大峪庄鸿升煤矿地面变电所设计学生王亚民

1、.武汉理工大学网络教育毕业设计论文PAGE ：.；第2页 共 37 页 网络与继续教育学院 毕 业 论 文论文标题:大峪煤业矿井地面10kv变电所设计 学 校： 武汉理工大学 _层 次： 专科 _专 业： 矿山机电 姓 名： 王亚民 指点教师： 车志敏 完成设计时间： 2021年9月2日 PAGE III 目 录摘要1Abstract2绪论3 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc293072374 第1章 大峪煤业10KV地面变电所设计4 HYPERLINK l _Toc293072375 设计原始资料及义务书4 HYPERLINK l _Toc293072376

2、1.1性质4 HYPERLINK l _Toc293072377 1.2地理位置4 HYPERLINK l _Toc293072378 1.3自然条件 PAGEREF _Toc293072378 h 4 HYPERLINK l _Toc293072379 第2章 矿井地面10KV变电所设计概述 PAGEREF _Toc293072379 h 4 HYPERLINK l _Toc293072380 2.1地面变电所概貌及特点 PAGEREF _Toc293072380 h 4 HYPERLINK l _Toc293072381 2.2矿井供电概略及供电特点 PAGEREF _Toc2930723

3、81 h 5 HYPERLINK l _Toc293072382 2.3负荷级别如下 PAGEREF _Toc293072382 h 5 HYPERLINK l _Toc293072383 2.4供电的特殊要求 PAGEREF _Toc293072383 h 6 HYPERLINK l _Toc293072384 第3章 供电电源确实定 PAGEREF _Toc293072384 h 6 HYPERLINK l _Toc293072385 3.1 矿区电源的地理构造 PAGEREF _Toc293072385 h 6 HYPERLINK l _Toc293072386 3.2 采区变电所的位置

4、和硐室布置 PAGEREF _Toc293072386 h 6 HYPERLINK l _Toc293072387 3.3 综采任务面供电与任务面配电点 PAGEREF _Toc293072387 h 7 HYPERLINK l _Toc293072388 第4章 负荷统计、无功补偿及主变压器选择 PAGEREF _Toc293072388 h 9 HYPERLINK l _Toc293072389 4.1 负荷统计计算 PAGEREF _Toc293072389 h 9 HYPERLINK l _Toc293072390 4.2无功功率补偿 PAGEREF _Toc293072390 h 9

5、4.2.1 HYPERLINK l _Toc293072391 无功功率补偿的概念 PAGEREF _Toc293072391 h 94.2.2 HYPERLINK l _Toc293072392 补偿安装的接线 PAGEREF _Toc293072392 h 94.2.3 HYPERLINK l _Toc293072393 配电网补偿 PAGEREF _Toc293072393 h 9 HYPERLINK l _Toc293072394 4.2.4变电站集中补偿 PAGEREF _Toc293072394 h 94.2. HYPERLINK l _Toc293072395 5配电变低压补偿

6、PAGEREF _Toc293072395 h 104.2. HYPERLINK l _Toc293072396 6配电线路固定补偿 PAGEREF _Toc293072396 h 114.2. HYPERLINK l _Toc293072397 7用电设备随机补偿 PAGEREF _Toc293072397 h 11 HYPERLINK l _Toc293072398 第5章 地面变电所供电系统 PAGEREF _Toc293072398 h 12 HYPERLINK l _Toc293072399 5.1 10KV主结线 PAGEREF _Toc293072399 h 12 HYPERLI

7、NK l _Toc293072400 5.2电气主接线确实定 PAGEREF _Toc293072400 h 13 HYPERLINK l _Toc293072401 5.2.1外桥接线对变压器 PAGEREF _Toc293072401 h 13 HYPERLINK l _Toc293072402 5.2.2按发热条件校验 PAGEREF _Toc293072402 h 13 HYPERLINK l _Toc293072403 5.3 变电所一次设备的初选 PAGEREF _Toc293072403 h 14 HYPERLINK l _Toc293072404 第6章 短路电流计算 PAGE

8、REF _Toc293072404 h 15 HYPERLINK l _Toc293072405 6.1供电系统运转方式确实定 PAGEREF _Toc293072405 h 15 HYPERLINK l _Toc293072406 6.1.1TN系统 PAGEREF _Toc293072406 h 15 HYPERLINK l _Toc293072407 6.1.2TT系统 PAGEREF _Toc293072407 h 15 HYPERLINK l _Toc293072408 6.1.3IT-统： PAGEREF _Toc293072408 h 15 HYPERLINK l _Toc293

9、072409 6.1.4中性线、维护接零、维护接地在TV、TT系统中， PAGEREF _Toc293072409 h 16 HYPERLINK l _Toc293072410 6.1.5维护接零(PE) PAGEREF _Toc293072410 h 16 HYPERLINK l _Toc293072411 6.1.6维护接地(PEE)： PAGEREF _Toc293072411 h 16 HYPERLINK l _Toc293072412 6.1.7 TN系统的运用 PAGEREF _Toc293072412 h 16 HYPERLINK l _Toc293072413 6.1.8 TN

