平煤股份八矿新副井变电所设计毕业设计

河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）说明书毕业设计（论文）题目平煤股份八矿新副井变电所设计站别平顶山函授站年级专业10级机械设计及其自动化学生姓名胡明明指导教师刘东晓年月日河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）任务书站名平顶山函授站年级专业10级机械设计及其自动化学生姓名胡明明一、设计（论文）题目平煤股份八矿新副井变电所设计二、设计（论文）任务与要求三、设计（论文）时间年月日至年月日指导教师（签名）成教院院长（签名）河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）评定书站名平顶山函授站年级专业10级机械设计及其自动化学生姓名胡明明一、设计（论文）题目平煤股份八矿新副井变电所设计二、设计（论文）说明书2页，附图张。三、审阅意见及评语根据学院毕业设计管理的有关规定，同意（不同意）参加毕业设计（论文）答辩。指导教师（签名）刘东晓职称讲师工作单位平职学院河南理工大学成人教育学院毕业设计（论文）答辩委员会记录平顶山函授站年级专业10级机械设计制造及其自动化学生的毕业设计（论文）于年月日进行答辩。设计（论文）题目平煤股份八矿新副井变电所设计答辩学生向毕业设计答辩委员会（小组）提交以下资料一、设计（论文）说明书共2页二、设计（论文）图纸共1张三、指导教师评阅意见共页根据学生所提供的毕业设计（论文）材料和指导教师意见以及在答辩过程中学生回答问题的情况，毕业设计（论文）答辩委员会（小组）作出如下决议一、毕业设计（论文）的总评语二、毕业设计（论文）的总评成绩毕业答辩委员会主任（组长）签字委员（成员）签字年月日平煤股份八矿新副井变电所设计摘要平煤天安八矿位于平顶山东部，南临程平公路，东与许昌市襄城县毗连，距许平南高速公路7公里，西距市中心11公里，331国道,孟（庙）宝（丰）铁路穿境而过。矿区铁路专用线从储煤仓直达田庄集配站和平顶山东站，与孟宝铁路相连。位址优越，交通便利，环境优美。八矿使建于1966年10月12日，是我国自行设计和施工的第一座特大型矿井。设计年生产能力300万吨，1981年2月13日一期工程投产，1984年12月30日二期工程投产。矿井附设的坑口选煤厂于1977年动工兴建，1985年12月28日移交投产。年入洗量180万顿。1996年，随平顶山矿务局改制为国有独资的有限责任公司，称平顶山煤业集团有限责任公司八矿。1998年。被平煤天安股份有限公司收购，成为天安公司的主力矿井之一。截止2006年末，全矿有职工8025人，其中高级专业技术人员25，中级专业技术255人，工人技师，高级技师，技术大拿47人。2006年经上级核定生产能力为340万/年。八矿煤质优良，储量丰富。煤田面积438平方公里，东西长125公里，南北宽365公里，截止2006年末，剩余地质储量39604万吨，可采储量203728万吨。八矿含煤地层主要为二叠系石盒子组，山西组，石炭系太原群，主要可才煤层有丁，戊，己3组4层（丁56，戊910，己1617），煤层厚度116米，煤层倾角一般在5至32度之间。主要煤种为肥煤，1/3焦煤，焦煤，低硫，低磷，灰分1536，发热量为201291兆焦/千克，是冶金，电力，化学工业的主要原料和优良动力用煤，畅销湖南，湖北，广东，广西，河南，华东等地。八矿建于动乱时期，属边设计边建设的特大型矿井，存在着经验，设备，技术等方面的不足和问题，加之水，火，瓦斯，煤尘，顶板，地温高等六大自然灾害俱全。自矿井投产到2000年一直没有达到生产能力，并且年年亏寻。2001年开始按照市场经济法则，学邯钢，推行模拟时常管理机制，实行矿、对两级管理，把每一个基层区队都变成成本控制主体，当年生产原煤2136万吨，首次实现扭亏目标。2002年产量达到265吨，实现利润736万元。2003年生产原煤313万吨，圆了几代八矿人梦寐以求的达产梦，实现利润6060万元；在岗职工人均收入13324元。近年来，八矿深化改革，加快发展，坚持以成本控制为中心，抓住煤质，材料，电费，租凭费，工资，专项资金等成本管理要素，健全完善指标分解体系，目标成本控制体系，考核落实体系，全员全过程控制成本，企业经营管理不断加强，经济效益不断提高。2006年，实现工业生产值89779万元，利云20682万元，全矿在岗人均收入23570元。截止2006年末，资产总额29616万元，净资产总额5007万元，固定资产67570万元。建矿以来累计生产原煤5045万吨。目前，八矿在集团公司的正确领导下，借助天安上市的东风，强化安全管理，加快二水平开发和二井建设，健全机制，完善制度，以更加饱满的热情，更加务实的作风，更加昂扬向上的精神状态，向新的，更高的目标前进。