煤矿企业地面35／6kv变电所设计(正文)

煤矿企业地面35／6kv变电所设计(正文)内容摘要：

3 )s h . 35 35 . m1 .5 2 I 1 .5 2 5 .0 5 7 .6 8 kAI ＝ ＝ ＝ *35 35 . m dS I 3 .2 26 8 1 00 32 2 .6 8M V AS ＝ ＝ ＝ 煤矿企业地面 35/6kV 变电所供电系统设计 16 2．最小运行方式下的两相短路电流 * * *35 . n s . m a xX X 0. 22 0. 18 99 0. 40 99lX ＝ ＝ ＝ * 3 5 . n3511I 2 .4 3 9 60 .4 0 9 9n＝ ＝ ＝ ( 3 ) *35 . n 35 . n d1I I I 2 .43 96 1 .56 05 4 .03 kA＝ ＝ ＝ ( 2 ) ( 3 )35 . n 35 . nI 0 .8 6 6 I 0 .8 6 6 4 .0 3 3 .4 9 k A＝ ＝ ＝ k66 点短 路电流计算 1．最大运行方式下的三相短路电流 * * *66 . m 35 . m T 1X X X 0. 3 09 9 0. 7 5 1 .0 59 9     * 6 6. m6611 0 . 9 4 3 51 . 0 5 9 9I    ( 3 ) *66 . m 66 . m d2I 0 .9 4 3 5 9 .1 6 4 6 8 .6 5 k AII ＝ ＝ ＝ ( 3 ) .s h . 66 66 m2 .5 5 2 .5 5 8 .6 5 22 .0 6k AiI ＝ ＝ ＝ ( 3 )s h . 66 66 m1 .5 2 1 .5 2 8 .6 5 13 .1 5 kAII ＝ ＝ ＝ *66 66 m dS 0. 94 35 1 00 94 .3 5M V AIS ＝ ＝ ＝ 2．最小运行方式下的两相短路电流 * * *66 . n 35 . n T 1X X X 0. 40 99 0. 75 1 .1 59 9  ＝ ＝ * 6 6 . n6611I 0 .8 6 2 11 .1 5 9 9n＝ ＝ ＝  3 *6 6 . n 6 6 . n d 2I I 0 .8 6 2 1 9 .1 6 4 6 7 .9 0 k AI ＝ ＝ ＝  2 ( 3 )0 . 8 6 6 I 0 . 8 6 6 7 . 9 0 6 . 8 4 k A6 6 . n 6 6 . nI ＝ ＝ ＝ k21 点短路电流计算（折算到 6kV 侧） 煤矿企业地面 35/6kV 变电所供电系统设计 17 1．最大运行方式下的三相短路电流 * * * *21 . m 66 . m 21 T 5 1 .0 59 9 0. 01 01 5 .6 25 6 .6 95X X X X   ＝ ＝ ＝ * 2 1 . m2111 0 . 1 4 9 46 . 6 9 5mI    6kV 侧的短路电流参数  3 *2 1 . m 2 1 . m d 3 0 .1 4 9 4 9 .1 6 4 6 1 .3 7 k AI I I ＝ ＝ ＝ ( 3 )s h . 21 21 . m2 .5 5 2 .5 5 1 .3 7 3 .4 9k AII ＝ ＝ ( 3 ). 21 21 . m1 .5 2 1 .5 2 1 .3 7 2 .0 8 k AshII ＝ ＝ ＝ *21 2 . m d 0. 14 94 1 00 14 .9 4M V AS I S ＝ ＝ ＝ 2．最小运行方式下的两相短路电流 * * * *21 . n 66 . n 21 T 5X X X X 1 .1 59 9 0. 01 01 0. 40 99 5 .6 25 6 .7 95    ＝ ＝ * 2 1 . n2111I 0 .1 4 7 26 .7 9 5n    6kV 侧的最小两相短路电流为 ( 3 ) *21 . n 21 . n d2I I I 47 2 9 .16 46 1 .35 kA＝ ＝ ＝ ( 2 ) ( 3 )21 . n 21 . nI 66 I 66 1 .35 1 .17 kA＝ ＝ ＝ 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 7    （ km），其电抗标么值为 * 770 222100X X 0 . 0 8 0 . 6 5 0 . 1 3 16 . 3dlldSU ＝ ＝ ＝ 最大运行方式下井下母线短路的标么电抗为 煤矿企业地面 35/6kV 变电所供电系统设计 18 * * * * *s . m in 1 T 7X X X X X 0 .1 2 0 .1 8 9 9 0 .7 5 0 .1 3 1 1 .1 9 0 9ll          井下母线最大短路容量为k 7 d11 1 0 0 8 3 . 9 7 M V A1 . 1 9 0 9SS  ＝ ＝ ＝ 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 5 所示。 