　=1294+807+682+682+682+1927=6074kvar</p><p>　　=12419/1.732×6000＝1195A</p><p>　　同理可求得380v母線上各負(fù)荷的有功、無功、視在功率以及負(fù)荷電流.6kv以及380v母線上的有功、無功、視在功率、負(fù)荷電流見(表1－2)：</p><p>　　表1-2 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果匯總

50、表</p><p>　　這樣井下380v低壓母線上低壓母線的有功、無功、視在功率、負(fù)荷電流如下：</p><p>　?。?170＋377＋507＋1200＋600+375+3229=7528kW</p><p>　　=817+385+517+1058+356+281+2821=6235kvar</p><p>　　這樣可求得變電所總的有功功率

51、為18360kW，無功功率為12309kvar。考慮同時(shí)需用系數(shù)K，有功功率取0.8，無功功率取0.9，得：總的有功功率為14688kW，總的無功功率為11078kvar。計(jì)算可得功率因數(shù)約為0.798，需用電容器補(bǔ)償。</p><p>　　1.3 功率因數(shù)的改變</p><p>　　經(jīng)計(jì)算全礦功率因數(shù)＝14688/=0.798<0.95</p><p>　　

52、若功率因數(shù)偏低，在保證供用電設(shè)備的有功功率不便的前提下，電流將增大。這樣電能損耗和導(dǎo)線截面增加，提高了電網(wǎng)初期投資的運(yùn)行費(fèi)用。電流增大同樣會(huì)引起電壓損失的增大。為了減少電能轉(zhuǎn)化的損耗，降低投資，一般采用電力電容器進(jìn)行補(bǔ)償。</p><p><b>　　需要電容器的容量：</b></p><p>　　Qc＝Pz（－） (1-5)&l

53、t;/p><p>　　式中,　Qc——補(bǔ)償電容器的容量，單位：kvar；</p><p>　　Pz——總有功功率，單位：kW；</p><p><b>　　計(jì)算可知，</b></p><p>　　＝0.755, =0.329</p><p>　　Qc＝14688×(0.755-0.329)&

54、lt;/p><p><b>　　=6257kvar</b></p><p>　　選用BWF6.3-120-1型號(hào)的并聯(lián)電容器，額定電壓6.3kV,額定容量120kvar。</p><p><b>　　需用電容器的數(shù)量：</b></p><p>　　N=6257/120=52.14取53個(gè)</p&g

55、t;<p>　　利用電力電容補(bǔ)償容量為：</p><p>　　Qc＝120×53＝6360kvar</p><p>　　補(bǔ)償后變電所總無功功率：</p><p>　　Qz＝11078-6360=4718kvar</p><p><b>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)：</b></p><

56、p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　由于煤礦變電所6千伏供電采用單母線分段供電方式，電容器分別安裝在一 、二段母線上。滿足無功功率的補(bǔ)償要求。</p><p>　　1.4 主變壓器的選擇</p><p>　　1.4.1　變壓器臺(tái)數(shù)選定原則</p><p>　　1.對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電所在中低

57、壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)變壓器為宜。</p><p>　　2.對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)變壓器。</p><p>　　3.對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 1—2 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。</p><p>　　選擇變壓器臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)考慮以下因素：</p&g

58、t;<p>　　1.應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電的可靠性的要求，對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。</p><p>　　2.對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的場所，鄰近又無備用電源聯(lián)絡(luò)線可接,或季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí),宜采用兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　3.是否裝設(shè)變壓器，應(yīng)視其負(fù)荷的大小和鄰近變電所的距離而定。當(dāng)負(fù)荷超

59、過320KVA時(shí)，任何距離都應(yīng)裝設(shè)變壓器。</p><p>　　1.4.2　變壓器容量選擇原則</p><p>　　1.只裝有一臺(tái)變壓器的變電所，變壓器的額定容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的需要。</p><p>　　2.裝有兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的額定容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：</p><p>　　a.任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿

60、足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要；</p><p>　　b.任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足全部用電容量設(shè)備的需要。</p><p>　　3.變壓器正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷率應(yīng)控制在額定容量的為宜，以提高運(yùn)行率。</p><p>　　1.4.3 6kV/380v變壓器的選擇</p><p>　　據(jù)380V低壓母線上的視在功率</p><p