关键词变电所，电器，供电系统，低压，线路目录摘要1第一章变（配）电所位置及形式的确定511变（配）电所位置的确定5111变电所的位置确定5112设于厂区内的企业变电所位置的确定512变（配）电所的形式6121对供电电源的要求6122供电电源及供电方式的确定7第二章变电所的负荷统计与变压器选择821负荷统计822主变压器的选择1223定变压器的经济运行方式12第三章变电所供电系统的拟定14316（10）KV侧接线1432低压供电系统的拟定1433变电所的所用电1534低压配电保护接地形式的确定15第四章电线、电缆的选择与敷设17第五章短路电流的计算1851工矿企业低压电网短路电流的计算特点1852短路电流的计算18第六章电器设备的选择2061按使用环境条件选择设备的形式2062低压电器的选择2163低压母线的选择2164低压配电屏的选择22第七章变电所的继电保护2371直接动作式电流脱扣器跳闸保护2372间接动作或分流跳闸保护2373电流速断保护的整定计算24第八章变电所的所用电系统26第九章变电所的中央信号装置2791中央信号装置的设计原则2792中央信号装置的设计28第十章变电所屋内外布置变电所29101变电所布置的一般要求29102电气间距、通道与围栏29103各电气室的布置311031低压配电室311032变压器32104屋外变压器布置32第十一章变电所的防雷保护34111变电所的防雷保护34112变电所接地系统361121保护接地的范围361122工作接地的范围37第十二章电气照明设计38121电气照明设计的原则和要求38122电光源类型的选择38123灯具的选择和布置391231灯具的选择391232照度计算39参考文献41致谢42第一章变（配）电所位置及形式的确定11变（配）电所位置的确定111变电所的位置确定变电所的位置合适于否，将直接关系到供电的可靠性、经济性和安全性。因此变电所的所址应符合以下几项要求1尽量接近负荷中心；2不占或少占农田；3交通运输方便；4便于各级电压线路的引入和引出。（架空线路走廊应与所址同时确定）；5地址条件适宜；6尽量不设在空气污秽地区，否则应采取防污措施或设在污源的上风侧；7所址的标高宜在50年一遇的高水位之上，否则应有防护措施；8所址不应为积水淹浸，山区变电所的防洪设施应满足泄洪要求；9具有生产和生活用水的可靠水源；10考虑职工生活上的方便；11应考虑对邻近设施的影响；12留有适当的发展余地。112设于厂区内的企业变电所位置的确定对于设于厂区内的企业变电所位置的确定配（变）电所位置符合以下几项要求1接近符合中心进出线方便，便于设备运输；2应尽量设在污源的上风侧，尽量比开多尘、震动、高温、潮湿和有爆炸、火灾危险的场所；3不应该在厕所、浴室或生产过程中地面上经常潮湿和容易积水场所的下面应考虑发展余地，不应防碍工厂和车间的发展；4配电所兼作车间变电所或车间变电所与本车间设防水间距要求。对于矿山地面变电所，由于矿井地面工业广场已统一考虑了压煤问题以及运输通讯、水暖等设施，所以变电所的地址一般选择在靠近井口的工业广场边缘地带。变电所的位置将影响供电系统的接线方式，输电线路的规格与布局，电网电能损失和投资的大小，故确定变电所的位置时，应在保证变电所安全的基础上对几种可行方案，根据变电所地址的各项要求进行技术和经济比较，最后确定最佳方案。12变（配）电所的形式121对供电电源的要求1电源一般取自电力系统，对有一类负荷的企业，应由两回独立的电源供电，对待特殊重要的一类负荷（保安负荷）应由两个独立电源点供电；无一类负荷的大、中型企业一般由两回电源线路供电；当取得两回线路确有困难或负荷较小的企业，可由一回专用架空线路供电；只有三类负荷的企业，一般由一回电源线路供电。2对特殊重要的一类负荷，即保安负荷，除两个电源外，还应有保证安全停产用的的保安电源，保安电源应取自自备厂或其他总降压变电所或其他独立的电源。当保安电源负荷有其他保安措施时，不应考虑两电源同时故障的可能性。当企业由两个独立电源点时，允许不另设置保安电源。3对有一类负荷的工矿企业的两回电源线路，当任一回路发生故障时，另一回路应能担负企业的一、二类负荷用电，并应保证全部负荷的75；对矿山企业，则担负全部负荷用电。4有一类负荷的工矿企业的两回电源线路上，不得分接任何负荷（特殊情况下，经有关部门批准，其中一回路，可不受分接负荷的限制）。5对向大型矿区选煤厂和年产500万吨以上规模的矿区机电修配厂供电的变电所的电源线路，当6（10）KV电压供电时，一般不少于两回路；当由35KV及以上电压供电时，可只设一回线路。122供电电源及供电方式的确定确定供电电源时，应根据各类企业对供电的要求和该地区现有的地理接线情况，确定出几种可行的电源进线方案。工矿企业变电所的电源可以从邻近变电所或发电厂的不同母线段，通过平行双回路的供电方式获得，也可与邻近变电所构成环形供电系统来获得电源，究竟取自何处，采取什么供电方式，还应根据各种方案其线路所经的地理地形，地址气候，供电距离等情况，考虑供电的安全性、可靠性线路的造价，供电损耗，供电质量，线路敷设和维护的难易程度，运行管理是否方便等几个方面的因素，经过技术经济比较后确定最佳的电源进线方式。电源进线方案确定后，还应确定两回路的运行方式。两回电源线路可同时工作，也可一路工作，一路备用。对工矿企业当两回电源线路同时工作时，为了简化系统和保护装置，一般采用分列运行的方式；当每一贿赂能担负企业全部用电负荷时，亦可采用一回路工作，一回路带电备用的运行方式。第二章变电所的负荷统计与变压器选择21负荷统计以压风机为例进行统计计算，压风机的性能参数如表21所示。