10、系统比TT系统普遍采用的缘由 PAGEREF _Toc293072413 h 17 HYPERLINK l _Toc293072414 6.2绘制短路电流阻抗图 PAGEREF _Toc293072414 h 17 HYPERLINK l _Toc293072415 6.3用绝对值法计算高压网络的短路电流 PAGEREF _Toc293072415 h 17 HYPERLINK l _Toc293072416 6.3.1计算根据 PAGEREF _Toc293072416 h 17 HYPERLINK l _Toc293072417 6.3.2短路电流计算 PAGEREF _Toc293072

11、417 h 17 HYPERLINK l _Toc293072418 6.3.3主要设备的选择 PAGEREF _Toc293072418 h 18 HYPERLINK l _Toc293072419 6.3.4继电维护及自动安装 PAGEREF _Toc293072419 h 18 HYPERLINK l _Toc293072420 第7章 高压电器与线路的选择 PAGEREF _Toc293072420 h 19 HYPERLINK l _Toc293072421 7.1高压隔分开关的选择 PAGEREF _Toc293072421 h 19 HYPERLINK l _Toc2930724

12、22 7.2电流互感器的选择 PAGEREF _Toc293072422 h 19 HYPERLINK l _Toc293072423 第8章 继电维护安装的整定计算 PAGEREF _Toc293072423 h 20 HYPERLINK l _Toc293072424 8.1主变压器的维护整定计算 PAGEREF _Toc293072424 h 20 HYPERLINK l _Toc293072425 8.1.1整定计算原那么 PAGEREF _Toc293072425 h 20 HYPERLINK l _Toc293072426 8.2 电力电容器维护 PAGEREF _Toc29307

13、2426 h 23 HYPERLINK l _Toc293072427 8.3维护控制原理 PAGEREF _Toc293072427 h 24 HYPERLINK l _Toc293072428 第9章 防雷维护安装的设计计算 PAGEREF _Toc293072428 h 24 HYPERLINK l _Toc293072429 高压电动机的维护 PAGEREF _Toc293072429 h 25 HYPERLINK l _Toc293072430 9.1维护整定原那么 PAGEREF _Toc293072430 h 25 HYPERLINK l _Toc293072431 9.2差动电

14、流速断维护 PAGEREF _Toc293072431 h 25 HYPERLINK l _Toc293072432 9.3纵差维护 PAGEREF _Toc293072432 h 259.4相电流速断维护 26 9.5负序电流维护269.6接地维护269.7过热维护279.8.电动机289.9长启动维护 289.10正序过流维护289.11低压维护28参考文献 29 HYPERLINK l _Toc293072433 致谢 30 PAGE 27 晋煤集团大峪煤业矿井地面10KV变电所设计摘 要在编制本阐明书过程中，根据设计要求，根据变电所在煤矿供电系统中的位置，着重进展了供电电源确实定、负荷

15、统计、无功补偿及主变压器选择、地面变电所供电系统、 短路电流计算、高压电器与线路的选择、继电维护安装的整定计算，同时引见了变电所防雷维护安装的设计计算和高压电动机的维护。关键词：变电所 主接线 电压维护 短路电流 补偿Zhuang Hong rose on the Western mining 10KV substation designAbstractIn prepared this manual process in the，according to design requires，pursuant to substation in coal mine power in the of st

16、atus，focuses on for has powered power of determines， and load statistics， and no power compensation and the main transformer select，and ground substation power， and short-circuit current calculation， and high pressure electric and line of select，and following electric protection device of whole set

17、calculation， while introduced has substation anti-Ray protection device of design calculation and high pressure motor of protection。Key words: Substation the main cables voltage protection short circuit current绪 论大峪煤业矿井以立井为主，电源接入方式根本采用简易地面变电或线路变压器组方式，接线方式、运转方式和控制方式大都能满足和的有关要求。供电系统设计中应该严厉遵守国家煤矿设计的有关规

18、定，保证煤矿供电的平安性，供电系统运转的可靠性和经济性，尽量防止和减少因系统供电和设备维护问题给煤矿带来的不平安要素。本设计阐明书论述了在10KV变配电中的一些问题，包括电气主接线设计、电气设备的选择、短路电流计算、继电维护设计和过电压维护。处理了目前大峪煤矿矿供电中存在的一些不规范问题。大峪煤业矿井地面10KV变电所设计第1章 大峪煤矿10KV地面变电所 设计原始资料及义务书1.1 性质主要向矿井供电的变配电安装1.2 地理位置建筑于矿井附近，直接以10KV线路供矿井用是为主。1.3 自然条件根据地质报告提供的气候资料，本区属暖温带大陆性季风型气候，四季清楚，春季枯燥多风，夏季炎热多雨，秋季

19、天高气爽，冬季冰冷少雪。年均气温为9，一月最冷，平均-21，极端低温-27；七月最热，平均22.9，极端高温为37。无霜期180天，年均冻结天数100天，最大冻结深度63cm，全年平均日照时数2482.34小时，据长治县气候站统计资料，年降水量最大是1976年，为680.20mm，年均降水量535.54mm，年蒸发量为1610.13m，平均风速2-3m/s。第2章 矿井地面10KV变电所设计概述2.1 地面变电所概貌及特点矿井工业场地10KV变电所改造后，10KV及0.38kv 系统均采用单线线分段接线方式，10KV侧设有的XGN-10型高压开关柜18台，0.38kV侧设有GGD2型低压配电屏

