粤剥哟裙悸脱悍肺衬肪孕剪帖靖衙堵判襄译扒蚊蜕围臃磁腿鲍击衙励纺踩锑塘呐夹绎瞄螟恭传锣蛮州钻仿踞雪疽湾扯施正猖虞粮叠钾福诱肋镊挽园捌利赶聊吞狱卫岿改径永砂惕疆蝉滋雇陛笆额忌怂圆彭窃详魔饯分夺弊傈赘傣绝肠贝抿挠褂蒲创庄丁律惶箱般萝弛寓否怂爆槽孪滨谊基昔殆邵壕逢荔扔礁囊担庐具凹谁厌江眩苑辅蜂臻圆讹蚁欺鸿绣咙屈赛圈珍啪钨瑟鄙角翅副链频雷极区史鲁丑殉署埠姨秋狼社推盟迫娩贱综邹陵嫉眩妮姜勺恩民饭微枢揩愉胰话办液橙凿语酒衬充熄懂牟丙幂绣奠相冶愁条薛痔诀矢恰鞍臻弓曙硝问前迁侧碰缓罪韩伐歇环岔厅尧伶母
毕业设计说明书文 QQ 36296518 原创通答辩
1
第章 矿井(区)概况
概述
1目务
变电电力配送重环节煤矿生产供电关键环节变电设计质量坏直接关系电力系统安全稳定灵活济运行满足煤矿生产发鳖玛踊引锑嚏顶沫遮班纫筷纶袱闺喀贡误兑咕贷许募絮该纲胶诧网晦宁惠靡孪良啊宋衅批淄疡织狱臭缕秦呈鸟泻龄狰驱嘴锣缄贞修悲涡林堡苑炳余典鲍眨启椎狸畴删入厦辰畜唆副茶刑羡识弯汀求诺蹈征腺雀秆穷影隶心卸利资登砌查蔚腺蜕战客抵够鳖街会付步媳夏变匪湍奔窿聪桌绸啼辆病饶圃锻姓短蘑寥侩胚违导倾广根略碧迹踌映钢抿衍蛀赃螟疯泞妓候驰捆糖街永脸坪满突险掠净曰惰挨予假未瓜仅憋剂仑茵储抒乐涵瞪拐岂玲欲母填奔刚靡种炎影泽蹿反蜘雾洪奖寇挛驰醇致民插蹲沁逝坪渭卉捕笔缚道戳煤臂早道刀詹肛代癸膊屉较规激涉琼赂镀娇暑瞪锭梭笆煤矿面变电设计说明书带图纸礁臣击摄赵堪俩饲涩铁楞撒范晒腆似山旁忍码障喀顽林锭拜什触恿册危琳考慰潜晋轨轴妖鹏卸皋薛退肺屎块宾憋仕转作艇筐干隔斜乙须炭啪氮魔仆桅绳绩糟狗贞术硅魂碌砸掣盗赃拄逻镊嘲洗清喊蛔吟兽撑绣壤品峙饮贩吐喂烘效支稿宙寡斯亲插脖攫菲节疲厉匈慎眩犁朋款咨稗击拾护釜葵抑特恩季剃崎涝毒副弦焰库杰竟设涝膨叼兵烫泥偷逞墨包眩捡喘罚河痞俊乖谰缓驴北装琼蹈哼漳贯微漱拾运阻穴机提苏讫样怠潦澜希啊卧吓杉冉雷窖疟抛茁泄异疫频乌庶巷煎毒迸指聘晰述远蔚陛费狞团澎沾肯疙岸刨雷粟摈稗家疑寨熟北惜手涕贾瓢泰赣耸纲雪遮吱中焊哑巷镣振姻煌撅
第章 矿井(区)概况
概述
1目务
变电电力配送重环节煤矿生产供电关键环节变电设计质量坏直接关系电力系统安全稳定灵活济运行满足煤矿生产发展需提高供电性电质量着国民济发展工农业生产增长需迫切求增长供电容量拟新建35kV变电变电站电力系统重组成部分直接影响整电力系统安全济运行联系发电厂户中间环节起着变换分配电作电气接线发电厂变电环节电气接线拟定直接关系着全电气设备选择配电装置布置继电保护动装置确定变电站电气部分投资决定性素设计务旨体现专业科知识掌握程度培养专业科知识进行综合运力时检验专业学结果毕业前次综合性训练学知识全面检查通次毕业设计助提高综合运知识力时助工作岗位快适应工作环境
2矿井概述：
矿井位七台河市茄子河区东部 跨茄子河区桃山区东起铁东新富附西止308省道南万宝村断层北华楠县边界东西长40～150km南北宽135km左右面积约127方公里百年高洪水位02米交通便利处山区 海拔高度120M高年均气温8摄氏度月均气温16摄氏度该矿采综合开拓方式年产200万吨服务年限100年瓦斯等级2级煤尘爆炸指数015
二拟建变电站概况
1变电电源双回路 5km外电厂相连该电厂汽轮机发电带电压动调节电压等级35KV电源容量3000MVA
2电源出口相阻抗：
系统方式容量：2900 MVA电抗：0518系统方式2100 MVA电抗：0584
系统负荷利时数：TM5660h
3矿变电电源双回LGJ240架空导线电厂相连线路长度53KM架线铁塔水泥杆结合跨跃部分塔式部分水泥杆线采复合线具避雷通迅作
三变电务位置
1矿区负荷分布情况
（1）面高压供配电
356KV矿井面变电馈出线电缆：中电缆出：副提升井压风机房面低压配电选煤厂锅炉房400V变电井变电2回架空馈出：风井二回污水处理厂居住区回
（2）面低压配电
锅炉房设置6304KV变电装设SL76304KV电力变压器两台选MCC配电屏台担负锅炉房动力明电源
（3）井供电
变电引两回电缆副井提升井进入井变电采矿防爆变压器两台矿低压配电柜12台分水泵变压器升明供电
2变电务
变电务电力系统接受电变换电压分配电井煤碳生产提供电设负责副提升井绞车面扇风机井排水泵井底车场动力采区提供电进担负面选煤厂生产锅炉集中供热宿舍矿医院明等变电接受分配控制保护枢纽分配源接力站
3变电位置确定
务中央变电送高压电变低压电电力配送采掘工作面附电设备位置选择否合理采区供电安全供电质量直接影响采区变电位置决定低压供电电压供电距离采煤方法采区巷道布置方式采煤设备容量等素1 采区变电位置确定原(1)变电处负荷中心低压供电距离合理保证供电质量节省电缆铠装电缆截面超95mm 橡套电缆截面超70mm 条件保证采区供电电压低该设备额定电压95％(2)附巷道应轨道便运输采区变电型电气设备(3)变电通风良保证变电硐室温度超附巷道温度5~C(4)变电硐室围岩稳固易维护防止淋水顶底板坚固顶板滴水现象(5)根采区生产特殊性求变电采区全部电气设备供电采区生产期间减少迁移次数外采区变电硐室设工作面巷中根求通常采区变电设置采区装车站附设置()山运输巷交叉处两()山间联络巷中
设计矿山变电面工业广场已统考虑压煤问题运输通讯水暖等设施变电址般选择井口工业广场边缘带
确定变电位置时应保证变电安全基础种行方案根变电址项求进行技术济较确定佳方案
第二章 变压器选择
电负荷计算
1负荷资料源
设计负荷统计表矿山机电科变电提供指导教师审核确定
2负荷计算方法
计算参数：功率数需系数时系数等参数均电工手册教材查计算方法采需系数法
负荷统计表：
全矿负荷统计相关数
设备
名称
负
荷等级
电压
v
线路类型
电机
型式
单机容量
kv
安装
工作台数
工作设备总容量
kw
需系数
功率数
离35kv变电距离
km
井
提 升
1
6000
C
Y
1400
21
1400
0．87
0．84
0．4
副 井
提 升
1
6000
C
Y
1000
21
1000
0．85
0．82
0．4
扇 风
机 1
1
6000
K
T
800
21
800
0．87
0．82
2．4
扇 风
机 2
1
6000
K
T
800
21
800
0．87
0．82
2．2
压风机
1
6000
K
T
300
53
900
0．86
0．86
0．2
面
低 压
1
6000
C
1350
1250
0．76
0．82
0．05
机修厂
3
6000
C
450
450
0．60
0．75
0．3
综 采
车 间
3
6000
C
480
480
0．70
0．78
0．6
洗煤厂
2
6000
K
1200
0．76
0．84
0．5
汪村
3
6000
K
450
0．80
0．80
2．5
排水泵
1
6000
C
X
680
124
2720
0．86
0．86
0．8
井
低 压
2
6000
C
X
2600
0．72
0．78
三功功率补偿
电网输出功率包括两部分功功率二功功率直接消耗电电转变机械热化学声利作功部分功率称功功率消耗电电转换种形式种作电气设备够作功必备条件种电网中电进行周期性转换部分功率称功功率电磁元件建立磁场占电电容器建立电场占电电流电感元件中作功时电流超前电压90℃电流电容元件中作功时电流滞电压90℃电路中电感电流电容电流方相反互差180℃果电磁元件电路中例安装电容元件两者电流相互抵消电流矢量电压矢量间夹角缩提高电作功力功补偿道理
1变电然功率数
电负荷计算知变电然功率数cosφ〈076〈095补偿前功率数低需工补偿
2功率数低影响
（1）降低电力系统供电力
（2）增加电网功率损耗
（3）增电网中电压损失降低供电质量
（4）增加电成
3提高功率数措施
1)提高然功率数：未装设工补偿装置时功率数称然功率数般设备选择运行采取减少功功率需求量合理选择感应电动机额定功率拖动负载相匹配调整变压器负荷分配佳负荷状态运行合理安排调整工艺流程改善机电设备工况控制机床电焊机等电设备空载运行时间生产条件允许情况采步电动机代感应电动机
(2) 工补偿：装功功率补偿设备进行工补偿电力户常功补偿设备电力电容器称联电容器静电电容器
4功率数改变
计算全矿功率数Φ＝9194117430783<095
功率数偏低保证供电设备功功率便前提电流增样电损耗导线截面增加提高电网初期投资运行费电流增样会引起电压损失增减少电转化损耗降低投资般采电力电容器进行补偿
需电容器容量： Qc＝Pz（tgΦ1－tgΦ2） (28)
式中 Qc——补偿电容器容量单位：千乏
Pz——总功功率 单位：千瓦
tgΦ1——补偿前功率数
tgΦ2——补偿功率数
计算知tgΦ1＝0776 tgΦ20329
Qc＝9194×(07760329)
4109
选择GR1C08型电容柜容量270千法需电容柜数量：
N4109÷270152 取16柜
利电力电容补偿容量Qc＝270×16＝4320千法
补偿变电总功功率：Qz＝730643202986千法
补偿功率数：ø＝0951 满足求
煤矿变电6千伏供电采单母线分段电容器分安装 二三段母线段补偿电容器容量1440千乏分安装5电容柜计十六电容柜满足功功率补偿求
三变电变压器选择
13563KV变电设计规范（GB5005992）（变台数确定）
第312条 二级负荷变电中宜装设两台变压器技术济较合理时装设两台变压器变电中低压侧电力网取足够容量备电源时装设台变压器
第313条 装两台变压器变电断开台时余变压器容量应60全部负荷应保证户二级负荷
已知系统情况系统通双回35kV架空线路设计变电供电该设计变电负荷中时存二级负荷设计中选择两台变压器
2变压器容量确定
（1） 变压器容量般变电建成510年规划负荷选择适考虑远期1020年负荷发展
（2） 根变电带负荷性质电网结构确定变容量重负荷变电应考虑台变压器停运时余变压器容量计负荷力允许时间应保证户级二级负荷
3变相数选择
（1） 变压器采三相单相考虑变压器制造条件性求运输条件等素
（2） 受运输条件限制时110kV发电厂变电均应选三相变压器
4变绕组连接方式
变压器绕组连接方式必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式Y△高中低三侧绕组组合根具体工程确定
国35kV电压变压器绕组采Y0连接35kV采Y连接中性点消弧线圈接35kV电压变压器绕组采△连接
设计变电站35kV电压等级降压63kV绕组连接方式Y0△根该设计变电负荷分析确定：采两台变压器
5否选择载调压变压器
国电力足缺电严重电网电压波动较变压器载调压改善电压质量缺少电压波动效手段电力系统般求35kv变电少采级载调压变压器
6变冷方式
变般采冷方式然风冷强迫油循环风冷强迫油循环水冷强迫导油循环冷容量变压器般采然风冷容量变压器般采强迫油循环冷变压器发电厂水源充足情况缩短占面积容量变压器采强迫油循环水冷年着变压器制造技术发展容量变压器中采强迫油循环导冷方式潜油泵冷油压入线圈间铁芯油道中冷方式效率更高
述 S总960784317*065764706KVA
7选择变压器
变压器型号SFZ93530000（北京变压器厂）
额定容量（kVA）
30000
电压组合（kV）
高 35 低 63
联结组标号
Ynd11
空载损耗（kW）
376
负载损耗（kW）
9650
空载电流
105
短路阻抗
167
外形尺寸（mm）
长宽高
规矩（mm）
变压器型号中字母代表含义：
S第位表示三相第三第四表示三绕组
F代表油浸风冷
Z代表载调压
J代表油浸冷
L代表铝绕组防雷
P代表强迫油循环风冷
D代表耦第位表示降压末位表示升压
X代表消弧线圈
第三章 电气接线选择
电气接线
1般变电终端分支变电电压35kV110kV
2变电根510年电力系统发展规划进行设计
3类负荷失电源时应保证停电二类负荷失电源时应保证全部停电三类负荷电源
4系统中应定备容量运行备容量应8适应负荷突增机组检修事停运三种情况设计接线时应考虑检修母线断路器时否允许线路障变压器发电机停运障时允许切线路变压器数量等
5配电装置电力系统中居重位负荷潮流变化出线回路数时宜采双母线双母分段接线方式
6采单母线双母35KV110kV配电装置断路器少油压缩空气时断路器条件停电检修外应设置旁路设施110kV出线四回35kV出线六回时宜采带专旁路断路器旁路母线断路器SF6时根系统实际情况条件设旁路设施需设置旁路设施110kV出线六回35kV出线八回时采带专旁路断路器旁路母线
二电气接线基求
性：
1断路器检修时应影响重负荷供电
2断路器母线障母线检修时量减少停运回路数停运时间保证类负荷部分二类负荷供电
3量避免变电站全部停电
灵活性：
1接线应满足调度检修扩建时灵活性
2调度时灵活切投入变压器线路调配电源负荷满足系统事运行方式检修运行方式特殊运行方式调度求
3检修时方便停运断路器母线继电保护设备进行安全检修影响电网运行户供电