表21压风机的主要技术特征型号额定功率KW额定电压KV额定电流A转速R/MINTK25014/1180356581294287共2部斜井皮带以下为方便计算特计算一部皮带的负荷。用电设备的计算负荷应由下式计算（21）PNKDECA（22）WMCAQTN（23）2OS/CAWMCAQPPS式中PCA该组用电设备的有功功率计算值，KW；QCA该组用电设备的无功功率计算值，KVAR；SCA该组用电设备的视在功率计算值，KVA；PN该组用电设备额定容量之和，KW；KDE，COSWM该组用电设备的需用系数和加权平均功率因数（查教材工矿企业供电表）；TANWM与COSWM对应的正切值。查表可知KDE075，COSWM07，TANWM1；PCAKDEPN0751200900KWQCAPCATANWM9001900KVARSCA1620000KVA2908127该用电设备的负荷电流按下式计算（24）UNSICA/式中ICA该用电设备的总负荷电流A；UN电网的额定电压KV；ICASCA/UN12728/X61224A；33该用电设备的全年耗电量为EPCATMAX式中E该组用电设备全年的耗电量KW/H；TMAX该组用电设备年最大负荷利用小时数H；查表可知TMAX为3000小时EPCATMAX200X3000600MWH由于其他高压设备的负荷统计与此相同，故不再一个一个统计。根据电工手册（134）要求（PMKRPN、QMPMTG）矿总有效功率的计算考虑同时系数K有功功率因数取085，因缺乏变压器的有关数据，变压器的有功功率按下式估算。则矿总有效功率为PT110210859367KW电容器的补偿因全矿功率因数COSNAT0789，低于09所以应进行人工补偿，补偿后的功率因数应达到09以上电容器补偿后为（COS092）即COSAC092则全矿所需补偿容量为QCPTANNATTANAC15655077803297030KVAR电容器补偿后为（COS092）电容器所需补偿量，有功负荷也在9367KW左右（现工业广场变电所高峰负荷在9000KW左右）。功率损耗计算因缺乏变压器的有关数据，变压器的有功功率按下式估算P002PT则P0029367187KW连续有效负荷W视在功率为SP/COS9554/09210384KVA矿用各负荷分析表22中（1）主要安全负荷2357各项为3296KW,占（111）项总负荷的30,最大排水时的增加负荷3870KW（70水平增开2台360KW水泵；180水平增开3台680KW水泵；595增开1台1050KW水泵），占总负荷的48；主要生产负荷1489各项负荷为5675KW，占（111）总负荷的51平煤天安八矿二井产煤150200万吨/年,根据要求知二井广场负荷提升绞车1X1350型（6KV）主要通风机2X2250型（6KV）空气压缩机4X350KW（6KV）注浆站37KW或75KW注浆泵动力变压器2X500KVA6KV/04KV井下负荷戊5采区己5采区1综采工作面8090万吨/年2综觉工作面掘进煤1020万吨/年表22平煤股份八矿新工业广场变电所电力负荷估算表电压等级设备数量（台）设备容量（KW）顺序负荷名称（KV）装机运行单机装机运行需用系数计算负荷备注一工业广场负荷1二井斜井皮带一部633400120012000851020一用一备2二井斜井皮带二部633400120012000851020一用一备3变电所变压器03822800160016000851360一用一备4上井口低压系统03811166416641664091498一用一备5架空乘人装置03821500100050008400一用一备6储装运系统03811600600600一用一备7地面压风机房低压03831329632092888工业广场照明系统02211151515091359注浆系统03810低质煤场03811排水系统03812临时施工038预计负荷统计22主变压器的选择由于本变电所有一类负荷，所以选择两台变压器当两台变压器，根据以上数据，查表确定选择SFL716000/35型变压器两台，其技术数据见表23所示。表23SFL716000/35型变压器额定电压KV额定电流KW外形尺寸MM型号额定容量KVA高压低压空载短路阻抗电压空载电流连接组重量T长宽高SFL716000/351600063631977807YN,D11276422032604150变压器的负荷系数为15655/216000049TSNCA223定变压器的经济运行方式临界负荷SCRSNT160002TECTTQKP11T1600021609704861160000711200KVA可见，当变电所总负荷大于11200KVA时，两台变压器并联运行；当总负荷小于11200KVA时，一台单独运行较经济。本变电所应采用两台变压器并联运行（实际中还应考虑基本电费的收取办法）。第三章变电所供电系统的拟定316（10）KV侧接线当变电所只有一回路电源时，应采用单母线接线，当变电所有两个电源时应采用单母线分段接线。变电所的母线联络开关一般采用隔离开关，但当事故时需要切换电源或需要带负荷操作时，或继电保护和自动装置有要求，或配出线较多（12条以上）时，应采用断路器联络。工矿企业变电所一般采用断路器配合隔离开关作为进线开关，如果电源引自本企业变、配电所时，也可采用隔离开关作为进线开关。