20、10台， S9-1000/10，10/0.4型变压器 2台一用一备。无功补偿采用10kV侧集中补偿，设XGN-10RC型高压无功功率补偿柜2台，补偿容量为1000kvar。断路器操作系统采用弹簧操作机构，操作电源、继电维护和事故照明用电选用一套60Ah、220V微机控制开关直流电源系统，内设阀控式免维护铅酸蓄电池。在变电所10KV母线上装设阀型避雷器，以防止雷电波侵入圣电气设备的破坏，由于高压开关柜内设有真空断路器，容易产生电压，因此，每台真空断路器均配用HY5WZ型过电压维护器，用以防止内部过电压对电气设备的损坏。变电所内设有以程度接地极为主的环形接地网，接地网外缘闭合，内敷程度带，其接地电

21、阻不大于1。2.2 矿井供电概略及供电特点大峪煤业煤矿位于荫城镇西约24KM处的庄头村带，原有的供电回路为双回10KV供电，一回10KV电源引自成庄110KV变电站110KV供电，一回10KV电源引自成庄110变电站10KV母线段，导线型号为LGJ-70mm2,输电间隔 约5KM，另一回10KV变电站10KV线路引自八义110V变电站10KV线线段，导线型号为LGJ-70 mm2，输电间隔 约4KM，采用钢筋混凝土电杆架设。矿井地面高压10KV配电系统采用放射式，系统采用TN-C-S系统，动照合一。以树干式和放射式为主，个别距供电点远，彼此相近、容量较小的用电设备采用链式配电。工业场地10KV

22、变电所以两回10KV线路不同母线段向井下主变电所供电，以两回0.38KV线路不同线线段向主、副提升机、空压机、锅炉房、地面消费系统等供电。在消费辅助区建一座容量为315kVA的户外箱式变电站向机修车间、综采设备库、井下水处置设备等供电，箱变的电源引自工业场地10kV变电所10kV母线段。在生活行政福利区建一座容量为200kVA的户外箱式变电站向办公楼、综合楼、消费调度楼、公寓楼等供电，箱变的电源引自工业场地10kV变电所10kV母线段。2.3 负荷级别如下：设备总台数：120台设备任务总台数：112台设备任务容量：3695.1kW计算有功负荷：1924.21kW计算无功负荷：1807.92kV

23、AR视在负荷：2640.3kVA自然功率因数：0.73无功功率补偿：-1000kVAR补偿后无功负荷：807.92kVAR补偿后功率因数：0.93补偿后视在功率：2086.94kVA矿井年耗电量：11124180 kWh矿井吨煤耗电量：18.5kWh2.4 供电的特殊要求八义110kV变电站位于大峪煤矿正南方向约4km，安装有2台变压器，其容量均为40MVA，电压为110/35/10kV，电源可靠，供电质量有保证。成庄110kV变电站位于大峪煤矿正北方向约5km。安装2台变压器，其容量均为40MVA，电压为110/35/10kV，电源可靠，供电质量有保证。第3章 供电电源确实定3.1 矿区电源

24、的地理构造采区变电所结线二3.2 采区变电所的位置和硐室布置 采区变电所位置确实定原那么与中央变电所根本一样，但是根据采区消费的特殊性还要求：每个采区最好只设一个变电所向全采区供电，如不能够，也应尽量少设变电所，并尽量减少变电所的迁移次数。根据以上要求，通常将采区变电所设置在采区装车站附近，或在上(下)山与运输平巷交叉处，或两个上(下)山之间的联络巷中。3.3 综采任务面供电与任务面配电点3.3.1.综采任务面供电综采任务面机电设备布置1高压深化负荷中心。2组成：采区配电所挪动变电站任务面。3综采任务机电设备布置：挪动变电站通常设置在距任务面150300m的顺槽中，任务面每推进100200m，

25、变电站向前挪动一次。3.3.2.任务面配电点的布置任务面配电点的布置1引入：停送电方便，设备多或间隔 采区变电所较远。2组成：采区变电所任务面配电点方式。任务面配电点可分为采煤与掘进两种。采煤任务面配电点，普通距采煤任务面5080m；掘进任务面配电点，普通距掘进任务面80100 m，任务面配电点随任务面推进而定期前移。采煤任务面配电点的布置及配电表示图第4章 负荷统计、无功补偿及主变压器选择4.1 负荷统计计算4.2 无功功率补偿4.2.1.无功功率补偿的概念无功功率补偿的根本原理是把具有容性功率负荷的安装与感性功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能

26、量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间相互交换。4.2.2.补偿安装的接线安装丈量点的接线，主要是补偿安装的电容器组和电流的引入点，特别是电流的引入点，在实践接线中往往被忽视。电容器组的引入点，是指电容器组的总进线在被补偿系统中的“T接点；电流的引入点，是指补偿安装运用的电流互感器在被补偿系统中的安装点。正确的方法是：以负荷的供电电源为参考点，电流互感器的安装点必需在电容器组的总进线“T接点电源之间，即电流互感器丈量的电流必需包含流过电容器组的电流。否那么，在电容器分组投、切形状中，无功补偿安装丈量显示的有功、无功功率和COS值都不会变化，呵斥无功补偿安装投、切效果无法判别。4.2.3