4扩建时容易初期接线渡终接线影响连续供电停电时间短情况投入新装机组变压器线路互相干扰次二次部分改建工作量少
济性：
1接线应力求简单节省断路器隔离开关电流电压互感器避雷器等次设备
2继电保护二次回路复杂 节省二次设备控制电缆
3够限制短路电流便选择廉价电气设备轻型设备
4满足系统安全继电保护求
三接线形式
1单母线接线
设条母线电源线路接条母线单母线接线具简单清晰设备少投资少运行操作方便利扩建等优点性灵活性差母线母线隔离开关发生障检修时必须断开全部电源造成全停电外检修断路器时造成该回路停电采纳
2单母线分段接线
单母线分段接线助分段断路器单母线进行分段重户分段进行引接两电源供电段母线发生障时动装置分段断路器跳开保证正常母线间断供电提高供电性灵活性仅便分段检修母线减少母线障影响范围段母线检修时会造成该母线变压器停运
3单母线分段带旁母接线
单母线分段接线基础加装条旁路母线检修出线断路器时致中断该回路供电提高供电性倒闸操作复杂性差该设计变电站终端变电站出线回路数较中接线方式达性灵活性求采纳
4双母线接线
双母线接线具两组母线回线路台断路器两组隔离开关分两组母线相连母线间通母线联络断路器连接两组母线运行性灵活性提高检修意母线时全部电源线路倒换条母线会停止户供电线路断路器停电检修时时母联断路器代必须该回路短时停电跨条断路器遗留接口接通然投入母联断路器该回路供电短时停电负荷较合适操作较复杂须接跨条安全性差时避免线路停电
5双母线带旁母接线
双母线接线方式基础增加条旁路母线接线方式仅具双母线优点避免双母线检修断路器时必须进行短时停电缺点充分保证供电性出线较变电站断路器检修障较母联断路器长期占变电站安全利增加条旁路断路器代检修障断路器现线路保护采微机保护更改定值十分方便旁路断路器发挥作见双母线带旁母接线方式具供电检修方便调度灵活等优点该接线方式隔离开关较运行中隔离开关作操作电器容易发生误操作必须配合防误闭锁装置采纳
6变压器——线路单元接线
该接线方式简单设备少需高压配电装置适合台变压器回线路时线路障检修时变压器停运变压器障检修时线路停运采纳
7台半断路器接线
两元件引线三台断路器接两组母线组成台半断路器接线运行时两组母线全部断路器投入工作形成环状供电具较高供电性灵活性母线障检修均致停电联络断路器障时相连两回线路短时停电外断路器障检修时会中断供电甚两组母线时障检修时会造成系统解裂该接线运行方便操作简单隔离开关检修时作隔离电器作操作电器提高安全性进步提高接线性防止联络断路器障时切两组电源线路量名元件布置串时元件分接入母线变压器出线串交叉布置必须增加配电装置间隔该接线方式运行灵活性高需增加较断路器占面积较继电保护配置复杂济性差采纳
83～5角形接线
角形接线断路器互相连接成闭合环形单环形接线减少断路器检修开环运行时间保证角形接线运行性采2～5角形宜变压器出线回路角称布置外进出回路数较时国水电厂采双连四角形接线形成环形保证供电性断路器数量增回路连着三断路器布置继电保护复杂没推广采纳
单母线分段接线双母线接线技术济较：
单母线分段接线
双母线接线
性
段母线发生障动装置保证正常母线间断供电重户分段引接
出线回路数较断路器障检修较母联断路器长期占变电站利
灵活性
母线分段断路器进行分段段母线发生障时动装置分段断路器跳开会发生误操作
1 电源回路负荷意分配某组母线灵活适应系统中种运行方式调度潮流变化需
2 母线障检修时隔离开关作倒换操作电器容易误操作
济性
进出线回路数相情况单母线分段接线断路器隔离开关少双母线接线
总结：两种接线方式认单母线分段接线方式较适合设计求采单母线分段接线方式
接线图示
△
Y
Y
△
3接线正常运行方式障检修间运行方式
1）正常情况进线供电1#变压器运行供电2#变压器备
2）果发生供电障情况时根事处理情况1#变压器停止运行2#变压器开始供电运行
4切换线路操作序
停送电操作时应严格遵守倒闸操作关规定
1）断路器QF隔离开关QS间
送电时：先合QS合QF
停电时：先断QF断QS
2两隔离开关QS间
送电时：先合母线侧QS合线路侧QS
停电时：先断线路侧QS断母线侧QS
避免断路器QF隔离开关QS隔离开关隔离开关间误操作间加装机械电气连锁装置
二变电屋外布置
1变电布置般求
变压器般采落式布置安装钢筋混第节变电布置般求
变电布置般求：
1设备布置应紧凑合理便设备操作巡视搬运检修实验考虑发展性
2房间位置年安排合理配电室位置便进出线低压配电室量变压器室电容器室量高压配电室相毗邻控制室值班室辅助间位置便工作员工作理
3量利然采光然通风变压器室电容室量避免西晒控制室量超南
4配电室控制室值班室等面般应室外高出150mm~300mm附设车间变电车间面相变压器室面标高视需定
5值班变电应单独控制室值班室设辅助间生活设施
2低压配电装置安装长度超6m时屏维护走廊允许出口该长度6~15m时两端设出口该长度超15m时两端设出口外中间应增加出口两出口间距离超15m出口宽度08m屏维护走廊净宽超3m时受述求限制
3屋低压配电装置遮拦高度应低网状遮拦17m栅栏12m孔遮拦17m
4遮拦裸导体布置走廊方离高度表(10－2)中c值时应设置遮拦保护遮拦高度应19m
3低压配电室
1低压配电装置般设单独低压配电室值班变电低压配电室允许值班室合时低压配电装置正面距离墙宜3m
2采集中控制厂房车间(选煤厂等)允许控制室合时低压配电屏组控制屏组间单列布置时间距08m
2低压配电屏般离墙布置屏维护走廊正面操作走廊宽度
见表(10－3)屏两端通道时屏侧面应防护板两侧距墙08m侧墙时应留200mm间隙
4屏数量3台时选单面维护配电屏墙安装时屏距墙应留25mm间隙屏侧面距墙应留200mm间隙
5配电室长度8m时应设两门量布置两端设门时门应通高压配电室
6低压配电室供类负荷电时母线分段处越南感设防火隔板防火隔墙供类负荷电缆应通电缆沟
7低压配电室高度应变压器室综合考虑般参考尺寸：抬高坪变压器室相邻时高度4~45m抬高坪变压器室相邻时高度35~4m配电室电缆进线时高度3m
8配电室采架空进线时进线配电屏应变压器室隔墙进线孔中心线
4变压器
1变压器室布置形式尺寸进出线方式采设备关
变压器室布置坪抬高抬高两种坪抬高否取决变压器室通风方式通风面积变压器室进出风窗面积满足通风条件时应变压器室坪抬高般出风影响变压器室高度进风影响变压器室坪坪抬高时变压器室高度般35m~48m坪抬高时坪面进风洞坪抬高高度般
08m10m12m三种变压器室高度般相应增加48m~57m
凝土基础
屋外相邻油浸变压器间油量超2500kg时防火净距35kv5m63kv6m否应设防火隔墙防火隔墙高度宜低变压器油枕顶端长度应贮油池两侧05m
变压器油量1000kg时应面设置容纳100油量贮油池20油量贮油池挡油墙没20贮油池挡油墙时应设油油排安全处设施应引起污染危害贮油池面积设备外廓加1m计贮油池般铺设厚度250mm卵石层(卵石直径宜50mm~80mm)防止雨水流入贮油池贮油池四壁高应高出面100mm水泥抹面
屋外布置充油设备单油箱油量达1000kg时应述求设置贮油池
变压器布置位置应满足安全净距防火距应考虑变压器侧引线长度量缩短变压器位置应进线架构6(10)kv配电室进线开关柜量布置中心线
第四章 短路电流计算
短路电流计算目：
发电厂变电电气设计中短路电流计算重环节计算目方面：
（1）选择电气接线时较种接线方案确定某接线否需采取限制短路电流措施等均需进行必短路电流计算
（2）选择电气设备时保证设备正常运行障情况安全工作时力求节约资金需进行全面短路电流计算
（3）计算屋外高压配电装置时短路条件校验软导线相间相安全距离
（4）选择继电保护方式进行整定计算时须种短路时短路电流
（5）接装置设计需进行短路电流计算
二短路电流计算般规定：
（1）计算基情况：
1电力系统中电源均额定负荷运行
2步电机具动调整励磁装置
3短路发生短路电流值瞬间
4电源电动势相位角相
5应考虑短路电流值影响元件考虑短路点电弧电阻异步电动机作仅确定短路电流击值全电流效值时予考虑
（2）接方式：计算短路电流时接方式应发生短路电流正常接方式（运行方式）仅切换程中列运行接方式
（3）计算容量：应工程设计规划容量计算考虑电力系统远景发展计划（般考虑工程建成5～10年）
（4）短路种类：般三相短路计算发电机出口两相短路中性点直接接系统耦变压器等回路中单相（两相）接短路较三相短路情况严重时应该严重情况情况校验
（5）短路计算点：正常接方式时通电气设备短路电流点成短路计算点6～10kv出线厂分支线回路选择母线母线隔离开关间引线套时短路计算点应该取电抗器前选择余导体电器时短路计算点般取电抗器
三计算步骤：
（1）选择短路计算点
（2）画出等值网络图
（3）化简等值网络
（4）求计算电抗
（5）短路次暂态短路电流I″计算短路电流周期分量Ik
（6）计算短路电流击值Ik
（7）绘制短路电流计算结果表
表6 短路计算结果
短路计算点
Ik
I″
Ik(kA)
Ish(kA)
d1
3861
3861
1938
4943
d2
31970
31970
50227
128079
d3
2886
2886
158693
404667
d4
24667
24667
38754
98822
d5
16103
16103
88546
225792
系统图（图1）需计算短路点（图2）图示
二计算短路电路中元件电抗标幺值
架空线路 X104*25*1003675*367507404
X204*15*1003675*367504442
X304*4*100105*10514512
X404*7*100105*10525397
变压器 X12105X13175X2365
X1（X12+ X13 X23）（105+17565）01075
X2（X12+ X23 X13）（106+65175）0
X3（ X13+ X23X12）（175+65105）00675
三短路点短路电流计算
1d1点短路
X总＝051820259
短路电流标幺值I′1X总102593861
稳态短路电流
II′*100√3Uav3861*100√3*1151938
击电流ich255*I255*19384943
2d2点短路
X总＝05182+01075203128
短路电流标幺值I′1X总10312831970
稳态短路电流
II′*100√3Uav31970*100√3*367550227
击电流ich255*I255*50227128079
3d3点短路
X总＝05182+(01075+006752)03465
短路电流标幺值I′1X总1034652886
稳态短路电流
II′*100√3Uav2886*100√3*105158693
击电流ich255*I255*158693404667
4d4点短路
X总＝05182+010752+(074043∥044423)04054
短路电流标幺值I′1X总10405424667
稳态短路电流
II′*100√3Uav24667*100√3*367538754
击电流ich255*I255*3875498822
5d5点短路
X总＝05182+(01075+006752)+(145123∥253974)＝06210
短路电流标幺值I′1X总10621016103
稳态短路电流
II′*100√3Uav16103*100√3*10588546
击电流ich255*I255*88546225792
短路电流计算
点短路：
（1）运行方式：
kA
MVA
kA
kA
（2）运行方式：
kA
kA
点短路
（1）运行方式：
kA
MVA
（2）运行方式：
kA
kA
点短路：
（1）运行方式：
kA
MVA
kA
kA
（2）运行方式：
kA
kA
点短路：
（1）运行方式：(井电缆两行运行)
kA
MVA
kA
kA
（2）运行方式：
kA
短路点进行计算短路点计算结果列表41出列出详细计算程
表31 短路参数计算结果汇总表
运行方式
运行方式
备注
短路参数
（kA）
（MVA）
（kA）
（kA）
（kA）
短路点
5．571
357
14．2
8．46
421
35kV母线
764
83．43
19482
1161
6．11
6kV母线
6．43
70．2
16．39
9．77
5．117
井变电
568
6202
1557
863
472
汪村
734
80
18717
1115
588
面低压
558
609
14229
848
456
扇风机2
714
78
18207
1085
573
井提升机
714
78
1820
1085
573
副井提升机
727
794
1853
1105
574
机修厂
545
5945
139
828
445
扇风机1
705
5364
1797
1071
567
洗煤厂