61、><b>　　=9775KVA,</b></p><p>　　選用六臺(tái)S9-1800/6型變壓器。（此處變壓器自身功率損耗及阻抗較小不作計(jì)算）</p><p>　　由此計(jì)算，35千伏母線總負(fù)荷為：</p><p><b>　　kW</b></p><p><b>　　kvar<

62、/b></p><p>　　1.5 全礦年電耗與噸煤電耗</p><p>　　取最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)小時(shí)，則年電耗為：</p><p><b>　　度</b></p><p><b>　　則噸煤電耗為：</b></p><p><b>　　度/噸</

63、b></p><p>　　第2章 供電系統(tǒng)的確定與短路計(jì)算</p><p>　　2.1 　主接線的設(shè)計(jì)原則和要求</p><p>　　在設(shè)計(jì)電氣主接線時(shí)，應(yīng)使其滿足供電可靠，運(yùn)行靈活和經(jīng)濟(jì)等項(xiàng)基本要求。</p><p>　　可靠性：供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，電氣主接線也必須滿足這個(gè)要求。在研究主接線時(shí)，應(yīng)全面地看待以下幾個(gè)問

64、題：可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，估價(jià)一個(gè)主接線的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。我國現(xiàn)行設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。主接線的可靠性，是由其各組成元件（包括一次設(shè)備和二次設(shè)備）的可靠性的綜合。因此主接線設(shè)計(jì)，要同時(shí)考慮一次設(shè)備和二次設(shè)備的故障率及其對(duì)供電的影響。可靠性并不是絕對(duì)的，同樣的主接線對(duì)某所是可靠的，而對(duì)另一些所則可能還不夠可靠。因此，評(píng)價(jià)可靠性時(shí)，不能脫離變電站在系統(tǒng)中的地位和

65、作用。</p><p>　　通常定性分析和衡量主接線可靠性時(shí)，均從以下幾方面考慮：斷路器檢修時(shí)，能否不影響供電。線路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。變電站全部停運(yùn)的可能性。靈活性：主接線的靈活性要求有以下幾方面。①調(diào)度靈活，操作簡便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。

66、②檢修安全：應(yīng)能方便的停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不影響電力網(wǎng)的正常運(yùn)行及對(duì)用戶的供電。③擴(kuò)建方便：應(yīng)能容易的從初期過渡到最終接線，使在擴(kuò)建過渡時(shí)，在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新裝變壓器或線路而不互相干擾，且一次和二次設(shè)備等所需的改造最少。經(jīng)濟(jì)性：在滿足技術(shù)要求的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。①投資省：主接線應(yīng)簡單清晰，以節(jié)約斷路器、隔離開關(guān)等一次設(shè)備投資；要使控制、保護(hù)方式不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行并節(jié)約二次設(shè)

67、備和電纜投資；要適當(dāng)限制短路電流,以選擇價(jià)格合理的電器設(shè)備；在終端或分支變電站中，應(yīng)推廣采用直降式(110/6-10KV)變壓器，以質(zhì)量可靠的簡易電器代替高壓斷路器。②占地</p><p><b>　　2.1.1 主接線</b></p><p>　　變電站的主接線是由各種電氣設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分，它

68、與電源回路數(shù)、電壓和負(fù)荷的大小、級(jí)別以及變壓器的臺(tái)數(shù)容量等因素有關(guān)。</p><p>　　2.1.2 橋形接線</p><p>　　當(dāng)只有兩臺(tái)變壓器和兩條輸電線路時(shí)，多采用橋形接線，使用斷路器數(shù)目最少；橋形接線可分為內(nèi)橋式和外橋式；內(nèi)橋式橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)，外橋式橋連斷路器則設(shè)置在線路側(cè)。橋連斷路器正常運(yùn)行時(shí)處于閉合狀態(tài)。當(dāng)輸電線路較長，故障幾率較多，而變壓器又不需經(jīng)常切除時(shí)，用用內(nèi)

69、橋式接線比較合適；外橋式接線則在出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要需經(jīng)常切換，或系統(tǒng)有穿越功率流經(jīng)本廠時(shí)，就更為適宜。</p><p>　　外橋接線對(duì)變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開關(guān)，繼電保護(hù)簡單，易于過渡到全橋或單母分段接線，且投資少，占地面積小，缺點(diǎn)是倒換線路時(shí)操作不方便，變電所一側(cè)無線路保護(hù)，適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少的變電所或變壓器經(jīng)常駐需要切換以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所。</p>