27、.配电网补偿配电网无功网补偿方案比较配电网无功补偿方案有变电站集中补偿、配电变低压补偿、配电线路固定补偿和用电设备分散补偿。4.2.4.变电站集中补偿变电站集中补偿安装包括并联电容器、同步伐相机、静止补偿器等，主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。这些补偿安装普通集中接在变电站10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点，但这种补偿方案对10kV配电网的降损不起作用。为实现变电站的电压/无功综合控制，通常采用并联电容器组和有载调压抽头协调调理。4.2.5.配电变低压补偿配电变低压补偿是目前运用最普遍的

28、补偿方法。由于用户的日负荷变化大，通常采用微机控制、跟踪负荷动摇分组投切电容器补偿，总补偿容量在几十至几百千乏不等。目的是提高公用变用户功率因数，实现无功的就地平衡，降低配电网损耗和改善用户电压质量。配变低压无功补偿的优点是补偿后功率因数高、降损节能效果好。但由于配电变压器的数量多、安装地点分散，因此补偿工程的投资较大，运转维护任务量大，也因此要求厂家要尽能够降低安装的本钱，提高安装的可靠性。图2 机电一体开关无功补偿安装接线图4.2.6. 配电线路固定补偿 大量配电变压器要耗费无功，很多公用变压器没有安装低压补偿安装，呵斥的很大无功缺额需求变电站或发电厂承当，大量的无功沿线传输使得配电网的网

29、损居高难下，这种情况下可思索配电线路无功补偿。线路补偿既经过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。由于线路补偿远离变电站，因此存在维护难配置、控制本钱高、维护任务量大、受安装环境限制等问题。因此，线路补偿的补偿点不宜过多；控制方式应从简，普通不采用分组投切控制；补偿容量也不宜过大，防止出现过补偿景象；维护也要从简，可采用熔断器和避雷器作为过电流和过电压维护。线路补偿主要提供线路和公用变压器需求的无功，工程问题关键是选择补偿地点和补偿容量，文献4给出了补偿地点和容量的适用优化算法。线路补偿具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点，适用于功率因数低、负荷重的长线路。线路补偿普通采用固定补偿，因此存在

30、顺应才干差，重载情况下补偿度缺乏等问题。自动投切线路补偿仍是需研讨的课题。4.2.7. 用电设备随机补偿在10kV以下电网的无功耗费总量中，变压器耗费占30左右，低压用电设备耗费占65以上。由此可见，在低压用电设备上实施无功补偿非常必要。从实际计算和实际中证明，低压设备无功补偿的经济效果最正确，综合性能最强，是值得推行的一种节能措施。由于随机补偿的投资大，确定补偿容量需求进展计算，以及管理体制、注重不够和运用不方便等缘由，目前随机补偿的运用情况和效果都不理想。因此，对随机补偿需加补偿方式变电站集中补偿配电变低压补偿配电线路固定补偿用电设备随机补偿补偿对象变电站无功需求配电变无功需求配电线路无功

31、基荷用电设备无功需求降损范围主变压器及输电网配电变及输配电网配电线路及输电网整个输配电系统网调压效果较好较好较好最好单位投资较大较大较小较大设备利用率较高较高很高较低维护方便性方便较方便方便不方便强宣传力度，加强节能认识，同时应针对不同用电设备的特点和需求，开发研制体积小、造价低、易安装、免维护的智能型用电设备无功补偿安装。第5章 地面变电所供电系统5.1 10KV主结线主接线的事根本有单母线接线、又母线接线、桥式接线等多种单母线接线这种接线的优点是接线简单明晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电安装；缺陷：不够灵敏可靠，任一元件缺点检修，均需求使整个配电安装停电，在用隔分开头将缺点的母

32、线段分开才干恢复非缺点段的供电。适用范围：顺应于容量较小，对供电可靠要求不高的场所，出线回路少的小型配电所，普通供三级负荷，两性路电源进线的单线可供二级负荷。单母线分段接线保管了单母线的优点，又在一定程度上抑制了它的缺陷，如减少了母线缺点的影响范围、分别从两段母线上引出两路出线可保证对一级负荷的供电等。5.2 电气主接线确实定煤矿为了保证对一、二级的负荷进展可靠供电，在35KV变电站中经常采用的是双回路电源受电和安装两台主变压器桥式接线。全桥接线顺应性强，对线路、变压器的操作都方便，运转灵敏，易于扩展成单母线分段式中间变电所。但是设备多、投资大、变电站占地面积大。5.2.1 .外桥接线变压器切