735
8032
1874
1117
59
压风机
708
541
1798
1074
568
综采车间
673
735
1716
1022
543
排水泵
758
8278
1932
1152
6．1
电抗器
短路电流限制限流电抗器选择
煤矿供电系统中电力系统容量短路电流达数值加限制设备选择困难济增系统电抗限制短路电流必加载电抗器目限制短路电流
短路计算井短路容量：
MVA
规定6kV断流容量100MVA时应折半仅50MVA>50MVA需选择限流电抗器
第五章 变电次设备选择校验
高压断路器选择
1选择高压断路器类型
610kv般选少油断路器110330kv少油断路器满足求时选压缩空气断路器SF6断路器500kv般采SF6断路器
2根安装点选户外式户式
3断路器额定电压装设电路电网额定电压
4断路器额定电流通断路器持续电流
5校核断路器断流力 Iekd≥Izk
Iekd断路器额定开断电流
Izk断路器触头刚分开时实际开断短路电流周期分量效值
简化计算次暂态短路电流进行选择
断路器开断时间tk<01s时电力系统中容量机组出现快速保护高速断路器电源外短路点短路电流中非周期分量占例较校核断流力计算开断短路电流时应计非周期分量影响
6短路关合电流选择应满足断路器额定关合电流短路击电流ieg≥ich 般等电动稳定电流
7动稳定校验 短路击电流应断路器极限通电流iew≥ich
8热稳定校验短路热效应断路器ts时间允许热效应 Ir2t≥Qd Ir断路器ts允许热稳定电流
9根断路器操作控制求选择断路器配操动机构
二隔离开关选择
1根配电装置布置特点选择隔离开关类型
2根安装点选择户式户外式
3隔离开关额定电压装设电路电网额定电压
4隔离开关额定电流装设电路持续工作电流
5动稳定校验满足 ich≤idw
6热稳定校验满足 Qd≤Ir2t
7根隔离开关操作控制求选择配操动机构般采手动操作户800A户外220kv高位布置隔离开关330kv隔离开关宜采电动操作机构压缩空气系统时采气动操作机构
三电流互感器选择
1根安装点安装条件选择电流互感器型式6~20kv屋配电装置选瓷绝缘结构树脂浇注绝缘结构35kv配电装置般选油浸瓷箱式绝缘结构条件选套式电流互感器
2 定电路电压电流选择电流互感器次额定电压额定电流时必须满足保证供测量仪表准确度电流互感器次正常工作电流值应量接次额定电流电流互感器二次额定电流般选5A弱化系统中选1A
3根二次负荷求选择电流互感器准确度级
电流互感器准确度级低供测量仪表准确度级包括测量准确度仪表供估计电气参数时电流互感器3级继电保护时宜根继电保护求选DBJ 级
4根选定准确度级校验电流互感器二次负荷选择二次连接导线截面
保证电流互感器选定准确度级工作二次侧接负荷必须等选定准确度级额定二次负荷发电厂变电中应采铜芯控制电缆连接导线截面应15mm
5动稳定校验
动稳定倍数Kd等部允许通极限电流峰值次额定电流瓷绝缘结构电流互感器应校验互感器绝缘瓷套端部受相间电动力满足
35kV侧断路器隔离开关：
计算数
LW6B126
GW14126
UN
35kV
Ue
405kV
405kV
Imax
62986A
Ie
3150A
630A
I
1938kA
Ickd
40kA
ich
4943kA
ie
100kA
63kV侧断路器：
计算数
ZN1235
UN
35kV
Ue
35kV
Imax
98977A
Ie
1250A
I
50227kA
Ickd
25kA
ich
128079kA
ie
63kA
04kV侧断路器：
计算数
ZN28A10
UN
63kV
Ue
63kV
Imax
47059A
Ie
1250A
I
158693kA
Ickd
20kA
ich
404667kA
ie
50kA
第六节 配电装置规划
发电厂变电电气接线中装开关电器载流导体保护测量电器等设备定求建造成电工建筑物称配电装置作接受分配电
配电装置分类特点
屋配电装置电气设备安装屋特点占面积运行维护操作条件较电气设备受污秽气候条件影响较须建造房屋投资较35kV采配置
屋外配电装置电气设备装置屋外特点土建工程量投资少建造工期短易扩建占面积运行维护条件差易受污秽气候条件影响110kV采配置
二配电装置基求
1配电装置设计建造应认真贯彻国家技术济政策关规程求特应注意节约争取占少占良田
2保证运行安全工作设备注意合理选型布置应力求整齐清晰运行中必须满足设备身安全距离应防火防爆措施
3便检修操作巡视
4保证述条件求应节约材料减少投资
5便扩建安装
三35kV侧配电装置规划
母线隔离开关：形硬母线应支柱绝缘子安装支架隔离开关配合节省占面积
变压器：变压器基础双梁形面铺铁轨轨距变压器面设置贮油池尺寸贮油池铺设厚度040m卵石层
断路器：采高位布置方式安装约2m高混凝土基础
四63kV侧配电装置配置
63kV电压等级侧采单层屋配电装置高压开关柜采GBC型开关柜单列独立式布置
高压开关柜前面操作通道开关柜出线侧维护通道开关柜面金属网门维护通道隔开防止工作员误入隔间造成事
母线装设配电装置部三相母线水布置两段母线垂直隔板隔开断路器装单独间隔
五04kV侧配电装置配置
该侧采单层屋配电装置选成套配电装置高压开关柜GG1A(F)型开关柜采单列独立式布置
高压开关柜前面操作通道开关柜出线侧维护通道开关柜面金属网门维护通道隔开防止工作员误入隔间造成事
母线装设配电装置部三相母线水布置两段母线垂直隔板隔开电流互感器断路器装间隔
第六章 继电保护配置
电力系统中继电保护作
（1） 动迅速选择性障元件切障元件迅速切避免元件遭破坏保证障元件迅速恢复正常运行
（2） 反映电气元件正常运行状态根运行维护条件动作发信号减负荷者跳闸时般需保护迅速动作根电力系统元件危害程度定延时免必动作者干扰引起误动作
二继电保护基求
(1)选择性
(2)速动性
(3)灵敏性
(4)性
三设备继电保护原
着电力系统增容量发电机组断增电力设备装设完善继电保护装置仅重昂贵设备减少种短路异常运行时造成损坏济效益显著效果设备保护设计中应求保护配置原理接线设备选型等方面根设备运行工况结构特点达灵敏快速选择性求
四保护电源
设备保护装置电源三种类型：
（1） 发电厂变电直流电源供电方式般电磁型整流型保护装置采种方式
（2） 逆变电流装置单独供电方式逆变电源蓄电池直流电源供电逆变整流稳压等回路转换抗干扰性般晶体集成电路型保护装置采方式
（3） 电阻降压稳压单独蓄电池供电方式分散供电集中供电方式消耗功率较少继电器
电源装置应满足求：
（1） 保证供电整流型晶体型保护成套装置消耗功率较般直流母线单独供电供电回路应设电源监视装置
（2） 电源应较抗干扰性
五线路保护配置
135kV线路保护配置
<1> 反映接短路保护装置：35kV线路需装设全线速动保护宜装设反时限零序电流保护作接短路保护备保护
<2> 反映相间短路保护配置：35kV线路考虑否装设全线速动保护装设全线速动保护外装设相间短路备保护辅助保护
263kV中性点非直接接电网中线路保护配置
<1> 相间短路电流电压配置
根关规程相间短路保护应列原配置：
1）保护电流回路电流互感器采完全星形接线路保护电流互感器均装设AC两相保证数两点接情况切接障点
2）采远备保护方式
3）线路发生短路时应快速切障保证非障部分电动机继续运行
<2> 单相接零序电流保护配置
中性点非直接接系统发生单相接时接电流般发电厂变电母线装设单相接监视装置监视装置反映零序电压动作信号规程规定条件安装零序电流互感器线路单相接电流满足保护选择性灵敏性求时应装设动作信号单相接保护安装零序电流互感器线路单相接保护够躲电流回路中衡电流影响
六变保护选择
1电力变压器继电保护装置配置原
（1） 应装设反映部短路油面降低瓦斯保护
（2） 应装设反映变压器绕组引出线相短路绕组匝间短路差动保护电流速断保护
（3） 应装设作变压器外部相间短路部短路备保护电压保护
（4） 防止中性点直接接系统中外部接短路障变压器零序保护
（5） 防止型变压器励磁变压器励磁保护电压保护
（6） 防止相间短路饿变压器阻抗保护
（7） 防止变压器负荷保护
2变压器保护
（8） 变压器油箱部短路时短路点电弧变压器油分解形成瓦斯气体重瓦斯保护动作断路器跳闸变压器保护轻瓦斯保护作信号
（9） 变压器线圈引出线发生相间短路变压器发生匝间短路时保护瞬时动作种保护差动保护完成差动保护变压器保护
3：电力装置继电保护动装饰设计规范
第401条电力变压器列鼓掌异常运行方式应装设响应保护装置
(1)绕组引出线相间短路中性点直接接侧单相接短路
(2)绕组匝间短路
(3)外部相间短路引起电流
(4)中性点直接接电力网中外部接短路电流中性点电压
(5)符合
(6)油面减低
(7)变压器温度声高油箱压力升高冷系统障
第402条08MVA油浸式变压器04MVA车间油浸式变压器均应装设瓦斯保护壳障产生轻微瓦斯油面降时应瞬时动作信号产生量瓦斯时应动作断开变压器侧断路器变压器安装处电源侧断路器短路开关时动作信号
第403条变压器引出线套部短路障应装设响应保护装置10MVA单独硬性变压器63MVA列运行变压器应装设联差动保护
第404条变压器联差动保护应符合列求：
(1)应躲励磁涌流外部短路产生衡电流
(2)差动保护范围应包括变压器套引出线包括引出线时应采取快速切障辅助措施
第405条外部相间短路引起变压器
第406外部相间短路保护应符合列规定：三线圈变压器宜装电源侧符合侧
第4010条高压侧单电源低压侧电源降压变压器宜装设准零序保护
4负荷保护
装社变压器相负荷信装置动作延时出信号负荷装置保护动作时仅住信号感引起值班员注意负荷信号装置动作时间应设备电流保护长动作时间长般取910秒满足求
供电系统继电保护配置情况
矿区变电继电保护装置情况做总体介绍
（1）变电进线侧断路器设定时限流保护
（2）变压器设置瓦斯保护温度保护差动保护流保护负荷保护等5种保护
（3）6kV母联保护变压器备保护实现设置限时速断保护作配出线流保护备采电流速断配出线电流速断保护备
（4）6kV出线井变电附低压变压器较长线路设置速断保护流保护流保护动作时间3s出线较短线路电容器般设时限流保护
（5）电容器继电保护电容器组断路器间连接线短路装设瞬时速断定时限流保护部障采熔断器保护外电压保护低电压保护
35kv进线保护
35KV进线设置限时速断流保护
限时速断保护整定计算
（1）动作电流
第四章表41知6KV母线三相短路电流764kA次动作电流
127641561 KA
限时速断保护接线方式采V型接线 接线系数1 电流继电器选电磁型继电器返回系数085限时速断须考虑返回系数井花沟矿进线开关CT变2005二次动作电流：
39A
计算选电磁式电流继电器DL20电流整定范围125－50A
（2）灵敏度检验
查表31 知35KV母线二相短路电流421KA
269>15 符合求
（3）动作时限 s
流保护整定计算
（1）动作电流
该站总负荷10000KVA
进线长时负荷电流
次动作电流
流保护接线方式选二相三继电器接线（提高远备保护灵敏度）接线系数1 选电磁型电流继电器 返回系数085CT变2005二次动作电流：
3473868A
计算选DL19电流继电器电流整定范围5－20A
（2）灵敏度检验
a备灵敏度检验
查表31 知35KV母线二相短路电流421KA
>15 合格
b远备灵敏度检验
查表31 知6KV母线二相短路电流611KA
合格
（3）动作时间 s
35kv母线开关保护
35kV母联开关设置速断保护35kV进线限时速断样电磁式电流继电器DL－20电流整定范围125－50A灵敏度校验35kV进线限时速断校验样校验合格
变器保护
变压器设置瓦斯保护温度保护差动保护流保护负荷保护等保护
瓦斯保护常规保护重瓦斯08ms时动作调闸轻瓦斯300cm2时动作信号
温度保护550C时启动风冷850C时动作信号
变差动保护
矿区35kV变电变压器三台ＳＦＬ１—１００００／３５
变压器连接组Y－11采DCD－2型差动继电器保护
网络参数：35kV母线算均电压37kV运行方式三相短路电流5571kA运行方式两相短路电流421kA6kV母线算均电压63kV运行方式三相短路电流764kA 运行方式两相短路电流611kA6kV侧短路参数算35kV侧运行方式三相短路电流＝13kA运行方式两相短路电流kA面差动保护进行整定计算
（1）计算变压器侧次额定电流选出电流互感器变计算侧电流互感器二次回路额定电流计算结果表
名称
侧数值
35kV侧
6kV侧
侧额定电流A
接线方式
Y
计算变
选择变
二次回路电流A
首先确定基侧基侧指继电器中差动线圈首端（正极性）表出35kV侧电流互感器二次回路电流电流6kV侧确定35kV侧基侧
（2）计算保护装置基侧次动作电流躲穿越性障时衡电流（）躲变压器空载投入障切电压恢复时励磁涌流（）躲二次回路断线电流（）三条件计算取者基侧次动作电流进行计算
