煤礦地面35kv變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁

【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)了煤礦地面35kV變電站的設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)過程主要包括負(fù)。防雷保護(hù)與接地等。通過對煤礦35KV變電站做負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，用需用系數(shù)法進(jìn)行。負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)負(fù)荷計(jì)算的結(jié)果確定出該站主變壓器的臺數(shù)、容量及型號。根據(jù)煤礦供電系統(tǒng)的特點(diǎn)，制定了礦井變電所的主結(jié)線方式、運(yùn)行。其中35KV側(cè)為全橋接線，6KV主接線為單母分段。主變壓器采用分列運(yùn)行方式。并根據(jù)電流整定值以及相關(guān)數(shù)據(jù)的校驗(yàn)，選擇。了斷路器、隔離開關(guān)、繼電器、變壓器等電氣設(shè)備。

　　

【正文】 ： AU SIAI N NN m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動作時(shí)間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時(shí)間 oft =秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當(dāng)于 5 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 5 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 QS3～ QS8 的校驗(yàn)計(jì)算與 QS QS2 和 QS QS10 校驗(yàn)計(jì)算相同。 2． 6kV 側(cè)隔離開關(guān) QS11～ QS14的選擇及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用 GN GN6 或 GN8 型隔離開關(guān)。本設(shè)計(jì)QS1 QS12選用 GN610T/1000 型隔離開關(guān)，操動機(jī)構(gòu)選 CS61 手力操動機(jī)構(gòu)。所選斷路器電氣參數(shù)如表 52 所示。 37 表 52 所選隔離開關(guān)參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流/A 極限電流峰值 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時(shí)間 /s GN610T/1000 10 1000 75 30 5 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求。 (3)額定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動作時(shí)間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時(shí)間 oft =秒 , ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當(dāng)于 5 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 5 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 高壓熔斷器的選擇 ： 高壓熔斷器是一種過流保護(hù)元件，有熔件與熔管兩部分組成。當(dāng)過載或短流時(shí)，電流增大，熔件熔斷，達(dá)到切除故障保護(hù) 電氣設(shè)備的 目的。 高壓熔斷器的選擇除按工作環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、長時(shí)最大負(fù)荷電流（對保護(hù)電壓互感器的熔斷器不考慮負(fù)荷電流）選擇型號外，還必須校驗(yàn)其斷流容量，即 39。39。SS brN ? 對保護(hù)變壓器的熔件，其額定電流可按變壓器額定電流的 ～ 2 倍選取。 