33、换方便，比内桥少两组隔分开并，继电维护简单，容易过度到全桥或单母线分段的接线，投资少，占地面积小。介是倒换线路时候操作不便，变电站一侧没有线路维护。内桥接线一次侧可以设线路维护，倒换线路时候操作方便，设备投资与占地面积都比全桥少，但是操作变压器和扩建成全桥或单母线分段不如外桥方便。综合本矿选用应选用全桥接线。全矿井有功功率：1924.21KW,功功补偿后功功率：807.92KW，无功补偿后视在功率2086.94kVA，补偿后功率因数：0.93。确实定电源进线一回引自成庄110kV变电站10kV母线段，架空导线选用LGJ-3120型钢芯铝绞线，间隔 该矿井5km;另一趟引自八义110kV变电站无

34、功补偿后视10kV母线段，架空导线选用LGJ-3120型钢芯铝绞线，间隔 该矿井4KM.10KV电源进线均选用钢芯铝绞线，导线截面的选择：按经济电流密度选择导线截面，计算线路最大正常任务电流：根据矿井年最大负荷利用时间为4900小时，那么线路的电流密度J选取1.15A/mm2选择规范截面型号为LGJ-3120钢芯铝绞线。5.2.2. 按发热条件校验查表知LGJ-3*120在40时,满足发热条件。5.2.3.按允许电压损失校验导线截面按允许电压损失校验导线截面5.2.3.1)引自成庄110kV变电站10kV母线段，导线型号为LGJ-3120，间隔 该矿井5km；查表求得10V架空线路单位负荷距时

35、的电压损失百分数，得LGJ-3120当=0.95时，那么 5%。所以引自成庄110kV变电站10kV母线段，架空导线LGJ-3120满足电压降的要求。5.2.3.2引自八义110kV变电站10kV母线段，导线型号为LGJ-3120，间隔 该矿井4km；5%。4按机械强度校验导线截面查表可知10kV钢芯铝绞线的最小截面为Amin=25m2120m2，满足机械强度要求。5.3 变电所一次设备的初选井下主变电所两回10kV电源引自矿井工业场地10kV变电所10kV不同母线段，接线方式采用单母线分段接线。井下主变电所设BGP43-10矿用隔爆型高压真空配电安装7台；KBZ型矿用隔爆型低压真空馈电开关(

36、带选择性漏电维护)7台及KBZ型低压馈电开关联络用1台，ZBZ-4.0MX型照明综合维护安装2台及2台KBSG-500/10 ，10/0.69kV型矿用隔爆型干式变压器一用一备，担负主水泵、井底车场、总运输巷带式保送机和运输大巷带式保送机、总轨道大巷调度绞车等负荷用电。在采区设有一采区变电所，该变电所两回电源引自井下主变电所10kV不同母线段。该变电所内设BGP43-10矿用隔爆高压配电安装6台，KBSG-400/10 ，10/0.69kV 型变压器1台，KBSG-50/10 ，10/0.69kV型变压器1台部分通风机公用，担负采区除15101回采任务面运输顺槽采掘设备以外的全部负荷用电。15

37、101回采任务面运输顺槽设一台KBSGZY-1250/10 ，10/1.2kV 型挪动变电站，在15101回采任务面回风顺槽设KBSGZY-315/10， 10/0.69kV 型挪动变电站。部分通风机采用了“三专两闭锁方式供电，且采用QBZ-280SF型“双风机、双电源自动切换开关，从而保证了部分通风机供电的可靠性和延续性且实现互投。高压开关的选择：矿井为低瓦斯矿井，根据及有关规定，结合矿井现有设备，选择BGP43-10矿用隔爆型高压真空配电安装作为主变电所及采区变电所的配电开关，该配电安装采用微电脑智能高压综合维护安装，具有过载、短路、漏电、绝缘监视、过压、欠压、通讯等维护功能。根据负荷统计

38、，流过入井电缆的长时最大任务电流IN=99.4A。所以该矿井井下主变电所进线选用BGP43-10-200200A型高压配电安装，其他选用BGP43-10-100100A型高压配电安装。第6章 短路电流计算6.1 供电系统运转方式确实定三种供电运转方式 我国低压供电系统主要有三种运转方式：TN系统、TT系统、IT系统。6.1.1TN系统：把变压器低压侧中性点直接接地。再从接地点引出中性线N(俗称零线)。系统中，一切用电设备的金属外壳、构架均采用维护接零方式。TN系统又分为：TN-C系统；TN-C-S系统；IN-S系统。6.1.2TT系统：把变压器低压侧中性点直接接地，再从接地点引出中性线N。系统

39、中，一切用电设备的金属外壳、构架均采用维护接地方式。6.1.3IT-统：变压器低压侧中性点不接地或经高阻抗接地。系统中，一切用电设备的金属外壳、构架均采用维护接地方式。在IT系统中，由于变压器低压侧中性点不允许配出中性线作为220V单相电源供电，所以，不适用居民和普通工厂消费用电。该系统的主要特点：1)人员不测发生单相触电时，所呵斥的危害程度大大降低；2)电网供电线路如发生单相对地短路缺点时，供电系统仍可带病运转，保证电气设备继续正常任务。所以，其主要运用在要求少停电场所，如矿山、井下及易燃易爆等危险场所。6.1.4.中性线、维护接零、维护接地在TV、TT系统中，从变压器低压侧中性接地点引出的