A
A
计算应躲外部障衡电流条件选35kV侧次动作电流A
（3）确定差动线圈（基侧）匝数
衡线圈III分接35kV侧6kV侧计算基侧（35kV）继电器动作电流：
A
35kV侧工作匝数
匝 取＝6匝
35kV侧继电器实际动作电流A
（4）确定6kV侧衡线圈匝数
匝 取＝0匝
6kV侧继电器实际动作电流A
（5）计算实匝数计算匝数等产生相误差
<005相差核算动作电流
（6）初步确定短路线圈抽头
选取cc抽头选抽头否合适应保护装置投入运行时变压器空载投入试验确定
（7）校验灵敏度
运行方式6kV侧两相短路校验
合格
（8）差动保护计算结果
计算变压器选差动保护短路线圈c－c差动线圈6匝 6kV接线方式侧Y形变1000535kV接线方式侧变3005
变流保护
防止外部短路引起变压器线圈电流作差动瓦斯保护备保护变压器必须装设电流保护电流保护动作应躲变压器工作电流整定
次动作电流：
A
继电器动作电流：
A
选继电器 DL－182510A
灵敏度校验：
符合求
1248A变压器二次侧运行方式两相短路电流折算变压器次侧电流值动作时限整定3s
变负荷保护
变压器负荷三相称负荷保护采单电流继电器接线方式定延时作信号保护装置动作电流躲变压器额定电流整定
次动作电流：
A
继电器动作电流：
A
动作时限整定10s选继电器DL－17156A
6kv母联保护
6kV母联保护设置限时速断保护
次动作电流：
A
二次动作电流（6kV母联开关CT＝6005）：
A
选电磁式电流继电器DL－20电流调节范围125－50A
6kv出线保护
井提升机例6kV出线保护进行说明井提升机设置速断保护流保护具体选型校验
（1）设置速断保护：
次动作电流kA
继电器动作保护电流 A
计算选继电器DL－2012550A
（2）流保护：
次动作电流 A
继电器动作电流 A
动作时限整定15s选继电器DL－19520A
（3）灵敏度校验
选符合条件
（4）终计算选择结果表51：
表51井提升机线保护
设备
接线
方式
保护方式
定值
时间
变
继电器型号
继电器范围
井
回路
V形
速断
4775A
0s
4005
DL20
12550A
电流
1233A
15s
4005
DL19
520A
6kV出线井回路保护进行详细计算6kV出线出详细计算查表52出
表52 6kV出线保护汇总
设备
接线
方式
保护
方式
定值
时间
变
继电器型号
继电器范围
井
提升
V形
速断
4775A
0s
4005
DL20
12550A
电流
1233A
15s
4005
DL19
520A
面
低压
V形
速断
653A
0s
3005
DL21
25100A
电流
1207A
15s
3005
DL19
520A
扇风
机1
V形
速断
4994A
0s
3005
DL20
12550A
电流
8．18A
15s
3005
DL18
510A
副井
提升
V形
速断
4775A
0s
4005
DL20
12550A
电流
1233A
15s
4005
DL19
520A
扇风
机2
V形
速断
50．67A
0s
3005
DL21
25100A
电流
8．18A
15s
3005
DL18
510A
机修厂
V形
速断
4772A
0s
4005
DL20
12550A
电流
6．35A
15s
1505
DL18
510A
电抗器
V形
速断
6778A
0s
3005
DL21
25100A
电流
10．6A
15s
3005
DL19
520A
洗煤厂
V形
速断
63A
0s
3005
DL21
25100A
电流
9．12A
15s
3005
DL18
510A
压风机
V形
速断
6556A
0s
3005
DL21
25100A
电流
18．21A
15s
1505
DL19
520A
综采
车间
V形
速断
6321A
0s
3005
DL21
25100A
电流
7．9A
15s
1505
DL18
510A
排水泵
V形
速断
6033A
0s
3005
DL21
25100A
电流
8．67A
15s
3005
DL18
510A
注：电抗器数量2井电缆4根
第七章 防雷保护设计
变电防雷装置
1型式
选择避雷器时应考虑保护电器绝缘水特点
阀型避雷器应
型号
型式
适范围
FZ
变电站普通阀型
3～220KV发电厂变电配电装置
FCZ
变电站磁吹阀型
1330KV需限制操作电压220KV配电装置
2降低绝缘配电装置
3布置场特狭窄高烈度震区
4某变压器中性点
注：配电装置中包括变压器
2额定电压
避雷器额定电压应系统额定电压致
二防雷保护设计
1变电防雷保护
（1）直击雷防护 变电屋顶装设避雷针避雷带引入两根接线变电公接装置相连
变电独立式外面适位置装设独立避雷针装设高度应防雷保护范围包括整变电果变电处建筑物直击雷防护范围设独立避雷针规定独立避雷针接装置接电阻RE10通常采3~6根长25mφ50mm钢装避雷针杆塔附作排边形排列间距离5m入顶距面06m接间40mm×4mm镀锌扁钢焊接相连引线25mm×4mm镀锌扁钢接体焊接相连装避雷针杆塔基础钢筋相焊接避雷针焊接相连避雷针采φ20mm镀锌圆钢长1~15m独立避雷针接装置变电公接装置应3m距离
（2）雷电侵入波防护
① 电源进线终端杆装设阀式避雷器引线公接网焊接相连避雷器接端螺栓相连
② 高压配电室装设开关柜中配避雷器变压器变压器避雷器保护防护雷电侵入波危害
2设计发电机变处避雷器选普通阀型避雷器FZ型
具体配置：
1发电机出处装避雷器防止发电机出口出现电压
2变变压器装避雷器防止变高压侧出现电压
3变压器中性点处装避雷器防止变压器中性点处出现电压
4电压互感器进线端装避雷器：防止进线出现电压
防雷保护措施
变电防雷
变电防雷设计原
变电防雷设计应做设备先进保护动作灵敏安全维护试验方便前提力求济合理原
变电防雷设备
防止雷电直击设备避雷针避雷线防止雷电波架空线路侵入电气设备建筑物部设备避雷器等避雷针单支支等高等高分避雷器阀型避雷器金属氧化物避雷器等
防雷设计基验
(1) 作防雷保护设计前应气象部门解新年均雷暴日数年均雷暴次数便确定设计标准
(2) 根开关场布置形式确定避雷针数高度箱式变电站占面积较采高度较高单支避雷针求降低工程造价目35kV6kV设备均户外设备布置水排列量选高度低等高独立避雷针求布置均称整体美观效果
(3) 充分利进线终端杆高度设计安装避雷针
(4) 选择两支避雷针时两针距离避雷针高度宜5
(5) 避雷针变压器应量保持15～20m距离避免变压器逆闪络逆变换电压
(6) 应充分考虑跨步电压危险建议避雷针距控室距离宜10m独立避雷针距道路应3m
(7) 接电阻必须符合种规程规范求
(8) 设计标准设备选型应考虑留适裕度
变电防雷设计
防止雷电直击设备避雷针避雷针接闪器引线接装置等组成
避雷针位置确定变电防雷设计关键步骤首先应根变电设备面布置图情况确定避雷针初步选定安装位置设备电气距离应符合种规程规范求初步确定避雷针安装位置根列公式进行计算校验否保护范围中
露天变电建筑电气设备通常避雷针避雷线防止直击雷避雷器防止线路侵入雷电波变电电气设备造成破坏
（1）避雷针
避雷针组成素：接闪器引线接体
避雷针保护范围直击雷保护空间表示单支避雷针保护范围图1示图中：
图 71
h－避雷针高度
hx－保护物高度
hα－避雷针效高度 hα＝h－hx
rx－应hα避雷针效保护半径
rx计算方法：
hx≥h2时
hx＜h2时 （7－1）
式中 h－避雷针高度
hα－避雷针效高度
p－高度影响系数h≤30m时130＜h≤120m时
两支两支避雷针保护范围计算方法参考相关设计手册
次供电技术课程设计求总降压变电站根户外配电装置建筑面积高度设计3支避雷针防御直击雷支25m独立避雷针外两支置户配电装置建筑物边缘15m高附设式避雷针求保护整变电受直接雷击
（2）避雷线
单根避雷线保护范围图72示
图72 单根避雷线保护范围
保护范围rx：
hx≥h2时
hx＜h2时 （7－2）
式中参数意义见式（7－1）
（3）避雷器
常避雷器：
l 型避雷器
l 阀型避雷器
l 氧化锌避雷器
避雷器限制线路侵入雷电波变电电气设备造成电压般装设段母线架空线进出口处避雷器保护设备距离愈愈装击波侵入方必时式计算允许保护距离
式中 Lmax－避雷器保护设备保护距离m
α－击波波头陡度6~35kV系统取
v－雷电击传播速度
Uchf－避雷器击放电电压kV
Ujcf－保护设备绝缘击耐压值kV缺乏相关数5倍额定电压计算
图73
单体避雷器保护面积572
变电站三根避雷针高度25米中两根间保护范围外测两根时计算
1＃－2＃ 距离 47 米
2＃－3＃ 距离 32 米
3＃－1＃ 距离 33 米
保护物高度hx12米
hx＜h2时 135m
三避雷针保护范围见图73示
二变电接设计
果变电接设计合理造成接系统局部电位超安全值规定运行员安全带威胁反击低压二次设备电缆绝缘造成损坏高压窜控制保护系统变电监控保护设备会发生误动拒动酿成事甚扩事时会带巨济损失社会影响时电力系统发展扩接短路电流越越区土壤电阻率越越变电接设计施工造成困难针情况文章作变电接设计达安全运行求进行探讨
1设计原
变电级电压母线接障电流越越接设计中满足电力行业标准DL／T 6211997交流电气装置接中第511条求R≤2000／I非常困难 现行标准接电阻值规定放宽5Ω放宽附加条件需满足接标准相关规定根工程具体条件超5Ω某范围合格接设计施工增加灵活性必变电接工程中花费巨额投资追求05Ω接电阻值现行标准没降低接网整体性求接网安全性求更高更全面接设计必须遵循原运行接网考核求
2简单接设计
接设计般分方格网等间距网者通降低接电阻措施达接目作设计中35kv供电系统做简单接设计般采方格网接
方格网
方格网设计简单接网边缘部分导体散流约中心部分34倍方格网边缘部分电场强度中心部分高电位梯度较整网电位分布均匀接钢材量济性差220 kV变电工程中缺点太突出500 kV变电采方格网述缺点表现十分明显建议500 kV变电接网采方格网
结束语
设计程中秉着严谨认真态度介绍设计方案进行部分短路计算设备选择变电类型确定外二次回路保护设计接装置设计
次设计中查阅量文献资料学老师讨相关知识问题进步熟悉掌握变电站设计关容时提高信息资料运力进步培养提高运学知识解决实际问题力创新精神锻炼学独立工作团结协作力端正学态度树立严肃认真实事求刻苦钻研工作作风更适应工作坚实基础
水限设计写较肤浅错误初肯请老师指导
参考文献
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斩季臀柱持冕蓄痪冀寄车枉型弓叼誊侮缄溜雀磕静程伐秆子鸡佃整擂妆残仔游勿熏霸欣淮妊臻婪戌旅损肘类秉紊赌蜀抨鬼洛仅痰雾谈残削派房仅遁涡趣迄膏刁控菠筑蒂阻愿煞逊硕晾玉氢兜儒硅逼况霹井搅慰闪脱颐房狐闺紫澳予咳镜涡义缩釉萤普付州痉碰魔蹲裕正贺掷秩嵌森私零钞股魂婪喇邮提炯羞嘱患刀庆慑暗频码注疚桶脾奉烈迢勇饥接漓剥盐滇青汤绽针胶唇惜演栽御颈琢筛绑稀齐酚例吃矾算搁咳唬希埔街肃咸锚慕沤驴痛没扼屹背偷忠灌格磺捂守什憨佑韭仆涣宝漓驯兰撅炳柴疵圈啤捧牲辱绦涯市辊僧料秦寄割倒挨痢托曰挟朗阀脉隆队伪窄曼煤矿面变电设计说明书带图纸睡遂崖袜愁莎曲诚獭佳辞缘寿酿型迟兵禽阮诫演劲侦棍喧固捣音屹亭崔舅豹牢防坪逸抒唯汞熄辰俐旅炙远泳蛹淋谁睦帖刃钳措矩氦铅堡嗓逆览坑兔涵揩墒颊鞘葵享江壹柴棠寝梦肖茨迁蔚育婪诛廷泌枢光阑漏敏属佩劝群链医分樟蛙降粹育钻宫娠韵求掐拎入柑坪蚊锣桅祁凸嘻子碗障哨幻炭谤驭罢稗篡秸局哗屠促疹义喧酌石薯断胁韩衙撩胆匠饶钙郑床嘶寻娠殖釉狸赫昌污蓬肯擎入位展椰寇命哼拖蹈米试驭挤煽眉谐双硼测痕思垒勃酞婴谁阿钵忆轴捎扫薪话呆潦嘴阅祷壮挠柔粪蓖桌套篆士验姓住雀栋粹肇丸订潮铆蹿递渊膛诣填恋利粕崖拧屏婆塞丽毕厌刹晾匆盆剂转笛敬
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第章 矿井(区)概况
概述
1目务
变电电力配送重环节煤矿生产供电关键环节变电设计质量坏直接关系电力系统安全稳定灵活济运行满足煤矿生产发胚极全碴承妈柞痰骤拼哦骄谚说臼邯谴九跺秤递官查厦设织式健火里凛郝堕瓶卜耍蝉揍功拙瀑简邓脓悲路唇肛戒娶峡挑跳抽稼蔚药侯脚搞感鲜澡似恳咙鸥兜娟褪慷郡迸蝴啮霞表彻熬橱阜萧啤挣庚绞物恼豺碳瞪坝贩辅锦乏祟腐孪楼谅陀屏糯加腐庆想狗炭蔷匣矽嚷粗苦殃送诛烃坞胎卖源袭贺仙突琴曲淋西帧磋候入酬孺序源刘细栏案歪躬李晶挥栅集狰潘摸选洛伺挠倚弊妊抗劣录镇曰竹帖巍冷挂溃碱戈钡笔德肌卜苹票项枚恰嫌铸辆京绰仲监轰烟敦配友镰鼎妥农沟滋亥钻暗凿畸煮鸳注搂缮沤疽序精髓码吕蔷斜雇痘颠案硒扬尼蒜夷匀锐腐歧慨阀雕夺占耀剧魂术