70、<p>　　內(nèi)橋結(jié)線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)操作方便，設(shè)備投資與占地面積較全橋少，缺點(diǎn)是操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母分段不如外橋方便，適用于進(jìn)線距離長，變壓器切換少的終端變電所。</p><p>　　橋型接線見圖2-1所示</p><p>　　2.1.3 單母線分段接線</p><p>　　單母線分段接線多用于具有一二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)出線較多的中間變

71、電所，不足之處是當(dāng)其中任一段母線需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，接于該母線的全部引線都要在檢修期間長期停電。</p><p>　　圖2-2 單母線分段接線</p><p>　　電氣主接線圖 (見附錄B)</p><p>　　2.2 短路電流的分類與計(jì)算方法</p><p>　　2.2.1 短路的原因</p><p>　　主要原

72、因是電氣設(shè)備載流部分絕緣所致。其他如操作人員帶負(fù)荷拉閘或者檢修后未拆除地線就送電等誤操作；鳥獸在裸露的載流部分上跨越以及風(fēng)雪等現(xiàn)象也能引起短路。</p><p>　　2.2.2 短路的種類</p><p>　　在三相供電系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路類型有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等。第一種是對(duì)稱短路，后兩種是不對(duì)稱短路。一切不對(duì)稱短路在采用對(duì)稱分量法后，都可以歸納為對(duì)稱短路的計(jì)

73、算。</p><p>　　2.2.3 短路的危害</p><p>　　發(fā)生短路時(shí)，由于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因此短路電流可能達(dá)到很大的數(shù)值。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備受到破壞；短路點(diǎn)的電弧可能燒壞電氣設(shè)備；短路點(diǎn)的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重影響或被迫中斷；若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)運(yùn)行破裂，引起嚴(yán)重后果。不對(duì)稱短路所造成的零序電流，會(huì)在鄰近的通訊線路

74、內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢，干擾通訊，亦可能危及人身和設(shè)備安全。</p><p>　　2.2.4 短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　(1)在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采取限制短路電流的措施等，均需要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。</p><p>　　(2)在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金

75、，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。</p><p>　　(3)在設(shè)計(jì)戶外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件效驗(yàn)軟導(dǎo)線的相間和相對(duì)地的安全距離。</p><p>　　(4)在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。</p><p>　　(5)接地裝置需根據(jù)短路電流進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.2.5 短路電流計(jì)算的標(biāo)幺

76、值法</p><p>　　對(duì)較復(fù)雜的高壓供電系統(tǒng)，計(jì)算短路電流時(shí)采用標(biāo)么制進(jìn)行計(jì)算比較簡便。標(biāo)么制屬于相對(duì)電位制的一種，在用標(biāo)么制計(jì)算時(shí)，各電氣元件的參數(shù)都用標(biāo)么值表示。</p><p>　　在短路計(jì)算中所遇到的電氣量有功率、電壓、電流和電抗等四個(gè)量。某一電氣量的標(biāo)么值就是它的實(shí)際值（有名值）與一個(gè)預(yù)先選定的同單位的基準(zhǔn)值的比值。下面我們就要標(biāo)么值法進(jìn)行短路電流的計(jì)算。</p>

77、<p>　　2.3 短路電流計(jì)算 </p><p>　　表2-3　短路計(jì)算公式</p><p>　　2.3.1 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　選取基準(zhǔn)容量：＝100MV?A</p><p>　　選取短路點(diǎn)所在母線的平均電壓為基準(zhǔn)電壓，即：</p><p>　　計(jì)算點(diǎn)，選?。?7kV，<

78、/p><p><b>　　kA</b></p><p>　　計(jì)算點(diǎn)及其其它短路點(diǎn)時(shí)，選?。?.3kV，</p><p><b>　　kA</b></p><p>　　37kV母線最大運(yùn)行方式時(shí)系統(tǒng)阻抗＝0.03，小運(yùn)行方式時(shí)系統(tǒng)阻抗為＝0.07。</p><p>　　主變壓器：

79、 </p><p>　　電纜線路： </p><p>　　架空線路： </p><p>　　2.3.2 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p><p>　　（1）最大運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA

80、</b></p><p><b>　　MV?A</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　?。?）最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b>

81、;</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　點(diǎn)短路</b></p><p>　?。?）最大運(yùn)行方式： </p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p&

82、gt;<p><b>　　kA</b></p><p>　　(2)最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p><