40、中性线N，主要作用有三点：可供系统内单相用电设备用电；把系统内三相电源中的不平衡电源和单相用电电流，流回变压器低压侧中性点；减小因三相用电负荷的不平衡而呵斥的电压偏移。6.1.5.维护接零(PE)：把电气设备的金属外壳、构架与系统中的零线可靠衔接在一同。当电气设备发生漏电、绝缘损坏或单相电源与设备外壳、构架短路时零线短路的较大缺点电流可使线路上的维护安装动作，切断缺点线路的供电，维护人身平安。维护接零运用在TN低压供电系统。6.1.6维护接地(PEE)：把电气设备的金属外壳、构架与公用接地安装可靠衔接在一同。当电气设备发生漏电或单相电源对设备外壳短路时，假设流向接地体的缺点电流足够大线路上维护

41、安装动作，切断缺点线路上的供电；假设流向接地体的缺点电流缺乏以使维护安装动作时由于人体电阻远大于维护接地的电阻，所以，可以防止接触人员的触电危险。维护接地运用在TT、IT低压供电系统。在同一供电系统不准存在维护接零和维护接地混用的景象。6.1.7. TN系统的运用由于我国早期电气设备单一、数量少，家用电器也未大量进入家庭所以低压供电普遍采用比较经济的TN-C系统，即整个系统的中性线(零线)与维护线(PE)是合在一同共用的一个系统(PEN)。随着电气化开展，消费及家庭用电设备数量剧增，加上线路老化、严重过负荷以及维护上的疏漏。当零干线断线时致使采用维护接零的电气设备外壳带电。为了提高维护接零的可

42、靠性从TN-C系统衍生出TN-C-S系统。即从变压器低压侧中性接地点至用电配电箱的这一段，零线N和维护线PE是共用的从配电至各用户那么是分成两路，分别引入用户设备，从而太大提高了维护接零的可靠性。但是，由于系统中的PEN线一直会有一定量的不平衡电流流过，所以，还不能满足对设备平安及电磁抗干扰性要求很高的场所。这样，就有了进一步的TN-S系统，俗称三相五线制。在TN-S系统中，PE线与零线N在系统中一直是分开的，平常PE线上无电流经过只需在设备发生漏电或单相电源对设备金属外壳短路时，才会有缺点电流流过，运用电系统的可靠性、平安性、电磁抗干扰性方面得到了进一步的提高但其投资也是TN系统中最高的。6

43、.2 绘制短路电流阻抗图6.3 用绝对值法计算高压网络的短路电流6.3.1.计算根据第二分册(煤炭工业)第二章。6.3.2短路电流计算设成庄110kV变电站和八义110kV变电站的10kV母线短路容量均为无穷大，按短路电流计算基准容量为100MVA进展短路电流计算。短路电流计算结果见表10-3-1。短路电流计算系统图及等值电路图见图10-3-1、10-3-2。表10-3-1 短路计算统计表基准容量为100MVA回路称号短路点短路电流稳态值Id(KA)冲击电流瞬时值ich(KA)冲击电流有效值Ich(KA)短路容量S(MVA)备 注工业场地变电所10KV母线K13.037.744.5855.1韩

44、店110/10kV5km处电源K13.669.35.5366.56八义110/10kV4km处电源井下变电所10KV母线K22.987.594.554.2成庄110/10kV5km处电源K23.589.125.465.1八义110/10kV4km处电源6.3.3.主要设备的选择见主要设备选择表10-3-2。主 要 设 备 选 择 表短路点计 算 值设 备 允 许 值任务电压(KV)任务电流(A)冲击瞬时值ich(KA)冲击有效值I(KA)短路电流稳态值Id(KA)设备称号设备型号额定电压(KV)额定电流(A)动稳定imax(KA)热稳定I(KA)额定开断电流(KA)K110120.59.35.

45、533.66真空断路器ZN28A-1212630401625隔分开关GN30-101063031.512.5电流互感器LZZJ-10122004016LZZJ-10121004016LZZJ-1012504016经校验，矿井主要电气设备均满足动稳定和热稳定的要求。矿井工业场地10kV铜芯电缆最小截面不小于25mm2。10kV电流互感器允许运用的最小变比为50/5。6.3.4继电维护及自动安装变电站采用220V直流操作系统，继电维护采用变电所综合维护，其维护型式为：6.3.4.1)所内低压变压器设速断、过流、单相接地维护。6.3.4.2)母线由进线断路器的过电流速断及过电流安装进展维护。6.3.