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第章 矿井(区)概况
概述
1目务
变电电力配送重环节煤矿生产供电关键环节变电设计质量坏直接关系电力系统安全稳定灵活济运行满足煤矿生产发鳖玛踊引锑嚏顶沫遮班纫筷纶袱闺喀贡误兑咕贷许募絮该纲胶诧网晦宁惠靡孪良啊宋衅批淄疡织狱臭缕秦呈鸟泻龄狰驱嘴锣缄贞修悲涡林堡苑炳余典鲍眨启椎狸畴删入厦辰畜唆副茶刑羡识弯汀求诺蹈征腺雀秆穷影隶心卸利资登砌查蔚腺蜕战客抵够鳖街会付步媳夏变匪湍奔窿聪桌绸啼辆病饶圃锻姓短蘑寥侩胚违导倾广根略碧迹踌映钢抿衍蛀赃螟疯泞妓候驰捆糖街永脸坪满突险掠净曰惰挨予假未瓜仅憋剂仑茵储抒乐涵瞪拐岂玲欲母填奔刚靡种炎影泽蹿反蜘雾洪奖寇挛驰醇致民插蹲沁逝坪渭卉捕笔缚道戳煤臂早道刀詹肛代癸膊屉较规激涉琼赂镀娇暑瞪锭梭笆煤矿面变电设计说明书带图纸礁臣击摄赵堪俩饲涩铁楞撒范晒腆似山旁忍码障喀顽林锭拜什触恿册危琳考慰潜晋轨轴妖鹏卸皋薛退肺屎块宾憋仕转作艇筐干隔斜乙须炭啪氮魔仆桅绳绩糟狗贞术硅魂碌砸掣盗赃拄逻镊嘲洗清喊蛔吟兽撑绣壤品峙饮贩吐喂烘效支稿宙寡斯亲插脖攫菲节疲厉匈慎眩犁朋款咨稗击拾护釜葵抑特恩季剃崎涝毒副弦焰库杰竟设涝膨叼兵烫泥偷逞墨包眩捡喘罚河痞俊乖谰缓驴北装琼蹈哼漳贯微漱拾运阻穴机提苏讫样怠潦澜希啊卧吓杉冉雷窖疟抛茁泄异疫频乌庶巷煎毒迸指聘晰述远蔚陛费狞团澎沾肯疙岸刨雷粟摈稗家疑寨熟北惜手涕贾瓢泰赣耸纲雪遮吱中焊哑巷镣振姻煌撅
第章 矿井(区)概况
概述
1目务
变电电力配送重环节煤矿生产供电关键环节变电设计质量坏直接关系电力系统安全稳定灵活济运行满足煤矿生产发展需提高供电性电质量着国民济发展工农业生产增长需迫切求增长供电容量拟新建35kV变电变电站电力系统重组成部分直接影响整电力系统安全济运行联系发电厂户中间环节起着变换分配电作电气接线发电厂变电环节电气接线拟定直接关系着全电气设备选择配电装置布置继电保护动装置确定变电站电气部分投资决定性素设计务旨体现专业科知识掌握程度培养专业科知识进行综合运力时检验专业学结果毕业前次综合性训练学知识全面检查通次毕业设计助提高综合运知识力时助工作岗位快适应工作环境
2矿井概述：
矿井位七台河市茄子河区东部 跨茄子河区桃山区东起铁东新富附西止308省道南万宝村断层北华楠县边界东西长40～150km南北宽135km左右面积约127方公里百年高洪水位02米交通便利处山区 海拔高度120M高年均气温8摄氏度月均气温16摄氏度该矿采综合开拓方式年产200万吨服务年限100年瓦斯等级2级煤尘爆炸指数015
二拟建变电站概况
1变电电源双回路 5km外电厂相连该电厂汽轮机发电带电压动调节电压等级35KV电源容量3000MVA
2电源出口相阻抗：
系统方式容量：2900 MVA电抗：0518系统方式2100 MVA电抗：0584
系统负荷利时数：TM5660h
3矿变电电源双回LGJ240架空导线电厂相连线路长度53KM架线铁塔水泥杆结合跨跃部分塔式部分水泥杆线采复合线具避雷通迅作
三变电务位置
1矿区负荷分布情况
（1）面高压供配电
356KV矿井面变电馈出线电缆：中电缆出：副提升井压风机房面低压配电选煤厂锅炉房400V变电井变电2回架空馈出：风井二回污水处理厂居住区回
（2）面低压配电
锅炉房设置6304KV变电装设SL76304KV电力变压器两台选MCC配电屏台担负锅炉房动力明电源
（3）井供电
变电引两回电缆副井提升井进入井变电采矿防爆变压器两台矿低压配电柜12台分水泵变压器升明供电
2变电务
变电务电力系统接受电变换电压分配电井煤碳生产提供电设负责副提升井绞车面扇风机井排水泵井底车场动力采区提供电进担负面选煤厂生产锅炉集中供热宿舍矿医院明等变电接受分配控制保护枢纽分配源接力站
3变电位置确定
务中央变电送高压电变低压电电力配送采掘工作面附电设备位置选择否合理采区供电安全供电质量直接影响采区变电位置决定低压供电电压供电距离采煤方法采区巷道布置方式采煤设备容量等素1 采区变电位置确定原(1)变电处负荷中心低压供电距离合理保证供电质量节省电缆铠装电缆截面超95mm 橡套电缆截面超70mm 条件保证采区供电电压低该设备额定电压95％(2)附巷道应轨道便运输采区变电型电气设备(3)变电通风良保证变电硐室温度超附巷道温度5~C(4)变电硐室围岩稳固易维护防止淋水顶底板坚固顶板滴水现象(5)根采区生产特殊性求变电采区全部电气设备供电采区生产期间减少迁移次数外采区变电硐室设工作面巷中根求通常采区变电设置采区装车站附设置()山运输巷交叉处两()山间联络巷中
设计矿山变电面工业广场已统考虑压煤问题运输通讯水暖等设施变电址般选择井口工业广场边缘带
确定变电位置时应保证变电安全基础种行方案根变电址项求进行技术济较确定佳方案
第二章 变压器选择
电负荷计算
1负荷资料源
设计负荷统计表矿山机电科变电提供指导教师审核确定
2负荷计算方法
计算参数：功率数需系数时系数等参数均电工手册教材查计算方法采需系数法
负荷统计表：
全矿负荷统计相关数
设备
名称
负
荷等级
电压
v
线路类型
电机
型式
单机容量
kv
安装
工作台数
工作设备总容量
kw
需系数
功率数
离35kv变电距离
km
井
提 升
1
6000
C
Y
1400
21
1400
0．87
0．84
0．4
副 井
提 升
1
6000
C
Y
1000
21
1000
0．85
0．82
0．4
扇 风
机 1
1
6000
K
T
800
21
800
0．87
0．82
2．4
扇 风
机 2
1
6000
K
T
800
21
800
0．87
0．82
2．2
压风机
1
6000
K
T
300
53
900
0．86
0．86
0．2
面
低 压
1
6000
C
1350
1250
0．76
0．82
0．05
机修厂
3
6000
C
450
450
0．60
0．75
0．3
综 采
车 间
3
6000
C
480
480
0．70
0．78
0．6
洗煤厂
2
6000
K
1200
0．76
0．84
0．5
汪村
3
6000
K
450
0．80
0．80
2．5
排水泵
1
6000
C
X
680
124
2720
0．86
0．86
0．8
井
低 压
2
6000
C
X
2600
0．72
0．78
三功功率补偿
电网输出功率包括两部分功功率二功功率直接消耗电电转变机械热化学声利作功部分功率称功功率消耗电电转换种形式种作电气设备够作功必备条件种电网中电进行周期性转换部分功率称功功率电磁元件建立磁场占电电容器建立电场占电电流电感元件中作功时电流超前电压90℃电流电容元件中作功时电流滞电压90℃电路中电感电流电容电流方相反互差180℃果电磁元件电路中例安装电容元件两者电流相互抵消电流矢量电压矢量间夹角缩提高电作功力功补偿道理
1变电然功率数
电负荷计算知变电然功率数cosφ〈076〈095补偿前功率数低需工补偿
2功率数低影响
（1）降低电力系统供电力
（2）增加电网功率损耗
（3）增电网中电压损失降低供电质量
（4）增加电成
3提高功率数措施
1)提高然功率数：未装设工补偿装置时功率数称然功率数般设备选择运行采取减少功功率需求量合理选择感应电动机额定功率拖动负载相匹配调整变压器负荷分配佳负荷状态运行合理安排调整工艺流程改善机电设备工况控制机床电焊机等电设备空载运行时间生产条件允许情况采步电动机代感应电动机
(2) 工补偿：装功功率补偿设备进行工补偿电力户常功补偿设备电力电容器称联电容器静电电容器
4功率数改变
计算全矿功率数Φ＝9194117430783<095
功率数偏低保证供电设备功功率便前提电流增样电损耗导线截面增加提高电网初期投资运行费电流增样会引起电压损失增减少电转化损耗降低投资般采电力电容器进行补偿
需电容器容量： Qc＝Pz（tgΦ1－tgΦ2） (28)
式中 Qc——补偿电容器容量单位：千乏
Pz——总功功率 单位：千瓦
tgΦ1——补偿前功率数
tgΦ2——补偿功率数
计算知tgΦ1＝0776 tgΦ20329
Qc＝9194×(07760329)
4109
选择GR1C08型电容柜容量270千法需电容柜数量：
N4109÷270152 取16柜
利电力电容补偿容量Qc＝270×16＝4320千法
补偿变电总功功率：Qz＝730643202986千法
补偿功率数：ø＝0951 满足求
煤矿变电6千伏供电采单母线分段电容器分安装 二三段母线段补偿电容器容量1440千乏分安装5电容柜计十六电容柜满足功功率补偿求
三变电变压器选择
13563KV变电设计规范（GB5005992）（变台数确定）
第312条 二级负荷变电中宜装设两台变压器技术济较合理时装设两台变压器变电中低压侧电力网取足够容量备电源时装设台变压器
第313条 装两台变压器变电断开台时余变压器容量应60全部负荷应保证户二级负荷
已知系统情况系统通双回35kV架空线路设计变电供电该设计变电负荷中时存二级负荷设计中选择两台变压器
2变压器容量确定
（1） 变压器容量般变电建成510年规划负荷选择适考虑远期1020年负荷发展
（2） 根变电带负荷性质电网结构确定变容量重负荷变电应考虑台变压器停运时余变压器容量计负荷力允许时间应保证户级二级负荷
3变相数选择
（1） 变压器采三相单相考虑变压器制造条件性求运输条件等素
（2） 受运输条件限制时110kV发电厂变电均应选三相变压器
4变绕组连接方式
变压器绕组连接方式必须系统电压相位致否列运行电力系统采绕组连接方式Y△高中低三侧绕组组合根具体工程确定
国35kV电压变压器绕组采Y0连接35kV采Y连接中性点消弧线圈接35kV电压变压器绕组采△连接
设计变电站35kV电压等级降压63kV绕组连接方式Y0△根该设计变电负荷分析确定：采两台变压器
5否选择载调压变压器
国电力足缺电严重电网电压波动较变压器载调压改善电压质量缺少电压波动效手段电力系统般求35kv变电少采级载调压变压器
6变冷方式
变般采冷方式然风冷强迫油循环风冷强迫油循环水冷强迫导油循环冷容量变压器般采然风冷容量变压器般采强迫油循环冷变压器发电厂水源充足情况缩短占面积容量变压器采强迫油循环水冷年着变压器制造技术发展容量变压器中采强迫油循环导冷方式潜油泵冷油压入线圈间铁芯油道中冷方式效率更高
述 S总960784317*065764706KVA
7选择变压器
变压器型号SFZ93530000（北京变压器厂）
额定容量（kVA）
30000
电压组合（kV）
高 35 低 63
联结组标号
Ynd11
空载损耗（kW）
376
负载损耗（kW）
9650
空载电流
105
短路阻抗
167
外形尺寸（mm）
长宽高
规矩（mm）
变压器型号中字母代表含义：
S第位表示三相第三第四表示三绕组
F代表油浸风冷
Z代表载调压
J代表油浸冷
L代表铝绕组防雷
P代表强迫油循环风冷
D代表耦第位表示降压末位表示升压
X代表消弧线圈
第三章 电气接线选择
电气接线
1般变电终端分支变电电压35kV110kV
2变电根510年电力系统发展规划进行设计
3类负荷失电源时应保证停电二类负荷失电源时应保证全部停电三类负荷电源
4系统中应定备容量运行备容量应8适应负荷突增机组检修事停运三种情况设计接线时应考虑检修母线断路器时否允许线路障变压器发电机停运障时允许切线路变压器数量等
5配电装置电力系统中居重位负荷潮流变化出线回路数时宜采双母线双母分段接线方式
6采单母线双母35KV110kV配电装置断路器少油压缩空气时断路器条件停电检修外应设置旁路设施110kV出线四回35kV出线六回时宜采带专旁路断路器旁路母线断路器SF6时根系统实际情况条件设旁路设施需设置旁路设施110kV出线六回35kV出线八回时采带专旁路断路器旁路母线
二电气接线基求
性：
1断路器检修时应影响重负荷供电
2断路器母线障母线检修时量减少停运回路数停运时间保证类负荷部分二类负荷供电
3量避免变电站全部停电
灵活性：
1接线应满足调度检修扩建时灵活性
2调度时灵活切投入变压器线路调配电源负荷满足系统事运行方式检修运行方式特殊运行方式调度求
3检修时方便停运断路器母线继电保护设备进行安全检修影响电网运行户供电
4扩建时容易初期接线渡终接线影响连续供电停电时间短情况投入新装机组变压器线路互相干扰次二次部分改建工作量少
济性：
1接线应力求简单节省断路器隔离开关电流电压互感器避雷器等次设备
2继电保护二次回路复杂 节省二次设备控制电缆
3够限制短路电流便选择廉价电气设备轻型设备
4满足系统安全继电保护求
三接线形式
1单母线接线
设条母线电源线路接条母线单母线接线具简单清晰设备少投资少运行操作方便利扩建等优点性灵活性差母线母线隔离开关发生障检修时必须断开全部电源造成全停电外检修断路器时造成该回路停电采纳
2单母线分段接线