83、p>　　(1)最大運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　MV?A</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　(2

84、)最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　點(diǎn)短路：</b></p><p>　　(1)最大運(yùn)行方式：(下井電纜兩并行運(yùn)行)</p><p><b>　　kA

85、</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　(2)最小運(yùn)行方式：</p><p><b>　　+</b></p><p><b>　　kA</b>&l

86、t;/p><p>　　以上只對(duì)短路點(diǎn)，，，進(jìn)行了計(jì)算，其它的短路點(diǎn)計(jì)算結(jié)果，列表2-4給出，不再列出詳細(xì)的計(jì)算過程。</p><p>　　表2-4 短路參數(shù)計(jì)算結(jié)果匯總表</p><p>　　第3章 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　3.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件</p><p>　　3.1.1 電氣設(shè)備選擇的一般原

87、則</p><p>　　1 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；</p><p>　　2 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核；</p><p>　　3 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　4 與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　5 同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p>

88、<p>　　6 選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。在特殊情況下，選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。</p><p>　　3.1.2 電氣設(shè)備選擇的技術(shù)條件</p><p>　　選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下保持正常運(yùn)行。</p><p><b>　　1 長期工作條件</b&g

89、t;</p><p><b>　　(1)電壓</b></p><p>　　選用的電器允許最高工作電壓Umax不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓Ug，即UmaxUg</p><p><b>　　(2)電流</b></p><p>　　選用的電器額定電流Ie不得低于所在回路在各種可能運(yùn)行方式下的持續(xù)工作電流I

90、g，即IeIg</p><p>　　由于變壓器短時(shí)過載能力很大，雙回路出線的工作電流變化幅度也較大，故其計(jì)算工作電流應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。高壓電器沒有明確的過載能力，所以在選擇其額定電流時(shí)，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求。</p><p><b>　　(3)機(jī)械荷載</b></p><p>　　所選電器端子的允許荷載，應(yīng)大于電器引

91、線在正常運(yùn)行和短路時(shí)的最大作用力。</p><p><b>　　2 短路穩(wěn)定條件</b></p><p>　　(1)校驗(yàn)的一般原則</p><p>　?、?電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)、熱穩(wěn)定校驗(yàn)。校驗(yàn)的短路電流一般取三相短路時(shí)的短路電流，若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路，或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相

92、嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)按嚴(yán)重情況校驗(yàn)。</p><p>　?、?用熔斷器保護(hù)的電器可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定。當(dāng)熔斷器保護(hù)的電壓互感器回路，可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。</p><p>　　(2)短路的熱穩(wěn)定條件</p><p><b>　　( 3-1)</b></p><p>　　式中――在計(jì)算時(shí)間t秒內(nèi)，短路電流的熱效應(yīng)；</p>&

93、lt;p>　　I――秒內(nèi)設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流有效值（kA）；</p><p>　　t――設(shè)備允許通過的熱穩(wěn)定電流時(shí)間（s）。</p><p>　　(3)短路的動(dòng)穩(wěn)定條件</p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　I (3-3)</p

94、><p>　　式中――短路沖擊電流峰值（kA）；</p><p>　　――短路全電流有效值（kA）；</p><p>　　――電器允許的極限通過電流峰值（kA）；</p><p>　　――電器允許的極限通過電流有效值（kA）。</p><p><b>　　3 絕緣水平</b></p>&

95、lt;p>　　在工作電壓和過電壓的作用下，電器的內(nèi)、外絕緣應(yīng)保證必要的可靠性。電器的絕緣水平，應(yīng)按電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種過電壓和保護(hù)設(shè)備相應(yīng)的保護(hù)水平來確定。當(dāng)所選電器的絕緣水平低于國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，應(yīng)通過絕緣配合計(jì)算，選用適當(dāng)?shù)倪^電壓保護(hù)設(shè)備。</p><p>　　3.1.3 環(huán)境條件</p><p>　　按《交流高壓電器在長期工作時(shí)的發(fā)熱》（GB763-74）的規(guī)定，普通高壓電器在

96、環(huán)境最高溫度為+40時(shí)，允許按額定電流長期工作。當(dāng)電器安裝點(diǎn)的環(huán)境溫度高于+40（但不高于+60）時(shí)，每增高1，建議額定電流減少1.8%；當(dāng)?shù)陀?40時(shí)，每降低1，建議額定電流增加0.5%，但總的增加值不得超過額定電流的20%。普通高壓電器一般可在環(huán)境最低溫度為-30時(shí)正常運(yùn)行。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的變電所所在地區(qū)最高氣溫；最熱月平均最高溫度。對(duì)于屋外安裝場所的電器最高溫度選擇年最高溫度，最低溫度選擇年