46、4.3)10kV馈出线设电流速断维护和过电流维护，速断维护为主维护，过流维护为后备维护。在10kV馈出线上安装零序电流互感器，构成单相接地维护，单相接地维护动作于信号。6.3.4.4)电容器柜设无时限过电流，维护动作于跳闸。过电压维护、单相接地维护。6.3.4.5)低压馈线利用开关本身的过流脱扣器实现维护。第7章 高压电器与线路的选择7.1 高压隔分开关的选择开关方式构造：高压隔分开头普通有底座、支柱绝缘子、导电刀闸、动触头、静触头传动机构等组成，普通配有独立的电动或手动的操动机构，单相或三相操动。高压隔分开关主刀闸与接地刀普通都机械连锁安装，确保两者之间操作顺序正确。各类高压隔分开关、接地开

47、关根据不同的安装场一切各种不同的安装方式。根据设计及条件选用GW5-35G/600型。7.2 电流互感器的选择电流互感器的选择条件：额定电压大于等于电网电压：UINUN额定电流大于或等于长时最大任务电流： IIN(0.2-1.5)I二次侧总容量应不小于该精度等级所规定的额定容量：S2NS2E校验。电压互感器和高压熔断器的选择电压互感器一次侧是并接在主接线高压侧，二次线圈与仪表和继电器电压线圈串联，一次侧匝数很多，阻抗很大，因此它的接入对被告测电路没有影响，二次线圈匝数少，阻抗小而并兿的仪表和继电器的线圈阻抗大，在正常运转时，电压互觉得器接近于空载运转。二次绕组的额定电压普通为100V.目前我国

48、的电压互感器按其绝缘方式的不同可以分为干式、浇注绝缘和油浸工三种。此设计适宜用油浸式绝缘型电压互觉得器。熔断器的选择主要目的是熔件和熔管的额定电流。同时所选熔件应该在长时最大任务电流及设备启动电流的作用下不熔断。要求熔断器特性与上级维护安装的动作时限相配合，以免维护安装越级动作。第8章 继电维护安装的整定计算8.1 主变压器的维护整定计算8.1.1 整定计算原那么：1.需符合GB50062-92等相关国家规范。2.可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严厉保证。8.1.2 整定计算用系统运转方式： 1.按能源电1993228号第4.7.1条和4 .7.2条：为了获得合理的经济效益，城网各级电压的短路

49、容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运转方式等方面进展控制，使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合，该导那么引荐10KV短路电流宜为Ik16KA，为提高供电可靠性、简化维护、限制短路电流，110KV站两台变压器采用分列运转方式，高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。系统最大运转方式：110KV系统由一条110KV系统阻抗小的电源供电，本计算称方式1。系统最小运转方式：110KV系统由一条110KV系统阻抗大的电源供电，本计算称方式2。在无110KV系统阻抗资料的情况时，由于335KV系统容量与110KV系统比较相对较小，其各元件阻抗相对较大，那么可以为

50、110KV系统网络容量为无限大，对实践计算无多大影响。本计算：基准容量Sjz=100MVA，10KV基准电压Ujz=10.5KV，10KV基准电流Ijz=5.5KA。8.1.3 10KV系统维护参数只设一套，按最大运转方式计算定值，按最小运转方式校验灵敏度维护范围末端，灵敏度KL1.5，速断KL2，近后备KL1.25，远后备维护KL1.2。8.1.4 短路电流计算：110KV站一台31.5MVA，10KV 4Km电缆线路电缆每Km按0.073，架空线每Km按0.364=0.0734=0.2910KV开关站1000KVA：至用户变电所电缆长度只需数十米至数百米，其阻抗小，可忽略不计。8.1.5.

51、 整定计算：开关站出线10DL：当变压器采用过电流而不采用差动维护时，其电源线路较短时，例如电缆长度小于3Km时，采用线路-变压器组维护安装即线路与受电变压器维护共用。A. 速断动作电流：躲过变压器低压侧最大三相短路电流：t=0S灵敏度校验：B.过流维护动作电流：躲过能够出现的过负荷电流，如干变按Kgh=1.5，如大的风机、水泵等启动电流，按实践换算到10KV侧电流，Kgh能够为1.2、1.3等，微机维护按厂家提供资料，前往系数Kh=0.95。，t=0.3S灵敏度校验：如灵敏度不够，改为低电压闭锁的过电流维护，电流元件按躲开变压器的额定电流整定，而低电压闭锁元件的起动电压那么按照小于正常情况下

52、的最低任务电压及躲过电动机自起动的条件来整定。C.对变压器超温，瓦斯维护需跳闸者，变压器高压侧设负荷开关带分励脱扣器，作用于跳闸。开关站进线(8DL)：按规范可不设,本方案设的目的作为出线维护及其相关元件缺点如电磁线圈断路而拒动时的后备维护及310KV母线的维护。A.限时速断动作电流:同开关站一切出线的最大一台变压器速断维护相配合,配合系数Kph=1.1，t=0.3灵敏度校验：B. 时限过流动作电流: t=0.6S灵敏度校验：区域站10KV出线(5DL):A.限时速断动作电流:同开关站出线(8DL)限时速断维护相配合,配合系数Kph=1.1，t=0.4S灵敏度校验：B.时限过流动作电流:躲过线

53、路过负载电流(如大电动机启动电流,某些实验时的冲击电流等)，t=0.7S灵敏度校验：区域站10KV分段开关(2DL):仅设充电维护,按躲开10KV母线充电时变压器励磁涌流,延时t=0.2S动作,充电后维护退出，t=0.2S灵敏度校验：开关站10KV分段开关7DL：同2DL原那么，t=0.2S灵敏度校验：开关站出线带2台及以上变压器：A.速断动作电流：躲过中最大者，t=0SB.时限过流动作电流：躲过线路过负载电流，t=0.3S。区域站至住宅小区供电线路单线单环或双环、开环进展：A.限时速断动作电流：同6.A原那么，t=0.4S(同小区变压器的高压熔断器配合。B.时限过流动作电流：同6.B原那么，