38 對于限流式熔斷器，不能用于低于額定電壓等級的電網(wǎng)上，以 免熔件熔斷時(shí)電弧電阻過大而出現(xiàn)過截流電壓。 35kV 電壓互感器保護(hù)用熔斷器的選擇： 對于保護(hù)電壓互感器的高壓熔斷器，只需按額定電壓及斷流容量來選擇不考慮負(fù)荷電流。 35kV 側(cè)最大短路容量為 185MVA，故選用 RW935/ 型戶外高壓熔斷器，其額定電壓為 35kV，熔管額定電流為 ，熔體額定電流為 200A，最大切斷容量 2021MVA，滿足要求。 斷路器的選擇及校驗(yàn) 1． 35kV 側(cè) QF1～ QF5 的選擇及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式，室外一般采用 DW835 型多油斷路器，本設(shè)計(jì)采用 DW8— 35/600 型斷路 器，共五臺，操動機(jī)構(gòu)選 CD11X 電磁操動機(jī)構(gòu)，油開關(guān)的戶外端子箱選擇 XJ1 型。所選斷路器電氣參數(shù)如表 53 所示。 表 53 所選斷路器參數(shù) 型號 額定電壓 /kV 額定電流 /kA 額定開斷電流/kA 額定容量/MVA 極限電流峰值/kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時(shí)間 /s DW835/600 35 600 1000 41 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 3535 ??? ，符合要求。 (3)額定電流： AU SIAINNN m a x ???????? ，符合要求。 39 (4)動穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動作時(shí)間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時(shí)間 oft =秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當(dāng)于 4 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 4 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。式中， tsI ， tst 分別為斷路器的熱穩(wěn)定電流及該電流所對應(yīng)的熱穩(wěn)定持續(xù)時(shí)間； ?I ， it 分別為短路穩(wěn)定電流及短路電流的持續(xù)時(shí)間。斷路器通過短路電流的持續(xù)時(shí)間按下式計(jì)算： offi ttt ?? ? 式中， ?t 為繼電保護(hù)動作時(shí)間； oft 為斷路器的分閘時(shí)間。 (6)斷流容量校驗(yàn)： 1 8 5 M V AS1 0 0 0 39。39。 ???? M V AS QFN ,符合要求。 2． 6kV 側(cè) QF QF QF8 的選擇及校驗(yàn) (1)根據(jù)布置方式，室內(nèi)一般采用 SN1010I 型少油斷路器，本設(shè)計(jì)采用SN1010I/1000 型斷路器，共兩臺，操動機(jī)構(gòu)選 CD1 電磁操動機(jī)構(gòu)。所選斷路器電氣參數(shù)如表 54 所示。 表 54 所選斷路器參數(shù) 型號 額定電壓/kV 額定電流 /A 額定開斷電流/kA 額定容量/MVA 極限電流峰 /kA 熱穩(wěn)定電流 /kA 熱穩(wěn)定時(shí)間 /s SN1010I/1000 10 1000 300 4 (2)額定電壓： kVUkVU NSN 610 ??? ，符合要求。 40 (3)額定電流： AU SIAI N NN 80863 m a x ????????， 符合要求。 (4)動穩(wěn)定校驗(yàn)： kAikAi sh a x ??? ，符合要求。 (5)熱穩(wěn)定校驗(yàn)：繼電保護(hù)動作時(shí)間 ?t =3 秒，斷路器的分閘時(shí)間 oft =秒 ,則 ????? o ffi ttt ? 秒， QF1～ QF5 的相當(dāng)于 4 秒的熱穩(wěn)定電流為： kAttItsi ??? kAIkAI stts 4 ??? ? 熱穩(wěn)定性符合要求。 (6)斷流容量校驗(yàn)： 7 4 . 2 M V AS3 0 0 39。39。 ???? M V AS QFN ,符合要求。 第五節(jié) 電流互感器和電壓互感器的選擇 電流互感器的選擇及校驗(yàn) ： 電流互感器按使用地點(diǎn)，電網(wǎng)電壓和長時(shí)最大負(fù)荷電流來選擇，并按短路條件校驗(yàn)動、熱穩(wěn)定性。