与母线装设断路器的条件一样，当具有其中一个条件时则必须装设断路器。对无高压配出线且只有一台变压器的小型变电所，应采用线路变压器接线。变压器容量在620KVA以下的露天变电所，其高压侧可用跌落式熔断器，这种接线一般适用于不经常操作而且负荷不重要的场合。变压器容量320KVA以下的室内变电所，高压侧可用隔离开关和户内式高压熔断器。变压器容量在560KVA1000KVA的车间变电所，高压侧用负荷开关或熔断器。当熔断器不能满足继电器保护要求时，应血案用断路器。变电所容量在1000KVA以上时，其高压侧用隔离开关和断路器。当高压侧采用架空进线时，在电源线路末端应装设避雷器。32低压供电系统的拟定变电所只有一台变压器时，低压母线采用单母线接线；当有两台变压器时，应采用单母线分段式接线。母线联络开关一般采用刀开关，当需要自动切换时，或母线联络开关不允许停电操作时，应采用自动开关。变压器低压侧总开关，如果要求带负荷切换或自动切换时，应采用自动开关。否则宜采用刀开关。对低压配出线，动力与照明应当分开供电；个别较远的用电负荷。可采用动力和照明混合线路；对重要负荷应采用双回路供电。低压开关的选择，对负荷容量不大且不重要懂得负荷可采用刀开关或组合开关；对负荷较大或需要自动切换或对保护时限有要求时，应采用自动开关；对远距离操作的可才用接触器。33变电所的所用电采用手动操作的变电所，当所内照明电源可由邻近变压器供给时，可不装所用变压器，其控制、信号电源可由母线电压互感器供给，仅在必要时才装一台所用变压器，所内事故照明可采用手电筒或矿灯。采用其他方式操作的变电所，当只有一路电源时，在受电断路器的电源侧装一台所用变压器，并尽量取得备用电源；两路电源时，一般装两台所用变压器，分别接在受电断路器的电源侧或接在两端母线上，互为备用，若有可靠的低压电源，也可只装一台所用变压器。当变电所内装有38V配电变压器能满足所用电的要求时，可不设专用的所用变压器。所用电负荷可由配电变压器兼供。34低压配电保护接地形式的确定低压配电系统保护接地的形式有TN、TT及IT三大类，其中TN系统又分为TNS、TNC及TNCS三种，在确定低压配电系统保护接地的形式时，可根据各种保护接地形式的界限特点及其适用范围进行选择，如图31示根据本矿情况，选择TNC系统。UVWEPEN设备设备PE图31TNC系统图第四章电线、电缆的选择与敷设高压线路导线截面一般按经济电流密度选择，按最大长时工作电流和允许电压损失效验，对架空线路还应效验其机械强度1按经济电流密度选择导线截面，以压风机为例进行计算AEIMN/IED式中AE导线的经济截面MMIED经济电流密度A/MMIMN正常运行时线路的最大长时工作电流A查教材617可知IED115A/MMAEIMN/IED3565/115310MM查表611可选LJ95型号2按最大长时工作电流选择导线截面KDSIPICA式中ICA线路的最大长时工作电流A；IP导线的长时允许电流；KSO温度校正系数；KSDIPICA10X325A310A3按允许电压损失校验导线截线路允许电压损失可参考工矿企业供电表616。对从配电变压器二次侧母线算起的6KV线路。其允许损失电压为5，所以导线截面选择是合适的。第五章短路电流的计算51工矿企业低压电网短路电流的计算特点工矿企业低压电网短路电流的计算特点1短路电流可按无限大电源容量系统计算；2当低压电网中的变压器容量不超过电源容量的5时，高压系统的阻抗可忽略不记；3低压电网短路回路需要记及的阻抗有10M以上的电缆、母线以及架空线的阻抗；多匝电流互感器一次线圈（300/5A及以下）的阻抗；自动开关的过电流线圈的阻抗；开关触头的接触电阻等（由于单相短路电流值是用来校验保护装置灵敏度的，所以计算三相四线制电网的单相短路电流时，应将回路中所有元件的阻抗全部记入）。4低压电网要记及电阻的影响，只有当回路的总电阻小于总电抗的三分之一时才可以不计电阻的影响。5低压电网短路电流一般可以不考虑非周期分量，只有再变压器低压侧母线上或低压配电屏内部发生短路时，才需要计算非周期分量。6低压短路电流计算，只有名单位制计算更为方便，即电压用V、电流用KA、阻抗用M、容量用KVA。52短路电流的计算高压侧短路电流的计算以压风机为例1元件阻抗的计算1系统的阻抗XSYUAV/SS63/10000042变压器阻抗查表可知SFL716000/35型变压器的US9，PNT817KWZTUS/100U2NT/SNT963/1001600002RTPNTU2NT/SNT000001由于是大容量的变压器且ZTRT，故可忽略RT。3输线路的阻抗L1KWRWROL0361036XWXOL0317103174线路的总阻抗RRW0317XXWZTXSY0040203606ZRX072短路电流及短路冲击电流的计算1电流的周期分量有效值计算ISMINUAV/Z631000/0752KA33ISMAXUAV/Z631000/02415155KA2路冲击电流IIM1414KIMIA3路电流的计算ISMAX/2IS0866IS0866151551312KA3ISMIN/2IS0866IS08665245KA由于其他高压负荷与此算法相同故不在此处列算。