梅林庙煤矿地面供电系统设计(编辑修改稿)

梅林庙煤矿地面供电系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

面低压 地面工业工场 1800 1260 842 1530 立井锅炉房 100 60 46 84 机修厂 800 320 248 463 坑木厂 200 80 57 86 选煤厂 3200 1920 1240 2760 水源井 200 160 96 186 工人村 800 400 292 563 其他用电设备 600 300 216 408 4 井下高压 主排水泵高 3800 3762 3560 5321 主排水泵正 2600 2574 2310 4320 5 井下低压 井底车场 600 360 198 395 111 采区 900 540 378 562 113 采区 1200 720 521 865 124 采区 100 60 43 78 156 采区 1800 1560 896 1786 3 电气主接线设计 变电所的主接线是由各种电气设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其连接线组成，用以接受和分配电能，是供电系统的组成部分。 它与电源回路数、电压和信息与电气工程学院自动化 1102 梅林庙煤矿地面供电系统设计 7 负荷的大小、级别以及变压器的台数、容量等因素有关，所以变电所的主接线有多种形式。 确定变电所的主接线对变电所电气设备的选择、配电装置的布置及运行的可靠性与经济性等都有密切的关系，是 变电所设计的主要任务之一。 对主接线的基本要求 在确定变电所主接线前，应首先明确其基本要求： （ 1）安全可靠。 应符合国家标准和有关技术规范的要求，充分保证人身和设备的安全。 此外，还应负荷等级的不同采取相应的接线方式来保证其不同的安全性和可靠性要求，不可片面强调其安全可靠性而造成不应有的浪费。 （ 2）操作方便，运行灵活。 供电系统的接线应保证工作人员在正常运行和发生事故时，便于操作和维修，以及运行灵活，倒闸方便。 （ 3）经济合理。 接线方式在满足生产要求和保证供电质量的前提下应力求简单，以减少设备投资和运 行费用。 （ 4）便于发展。 接线方式应保证便于将来发展，同时能适应分期建设的要求。 本所电气主接线方案的确定 确定矿井 35kV进线回路 35kV 矿井变电所距上级供电电源 6km，对上一级供电部门来说是一级负荷，故上级矿井变电所对矿井采用有备用的双回路供电，即 35kV进线为两路架空线进线。 35kV主接线的确定 为了保证对一、二级负荷进行可靠供电，在企业变电所中广泛采用由两回电源受电和装设两台变压器的桥式主接线。 桥式接线分为外桥、内桥全桥三种。 因上一级变电站距本矿变电所为 8km，对 于 35kV 电压等级来说，输电线路不远，可以选外侨，但为了提高矿井供电的可靠性和运行的灵活性，选用全桥更合适。 故确定本矿 35kV侧为双回路的全桥接线系统。 35kV架空线路由两条线路送到本矿变电所，正常时两台变压器分列运行。 35kV母线正常时均处于断开状态。 母线分段用断路器分段，这不仅便于分段 信息与电气工程学院自动化 1102 梅林庙煤矿地面供电系统设计 8 图 45 供电系统简 信息与电气工程学院自动化 1102 梅林庙煤矿地面供电系统设计 9 检修母线，而且可减少母线故障影响范围，提高供电的可靠性和灵活性。 规程规定，下井电缆必须采用铜芯，又因为井下开关的额定电流有限且 当一回电缆因故障停止供电时，其它电缆应能满足井下全部负荷的供电任务，由此确定下井电缆回数为 4。 4 短路电流计算 短路电流计算的目的 研究供电系统的短路并计算各种情况下的短路电流，对供电系统的拟定、运行方式的比较、电气设备的选择及继电保护整定都有重要意义。 短路产生的后果极为严重，为了限制短路的危害和缩小故障影响范围，在供电设计和运行中，必须进行短路电流计算，以解决些列技术问题。 (1) 选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度。 (2) 设置和整定继电保护装置，使之能正确地切除短路故障。 (3) 确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不经济时，可采取限制短路电流的措施。 (4) 确定合理的主接线方案和主要运行方式等。 短路电流计算中应计算的数值 短路电流 39。 I ,即三相短路电流周期分量第一周期的有效值。 它可供计算继电保护装置的整定值和计算短路冲击电流 shi 及短路全电流最大有效值 shI 之用。 三相短路容量 39。 S ，用来判断母线短路容量是否超过规定值、作为选择限流电抗器的依据，并可供下一级变电所计算短路电流之用； 短路电流稳态有效值 I ,可用来校验设备、母线及电缆的热稳定性；jIIII   *39。 39。 短路冲击电流 shi 及短路全电流最大有效值 shI ，可用来校验电器设备、载流导体及母线的动稳定性。 信息与电气工程学院自动化 1102 梅林庙煤矿地面供电系统设计 10 三相短路电流计算计算的步骤 根据供电系统绘制等值网络 （ 1）选 取基准容量 Sj和基准电压 Uj，并根据公式决定基准电流值 Ij。 （ 2）求出系统各元件的标么基准电抗，将计算结果标注在等值网络图上。 （ 3）按等值网络各元件的联接情况，求出由电源到短路点的总阻抗 *X。 （ 4）按欧姆定律求短路电流标么值：对于电源是无限大容量的系统，其短路电流标么值 *I 可按公式 51求出： *** 1 SXI   （ 51） 且短路后各种时间的短路电流标么值与短路容量标么值都相等，即 39。 *39。 *39。 *39。 SII   （ 5）求短路电流和短路容量；为了向供电设计提供所需的资料，应下列短路电流和短路容量： ① 求出次暂态短路电流 39。 I 和短路容量 39。 S ；； ② 求出短路冲击电流 shi 和短路全电流最大有效值 shI jIIII   *39。 39。 kA jSISS   *39。 39。 MVA (52) 39。 39。 Iish kA 39。 39。 IIsh  kA 短路电流计算系统如图 45 所示，短路点选取 35kV 母线侧，各元件参数可由表 11中获得。 选取基准容量 jS =100MVA 信息与电气工程学院自动化 1102 梅林庙煤矿地面供电系统设计 11 计算 1k 点时，选取 1jU =37kV， 50 37310 03 11  jjj USI kA 计算 132 ~kk 点时，选取 2jU =， 03 22  jjj USI kA 计算各元件的电抗标幺值 （ 1） 35kV进线（架空线） : 2102* 2* 1  jjLL USLxXX （ 2）主提升机、副提升 机 (电缆 ):2201*3 jjL USLxX  = （ 3）压风机（电缆）：2201*5 jjL USLxX  = （ 4）矿综合厂（架空线）：2202*6 jjL USLxX  = （ 5）机修厂（电缆）：2201*7 jjL USLxX  = （ 6）选煤厂（电缆）： 2201*8 jjL USLxX = （ 7）地面低压（两台分列运行）： 由于变压器在所内，只计算变压器阻抗，不计线路NTjkTT SSUXX3* 4* 3 100%  = （ 8）工人村（架空线）：2202*9 jjL USLxX  = （ 9）支农（架空线）：2202*10 jjL USLxX  = 信息与电气工程学院自动化 1102 梅林庙煤矿地面供电系统设计 12 （ 10）下井电缆：2201*11 jjL USLxX  = （ 11）主提升机（异步电动机）：** 1 1stM IX  式中 *stI — 异步电动机启动电流标么值，一般取 *stI =5。 5 设备选择 设备选择包括地面和井下配电设备两 个部分，由于本设计中的配电设备较多，逐一进行说明选择比较的过程较为繁琐，因此本设计中只是分别对地面和井下配电设备部分设备选择的过程进行举例说明。 电气设备在使用中，不但要求在正常工作条件下能安全可靠地运行，而且还要求在发生严重短路故障时，设备流过短路电流后，不致于受到破坏。 为此。