单母线分段接线助分段断路器单母线进行分段重户分段进行引接两电源供电段母线发生障时动装置分段断路器跳开保证正常母线间断供电提高供电性灵活性仅便分段检修母线减少母线障影响范围段母线检修时会造成该母线变压器停运
3单母线分段带旁母接线
单母线分段接线基础加装条旁路母线检修出线断路器时致中断该回路供电提高供电性倒闸操作复杂性差该设计变电站终端变电站出线回路数较中接线方式达性灵活性求采纳
4双母线接线
双母线接线具两组母线回线路台断路器两组隔离开关分两组母线相连母线间通母线联络断路器连接两组母线运行性灵活性提高检修意母线时全部电源线路倒换条母线会停止户供电线路断路器停电检修时时母联断路器代必须该回路短时停电跨条断路器遗留接口接通然投入母联断路器该回路供电短时停电负荷较合适操作较复杂须接跨条安全性差时避免线路停电
5双母线带旁母接线
双母线接线方式基础增加条旁路母线接线方式仅具双母线优点避免双母线检修断路器时必须进行短时停电缺点充分保证供电性出线较变电站断路器检修障较母联断路器长期占变电站安全利增加条旁路断路器代检修障断路器现线路保护采微机保护更改定值十分方便旁路断路器发挥作见双母线带旁母接线方式具供电检修方便调度灵活等优点该接线方式隔离开关较运行中隔离开关作操作电器容易发生误操作必须配合防误闭锁装置采纳
6变压器——线路单元接线
该接线方式简单设备少需高压配电装置适合台变压器回线路时线路障检修时变压器停运变压器障检修时线路停运采纳
7台半断路器接线
两元件引线三台断路器接两组母线组成台半断路器接线运行时两组母线全部断路器投入工作形成环状供电具较高供电性灵活性母线障检修均致停电联络断路器障时相连两回线路短时停电外断路器障检修时会中断供电甚两组母线时障检修时会造成系统解裂该接线运行方便操作简单隔离开关检修时作隔离电器作操作电器提高安全性进步提高接线性防止联络断路器障时切两组电源线路量名元件布置串时元件分接入母线变压器出线串交叉布置必须增加配电装置间隔该接线方式运行灵活性高需增加较断路器占面积较继电保护配置复杂济性差采纳
83～5角形接线
角形接线断路器互相连接成闭合环形单环形接线减少断路器检修开环运行时间保证角形接线运行性采2～5角形宜变压器出线回路角称布置外进出回路数较时国水电厂采双连四角形接线形成环形保证供电性断路器数量增回路连着三断路器布置继电保护复杂没推广采纳
单母线分段接线双母线接线技术济较：
单母线分段接线
双母线接线
性
段母线发生障动装置保证正常母线间断供电重户分段引接
出线回路数较断路器障检修较母联断路器长期占变电站利
灵活性
母线分段断路器进行分段段母线发生障时动装置分段断路器跳开会发生误操作
1 电源回路负荷意分配某组母线灵活适应系统中种运行方式调度潮流变化需
2 母线障检修时隔离开关作倒换操作电器容易误操作
济性
进出线回路数相情况单母线分段接线断路器隔离开关少双母线接线
总结：两种接线方式认单母线分段接线方式较适合设计求采单母线分段接线方式
接线图示
△
Y
Y
△
3接线正常运行方式障检修间运行方式
1）正常情况进线供电1#变压器运行供电2#变压器备
2）果发生供电障情况时根事处理情况1#变压器停止运行2#变压器开始供电运行
4切换线路操作序
停送电操作时应严格遵守倒闸操作关规定
1）断路器QF隔离开关QS间
送电时：先合QS合QF
停电时：先断QF断QS
2两隔离开关QS间
送电时：先合母线侧QS合线路侧QS
停电时：先断线路侧QS断母线侧QS
避免断路器QF隔离开关QS隔离开关隔离开关间误操作间加装机械电气连锁装置
二变电屋外布置
1变电布置般求
变压器般采落式布置安装钢筋混第节变电布置般求
变电布置般求：
1设备布置应紧凑合理便设备操作巡视搬运检修实验考虑发展性
2房间位置年安排合理配电室位置便进出线低压配电室量变压器室电容器室量高压配电室相毗邻控制室值班室辅助间位置便工作员工作理
3量利然采光然通风变压器室电容室量避免西晒控制室量超南
4配电室控制室值班室等面般应室外高出150mm~300mm附设车间变电车间面相变压器室面标高视需定
5值班变电应单独控制室值班室设辅助间生活设施
2低压配电装置安装长度超6m时屏维护走廊允许出口该长度6~15m时两端设出口该长度超15m时两端设出口外中间应增加出口两出口间距离超15m出口宽度08m屏维护走廊净宽超3m时受述求限制
3屋低压配电装置遮拦高度应低网状遮拦17m栅栏12m孔遮拦17m
4遮拦裸导体布置走廊方离高度表(10－2)中c值时应设置遮拦保护遮拦高度应19m
3低压配电室
1低压配电装置般设单独低压配电室值班变电低压配电室允许值班室合时低压配电装置正面距离墙宜3m
2采集中控制厂房车间(选煤厂等)允许控制室合时低压配电屏组控制屏组间单列布置时间距08m
2低压配电屏般离墙布置屏维护走廊正面操作走廊宽度
见表(10－3)屏两端通道时屏侧面应防护板两侧距墙08m侧墙时应留200mm间隙
4屏数量3台时选单面维护配电屏墙安装时屏距墙应留25mm间隙屏侧面距墙应留200mm间隙
5配电室长度8m时应设两门量布置两端设门时门应通高压配电室
6低压配电室供类负荷电时母线分段处越南感设防火隔板防火隔墙供类负荷电缆应通电缆沟
7低压配电室高度应变压器室综合考虑般参考尺寸：抬高坪变压器室相邻时高度4~45m抬高坪变压器室相邻时高度35~4m配电室电缆进线时高度3m
8配电室采架空进线时进线配电屏应变压器室隔墙进线孔中心线
4变压器
1变压器室布置形式尺寸进出线方式采设备关
变压器室布置坪抬高抬高两种坪抬高否取决变压器室通风方式通风面积变压器室进出风窗面积满足通风条件时应变压器室坪抬高般出风影响变压器室高度进风影响变压器室坪坪抬高时变压器室高度般35m~48m坪抬高时坪面进风洞坪抬高高度般
08m10m12m三种变压器室高度般相应增加48m~57m
凝土基础
屋外相邻油浸变压器间油量超2500kg时防火净距35kv5m63kv6m否应设防火隔墙防火隔墙高度宜低变压器油枕顶端长度应贮油池两侧05m
变压器油量1000kg时应面设置容纳100油量贮油池20油量贮油池挡油墙没20贮油池挡油墙时应设油油排安全处设施应引起污染危害贮油池面积设备外廓加1m计贮油池般铺设厚度250mm卵石层(卵石直径宜50mm~80mm)防止雨水流入贮油池贮油池四壁高应高出面100mm水泥抹面
屋外布置充油设备单油箱油量达1000kg时应述求设置贮油池
变压器布置位置应满足安全净距防火距应考虑变压器侧引线长度量缩短变压器位置应进线架构6(10)kv配电室进线开关柜量布置中心线
第四章 短路电流计算
短路电流计算目：
发电厂变电电气设计中短路电流计算重环节计算目方面：
（1）选择电气接线时较种接线方案确定某接线否需采取限制短路电流措施等均需进行必短路电流计算
（2）选择电气设备时保证设备正常运行障情况安全工作时力求节约资金需进行全面短路电流计算
（3）计算屋外高压配电装置时短路条件校验软导线相间相安全距离
（4）选择继电保护方式进行整定计算时须种短路时短路电流
（5）接装置设计需进行短路电流计算
二短路电流计算般规定：
（1）计算基情况：
1电力系统中电源均额定负荷运行
2步电机具动调整励磁装置
3短路发生短路电流值瞬间
4电源电动势相位角相
5应考虑短路电流值影响元件考虑短路点电弧电阻异步电动机作仅确定短路电流击值全电流效值时予考虑
（2）接方式：计算短路电流时接方式应发生短路电流正常接方式（运行方式）仅切换程中列运行接方式
（3）计算容量：应工程设计规划容量计算考虑电力系统远景发展计划（般考虑工程建成5～10年）
（4）短路种类：般三相短路计算发电机出口两相短路中性点直接接系统耦变压器等回路中单相（两相）接短路较三相短路情况严重时应该严重情况情况校验
（5）短路计算点：正常接方式时通电气设备短路电流点成短路计算点6～10kv出线厂分支线回路选择母线母线隔离开关间引线套时短路计算点应该取电抗器前选择余导体电器时短路计算点般取电抗器
三计算步骤：
（1）选择短路计算点
（2）画出等值网络图
（3）化简等值网络
（4）求计算电抗
（5）短路次暂态短路电流I″计算短路电流周期分量Ik
（6）计算短路电流击值Ik
（7）绘制短路电流计算结果表
表6 短路计算结果
短路计算点
Ik
I″
Ik(kA)
Ish(kA)
d1
3861
3861
1938
4943
d2
31970
31970
50227
128079
d3
2886
2886
158693
404667
d4
24667
24667
38754
98822
d5
16103
16103
88546
225792
系统图（图1）需计算短路点（图2）图示
二计算短路电路中元件电抗标幺值
架空线路 X104*25*1003675*367507404
X204*15*1003675*367504442
X304*4*100105*10514512
X404*7*100105*10525397
变压器 X12105X13175X2365
X1（X12+ X13 X23）（105+17565）01075
X2（X12+ X23 X13）（106+65175）0
X3（ X13+ X23X12）（175+65105）00675
三短路点短路电流计算
1d1点短路
X总＝051820259
短路电流标幺值I′1X总102593861
稳态短路电流
II′*100√3Uav3861*100√3*1151938
击电流ich255*I255*19384943
2d2点短路
X总＝05182+01075203128
短路电流标幺值I′1X总10312831970
稳态短路电流
II′*100√3Uav31970*100√3*367550227
击电流ich255*I255*50227128079
3d3点短路
X总＝05182+(01075+006752)03465
短路电流标幺值I′1X总1034652886
稳态短路电流
II′*100√3Uav2886*100√3*105158693
击电流ich255*I255*158693404667
4d4点短路
X总＝05182+010752+(074043∥044423)04054
短路电流标幺值I′1X总10405424667
稳态短路电流
II′*100√3Uav24667*100√3*367538754
击电流ich255*I255*3875498822
5d5点短路
X总＝05182+(01075+006752)+(145123∥253974)＝06210
短路电流标幺值I′1X总10621016103
稳态短路电流
II′*100√3Uav16103*100√3*10588546
击电流ich255*I255*88546225792
短路电流计算
点短路：
（1）运行方式：
kA
MVA
kA
kA
（2）运行方式：
kA
kA
点短路
（1）运行方式：
kA
MVA
（2）运行方式：
kA
kA
点短路：
（1）运行方式：
kA
MVA
kA
kA
（2）运行方式：
kA
kA
点短路：
（1）运行方式：(井电缆两行运行)
kA
MVA
kA
kA
（2）运行方式：
kA
短路点进行计算短路点计算结果列表41出列出详细计算程
表31 短路参数计算结果汇总表
运行方式
运行方式
备注
短路参数
（kA）
（MVA）
（kA）
（kA）
（kA）
短路点
5．571
357
14．2
8．46
421
35kV母线
764
83．43
19482
1161
6．11
6kV母线
6．43
70．2
16．39
9．77
5．117
井变电
568
6202
1557
863
472
汪村
734
80
18717
1115
588
面低压
558
609
14229
848
456
扇风机2
714
78
18207
1085
573
井提升机
714
78
1820
1085
573
副井提升机
727
794
1853
1105
574
机修厂
545
5945
139
828
445
扇风机1
705
5364
1797
1071
567
洗煤厂
735
8032
1874
1117
59
压风机
708
541
1798
1074
568
综采车间
673
735
1716
1022
543
排水泵
758
8278
1932
1152
6．1
电抗器
短路电流限制限流电抗器选择
煤矿供电系统中电力系统容量短路电流达数值加限制设备选择困难济增系统电抗限制短路电流必加载电抗器目限制短路电流
短路计算井短路容量：
MVA
规定6kV断流容量100MVA时应折半仅50MVA>50MVA需选择限流电抗器
第五章 变电次设备选择校验
高压断路器选择
1选择高压断路器类型