第六章电器设备的选择61按使用环境条件选择设备的形式高压电器设备的选择1开关柜型号的选择6KV五防功能的成套高压开关柜根据安装地点和使用环境、各电器元件在高压开关柜内的安装方式不同及经济性等要求，选用GG1AF07D型高压开关柜（选择与校验同低压相同，不在此列出）。由于他符合各个元件的要求，因此不在全部列出，其技术指标如表61所示。表61外型尺寸型号稳定电压额定电流操作方式母线系统频率宽深高GG1A（F）07D6KV1500A手动单母线50赫1218121531002电容器柜数及型号的确定。电容器拟采用双星型接线接在变电所的二次母线上，因此选标称容量为30KVAR。额定电压为63/KV的电容器，装于电容器柜中，每柜中装153个，每柜容量为450KVAR，则电容器柜数为NQC/QNCUW/UNC93674506/63/213由于电容器柜要分接在两端母线上。且为了在每段母线上构成双星形接线，因此每段母线上的电容器柜也应分线相等的两组。所以每段母线上每线的电容器柜数N为NN/421/4525所以变电所电容器柜总数N4N21台电容器型号为BWF6330/W型。根据我矿实际情况，电容器柜选择GR1型采用01接线方案。62低压电器的选择1开关的选择刀开关按额定电压、额定电流及分断电流选择，按短路时的动、热稳定性校验。刀开关断开的负荷电流不应大于制造厂允许的分断电流值。一般结构的刀开关通常不允许带负荷操作，但装有灭弧室的刀开关，可作不频繁带负荷操作。作为母线分段开关时，一般按一台变压器额定电流的70来选择其额定电流。2熔断器的选择熔断器按额定电压、额定电流与分段电流选择。熔断器的额定电流应不小于熔体的额定电流，其最大分断电流大于线路上的短路冲击电流有效值。通常制造厂提供的熔断器的最大分段电流为周期分量的有效值，为简化计算，也可用被保护线路的三相短路电流周期有效值来校验。3自动开关的选择自动开关按额定电压、额定电流和分断能力选择其电气参数，按用途选择其种类。4接触器与磁力启动器的选择接触器与磁力启动器按额定电压、额定电流选择，按短路时动、热稳定性校验。当切断短路电流时，还应校验设备的分段能力。另外还根据控制电源的要求选择吸引线圈的电压等级和电流种类。按连锁接点的数目和它需要遮断的电流大小确定辅助接点。根据操作次数校验接触器所允许的动作频率。63低压母线的选择1母线材料及形状的选择6（10）KV及以下的母线一般采用矩形母线，当硬铝母线长度大于20M或室外主变压器的6（10）KV引出母线，应装设母线伸缩补偿器。2母线的选择由于变压器低压侧为63KV且额定容量为16000KVA故选用母线规格为LMY6（100X10）60X664低压配电屏的选择由于作为低压配电装置，并根据使用条件选用GGD2型交流低压配电柜其参考如表62。表62型号额定绝缘电压工作频率工作电压工作电流短路分断能力极限分断能力GGD2380V50赫380V1500A30KA63KA第七章变电所的继电保护71直接动作式电流脱扣器跳闸保护它利用操作机构内的过流脱扣器直接动作于跳闸，不需要另外装设继电器。这种形式所用设备最少，接线最简单，用于无时限过电流和电流速断保护。72间接动作或分流跳闸保护1反时限继电器触点去分流跳闸它利用GL15（25）、16（26）型电流继电器的强力切换接点，在故障时去掉分流作用来完成跳闸，平时利用其常闭接点短接跳闸线圈。这种接线可实现带但时限特性的过电流保护和电流速断保护。2定时限特性保护的去分流跳闸（1）用DSJ1型并联时间继电器，由ZJ6型串联中间继电器及DSJ1型并联时间继电器组成的定时限过流保护去分流跳闸，电流继电器可采用DL10（DL20、DL30）系列电流继电器，利用ZJ6型中间继电器（继电器内附有饱和变流器）强力过渡转换接点去掉分流作用。利用时间继电器建立时限，可实现预定时间保护和电流速断保护。（2）SJ1型串联时间继电器。目前广泛采用的是由串联中间继电器和BSJ1型串联时间继电器组成的过流保护去分流跳闸的接线。（3）动作式差动保护去分流跳闸。去分流差动保护差动继电器采用BCH2型，当差动继电器动作后，使ZJ6型串联中间继电器有动作，其强力过渡转换接点去掉分流作用，使瞬时过流脱扣器动作于跳闸。由于中间继电器具有自保持作用，因此仅考虑中间继电器为返回的条件，来校验去分流后电流互感器的负载。由于继电器的返回系数较小（可取05），故提高了保护动作的可靠性，或可降低时电流互感器的要求。根据本矿情况下面是本矿的变电所电流互感器、电压互感器和交流操作继电器型号统计，如表71和表72所示。表71电流互感器型号LQG05LYM05LM05LMZ105LQG105LYM105LM105LMZJ105LQG205LYM205LM205LMZB105表72电压互感器型号单相双线圈电压互感器型号三线电压互感器型号JDGJDX635JDZ6,10JCC6110JDZ16,10JSJW6,10JDZ26,10JDZJ6,10JSJB6,10JDZB6,10JDJ6,1073电流速断保护的整定计算1继电器的动作电流（71）REICAKKKIOP/式中IOPK继电器的动作电流A；KK可靠系数，电磁式和晶体管式继电器取12感应式继电器取14；KKX保护装置的接线系数；KI电流互感器变比；KRE返回系数；ICA线路最大长时工作电流；IOPKKKKKXICA/KIKRE12123535/25056A2保护装置的灵敏度满足下式要求KRISMIN/IOPKKI15式中KR保护装置的灵敏度系数；ISMIN被保护线路末端最小两相短路电流A；KRISMIN/IOPKKI45005/5825015515故保护装置负荷要求。