山西某某煤礦35kv變電所設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 A重量：3T外型尺寸（m）：配用操作機構：CS17 型（手動）動穩定校驗35kV 母線上的最大沖擊電流 〈72kA；動穩定符合要求熱穩定校驗對 35kV 側隔離開關來說，最嚴重的情況是線路不并聯運行，此時差動保護不起作用，當短路發生在隔離開關后，并在斷路器之前時事故切除靠上一級的變電所的過流保護，繼電器動作時限應比 35kV進線的繼電保護動作時限 大一個時限級差，故 =+=3S，set此時短路電流經過隔離開關的總時間為 +3=??相當于 4S 的熱穩定電流為 kA????:熱穩定滿足條件 低壓設備的選擇按設備工作環境條件及電壓，電流選擇短路器型號，然后按所選斷路器的參數進行校驗。 低壓斷路器的選擇及其校驗當一臺變壓器故障或斷路器檢修的時候，6kV 側斷路器的長時最大負荷等于變壓器的額定容量，此時，6kV 側的斷路器的長時最大工作電流為：1540Am22160I3NTSU???:故 6kV 側的斷路器選 SN1010/2022。6kV 側的斷路器型號規格：SN1010/2022；額定電壓：10kV；額定電流：2022A；極限通過電流峰值：140kA；4S 熱穩定電流： 40kA。固有分閘時間：≤ ；固有合閘時間：≤；配用操作機構：CD10 型（電動） ；動穩定校驗根據短路計算參數可知：6kV 側的斷路器的最大沖擊電流為： ??動穩定滿足要求6kA 側斷路器的熱穩定校驗因 35kA 側斷路器的過流保護時間限為 2S， =，在 6kA 母線側it短路時相當于 4S 的熱穩定電流為： kA??????:6kV 側斷路器的熱穩定符合要求。 低壓隔離開關的選擇和校驗計算隔離開關的長時最大工作電流 。當一條線路故障時，全部負armI?荷電流都通過 6kV 低壓側的隔離開關，通過 6kV 側的隔離開關的長時最大工作電流為： 21605403armNSkVAIU????故初步選擇 6kV 側的隔離開關為 GN2510Q/2022。6kV 側隔離開關的技術參數：型號規格 電壓 電流 動穩定電流 4s 熱穩定電流GN2510Q/2022 10kV 2kA 100kA 40kA動穩定性校驗：6V 母線上的最大沖擊電流 〈100kA，滿足要求。熱穩定性校驗：6kV 側隔離開關 ，滿足要求。 kA??????: 互感器的選擇及其校驗互感器是一次電路與二次電路之間的聯絡元件，用以分別向測量儀表和繼電器的電壓線圈和電流線圈供電。電流互感器的選擇電流互感器按使用地點電網電壓與長期最大負荷電流來選擇，并按短路條件校驗動熱穩定性。35kV 母線側電流互感器的選擇：因母聯斷路器不用于測量，只設保護，故選用 LCWDL353600/5 型電流互感器裝入，其互感比為 600/5，二次負荷額定阻抗為 2Ω，1s 熱穩定倍數為 75，動穩定倍數為 135。6kV 母線側電流互感器的選擇：6kV 母線側的最大長時工作電流 ???:則初步選擇 LZD110 型電流互感器，其技術參數如下：型號：LDZ110工作電壓：10kV額定電流比：1000/51S 熱穩定倍數： 50動穩定倍數：90熱穩定校驗： ,故滿足熱穩定。2shi227()(93801.)50epIt????因為 =，故滿足動穩定。電壓互感器的選擇：本 35kV 變電所為終端變電所，35kV 進線不需要進行絕緣監測，只需要測量線路電壓，故按前面計算，選 JDJ35 型電壓互感器兩臺：其技術參數如下所示型號規格：JDJ35 型；原邊電壓：35kV；副邊電壓：；額定容量及精確度： 級；極限容量：1200VA；由于系統電壓為 35kV，短路容量為 197MVA，所以可以看出此電壓互感器器完全符合系統要求，并能夠通過校驗。所用變壓器的設計及配套用高壓熔斷器的選擇：由于所用電負荷較小，故所用變壓器的容量一般為 50—315kVA；在本設計中選用型號為 50/35 型電力變壓器，其技術數據為：7S型號額定電壓（kV）額定損耗（W) 阻抗電壓 空載電流 連接組 重量 外形尺寸,mm　 高壓 低壓 空載 短路 % % 　 　 　S750/35 35 265 1350 Y,yn0 800kg 1145*935*1800變電所用的熔斷器選用 型跌落式熔斷器，其技術數據為：2/359?RW額定電壓 35kV 容管電流為 2A，最大斷流容量為 600MVA。