97、最低溫度，可見最高氣溫為+45，由規(guī)定知在選擇電器設(shè)備時(shí)額定電流應(yīng)減少1.8%，電器設(shè)備可正常運(yùn)行。</p><p>　　3.2　各種電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　3.2.1　斷路器的選擇</p><p>　　除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。</p><p>　　3.2.2　

98、隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　1.隔離開關(guān)的主要用途：</p><p>　　a.隔離電壓，在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的安全。</p><p>　　b.倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。</p><p><b>　　c.分、合小電

99、流。</b></p><p>　　3.2.3　電流互感器的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　1.電流互感器應(yīng)按以下條件選擇。</p><p>　　a.電流互感器的額定電壓應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓。</p><p>　　b.電流互感器的額定電流應(yīng)大于或等于所接線路的額定電流。</p><p>　　c.電流

100、互感器的類型和結(jié)構(gòu)應(yīng)與實(shí)際安裝地點(diǎn)的安裝條件、環(huán)境條件相適應(yīng)。</p><p>　　d.電流互感器應(yīng)滿足準(zhǔn)確度等級(jí)的要求。</p><p>　　3.2.4　電壓互感器的選擇</p><p>　　電壓互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件及一次電壓、二次電壓（一般為100V）、準(zhǔn)確度級(jí)等條件進(jìn)行選擇。由于它的一、二次側(cè)均有熔斷器保護(hù)，故不需進(jìn)行短路穩(wěn)定度的校驗(yàn)。</p>

101、<p>　　3.2.5 配電所高壓開關(guān)柜的選擇</p><p>　　高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一，二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)，變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備，保護(hù)電器，監(jiān)視儀表和母線，絕緣子等。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類型。</p><p>　　設(shè)備選型匯總見附錄C</p>&

102、lt;p>　　3.3 母線的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　3.3.1 35kv架空線、母線的選擇</p><p>　　變電所中各種電壓配電裝置的母線,以及電器間的連接大都采用銅、鋁或鋼的矩形、圓形、管形裸導(dǎo)線或多芯絞線。</p><p>　　銅的導(dǎo)電性好，抵制化學(xué)侵蝕性強(qiáng)，因此在大電流裝置中或在由化學(xué)侵蝕的地區(qū)宜采用銅導(dǎo)線。鋁導(dǎo)線比重小，比較經(jīng)濟(jì)，在屋內(nèi)外配

103、電裝置中都廣泛采用鋁母線。</p><p>　　母線的截面形狀，35KV及以下的屋內(nèi)配電裝置中，都采用矩形截面。因?yàn)樗睦鋮s條件好，對(duì)交流肌膚效應(yīng)的影響小。</p><p>　　35KV室外高壓架空線、母線一般選用鋼芯鋁絞線，導(dǎo)線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按長時(shí)允許電流進(jìn)行校驗(yàn)，并應(yīng)校驗(yàn)其電壓損失是否合乎要求。高壓線路的電壓損失不允許超過5%，此外架空線路的導(dǎo)線應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不應(yīng)由于

104、機(jī)械強(qiáng)度不夠而發(fā)生事故。</p><p>　　35KV母線和架空線，均選用LGJ—240型鋼芯鋁絞線</p><p>　　3.3.2 6kV母線的選擇</p><p>　　選用LMY—12010型立放矩形鋁母線，長期允許電流為1680A滿足要求。</p><p>　　3.3.3 下井電纜型號(hào)及截面的選擇</p><p>

105、;　　下井電纜選用ZQD5-6-370型號(hào)電纜。</p><p>　　表3-1 母線選擇結(jié)果匯總</p><p>　　第4章 變電所二次回路</p><p>　　4.1 二次回路的定義和分類</p><p>　　所謂二次設(shè)備，是指測量表計(jì)、控制及信號(hào)器具，繼電保護(hù)裝置、自動(dòng)裝置、遠(yuǎn)動(dòng)裝置等，這些設(shè)備構(gòu)成了發(fā)電廠、變電所的二次系統(tǒng)。根據(jù)測量、控