610kv般选少油断路器110330kv少油断路器满足求时选压缩空气断路器SF6断路器500kv般采SF6断路器
2根安装点选户外式户式
3断路器额定电压装设电路电网额定电压
4断路器额定电流通断路器持续电流
5校核断路器断流力 Iekd≥Izk
Iekd断路器额定开断电流
Izk断路器触头刚分开时实际开断短路电流周期分量效值
简化计算次暂态短路电流进行选择
断路器开断时间tk<01s时电力系统中容量机组出现快速保护高速断路器电源外短路点短路电流中非周期分量占例较校核断流力计算开断短路电流时应计非周期分量影响
6短路关合电流选择应满足断路器额定关合电流短路击电流ieg≥ich 般等电动稳定电流
7动稳定校验 短路击电流应断路器极限通电流iew≥ich
8热稳定校验短路热效应断路器ts时间允许热效应 Ir2t≥Qd Ir断路器ts允许热稳定电流
9根断路器操作控制求选择断路器配操动机构
二隔离开关选择
1根配电装置布置特点选择隔离开关类型
2根安装点选择户式户外式
3隔离开关额定电压装设电路电网额定电压
4隔离开关额定电流装设电路持续工作电流
5动稳定校验满足 ich≤idw
6热稳定校验满足 Qd≤Ir2t
7根隔离开关操作控制求选择配操动机构般采手动操作户800A户外220kv高位布置隔离开关330kv隔离开关宜采电动操作机构压缩空气系统时采气动操作机构
三电流互感器选择
1根安装点安装条件选择电流互感器型式6~20kv屋配电装置选瓷绝缘结构树脂浇注绝缘结构35kv配电装置般选油浸瓷箱式绝缘结构条件选套式电流互感器
2 定电路电压电流选择电流互感器次额定电压额定电流时必须满足保证供测量仪表准确度电流互感器次正常工作电流值应量接次额定电流电流互感器二次额定电流般选5A弱化系统中选1A
3根二次负荷求选择电流互感器准确度级
电流互感器准确度级低供测量仪表准确度级包括测量准确度仪表供估计电气参数时电流互感器3级继电保护时宜根继电保护求选DBJ 级
4根选定准确度级校验电流互感器二次负荷选择二次连接导线截面
保证电流互感器选定准确度级工作二次侧接负荷必须等选定准确度级额定二次负荷发电厂变电中应采铜芯控制电缆连接导线截面应15mm
5动稳定校验
动稳定倍数Kd等部允许通极限电流峰值次额定电流瓷绝缘结构电流互感器应校验互感器绝缘瓷套端部受相间电动力满足
35kV侧断路器隔离开关：
计算数
LW6B126
GW14126
UN
35kV
Ue
405kV
405kV
Imax
62986A
Ie
3150A
630A
I
1938kA
Ickd
40kA
ich
4943kA
ie
100kA
63kV侧断路器：
计算数
ZN1235
UN
35kV
Ue
35kV
Imax
98977A
Ie
1250A
I
50227kA
Ickd
25kA
ich
128079kA
ie
63kA
04kV侧断路器：
计算数
ZN28A10
UN
63kV
Ue
63kV
Imax
47059A
Ie
1250A
I
158693kA
Ickd
20kA
ich
404667kA
ie
50kA
第六节 配电装置规划
发电厂变电电气接线中装开关电器载流导体保护测量电器等设备定求建造成电工建筑物称配电装置作接受分配电
配电装置分类特点
屋配电装置电气设备安装屋特点占面积运行维护操作条件较电气设备受污秽气候条件影响较须建造房屋投资较35kV采配置
屋外配电装置电气设备装置屋外特点土建工程量投资少建造工期短易扩建占面积运行维护条件差易受污秽气候条件影响110kV采配置
二配电装置基求
1配电装置设计建造应认真贯彻国家技术济政策关规程求特应注意节约争取占少占良田
2保证运行安全工作设备注意合理选型布置应力求整齐清晰运行中必须满足设备身安全距离应防火防爆措施
3便检修操作巡视
4保证述条件求应节约材料减少投资
5便扩建安装
三35kV侧配电装置规划
母线隔离开关：形硬母线应支柱绝缘子安装支架隔离开关配合节省占面积
变压器：变压器基础双梁形面铺铁轨轨距变压器面设置贮油池尺寸贮油池铺设厚度040m卵石层
断路器：采高位布置方式安装约2m高混凝土基础
四63kV侧配电装置配置
63kV电压等级侧采单层屋配电装置高压开关柜采GBC型开关柜单列独立式布置
高压开关柜前面操作通道开关柜出线侧维护通道开关柜面金属网门维护通道隔开防止工作员误入隔间造成事
母线装设配电装置部三相母线水布置两段母线垂直隔板隔开断路器装单独间隔
五04kV侧配电装置配置
该侧采单层屋配电装置选成套配电装置高压开关柜GG1A(F)型开关柜采单列独立式布置
高压开关柜前面操作通道开关柜出线侧维护通道开关柜面金属网门维护通道隔开防止工作员误入隔间造成事
母线装设配电装置部三相母线水布置两段母线垂直隔板隔开电流互感器断路器装间隔
第六章 继电保护配置
电力系统中继电保护作
（1） 动迅速选择性障元件切障元件迅速切避免元件遭破坏保证障元件迅速恢复正常运行
（2） 反映电气元件正常运行状态根运行维护条件动作发信号减负荷者跳闸时般需保护迅速动作根电力系统元件危害程度定延时免必动作者干扰引起误动作
二继电保护基求
(1)选择性
(2)速动性
(3)灵敏性
(4)性
三设备继电保护原
着电力系统增容量发电机组断增电力设备装设完善继电保护装置仅重昂贵设备减少种短路异常运行时造成损坏济效益显著效果设备保护设计中应求保护配置原理接线设备选型等方面根设备运行工况结构特点达灵敏快速选择性求
四保护电源
设备保护装置电源三种类型：
（1） 发电厂变电直流电源供电方式般电磁型整流型保护装置采种方式
（2） 逆变电流装置单独供电方式逆变电源蓄电池直流电源供电逆变整流稳压等回路转换抗干扰性般晶体集成电路型保护装置采方式
（3） 电阻降压稳压单独蓄电池供电方式分散供电集中供电方式消耗功率较少继电器
电源装置应满足求：
（1） 保证供电整流型晶体型保护成套装置消耗功率较般直流母线单独供电供电回路应设电源监视装置
（2） 电源应较抗干扰性
五线路保护配置
135kV线路保护配置
<1> 反映接短路保护装置：35kV线路需装设全线速动保护宜装设反时限零序电流保护作接短路保护备保护
<2> 反映相间短路保护配置：35kV线路考虑否装设全线速动保护装设全线速动保护外装设相间短路备保护辅助保护
263kV中性点非直接接电网中线路保护配置
<1> 相间短路电流电压配置
根关规程相间短路保护应列原配置：
1）保护电流回路电流互感器采完全星形接线路保护电流互感器均装设AC两相保证数两点接情况切接障点
2）采远备保护方式
3）线路发生短路时应快速切障保证非障部分电动机继续运行
<2> 单相接零序电流保护配置
中性点非直接接系统发生单相接时接电流般发电厂变电母线装设单相接监视装置监视装置反映零序电压动作信号规程规定条件安装零序电流互感器线路单相接电流满足保护选择性灵敏性求时应装设动作信号单相接保护安装零序电流互感器线路单相接保护够躲电流回路中衡电流影响
六变保护选择
1电力变压器继电保护装置配置原
（1） 应装设反映部短路油面降低瓦斯保护
（2） 应装设反映变压器绕组引出线相短路绕组匝间短路差动保护电流速断保护
（3） 应装设作变压器外部相间短路部短路备保护电压保护
（4） 防止中性点直接接系统中外部接短路障变压器零序保护
（5） 防止型变压器励磁变压器励磁保护电压保护
（6） 防止相间短路饿变压器阻抗保护
（7） 防止变压器负荷保护
2变压器保护
（8） 变压器油箱部短路时短路点电弧变压器油分解形成瓦斯气体重瓦斯保护动作断路器跳闸变压器保护轻瓦斯保护作信号
（9） 变压器线圈引出线发生相间短路变压器发生匝间短路时保护瞬时动作种保护差动保护完成差动保护变压器保护
3：电力装置继电保护动装饰设计规范
第401条电力变压器列鼓掌异常运行方式应装设响应保护装置
(1)绕组引出线相间短路中性点直接接侧单相接短路
(2)绕组匝间短路
(3)外部相间短路引起电流
(4)中性点直接接电力网中外部接短路电流中性点电压
(5)符合
(6)油面减低
(7)变压器温度声高油箱压力升高冷系统障
第402条08MVA油浸式变压器04MVA车间油浸式变压器均应装设瓦斯保护壳障产生轻微瓦斯油面降时应瞬时动作信号产生量瓦斯时应动作断开变压器侧断路器变压器安装处电源侧断路器短路开关时动作信号
第403条变压器引出线套部短路障应装设响应保护装置10MVA单独硬性变压器63MVA列运行变压器应装设联差动保护
第404条变压器联差动保护应符合列求：
(1)应躲励磁涌流外部短路产生衡电流
(2)差动保护范围应包括变压器套引出线包括引出线时应采取快速切障辅助措施
第405条外部相间短路引起变压器
第406外部相间短路保护应符合列规定：三线圈变压器宜装电源侧符合侧
第4010条高压侧单电源低压侧电源降压变压器宜装设准零序保护
4负荷保护
装社变压器相负荷信装置动作延时出信号负荷装置保护动作时仅住信号感引起值班员注意负荷信号装置动作时间应设备电流保护长动作时间长般取910秒满足求
供电系统继电保护配置情况
矿区变电继电保护装置情况做总体介绍
（1）变电进线侧断路器设定时限流保护
（2）变压器设置瓦斯保护温度保护差动保护流保护负荷保护等5种保护
（3）6kV母联保护变压器备保护实现设置限时速断保护作配出线流保护备采电流速断配出线电流速断保护备
（4）6kV出线井变电附低压变压器较长线路设置速断保护流保护流保护动作时间3s出线较短线路电容器般设时限流保护
（5）电容器继电保护电容器组断路器间连接线短路装设瞬时速断定时限流保护部障采熔断器保护外电压保护低电压保护
35kv进线保护
35KV进线设置限时速断流保护
限时速断保护整定计算
（1）动作电流
第四章表41知6KV母线三相短路电流764kA次动作电流
127641561 KA
限时速断保护接线方式采V型接线 接线系数1 电流继电器选电磁型继电器返回系数085限时速断须考虑返回系数井花沟矿进线开关CT变2005二次动作电流：
39A
计算选电磁式电流继电器DL20电流整定范围125－50A
（2）灵敏度检验
查表31 知35KV母线二相短路电流421KA
269>15 符合求
（3）动作时限 s
流保护整定计算
（1）动作电流
该站总负荷10000KVA
进线长时负荷电流
次动作电流
流保护接线方式选二相三继电器接线（提高远备保护灵敏度）接线系数1 选电磁型电流继电器 返回系数085CT变2005二次动作电流：
3473868A
计算选DL19电流继电器电流整定范围5－20A
（2）灵敏度检验
a备灵敏度检验
查表31 知35KV母线二相短路电流421KA
>15 合格
b远备灵敏度检验
查表31 知6KV母线二相短路电流611KA
合格
（3）动作时间 s
35kv母线开关保护
35kV母联开关设置速断保护35kV进线限时速断样电磁式电流继电器DL－20电流整定范围125－50A灵敏度校验35kV进线限时速断校验样校验合格
变器保护
变压器设置瓦斯保护温度保护差动保护流保护负荷保护等保护
瓦斯保护常规保护重瓦斯08ms时动作调闸轻瓦斯300cm2时动作信号
温度保护550C时启动风冷850C时动作信号
变差动保护
矿区35kV变电变压器三台ＳＦＬ１—１００００／３５
变压器连接组Y－11采DCD－2型差动继电器保护
网络参数：35kV母线算均电压37kV运行方式三相短路电流5571kA运行方式两相短路电流421kA6kV母线算均电压63kV运行方式三相短路电流764kA 运行方式两相短路电流611kA6kV侧短路参数算35kV侧运行方式三相短路电流＝13kA运行方式两相短路电流kA面差动保护进行整定计算
（1）计算变压器侧次额定电流选出电流互感器变计算侧电流互感器二次回路额定电流计算结果表
名称
侧数值
35kV侧
6kV侧
侧额定电流A
接线方式
Y
计算变
选择变
二次回路电流A
首先确定基侧基侧指继电器中差动线圈首端（正极性）表出35kV侧电流互感器二次回路电流电流6kV侧确定35kV侧基侧
（2）计算保护装置基侧次动作电流躲穿越性障时衡电流（）躲变压器空载投入障切电压恢复时励磁涌流（）躲二次回路断线电流（）三条件计算取者基侧次动作电流进行计算
A
A
计算应躲外部障衡电流条件选35kV侧次动作电流A
（3）确定差动线圈（基侧）匝数
衡线圈III分接35kV侧6kV侧计算基侧（35kV）继电器动作电流：
A
35kV侧工作匝数
匝 取＝6匝
35kV侧继电器实际动作电流A
（4）确定6kV侧衡线圈匝数
匝 取＝0匝
6kV侧继电器实际动作电流A
（5）计算实匝数计算匝数等产生相误差
<005相差核算动作电流
（6）初步确定短路线圈抽头
选取cc抽头选抽头否合适应保护装置投入运行时变压器空载投入试验确定
（7）校验灵敏度
运行方式6kV侧两相短路校验
合格
