年产180万吨的大型矿井变电站设计_大学毕业设计说明书(编辑修改稿)

年产180万吨的大型矿井变电站设计_大学毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

第 19 页 2． 联络开关柜校验 选用 SN1010/1000 型油断路器，选用隔离开关为 GN1910C1Q/1000 型校验表如 44所示： 表 44 项目 实际需要值 SN1010／ 1000 GN1910C1Q/1000 电压 KV 6 10 10 电流 A 564 1000 1000 断路容量 MVA 500 断路流量 KA 29 动稳 KA 74 75 热稳 KA 29 30 校验合格。 3． 出线柜 GG1A（ FⅡ） 07 和 GG1A（ FⅡ） 03 校验 柜中均选用 SN1010／ 600 型断路器。 校验时考虑在断路器出口处短路时，短路电流最大，断路器出口处短路参数即 6kV 母线短路参数，又考虑各 6kV 母线处线不同的负荷电流，应选最大一路的负荷电流校验。 此处取主扇风机一路，校验如表 45 所示： 表 45 项目 实际需要值 SN1010／ 600 额定值 电压 KA 6 10 电流 A 176 600 断路容量 MVA 300 断路流量 KA 动稳 KA 热稳 KA 校验合格。 配用 CD10型电磁操作机构， 0 07 各用一套。 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 20 页 4． GG1A（ FⅡ） 54 校验 选用 JSJW6 型电压互感器，额定电压 6／ 3 kV，副线圈 ，辅助线圈，最大容量 200VA。 选用 FZ26 型阀型电站用高压避雷器，额定电压 6kV，灭弧电压 ，工 频放电电压 16kV≤ U≤ 19kV。 选用 RN210 型熔断器，作电压互感器保护，额定电压为 6kV，额定电流 2A，最大断流容量 200MVA，切断极限电流最大峰值 ，最电压互感器保护比较合适。 三． 6kV 高压开关柜配用电流互感器选择 167。 4－ 3 35kV架空线及母线的选择 35kV 母线，在室外一般选用钢芯铝绞线，母线截面按经济电流密度选，按长时负荷电流校验。 本供电系统采用分列运行，当一台变压器故障时，另一台变压器应承担全部负荷。 故该矿总负荷电流为 : 0 . 9 5373 1 . 0 51 0 6 9 4 . 1 5U c o s3 1 . 0 5P 35ca    总I=184 A 按经济电流密度选择，按长时负荷电流校验。 Sj=I 总 ／ Jj 其中： Sj—— 导线经济截面 Jj—— 经济电流密度 I 总 —— 最大长时工作电流 因该矿为大型矿井，故查表 Jj=，因此： Sj=I 总 ／ Jj=184/=（ mm 2 ） 初选 LGJ－ 240 型钢芯铝绞线，载流量为 610A，则 45℃时的载流量为： I45℃ =610 454570 =＞ 184 A 校验合格。 35kV 母线和 35kV 架空线，均选用 LGJ－ 240 型钢芯铝绞线。 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 21 页 167。 4－ 4 6kV 母线、电缆及架空线选择 一． 6kV 母线选择 6kV 母线，一般选用矩形铝母线，其截面按长时允许电流选，按动、热稳定性校验。 1． 选择 单台变压器的额定电流可由下式求得： IN=  N1466 A 取分配系数为 ，则母线最大长时负荷电流为： Ig==1173 A 通常 35kV 以下室内配电多采用矩形铝母线，选用型号 LMY 的母线，采用平放动稳定性好 ，但散热条件较差。 此处采用 100 10mm2 的铝母线，查的平放时 250 C 下，长时允许电流为： 1675A。 考虑变电所最高温度为 45℃，故实际允许电流为： I=25454570  YI=1248A＞ A 故采用 LMY100 10 型铜母线。 2． 母线动稳定性校验 1). 参照《电工手册》第二分册，三相母线位于同一平面布置的母线中产生的最大机械应力为： 322 kriawl kg/cm2 其中 l—— 跨距 154cm a—— 母线相间距离 25 ikr—— 短路冲击电流 w—— 母线抗弯距 cm2 查表可知 w= 故得： 5 322    = 700kg/cm2 校验合格。 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 22 页 2) 查电工手册 LMY100 10 母线允许跨距为： Lmax =2295  / kri =2295* 25 /=(cm)154cm 满足要求。 3). 利用手册简化计算表校验 查 LMY100 10 母线平放 L=154cm,  =：ikr = 满足要求。 3． 母线热稳定性校验 所需母线最小截面为： Amin=jskd tkcI)3( 其中： c—— 母线材料热稳定系数 c=95 ksk—— 集肤效应系数 取 tj—— 假象时间 取 2s )3(dI —— 短路电流 则 Amin=jskd tkcI)3( =  =155（ mm2 ） 1000 mm2 即热稳定校验合格。 二． 高压电缆型号及 截面选择 高压电缆型号根据敷设地点及敷设方法选，在地面一般选用油浸纸绝缘钢带铝包电缆，若采用直埋时电缆外面应有防腐层，除立井井筒中敷设电缆外，一般采用铝芯，井筒中敷设电缆应选用钢丝铠装，并根据井筒深度选用不滴流或干绝缘电缆，电缆芯线应为铜质芯线。 电缆芯线截面应按经济电流密度选，按长时允许电流及最小热稳定界面校验，注意长时允许电流与电缆敷设方式与根数有关。 1． 主井绞车电缆选择 1). 