106、制、保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，表示二次設(shè)備互相連接關(guān)系的電路，稱為二次回路或二次接線。</p><p>　　由于的二次回路的使用范圍廣、元件多、安裝分散，為了設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)方便，通常又可分成幾類。</p><p>　　按二次回路電源性質(zhì)分為交流回路和直流回路。交流回路是由電流互感器、變電所用變壓器和電壓互感器供電的全部回路；直流回路是由直流電源的正極到負(fù)極的全部回路。</p>

107、<p>　　按二次回路的用途可分為操作電源回路、測量表計(jì)回路、斷路器控制和信號(hào)回路、中央信號(hào)回路、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路等。</p><p>　　4.2 高壓斷路器的控制</p><p>　　高壓斷路器控制回路，就是指控制高壓斷路器分、合閘的回路。它取決于斷路器操作機(jī)構(gòu)的型式和操作電源的類別。電磁操作機(jī)構(gòu)只能采用直流操作電源，彈簧操作機(jī)構(gòu)和手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)可交直流兩用，但一般采用交流

108、操作電源。</p><p>　　需要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)合閘或者自動(dòng)重合閘，可以采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路控制。</p><p>　　當(dāng)一次電路 發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，其出口繼電器KM觸點(diǎn)閉合，接通跳閘線圈YR回路（QF3-4原已閉合），是斷路器跳閘。隨后QF3-4斷開，紅燈RD滅，并切斷跳閘回

109、路。由于斷路器是自動(dòng)跳閘，SA手柄仍在合閘位置，其觸點(diǎn)SA9-10B閉合，而QF5-6也因斷路器跳閘而返回閉合，從而接通事故音響信號(hào)。值班員得知事故跳閘信號(hào)后，可將控制開關(guān)扳向分閘位置，使SA的觸點(diǎn)與QF的輔助觸點(diǎn)恢復(fù)“對(duì)應(yīng)”關(guān)系，使事故信號(hào)解除。彈簧機(jī)構(gòu)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖(4-1)所示：</p><p>　　圖4-1 斷路器彈簧機(jī)構(gòu)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)</p><p>　　4.3 電測量儀表與絕緣監(jiān)

110、視裝置</p><p>　　4.3.1 電測量儀表</p><p>　　這里的“電測量儀表”按GBJ63-1990《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》定義，是對(duì)電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測量、記錄用的儀表和作計(jì)費(fèi)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計(jì)量儀表的總稱。</p><p>　　為了監(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)的消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、

111、優(yōu)質(zhì)、和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，工廠供電系統(tǒng)的電力裝置中必須裝設(shè)一定數(shù)量的電測量儀表。</p><p>　　電測量儀表按其用途，分為常用測量儀表和計(jì)量儀表，兩類。前者是對(duì)一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對(duì)一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和對(duì)電力用戶用電量進(jìn)行測量、計(jì)量的儀表，即各種電能表。</p><p>　　4.3.2 絕緣監(jiān)視裝置</p>&l

112、t;p>　　絕緣監(jiān)視裝置用于小接地電流的電力系統(tǒng)中，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障，設(shè)法處理，以免單相接地故障發(fā)展為兩相接地短路，造成停電事故。</p><p>　　4.4 供電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置</p><p>　　運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，電力系統(tǒng)的故障特別是架空線路故障大多是暫時(shí)暫時(shí)性的，這些故障在斷路器跳閘后，多數(shù)能很快地自行消除。例如雷擊閃絡(luò)或鳥獸造成的線路短路故障，往往在雷閃過后或鳥獸電死以后

113、，線路大多能恢復(fù)正常運(yùn)行。因此，如果采用自動(dòng)重合閘后又自動(dòng)重合閘裝置，使斷路器在自動(dòng)跳閘后又自動(dòng)重新合閘，大多能恢復(fù)供電，從而大大提高了供電可靠性，避免因停電而給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。</p><p>　　第5章 繼電保護(hù)方案及整定</p><p><b>　　5.1 概述</b></p><p>　　供電系統(tǒng)在運(yùn)行中可能發(fā)生一些故障和不正常