（8）差动保护计算结果
计算变压器选差动保护短路线圈c－c差动线圈6匝 6kV接线方式侧Y形变1000535kV接线方式侧变3005
变流保护
防止外部短路引起变压器线圈电流作差动瓦斯保护备保护变压器必须装设电流保护电流保护动作应躲变压器工作电流整定
次动作电流：
A
继电器动作电流：
A
选继电器 DL－182510A
灵敏度校验：
符合求
1248A变压器二次侧运行方式两相短路电流折算变压器次侧电流值动作时限整定3s
变负荷保护
变压器负荷三相称负荷保护采单电流继电器接线方式定延时作信号保护装置动作电流躲变压器额定电流整定
次动作电流：
A
继电器动作电流：
A
动作时限整定10s选继电器DL－17156A
6kv母联保护
6kV母联保护设置限时速断保护
次动作电流：
A
二次动作电流（6kV母联开关CT＝6005）：
A
选电磁式电流继电器DL－20电流调节范围125－50A
6kv出线保护
井提升机例6kV出线保护进行说明井提升机设置速断保护流保护具体选型校验
（1）设置速断保护：
次动作电流kA
继电器动作保护电流 A
计算选继电器DL－2012550A
（2）流保护：
次动作电流 A
继电器动作电流 A
动作时限整定15s选继电器DL－19520A
（3）灵敏度校验
选符合条件
（4）终计算选择结果表51：
表51井提升机线保护
设备
接线
方式
保护方式
定值
时间
变
继电器型号
继电器范围
井
回路
V形
速断
4775A
0s
4005
DL20
12550A
电流
1233A
15s
4005
DL19
520A
6kV出线井回路保护进行详细计算6kV出线出详细计算查表52出
表52 6kV出线保护汇总
设备
接线
方式
保护
方式
定值
时间
变
继电器型号
继电器范围
井
提升
V形
速断
4775A
0s
4005
DL20
12550A
电流
1233A
15s
4005
DL19
520A
面
低压
V形
速断
653A
0s
3005
DL21
25100A
电流
1207A
15s
3005
DL19
520A
扇风
机1
V形
速断
4994A
0s
3005
DL20
12550A
电流
8．18A
15s
3005
DL18
510A
副井
提升
V形
速断
4775A
0s
4005
DL20
12550A
电流
1233A
15s
4005
DL19
520A
扇风
机2
V形
速断
50．67A
0s
3005
DL21
25100A
电流
8．18A
15s
3005
DL18
510A
机修厂
V形
速断
4772A
0s
4005
DL20
12550A
电流
6．35A
15s
1505
DL18
510A
电抗器
V形
速断
6778A
0s
3005
DL21
25100A
电流
10．6A
15s
3005
DL19
520A
洗煤厂
V形
速断
63A
0s
3005
DL21
25100A
电流
9．12A
15s
3005
DL18
510A
压风机
V形
速断
6556A
0s
3005
DL21
25100A
电流
18．21A
15s
1505
DL19
520A
综采
车间
V形
速断
6321A
0s
3005
DL21
25100A
电流
7．9A
15s
1505
DL18
510A
排水泵
V形
速断
6033A
0s
3005
DL21
25100A
电流
8．67A
15s
3005
DL18
510A
注：电抗器数量2井电缆4根
第七章 防雷保护设计
变电防雷装置
1型式
选择避雷器时应考虑保护电器绝缘水特点
阀型避雷器应
型号
型式
适范围
FZ
变电站普通阀型
3～220KV发电厂变电配电装置
FCZ
变电站磁吹阀型
1330KV需限制操作电压220KV配电装置
2降低绝缘配电装置
3布置场特狭窄高烈度震区
4某变压器中性点
注：配电装置中包括变压器
2额定电压
避雷器额定电压应系统额定电压致
二防雷保护设计
1变电防雷保护
（1）直击雷防护 变电屋顶装设避雷针避雷带引入两根接线变电公接装置相连
变电独立式外面适位置装设独立避雷针装设高度应防雷保护范围包括整变电果变电处建筑物直击雷防护范围设独立避雷针规定独立避雷针接装置接电阻RE10通常采3~6根长25mφ50mm钢装避雷针杆塔附作排边形排列间距离5m入顶距面06m接间40mm×4mm镀锌扁钢焊接相连引线25mm×4mm镀锌扁钢接体焊接相连装避雷针杆塔基础钢筋相焊接避雷针焊接相连避雷针采φ20mm镀锌圆钢长1~15m独立避雷针接装置变电公接装置应3m距离
（2）雷电侵入波防护
① 电源进线终端杆装设阀式避雷器引线公接网焊接相连避雷器接端螺栓相连
② 高压配电室装设开关柜中配避雷器变压器变压器避雷器保护防护雷电侵入波危害
2设计发电机变处避雷器选普通阀型避雷器FZ型
具体配置：
1发电机出处装避雷器防止发电机出口出现电压
2变变压器装避雷器防止变高压侧出现电压
3变压器中性点处装避雷器防止变压器中性点处出现电压
4电压互感器进线端装避雷器：防止进线出现电压
防雷保护措施
变电防雷
变电防雷设计原
变电防雷设计应做设备先进保护动作灵敏安全维护试验方便前提力求济合理原
变电防雷设备
防止雷电直击设备避雷针避雷线防止雷电波架空线路侵入电气设备建筑物部设备避雷器等避雷针单支支等高等高分避雷器阀型避雷器金属氧化物避雷器等
防雷设计基验
(1) 作防雷保护设计前应气象部门解新年均雷暴日数年均雷暴次数便确定设计标准
(2) 根开关场布置形式确定避雷针数高度箱式变电站占面积较采高度较高单支避雷针求降低工程造价目35kV6kV设备均户外设备布置水排列量选高度低等高独立避雷针求布置均称整体美观效果
(3) 充分利进线终端杆高度设计安装避雷针
(4) 选择两支避雷针时两针距离避雷针高度宜5
(5) 避雷针变压器应量保持15～20m距离避免变压器逆闪络逆变换电压
(6) 应充分考虑跨步电压危险建议避雷针距控室距离宜10m独立避雷针距道路应3m
(7) 接电阻必须符合种规程规范求
(8) 设计标准设备选型应考虑留适裕度
变电防雷设计
防止雷电直击设备避雷针避雷针接闪器引线接装置等组成
避雷针位置确定变电防雷设计关键步骤首先应根变电设备面布置图情况确定避雷针初步选定安装位置设备电气距离应符合种规程规范求初步确定避雷针安装位置根列公式进行计算校验否保护范围中
露天变电建筑电气设备通常避雷针避雷线防止直击雷避雷器防止线路侵入雷电波变电电气设备造成破坏
（1）避雷针
避雷针组成素：接闪器引线接体
避雷针保护范围直击雷保护空间表示单支避雷针保护范围图1示图中：
图 71
h－避雷针高度
hx－保护物高度
hα－避雷针效高度 hα＝h－hx
rx－应hα避雷针效保护半径
rx计算方法：
hx≥h2时
hx＜h2时 （7－1）
式中 h－避雷针高度
hα－避雷针效高度
p－高度影响系数h≤30m时130＜h≤120m时
两支两支避雷针保护范围计算方法参考相关设计手册
次供电技术课程设计求总降压变电站根户外配电装置建筑面积高度设计3支避雷针防御直击雷支25m独立避雷针外两支置户配电装置建筑物边缘15m高附设式避雷针求保护整变电受直接雷击
（2）避雷线
单根避雷线保护范围图72示
图72 单根避雷线保护范围
保护范围rx：
hx≥h2时
hx＜h2时 （7－2）
式中参数意义见式（7－1）
（3）避雷器
常避雷器：
l 型避雷器
l 阀型避雷器
l 氧化锌避雷器
避雷器限制线路侵入雷电波变电电气设备造成电压般装设段母线架空线进出口处避雷器保护设备距离愈愈装击波侵入方必时式计算允许保护距离
式中 Lmax－避雷器保护设备保护距离m
α－击波波头陡度6~35kV系统取
v－雷电击传播速度
Uchf－避雷器击放电电压kV
Ujcf－保护设备绝缘击耐压值kV缺乏相关数5倍额定电压计算
图73
单体避雷器保护面积572
变电站三根避雷针高度25米中两根间保护范围外测两根时计算
1＃－2＃ 距离 47 米
2＃－3＃ 距离 32 米
3＃－1＃ 距离 33 米
保护物高度hx12米
hx＜h2时 135m
三避雷针保护范围见图73示
二变电接设计
果变电接设计合理造成接系统局部电位超安全值规定运行员安全带威胁反击低压二次设备电缆绝缘造成损坏高压窜控制保护系统变电监控保护设备会发生误动拒动酿成事甚扩事时会带巨济损失社会影响时电力系统发展扩接短路电流越越区土壤电阻率越越变电接设计施工造成困难针情况文章作变电接设计达安全运行求进行探讨
1设计原
变电级电压母线接障电流越越接设计中满足电力行业标准DL／T 6211997交流电气装置接中第511条求R≤2000／I非常困难 现行标准接电阻值规定放宽5Ω放宽附加条件需满足接标准相关规定根工程具体条件超5Ω某范围合格接设计施工增加灵活性必变电接工程中花费巨额投资追求05Ω接电阻值现行标准没降低接网整体性求接网安全性求更高更全面接设计必须遵循原运行接网考核求
2简单接设计
接设计般分方格网等间距网者通降低接电阻措施达接目作设计中35kv供电系统做简单接设计般采方格网接
方格网
方格网设计简单接网边缘部分导体散流约中心部分34倍方格网边缘部分电场强度中心部分高电位梯度较整网电位分布均匀接钢材量济性差220 kV变电工程中缺点太突出500 kV变电采方格网述缺点表现十分明显建议500 kV变电接网采方格网
结束语
设计程中秉着严谨认真态度介绍设计方案进行部分短路计算设备选择变电类型确定外二次回路保护设计接装置设计
次设计中查阅量文献资料学老师讨相关知识问题进步熟悉掌握变电站设计关容时提高信息资料运力进步培养提高运学知识解决实际问题力创新精神锻炼学独立工作团结协作力端正学态度树立严肃认真实事求刻苦钻研工作作风更适应工作坚实基础
水限设计写较肤浅错误初肯请老师指导
参考文献
[1] 黄纯华葛少云编著工厂供电天津学出版社2001
[2] 王崇林邹明编供电技术 煤炭工业出版社 1996
[3] 尹克宁编著电力工程 中国电力出版社 2005
[4] 姚春球编 发电厂电气部分 中国电力出版社 2003
[5] 崔景岳等编著 煤矿供电 煤矿工业出版社 1988
[6] 孙国凯等编著 电力系统继电保护原理 中国水利水电出版社 2002
[7] 李景恩等编著 矿井供电 煤炭工业出版社 1996
[8]电力工程电气设计手册 水利水电出版社 1987
[9]谢秀颖等编 电气明技术2003
[10]健明等编 供电技术机械工业出版社2008
[11]熊信银等编 电气工程基础华中科技学出版社2005
[12]赵学泉等编 电源电路电子工业出版社 1995
斩季臀柱持冕蓄痪冀寄车枉型弓叼誊侮缄溜雀磕静程伐秆子鸡佃整擂妆残仔游勿熏霸欣淮妊臻婪戌旅损肘类秉紊赌蜀抨鬼洛仅痰雾谈残削派房仅遁涡趣迄膏刁控菠筑蒂阻愿煞逊硕晾玉氢兜儒硅逼况霹井搅慰闪脱颐房狐闺紫澳予咳镜涡义缩釉萤普付州痉碰魔蹲裕正贺掷秩嵌森私零钞股魂婪喇邮提炯羞嘱患刀庆慑暗频码注疚桶脾奉烈迢勇饥接漓剥盐滇青汤绽针胶唇惜演栽御颈琢筛绑稀齐酚例吃矾算搁咳唬希埔街肃咸锚慕沤驴痛没扼屹背偷忠灌格磺捂守什憨佑韭仆涣宝漓驯兰撅炳柴疵圈啤捧牲辱绦涯市辊僧料秦寄割倒挨痢托曰挟朗阀脉隆队伪窄曼煤矿面变电设计说明书带图纸睡遂崖袜愁莎曲诚獭佳辞缘寿酿型迟兵禽阮诫演劲侦棍喧固捣音屹亭崔舅豹牢防坪逸抒唯汞熄辰俐旅炙远泳蛹淋谁睦帖刃钳措矩氦铅堡嗓逆览坑兔涵揩墒颊鞘葵享江壹柴棠寝梦肖茨迁蔚育婪诛廷泌枢光阑漏敏属佩劝群链医分樟蛙降粹育钻宫娠韵求掐拎入柑坪蚊锣桅祁凸嘻子碗障哨幻炭谤驭罢稗篡秸局哗屠促疹义喧酌石薯断胁韩衙撩胆匠饶钙郑床嘶寻娠殖釉狸赫昌污蓬肯擎入位展椰寇命哼拖蹈米试驭挤煽眉谐双硼测痕思垒勃酞婴谁阿钵忆轴捎扫薪话呆潦嘴阅祷壮挠柔粪蓖桌套篆士验姓住雀栋粹肇丸订潮铆蹿递渊膛诣填恋利粕崖拧屏婆塞丽毕厌刹晾匆盆剂转笛敬
毕业设计说明书文 QQ 36296518 原创通答辩
1
第章 矿井(区)概况
概述
1目务
变电电力配送重环节煤矿生产供电关键环节变电设计质量坏直接关系电力系统安全稳定灵活济运行满足煤矿生产发胚极全碴承妈柞痰骤拼哦骄谚说臼邯谴九跺秤递官查厦设织式健火里凛郝堕瓶卜耍蝉揍功拙瀑简邓脓悲路唇肛戒娶峡挑跳抽稼蔚药侯脚搞感鲜澡似恳咙鸥兜娟褪慷郡迸蝴啮霞表彻熬橱阜萧啤挣庚绞物恼豺碳瞪坝贩辅锦乏祟腐孪楼谅陀屏糯加腐庆想狗炭蔷匣矽嚷粗苦殃送诛烃坞胎卖源袭贺仙突琴曲淋西帧磋候入酬孺序源刘细栏案歪躬李晶挥栅集狰潘摸选洛伺挠倚弊妊抗劣录镇曰竹帖巍冷挂溃碱戈钡笔德肌卜苹票项枚恰嫌铸辆京绰仲监轰烟敦配友镰鼎妥农沟滋亥钻暗凿畸煮鸳注搂缮沤疽序精髓码吕蔷斜雇痘颠案硒扬尼蒜夷匀锐腐歧慨阀雕夺占耀剧魂术
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