所用變長時工作電流為： = = =?30容管電流為 2A，大于 ，故所選熔斷器符合要求。 母線的選擇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，管形裸導線和多芯絞線。母線在電力系統中起著匯總與分配電能的作用，由于多數情況下引出線數目要比電源數目多好幾倍，故在二之間采取母線連接，即有利于電能交換，還可使接線簡單明了和運行方便，也便于擴建；配電裝置的母線主要用銅和鋁作成，銅的電阻率低，機械強度大，抗腐蝕性強，是很好的母線材料。但是，由于銅在工業中有很重要的用途，價格較貴，故考慮經濟問題，采用“以鋁代銅”的方針，母線的主要材料使用鋁。本設計中采用銅芯鋁絞線（LQJ）作母線，在選擇中按正常情況下長時最大負荷運行。一、35kV 母線的選擇35kV 輸電線和母線選用同型號的導線按經濟電流密度選擇截面積當一臺變壓器故障或斷路器檢修的時候，35kV 側母線的長時最大負荷等于變壓器的額定容量，此時，35kV 側母線的電流為：= == = 考慮通常情況下過負荷 5%，則其最1gI135.39。dcaUS470?大長時負荷電流為 = =。gI由于兩臺主變分裂運行，正常情況下線路也分裂運行，故每一回路的工作電流為：＝ ＝ =?gI21ax?eI?鋁絞線的經濟電流密度為 ＝( )，導線的經濟截面為：iJ2mAA= = =可初選 LGJ150 型鋼芯鋁絞線；按長期允許電流校驗：查表得 LGJ—150 型導線長期允許電流為 445A 大于長時負荷電流 故符合要求。按電壓損失校驗導線截面：取幾何間距為 ，線路長為 4000m，查資料知：線路電阻r = ；感抗 = ，考慮導線為多股相扭絞，按比實際0km?0xkm?增長 5%則：架空線的總電阻：r= 0L= 4=??架空線的總電抗：x= 0L= 4=所以電壓損失為： U=?eUQxrP??=??=則： = =%〈6%故電壓損失滿足校驗要求，%U?1035?所選用 LGJ150 型鋼芯鋁絞線滿足要求。二、6kV 母線的選擇按正常持續工作電流選擇，并考慮最大長時工作時變壓器可能過載5%， = = =，選用 LJ185 型矩形鋁母線，?在 25 C 時其載流量為 ，考慮溫度修正系數，在環境溫度為 40 時，0 0修正系數為： = = 則修正后的長時載流量為，5Im??aK?2704= =〉 =；滿足系統要求；max.39。gI?熱穩定性校驗：最小需用截面： 式中：?minAeqftkCI??C——熱穩定系數，工作在 40 度時，取 C=99；——肌膚效應系數，取 ；fk——短路發熱的等值時間（限時速斷的時間 秒，加上故有時eqt間 ）則： = =〈1000mm 2；?minAeqftkCI???滿足要求。動穩定校驗：按短路條件校驗母線動穩定性：由于三相母線位于同一平面布置，其產生的最大機械應力為：（ ）????shiaWl?2/cmkg跨距，厘米；lW母線抗彎距；a母線相間距離；則： = =????shiaWl??2/cmkg所以 〈700 ，滿足要求；/cmkg又系統要求 Lmax〉LLmax= ；shia39。k‘——計算系數，對應取 2570L——最大允許值 125cm；于是：L max =2570 =〉125cm；?由以上校驗知 LGJ150 型母線滿足系統要求； 各負荷電纜的選擇一、主井提升機電纜的選擇：最大長時負荷電流： = = =；?按經濟電流密度選擇電纜截面：查表得鋁芯電纜得經濟密度為 = 則其經濟截面jJ= = =查表可選 ZLQ2263 95 型鋁芯紙絕緣鉛包粗鋼絲鎧裝電纜單根三?芯土壤中敷設，其長時負荷電流為 260A，按長時允許電流校驗所選電纜截面：由于使用環境溫度得地面最高溫度為 40 ，C0= =，25Im??aK?704則溫度修正后其容許的最大長時負荷電流為= =260 =〉 =，滿足要求。LI?ac?caI按電壓損失校驗電纜截面：高壓系統中要求不得超過 7%10%，對煤礦來說要求不得超過 5%，得 =6000 =300V，線路實際電壓損失為：acU?= )sinco(3?XRIa?