此外還應(yīng)根據(jù)二次設(shè)備要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確等級 。 ①額定電壓應(yīng)大于或等于所在電網(wǎng)電壓； ②額定電流應(yīng)大于或等于（ ～ ）倍的長時(shí)最大長時(shí)負(fù)荷工作電流，即 1NI ≥（ ～ ） maxI ③電流互感器的準(zhǔn)確等級應(yīng)不小于二次側(cè)所接儀表的準(zhǔn)確級。 （ 1） 35kV 側(cè)電流互感器的選擇 因母聯(lián)斷路器不需要測量，只設(shè)保護(hù)，故選用 LR353200/5 型電流互感器，電流比為 200/5，其它多油斷路器處均選用 LR353300/5 型。選用 41 的 LRD353300/5 型電流互感器裝入 DW535的一側(cè)套管內(nèi)，作為差動保護(hù)及其它保護(hù)用，而選的其它 LRD353300/5 型電流互感器裝入 DW535 的另一側(cè)套管內(nèi)作為 35kV 的監(jiān)測之用。 （ 2） 6kV 側(cè)電流互感器的選擇 根據(jù) 6kV 側(cè)隔離開關(guān)的計(jì)算數(shù)據(jù)， 6kV 側(cè)選用 LMJC101000/5 型母線式電流互感器 .額定電壓 10kV，額定電流為 1000A， 1 秒熱穩(wěn)定電流為 65kA。 ①動穩(wěn)定校驗(yàn) ， kAkAIKi Ndch 33 ??????? ?? ②熱穩(wěn)定校驗(yàn) ， kAkAttItsi ???? ，滿足要求。 電壓 互感器的選擇及校驗(yàn) ： 35kV 側(cè)電壓互感器的選擇 本變電所 35kV 線路不需要進(jìn)行絕緣檢測，只需測量線路電壓，故選兩臺雙線圈互感器，其接線方式采用 V/V 型接法，分別接在 35kV 兩段母線上，采用限流熔斷器保護(hù)。 選 JDJ35 型（單相雙圈澆注絕緣）電壓互感器四臺，一次電壓為 35kV，二次電壓為 ，額定容量 150VA，其計(jì)量儀表定為 級； 電壓互感器和變壓器的端子箱選用 XW2 型。 6kV 側(cè)電壓互感器在選擇高壓開關(guān)柜時(shí)配套選擇，詳見設(shè)備匯總表。 42 第六章 繼電保護(hù)與自動裝置 第一節(jié) 高壓配出線保護(hù) （包括線路、電機(jī)、母線等）參數(shù)較詳細(xì)計(jì)算各自的對地接地電容電流，然后進(jìn)行總和。 ，然后或查表或計(jì)算，得總的接地電流。（誤差大） 6KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+6S） A/km 10KV 電纜線路電容電流： IK（ 1） =（ 95+ ） *UN/（ 2200+） A/km 6KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km 10KV 架空線路電容電流： IK（ 1） = A/km 。 若有實(shí)測值，應(yīng)按實(shí)測的結(jié)果。 該例中總的電纜長度 6000m ， 得 IK（ 1） =7A ＜ 10A ∴各配線零序電流保護(hù)投于信號 動作時(shí)間 =0 S 靈敏度 ： KSEN (1) =(IK∑ (1) IK (1) ) / =（ 7— 1） / = 滿足要求 。 因零序電流互感器的變比不是線性的，規(guī)范不盡相同且與材料、幾何形狀、生產(chǎn)工藝、二次回路阻抗關(guān)系甚密，繼電器（保護(hù)裝置）的二次值應(yīng)通入一次電流定值的試驗(yàn)得出，并應(yīng)可靠動作，二次值為豪 安級，由現(xiàn)場測試而得。 不接地系統(tǒng)中的零序電流定值及保護(hù)的可靠性受系統(tǒng)建設(shè)中各配線的接地電流值是否懸殊有關(guān)、與運(yùn)行方式有關(guān)。（如合分母聯(lián)開關(guān)） 看來不接地系統(tǒng)中的零序電流定值計(jì)算與電動機(jī)的容量及額定電流等無關(guān)。 第二節(jié) 靜電電容器的保護(hù) electrostatic capacitance 表征帶電體的電荷量與電位關(guān)系的物理量。一 43 般是指帶電體 (帶電區(qū) )對大地的電容。對絕緣導(dǎo)體來講，靜電電容為該導(dǎo)體上的電荷除以其電位。若有兩個(gè)絕緣導(dǎo)體，其靜電電容為一個(gè)絕緣導(dǎo)體上的電量除以兩絕緣導(dǎo)體的電位差。