主井为双回路供电，每一条均能使之正常供电，使绞车正常工作，故其长时负荷电流为： 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 23 页 )c o s3( UPI g =)(1305 = 查的： J j = 故： Sj=I 总 ／ Jj=≈ 97（ mm2 ） 采用电缆型号为： ZLQ203 120 铝芯 导电线最高允许温度为 650 C，周围环境温度为 250 C，载流量为 220A，空气中敷设。 2). 按长时允许电 流校验 I=252065 4565  YI=156（ A） 校验合格。 3). 按最小热稳定截面校验 由于电缆散热性差，暂时的短路电流有可能烧坏电缆，故必须进行热稳定性校验。 Smin= ctI j)3( (mm2) 其中： )3(I —— 三相短路电流稳定值 为 tj—— 短路电流的假想时间 取 c—— 电缆热稳定系数 为 95 故此有： Smin= ctI j)3(=（ * /95） *1000=120 (mm2) 校验合格。 2． 副井绞车电缆选择 1). 副井供电系统与主井一样，故长时负荷电流为： )c o s3( UPI g =880/ 3 *6*=102(A) 查得： Jj= 故： Aj=Ig/Jj=102/=66 (mm2)。 选用 ZLQ20370 型铜芯电缆，导线最高允许温度 65℃，环境温度为 25℃，载流量为155A，空气中敷设。 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 24 页 2). 按长时允许电流校验 I45℃ =  15 52565 4565 110 A＞ 102A 校验合格。 3). 按最小热稳定界面校验 Smin= ctI j)3(=9950 /95=70 (mm2) 校验合格。 其他 6kV 各出线回路的电缆选择方法与上述例子类同，故不再重复计算，仅将选择结果列于表 46 中。 表 46 名称 型号 长度 单位 主井绞车 ZLQ2063 120 千米 副井绞车 ZLQ2063 70 千米 压风机 ZLQ2063 95 千米 下井电缆 ZLQ2063 70 千米 综采车间 ZLQ2063 50 千米 地面低压 ZLQ2063 95 千米 机修厂 ZLQ2063 50 千米 三． 6 KV 架空线选择 6kV 出线超过 者，均不采用电缆而用架空线， 6kV 架空线，一般采用钢 芯铝绞线，导线截面按经济电流密度选，按长时允许电流及电压损失来校验。 1． 主扇风机架空线选择 1). 按经济电流密度选择导线截面： )c o s3( UPI g =1700/（ *6*） =176（ A） 查得： Jj= Aj= Ig/Jj=176/=195（ mm2） 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 25 页 选用 LGJ120 型钢芯铝绞线， 25℃时载流量为 380A。 2). 按长时允许电流校验 折算到 45℃时的载流量为： I45℃ =Ir2570 4570=380*=176(A) 校验合格。 3). 按电压损失校验 r0= /km x0= /km 则有： △ U%=eUU 100%= 20 )r ( 0euPLtgx  =%5% 符合要求。 2． 工人村架空线选择 1). 按经济电流密度选择 Aj= Ig/Jj=(mm2) 其中： )c o s3( UPI g  选用 LGJ50 型钢芯铝绞线， 25℃时载流量为 220A。 2). 按长时允许电流校验 换算到 45℃时载流量为： I45℃ =Ir2570 4570=*220=163（ A） 3). 按电压损失校验： r0= /km x0= /km  U%=200 10 )tan( U PLxr =%5% 符合要求。 3． 支农架空线选择 1). 选择截面： 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 26 页 )c o s3( UPI g = Aj= Ig/Jj= mm2 选 LGJ35 型钢芯铝绞线，参数同上。 2). 按长时允许电流校验 I45℃ =170*=126 校验合格。 3). 按电压损失校验 r0= /km x0= /km △ U%=200 10 )tan( U PLxr =%5% △ 校验合格。 洗煤厂选择方法与上同，结果分别为： LGJ35。 167。 4－ 5 母线瓷瓶、穿墙套管及室外构架的选择 一． 母线瓷瓶选择 35kV 室外母线瓷瓶、选用悬式绝缘子组成绝缘子串，作为母线支柱绝缘瓷瓶，绝缘子每组 4 个。 室内 35kV 或 6kV 选用母线支持瓷瓶，母线支持瓷瓶按电压选，按短路电流校验其破坏力是否满足要求。 1). 室内 6kV 支柱绝缘子选择 选 ZA6Y 型 母线支柱绝缘子 动稳定性校验应满足： 0. 6Pb≥ P Pb—— 绝缘子的破坏力 350kg P—— 最大允许抗弯力 Pb= 350=210 kg P=kF==* ikr2*=≤ 210kg 年产 180 万吨的大型矿井变电站设计 第 27 页 其中： i—— 支柱绝缘子间距 取 150cm d—— 母线间距 取 25cm ikr—— 短路冲击电流 kA F—— 计算跨距中的力 合格。 2). 室外 35kV 支持绝缘子选择 选用 X—。 校验方法同 6kV ，校验合格。 二． 高压穿墙套管的选择 对穿墙套管，按电压及长时允许电流选，对动、热稳定进行校验。 1). 选择 )c o s3( UPI g =1251A 选 CLWB10/1500 型高压穿墙套管，为铝导体户外式，身长为 600mm，额定电压 10kv，额定电流 1500A， 5S 热稳电流 30KA。 2). 动稳定性校验 F= 22 10chidL= P=KF=*=7kg Pb=750 =4507kg 校验合格。 3). 热稳定校验 I= ttI j=* = 其。