= SL??= 250 =?S 為所選電纜得截面為導線電導率?故電壓損失 〈 =300VU?ac滿足要求。熱穩定校驗：由前面短路計算知道主井提升機處三相最大穩態短路電流為短路電流作用的假想時間為： iaiptt??由于主保護為速斷保護，所以斷路器動作時間為 即：=電纜最小熱穩定截面為= = CtISi???2mC 為熱穩定系數，查資料 為 95；所以， = 〈95 ，故滿足要求。in22二、副井提升機電纜的選擇：最大長時負荷電流： = = =；?按經濟電流密度選擇電纜截面：由礦井為三班工作制，查表鋁芯電纜得經濟密度為 = 則其經jJ濟截面 = = =查表可選 ZLQ2263 95 型鋁芯紙絕緣鉛包粗鋼絲鎧裝電纜單根三?芯土壤中敷設，其長時負荷電流為 260A，按長時允許電流校驗所選電纜截面：由于使用環境溫度得地面最高溫度為 40 ，C0= =，25Im??aK?704則溫度修正后其容許的最大長時負荷電流為= =260 =?ac?A〉 =，滿足要求。按電壓損失校驗電纜截面：高壓系統中要求不得超過 7%10%，對煤礦來說要求不得超過 5%，得 =6000 =300V，線路實際電壓損失為：acU??= )sinco(3?XRIa?= SLIca???os3= 450 ?=S——所選電纜得截面。——導線電導率。?電壓損失 〈 =300V 滿足要求。U?ac按熱穩定條件校驗：由前面短路計算知道副井提升機處三相最大穩態短路電流為短路電流作用的假想時間為： iaiptt??由于主保護為速斷保護，所以斷路器動作時間為 即： =電纜最小熱穩定截面為 = = CtISi???2mC——熱穩定系數，查資料得 C=95；所以， = 〈95 ，minS22由于時間關系，其它電纜不再一一贅述。 絕緣子的選擇支柱絕緣子對母線起著支持、固定與絕緣等作用。母線穿過建筑物或其它物體時，用套管絕緣子絕緣。絕緣子按使用地點分戶內式和戶外式兩種。35kV 室外母線絕緣子的選擇：35kV 室外母線瓷瓶，選用懸式絕緣子組成絕緣子串，作為母線絕緣子瓷瓶，查表可選 ZS35 型懸式絕緣子串，每串 4 片絕緣子；絕緣高度為 400mm,機械破壞負荷 400kg。6kV 母線支柱絕緣子選擇：因所選用的母線為單一矩形母線，且面積不大，故可選 ZC10 型支柱絕緣子，其機械破壞負荷為 1250kg，要求 = P，所以，= 12550 =7350N；malF.?動穩定校驗：在短路時作用在絕緣子上的力 P= 210???shiaLL——支柱絕緣子間距，取 ；則：P= =〈 =7350N，???malF.支柱絕緣子合格。高壓穿墻套管的選擇 ：由于 6kV 母線的短路電流為 ， 電壓為 6kV，查表可選CWLB10 型戶外式鋁導體穿墻套管，其額定電壓為 6kV、電流1500A、機械破壞負荷 750kg、5s 熱穩定電流 30kA。① 長時允許電流校驗：由于環境溫度為 40 ，其長時允許電流為：C0=1500A4081540?????yeyI長時允許電流大于系統電流 ，所以，電流滿足要求② 動穩定校驗：由 P= ；其中 L= （ ） ；210???shiaL21L?L1——穿 墻套管至最近支柱絕緣子間的最小距離，150cm；L2——穿墻套管的身長，60cm；a——母線間距，取 40cm；于是，P= =〈750kg，滿足要求。??③ 熱穩定性校驗： = =〈30kA 滿足iRWtI???要求。故所選穿墻套管完全滿足系統要求。 避雷器的選擇 35KV 母線上的避雷器選用 FZ35 型電站用閥式避雷器，其技術參數為： =35 KV 、 滅弧電壓 41 KV、 工頻放電電壓有效eU值 8292 KV、 沖擊放電電壓﹤134 KV、 電導電流 400600 A 。? 跌落式熔斷器選擇 選用 35/100400 型跌落式熔斷器，其技術參數為：5RW=35 KV、 = A、斷流容量 上限為 400MVA、下限為eUeIeS10MVA。 6kV 系統的確定及配電箱型號的選擇6KV 母線采用由斷路器聯接的單母線分段式接線。這種接線方式在某回路受電線路或變壓器因故障及檢修停止運行時，可通過母線分段斷路器的聯絡，保證對兩段母線上的重要負荷供電。母線分段使用斷路器比用隔離開關操作時方便，運行靈活。可實現