對 于非導(dǎo)體來講，表面電位相等的部分，其電荷與帶電電壓之比，稱為該非導(dǎo)體此局部表面的表觀電容。 靜電電容與介質(zhì)的介電常數(shù)和帶電體大小成正比，而與接地體的距離成反比。靜電電容用 C 表示，單位為 F。 電容器充電后，其儲積電能，故靜電電容也表征電容器儲存電荷的能力。 第三節(jié) 高壓配電母線的保護(hù) 與 220kV 及以上電壓等級的母線相比 ,高 壓母線具有出線條數(shù)多 ,操作頻繁 ,三相導(dǎo)體線間距離近 ,容易受小動物危害 ,設(shè)備制造質(zhì)量相對較差等特點(diǎn) ,因而其故障幾率遠(yuǎn)高于高壓或超高壓母線。由于目前中低壓母線一般都不裝設(shè)專門母線保護(hù) ,母線故障要 由較長延時(shí)的后備保護(hù)來切除 ,使不少本可以得到控制的故障被發(fā)展和擴(kuò)大 ,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。文章在分析的基礎(chǔ)上 ,論述了在重要的用戶變電站和發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)等中低壓母線上加裝專門母線保護(hù)的必要性。根據(jù)這種系統(tǒng)的特點(diǎn) ,提出了間接比較式、電流相位比較式、帶制動特性的電流差動式三種可行的實(shí)施方案 ,論述了它們的基本原理 ,給出了原理框圖 ,介紹了具體的判據(jù)和算法。 第四節(jié) 變電所的進(jìn)線保護(hù) 該組 35KV 開關(guān)， QF QF2 斷路器為進(jìn)線開關(guān)， QF3 斷路器為聯(lián)絡(luò)開關(guān)，其保護(hù)設(shè)置對于正常運(yùn)行方式下 35KV 母線上的短路故障，應(yīng)在 QF QF2 上設(shè)瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)，并設(shè)定時(shí)過流作為后備保護(hù)，再加上前后級的時(shí)限配合，可以滿足選擇性和快速性的要求。但對于故障運(yùn)行，例如電源進(jìn)線 1 停運(yùn)，有電源 2單獨(dú)供電， QF3 合閘運(yùn)行，以下全分列運(yùn)行的情況，此時(shí)若主變壓器 T1 的高壓側(cè)或該母線發(fā)生短路，就可能引起 QF２ 的瞬時(shí)速斷保護(hù)動作跳閘，導(dǎo)致全企業(yè)停電。所以 QF3 也應(yīng)設(shè)時(shí)限速斷保護(hù)，該保護(hù)只在 QF3合閘運(yùn)行時(shí)起作用，即只針對故障運(yùn)行情況。為了保證故障運(yùn)行時(shí)保護(hù)的選擇性，應(yīng)該是 QF3 先跳閘，所以應(yīng)在 QF QF2 上該設(shè)時(shí)限速斷和定時(shí)過流 44 保護(hù)，定時(shí)過 流保護(hù)的時(shí)限應(yīng)比上級定時(shí)過流保護(hù)短一個(gè)時(shí)限級差。 這是兩臺主變壓器側(cè)的控制開關(guān)，變壓器主保護(hù)采用差動保護(hù)和氣體保護(hù)，但為了防止外部短路引起變壓器繞組的過電流，并作為差動保護(hù)和氣體保護(hù)的后備，還必須設(shè)置定時(shí)過流和過負(fù)荷保護(hù)。對于單側(cè)電源的雙繞組變壓器，定時(shí)過流保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)裝設(shè)在電源側(cè)，保護(hù)動作時(shí)同時(shí)變壓器兩側(cè)的開關(guān)跳閘其中定時(shí)電流的動作應(yīng)比 QF QF2 短一個(gè)限極差。為了避免重疊和增加時(shí)限配合的困難， QF６ 、 QF７ 可僅設(shè)差動保護(hù)。 用于控制保護(hù) 6KV 饋出線的各斷路器，供電于終端負(fù)荷，故可按規(guī)定設(shè)置瞬時(shí)速斷 和定時(shí)過流兩段式保護(hù)。但瞬時(shí)速斷的動作電流若安常規(guī)方法整定，對于 6KV線路保護(hù)范圍就很短，有些情況下幾乎為零，故可用瞬時(shí)速斷作為主保護(hù)（保護(hù)全長），而定時(shí)過流為近后備保護(hù)。 QF8 用作 6KV 母線分段開關(guān)，它的過流保護(hù)設(shè)置，主要考慮故障運(yùn)行情況。如主變壓器 T2 因故停運(yùn)，有 T1 單獨(dú)供電， QF8 合閘運(yùn)行情況。此時(shí)若 QF8 不設(shè)保護(hù)，則當(dāng) 6KV