查表71选用DL34型电流继电器电流保护的动作时限按下式确定TPTEPT式中TP保护装置整定的动作时间S；TEP末端相邻元件保护的整定时间S；T时限阶段；由于保护装置设在末端，应设瞬时保护装置，其动作时限TPTEPT00505S根据本矿情况继电器选用以下型号，如表73所示。表73本矿继电器选用型号继电器名称型号继电器名称型号时间继电器DS33中间继电器DIZ254直流绝缘监视继电器JJJ1闪光继电器DX1电压继电器DY31信号继电器DX31B第八章变电所的所用电系统向变电所内用电负荷供电的系统成为变电所的所用电系统，其中向变电所内控制、信号保护和自动化装置等二次回路供电的电源又称操作电源，操作电源供电十分可靠，它应保证在正常和事故情况下不间断供电。6（10）KV变电所的操作电源一般有交流操作电源和直流操作电源两大类。对于大中型6（10）KV变电所可采用直流操作电流，对于保护简单的中小型变电所大多采用直流操作电源。当采用直流操作电源时，变电所一般采用硅整流带储能电容器的直流电流或硅整流带镉镍蓄电池的直流电源。对在操作电源可靠性要求高的变电所中也可选用镉镍蓄电池组的蓄电池直流操作电源。根据矿井的实际情况和使用要求，6KV配电所采用的镉镍蓄电池。而且该电池具有充电和浮充电两套整流装置，查表选用BZGNI/200型。第九章变电所的中央信号装置91中央信号装置的设计原则中央信号装置的设计原则1当变电所为集中控制时，控制室内应有被控制断路器跳、合闸位置的指示信号；2有人值班的变电所，应在控制室或值班室内设置能复归音响的中央事故信号及中央预告信号装置；3中央事故信号装置在断路器跳闸时除能及时发出音响信号外，在控制屏上或配电装置，还应有表示该回事故跳闸的灯光或其它指示信号；4中央事故信号装置在回路故障时，除能及时发出音响、信号外还应有显示故障性质，地点和范围的指示（灯光或信号继电器）；5中央事故信号与预告信号应有区别，一般事故信号用蜂鸣器，预告信号用电铃发出声音；6中央信号发出音响之后。应能手动或自动复归音响，而故障性质、地点及范围的指示，应保持到保护动作情况记录完毕（光字牌信号）和故障消除为止（闪光信号）；7各信号的显示装置应适当集中，以便值班人员监视；8变电所应设有闪光装置，它于断路器的事故信号和自动装置配合，指示断路器的事故跳闸和自动装置的动作。闪光电源装置一般装在直流电源屏上；9变电所的中央事故与预告信号一般应能重复动作，如变电所主接线较简单，中央事故信号可不重复动作；10在配电装置上就地控制的元件，应按母线段组别分别发送总的事故信号和预告信号；11有可能误发信号或不需要瞬时通知值班人员的信号，应接延时预告信号；12对单灯控制音响监视接线应能实现亮屏或暗屏（运行时断路器位置指示灯亮或暗）运行，根据需要可任意选择一种；13对中央事故及预告信号装置及其光字牌应能进行完好性实验；14信号装置应有可靠的电源，对重要信号装置应对电源熔断器进行监视。总之，要求信号装置力求简单、可靠、醒目应正确反映所监视电气设备的运行状态，并能根据需要随时检验信号装置的完好性。当被监视设备发生异常时，信号装置能自动发出音响和灯光信号。信号发出后应能判断事故性质、地点和范围，并将该灯光信号保持到保护动作情况记录完毕和事故消除为止，对音响信号应能根据需要手动或自动复归。92中央信号装置的设计一般三种常用的中央信号装置的接线方式1即事故信号不重复的动作，预告信号重复动作的接线；2事故、预告信号都瞬时重复动作的接线；3事故信号重复动作，预告信号延时重复动作的接线。第十章变电所屋内外布置变电所101变电所布置的一般要求变电所布置的一般要求1设备布置应紧凑合理，便于设备的操作、巡视、搬运、检修和实验，还要考虑发展的可能性；2各房间的位置安排合理，配电室的位置要便于进出线；低压配电室尽量靠近变压器室；电容器室尽量与高压配电室相毗邻；控制室、值班室和辅助间的位置要便于工作人员工作和管理；3尽量利用自然采光和自然通风，变压器室和电容室尽量避免西晒，控制室尽量可能超南；4配电室、控制室、值班室等地面，一般应不室外高出150MM300MM，附设在车间内的变电所可与车间地面相平。变压器室的地面标高视需要而定；5有人值班的变电所应单独的控制室或值班室，并设有其它辅助间及生活设施。102电气间距、通道与围栏1、最小电气间距的要求屋外配电装置的最小电气间距（安全净距）不应小于表101中所列数值。