表 5 短路计算结 果参数表 最大运行方式下短路参数 最小运行方式下短路参数 短 路 点 (3)kI （ kA） (3)shi （ kA） (3)shI （ kA） (3)kS （ MVA） (3)kI （ kA） (2)kI （ kA） K35 K66 K25 K7 K11 K13 K16 K17 K19 K21 K23 K27 K28 K30 煤矿企业地面 35/6kV 变电所供电系统设计 19 4 高压电气设备选择 35kV 电气设备的选择 电气设备的选型，除了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 2 所示的供电系统进行主要高压电气设备选择计算。 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 0 11 . 0 5 1 . 0 5 1 0 0 0 0 1733 3 3 5NTlm NSI U      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。 其技术参数如表 4— 3 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。 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 %进行修正。 在 44℃下允许通过的最大电流为  4 4 4 0 1 .8 % 1 2 5 0 4 0 .0 1 8 1 2 5 0 1 1 6 0 1 7 30I I IN N N            符合要求。 按短路条件校验 煤矿企业地面 35/6kV 变电所供电系统设计 20 （ 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 IK1=，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 ish=，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 =tbr＋ tpr＝ +＝ ，即 假想时间 ti＝。 对于无限大容量系统有：  31 m ax kAKI＝ I ＝ 相当于 4s 的热稳定电流： 2 . 65 . 0 3 4 k A 2 5 k A4tstiI t ＝ ＝ 符合要求。 （ 4）动稳定校验。 由于 e s s h163k A 12 .83 kAii＝ ， ＝ 则 es sh1ii 符合要求。 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 GW535GD/630 型。 其余回路均选 GW535/630 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  4 4 4 0 1 .8 % 6 3 0 4 0 .0 1 8 6 3 0 5 8 3N N NI I I           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 6 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 tpr＝ +＝ 3s。 煤矿企业地面 35/6kV 变电所供电系统设计 21 表 6 隔离开关的选择结果 计算数据 GW5－ 35GD 型隔离开关参数 UNS ： 35kV UN ∶ 35kV Imax ： A IN ∶ 583A  ： ： 202 4 ish ： ies ∶ 50 kA 则短路电流经过隔离开关的总时间 k i br pr 3 3 .1st t t t＝ ＝ ＝ ＝ 由表 6 可知，所选 GW535 型隔离开关符合要求。 电流互感器的选择 选用供 ZW7－ 型户外真空断路器用 LZZBJ435 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 7 所示。 表 7 LZZBJ4— 35型 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 )， kA 300/5 实际环境温度 (44℃ )下允许通过的电流 IN 为  4 4 4 0 1 .8 % 3 0 0 4 0 .0 1 8 3 0 0 2 7 8 1 7 3N N NI I I            符合要求。 1．动稳定性校验 煤矿企业地面 35/6kV 变电所供电系统设计 22 由表 表 6 有e s sh 42 .8kA 12 .83k AII＞， 符合要求。 2．热稳定校验 由表 表 6 有， 2 2 2ts 17 .1 4 11 7 0tsIt    ＞ I 78 .4It    符合要求。 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 JDJ－ 35 型单相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 ；极限容量 1000VA。 配用两台 RW10－ 35/ 型限流熔断器。 避雷器的选择 避雷器是防护雷电入侵。