114、的運(yùn)行狀態(tài)。常見的主要故障是單相短路和接地短路。不正常的運(yùn)行狀態(tài)主要是指電流超過額定值引起的過負(fù)荷，斷線、接地及漏電等不正常工作情況。</p><p>　　短路故障往往造成嚴(yán)重后果，并伴隨著強(qiáng)烈的電弧、發(fā)熱燃燒和電動(dòng)力，使回路內(nèi)的電氣設(shè)備損壞。</p><p>　　長期的過負(fù)荷使設(shè)備絕緣老化和損壞；斷線易引起電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷；對(duì)于中性點(diǎn)不接系統(tǒng)，接地可能形成電弧接地過電壓，并使其它兩相對(duì)地電壓

115、升高倍，兩種過電壓都可能引起相間短路。在煤礦井下，接地能引起火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸。因此，當(dāng)故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生時(shí)必須及時(shí)消除。</p><p>　　為了保證安全可靠地供電，供電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備及線路都要裝設(shè)繼電保護(hù)裝置。</p><p>　　為了使繼電保護(hù)裝置能準(zhǔn)確地及時(shí)完成上述保護(hù)任務(wù)，在技術(shù)上一般應(yīng)滿足以下四個(gè)基本要求，即可靠性、選擇性、速動(dòng)性、靈敏性。</p>&

116、lt;p><b>　　(1)可靠性</b></p><p>　　可靠性是指在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)正確動(dòng)作，不應(yīng)拒動(dòng)；在不該動(dòng)作時(shí)，不應(yīng)誤動(dòng)。保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性是非常重要的，任何時(shí)候拒動(dòng)都將使事故擴(kuò)大，造成嚴(yán)重的后果。</p><p><b>　　(2)選擇性</b></p><p>　　選擇性是指保護(hù)裝

117、置動(dòng)作時(shí)，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)終端開，最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。它包含倆方面意思：其一是只應(yīng)由裝在故障元件上的保護(hù)裝置動(dòng)作切除故障; 其二是要力爭相鄰元件的保護(hù)裝置對(duì)它起后備保護(hù)的作用</p><p><b>　　(3)速動(dòng)性</b></p><p>　　速動(dòng)性是指盡可能快的切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大短路電流、低電壓下運(yùn)行的時(shí)間

118、，降低設(shè)備的損壞程度，提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性</p><p><b>　　(4)靈敏性</b></p><p>　　靈敏性是指保護(hù)裝置對(duì)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力，一般用靈敏系數(shù)衡量，靈敏系數(shù)是以被保護(hù)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，其故障參數(shù)和保護(hù)裝置整定值來確定。</p><p>　　5.2 繼電保護(hù)的優(yōu)化配置及整定原則<

119、;/p><p>　　繼電保護(hù)的設(shè)置與系統(tǒng)的運(yùn)行方式密切相關(guān)，所以繼電保護(hù)的優(yōu)化配置要以系統(tǒng)的主要或經(jīng)常采用的運(yùn)行方式為主，并兼顧系統(tǒng)故障后或因停電檢修時(shí)而轉(zhuǎn)換成其它運(yùn)行方式。為了保證可靠性，供電系統(tǒng)中任何一臺(tái)設(shè)備，任何一段線路都必須具有雙重及以上的保護(hù)。在保證選擇性方面，以保證主保護(hù)的選擇性為主，并兼顧后備保護(hù)的選擇性，特殊情況下，可放棄后備保護(hù)的選擇性，保證其可靠性。在保證快速性方面，以保證主保護(hù)的速動(dòng)性為主，并兼

120、顧后備保護(hù)的速動(dòng)性，即使后備保護(hù)的速動(dòng)性盡量提高。在保證靈敏性方面，以保證主保護(hù)和近后備保護(hù)的靈敏性為主，并兼顧遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度，若遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度過低，也可放棄遠(yuǎn)后備保護(hù)。</p><p>　　5.3 供電系統(tǒng)繼電保護(hù)配置情況</p><p>　　以下對(duì)礦區(qū)變電所繼電保護(hù)裝置情況做一下總體的介紹。</p><p>　　(1)變電所進(jìn)線側(cè)斷路器設(shè)定時(shí)限過流保護(hù)；

121、</p><p>　　(2)主變壓器設(shè)置瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)、過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等4種保護(hù)；</p><p>　　(3)6kV母聯(lián)保護(hù)由變壓器的后備保護(hù)來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù)，作為配出線過流保護(hù)的后備，采用電流速斷為配出線電流速斷保護(hù)的后備；</p><p>　　(4)6kV出線，對(duì)于井下、變電所附近的低壓變壓器以及較長的線路設(shè)置電流速斷保護(hù)和過流保護(hù)，過流保護(hù)