表101最小电气间距额定电压/KV符号适用范围范围3103563带电部分至接地部分之间200400650网状遮拦向上延伸线距地25M处与遮拦上方带电部分之间不同相的带电部分之间断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之间2004006500设备运输时，其外廊至无遮拦带电部分之间交叉的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间栅状遮拦至绝缘体和带电部分之间95011501400网状遮拦至带电部分之间300500750无遮拦裸导体至地面之间无遮拦裸导体至建筑物、构筑物顶部之间270029003100平行的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间带电部分与建筑物、构筑物的边缘部分之2200240026002屋内配电装置的电气间距不应小于表102所亿的数值表102屋内配电装置的电气间距额定电压KV符号适用范围5005001000A1带电部分至接地部分之间15301530A2不同相的带电部分之间15301530B1带电部分至栅栏之间100100B2带电部分至网状遮拦之间100100B3带电部分至无孔栅栏之间5050C无栅栏裸导体至地（楼）之间22002200D1无栅栏裸导体于通道对面墙间的水平净距15002000D2通道对面的无栅栏裸导体见的水平净距100015003、通道和围栏（1）配电装置的走廊宽度不应小于表103中的数值。表103配电装置的走廊宽度背面维护走廊正面操作走廊布置方式一般值推荐值一般值推荐值一面有配电装置时800100013001800两面有配电装置时800100018002500（2）当低压配电装置的安装长度不超过6M时，其屏后维护走廊允许一个出口；当该长度为615M时，两端各设一个出口，当该长度超过15M时，除两端各设一个出口外，中间应增加出口，使两出口之间距离不超过15M出口的宽度不得小于08M。当屏后维护走廊的净宽超过3M时，则不受上述要求的限制。（3）屋内低压配电装置的遮拦高度不应低于网状遮拦17M，栅栏12M，无孔遮拦17M。（4）无遮拦裸导体布置在走廊上方离地高度小于表（102）中的C值时，应设置遮拦保护，遮拦高度不应小于19M。103各电气室的布置1031低压配电室1低压配电装置一般设在单独的低压配电室内，对有人值班的变电所，其低压配电室允许与值班室合并，此时低压配电装置的正面距离墙不宜小于3M。2对采用集中控制的厂房或车间（如选煤厂等）允许与控制室合并，此时低压配电屏组与控制屏组之间，为单列布置其间距不小于08M。3低压配电屏一般离墙布置，屏后维护走廊和正面操作走廊的宽度见表（103）。屏的两端有通道时屏侧面应有防护板，两侧距墙不的小于08M。当一侧靠墙时应留有200MM的间隙。4当屏的数量在3台及一下时，也可选用单面维护的配电屏靠墙安装，此时屏后距墙应留有25MM的间隙，屏侧面距墙应留有200MM的间隙。5当配电室长度为8M以上时，应设两个门，并尽量布置在两端。当只设一个门时，此门不应通向高压配电室。6用同一低压配电室供给给一类负荷用电时，母线分段处应设有防火隔板或防火隔墙，供给一类负荷的电缆不应通过同一电缆沟。7低压配电室的高度应和变压器室综合考虑，一般可参考以下尺寸与抬高地坪变压器室相邻时，高度445M；与不抬高地坪变压器室相邻时，高度354M；配电室为电缆进线时，高度为3M8配电室采用架空进线时，进线配电屏应与变压器室隔墙进线孔的同一中心线上。1032变压器1变压器室的布置形式及主要尺寸与进、出线方式和采用设备有关。2变压器室在布置上有地坪抬高和不抬高两种，地坪抬高与否取决于变压器室的通风方式和通风面积，当变压器室的进出风窗面积不满足通风条件时，则应将变压器室的地坪抬高。一般“出风”影响变压器室的高度，“进风”影响变压器室的地坪。地坪不抬高时，变压器室的高度一般为35M48M；地坪抬高时，地坪下面是进风洞，地坪抬高的高度一般为08M、10M和12M三种，变压器室的高度一般相应地增加48M57M。104屋外变压器布置变压器一般采用落地式布置，安装在钢筋混凝土基础上。屋外相邻油浸变压器间，当油量超过2500KG时，其防火净距35KV不得小于5M；63KV不得小于6M；否则，应设防火隔墙。防火隔墙的高度不宜低于变压器油枕顶端，长度应大于贮油池两侧各05M。当变压器油量在1000KG以上时，应在其下面设置能容纳100油量的贮油池或20油量的贮油池或挡油墙。当没有20的贮油池或挡油墙时，应设油将油排到安全处所的设施，且不应引起污染危害，贮油池面积按设备外廓加1M计。贮油池内一般铺设厚度为250MM的卵石层（卵石直径宜为50MM80MM）。为防止雨水流入贮油池，贮油池四壁高应高出地面100MM。并用水泥抹面。屋外布置的其他充油设备，当单个油箱的油量达1000KG以上时，也应按上述要求设置贮油池。变压器的布置位置，除应满足安全净距和防火距，还应考虑变压器各侧的引线长度尽量缩短。为此变压器的位置应与进线架构和610KV配电室内的进线开关柜尽量布置在同一中心线上。第十一章变电所的防雷保护111变电所的防雷保护变电所的防雷保护油防护直接雷击过电压和线路传来的感应入侵波过电压，还有避雷针上落雷时产生的感应和反击过电压。1直击雷的保护变电所对直击雷的保护方法是装设避雷针，将需要保护的设备和建筑物置于保护范围之内。在避雷针上落雷时，雷电流在避雷针上产生的电压降，向被保护物放电，这一现象称为反击。独立的避雷针与被保护物之间，应保持一定距离。为了避免发生反击，避雷针与被保护设备之间的距离不得小于5M，而避雷针接地极与被保护接地极之间的距离不得小于3M，且避雷针的冲击接地电阻不得大于10。2雷电入侵波的保护变电所利用装设在各母线段上的阀型避雷器防护雷电入侵波引起的过电压。由于避雷器有一定的有效保护距离，所以避雷器与被保护设备的电气安装距离不能太远，否则在被保护设备上产生的过电压值将很大，起不到保护设备的目的。而变电所内最重要的设备时变压器，它的价格高，绝缘水平又较低，为了使变压器受到有效的保护，最好将避雷器与变压器直接并联。但实际上变压器与母线之间还有其它开关设备，致使它们之间不得不相距一定的距离。所以，为了使避雷器有效地发挥其作用，故在安装避雷器时应满足表111的规定。表111到变压器的距离变压器哦进线回路数电压等级KV设置避雷线的范围一二三四到其它电器的距离35进线段全线2555358040954510563进线段全线4080651107513085145110全线90135155175按到变压器距离增加35计算3进出线的防雷保护1135110KV变电所进线段的防雷保护对于35110KV变电所的进线段，为了限制雷电入侵的幅值和陡度，降低过电压的数值，应在变电所的进线段上装设防雷装置。线路绝缘水平较高（木杆线路），其进线段首端应装设管型避雷器,其以限制进线段以外沿导线侵入的雷电冲击波的幅值，而其它线路（铁塔和钢筋混凝土电杆）不需装设。对于进线回路的断路器或隔离开关，在雷雨季节可能经常断开，而线路侧又带电时，为了保护进线断路器及隔离开关免受入侵波的损坏，应装设管型避雷器。阀型避雷器是用以保护变压器及其它电气设备的。23310KV配出线的防雷保护当变电所310KV配出线路上落雷时，雷电入侵波会沿配出线侵入变电所，对配电装置及变压器绝缘构成威胁。因此在每段母线上和每路架空线上应装设阀型避雷器，。对于有电缆段的架空线路，避雷器应装在电缆与架空线的连接处，其接地端应与电缆金属外皮相连。若配出线上有电抗器时，在电抗器和电缆头之间，应装一组阀型避雷器，以防电抗器端电压升高时损害电缆绝缘。4配电网的防雷保护1与架空线连接的3KV10KV配电变压器，其3KV10KV侧应用阀型避雷器保护，并尽量靠近变压器装设，其接地线应与变压器低压侧中性点（或中性点不接地的电力网中，中性点击穿保险器的接地端）以及金属外壳连在一起接地。2多雷区的3KV10KV,Y,YN0和Y,Y接线的配电变压器，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装设一组220V避雷器、440V压敏电阻、或击穿保险器，以防反变换波和低压侧雷电侵入波击穿高压侧绝缘。低压中性点不接地的配电变压器，应在中性点装设击穿保险器。33KV10KV柱上断路器和负荷开关，应用阀型避雷器或空气间隙保护。经常断路运行而又带电的柱上断路器、负荷开关或隔离开关，应在带电侧装设避雷器或保护间隙，其接地线应与柱上断路器等的金属外壳连接，且接地电阻不应超过10。43KV10KV架空配电线路不装设避雷线。5为了提高3KV10KV钢筋混凝土电杆配电线路的绝缘水平，可采用瓷横担或高一级电压的绝缘子。6低压架空线路接户线的绝缘子铁脚宜接地，接地电阻不宜超过30。土壤电阻率在200M及以下的铁横担钢筋混凝土杆线路，在入口处宜将绝缘子铁脚与该接地装置相连，不另设接地装置。人员密集的公共场所，如剧院和教师的接户线，以及又木杆或木横担引下的接户线，其绝缘子铁脚应接地，并应装设专用的接地装置，但钢筋混凝土杆的自然接地电阻不超过30着除外。年平均雷暴日不超过30天的地区、低压线路被建筑物等屏蔽的地区，以及接户线距低压接地点不超过50M的地方，接户线绝缘子铁脚都可不接地。7在多雷区或易雷击段，直接与架空线相连的电度表宜装防雷装置。112变电所接地系统1121保护接地的范围1应当接地的部分1电机、变压器、电器、携带式用电器具的底座和外壳；2电气设备传动装置；3互感器的二次绕组，但继电保护另有规定着除外；4配电屏与控制屏的框架；5屋外配电装置的金属和钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门；6交、直流电力电缆接线盒、终端盒的金属外壳盒电缆的技术外皮、穿线的钢管等；7铠装控制电缆的外皮、非铠装电缆的12根屏蔽芯线。2不需要接地的部分1在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内，额定电压为交流380V及以下、直流440V及以下的电力设备外壳（当人有可能同时触及接地物体时除外）；2在干燥场所，额定电压为交流127V及以下、直流110V及以下的电力设备外壳（有爆炸危险的场所除外）；3安装在配电屏、控制屏盒配电装置上的仪表、继电器和其它低压电器的外壳，以及当绝缘损坏时，支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等；4安装在已接地的金属构架上的设备（保证接触良好），如套管等（有爆炸危险的场所除外）；5额定电压220V及以下的蓄电池室内的支架。1122工作接地的范围1变压器、发电机、电容器组的中性点，在变压器中性点绝缘系统中，经击穿熔断器接地；2电流互感器、避雷针、避雷线、避雷网、保护间隙等。第十二章电气照明设计121电气照明设计的原则和要求照明设计合理与否不仅影响工作人员的视力健康，而且还会影