54、t=0.7S同小区变压器的高压熔断器配合。区域站主变低压侧开关1DL、3DL:设过电流维护作为主变低后备维护，10KV母线维护及出线远后备维护，其动作电流按躲过主变的最大负荷电流当一台主变缺点或检修时的负荷电流及电动机启动等，对K-2点要求KL2,对K-3点要求KL1.2。维护为一段二时限，第一时限1.1S跳10KV分段开关，第二时限1.5S跳本侧开关。关于时间级差阐明：A.对微机维护，开关站t为0.3S，对区域站为提高可靠性t为0.4S。B.对电磁继电器维护，选精度较好的时间继电器，t在开关站，区域站t均为0.4S。为防止CT饱和，可采用维护与丈量CT分开，用不同的变比，如维护用300/5A

55、等。对10KV中性点非直接接地电力网中的单相接地缺点：A.在10KV母线上，装设接地监视安装，作用于信号。PT开口三角电压继电器整定值：Udz=15V，为防止铁磁谐振，在开口三角上设一个微机型消谐器。B.区域站、开关站10KV出线较多，设微机小电流接地信号安装，可迅速判别某出线单相接地缺点对微机维护，10KV小电流接地选线功能经过各10KV间隔的监控维护实现，无需专门的安装。8.1.6 自动安装设定：10KV架空出线重合闸：动作投入时间1S。2.备用电源自动投入：A.区域站10KV分段开关2DL自动投入时间：a.t=110KV桥开关备自投时间+0.4S；b.t=主变高后备动作时间+0.4S；c

56、.取a与b的最大值。B.各开关站10KV分段开关备自投时间=2DL备自投时间+0.4SC.备自投动作电压：任务电源失压动作电压：25V(PT二次侧电压备用电源监视动作电压：70V(PT二次侧电压) GT300系列电力电容器维护器是浙江工泰科技原瑞安市工泰电器自行研制开发拥有自主知识产权的电力电容器维护器。维护器主要与切换电容器接触器晶闸管、复合开关、无功补偿控制器、电抗器、熔断器等组成电力电容器控制系统。主要作为电力电容器及补偿电路中能够出现的过流、短路、缺相、过压等缺点进展维护；维护器作为电力电容器的过流、缺相维护的新型产品，填补了国内电力电容器以电子型维护器维护的空白，可广泛运用于成套无功

57、功率补偿设备。维护器采用无功功率补偿控制电容器的投切，可按循环投切方式进展控制保证电容器及设备的正常任务。GT300系列电力电容器维护器的输出辅助触头方式，科学化实现自检功能。多样化可顺应不同控制场所要求。各个壳架等级采取贯穿式构造固定及导轨安装，方便用户交换。8.2 电力电容器维护GT300系列电力电容器维护器由于内部设有冷态、热态过流维护特性检测电路及断相和不平衡检测电路，故可以对能够出现的断相、过流、三相不平衡等缺点均采用反时限特性进展维护；可以自动检测出不同缘由引起电容器缺点缘由，同时采取动作维护。维护器采用无功功率补偿控制电容器的投切，可按循环投切方式进展控制保证电容器及设备的正常任

58、务。GT300系列电力电容器维护器出厂时已把对应电流的刻度调理好，电流整定准确、方便，并且用刻度盘表出。户可根据补偿电路电容器额定电流大小整定，电流整定精度高，能使电容器得到可靠维护。GT300系列电力电容器维护器设有电流刻度指示，实行旋钮线性量化整定电流，用户只需根据补偿电路中电容器的额定电流值进展调理即可，操作简单、方便。GT300系列电力电容器维护器设有正常运转指示和动作维护后的缺点形状记忆指示。正常任务时，运转指示灯亮，由于维护器内部延时电路按积分系数曲线进展计算，运转指示灯随负载电流情况的大小作不同频次的闪烁，当电路过流时，维护器动作后，过流维护指示灯点亮，指示缺点类型。当电流大于3

59、倍时，不论此时是过流还是断相缘由，锁定指示灯点亮，维护动作；当出现断相或三相电流不平衡缺点时，维护器动作后，断相指示灯点亮；方便断定缺点缘由。GT300系列电力电容器维护器由于维护器的辅助触头输出接口为独立两组常开方式，维护器接通电源后维护输出辅助触头95、96闭合，维护缺点脱扣时，维护输出辅助触头95、96为断开形状，报警输出辅助触头97、98为闭合形状。假设维护器本身缺点时，输出辅助触头95、96、97、98均为断开形状，故控制方式更理性化，科学化实现自检功能并且具有自诊断特性。GT300系列电力电容器维护器内部设有自恢复及自锁电路，当在1.352.35倍的过流或断相时，维护器维护跳闸，并

60、且延时大于6min小于15min后维护器自动恢复，控制电路自动投切到运转形状；当大于3倍的过流或断相时，维护器跳闸并且自锁，此时需手动按钮延时复位，延时大于6min小于15min后方可投切到运转形状。8.3 维护控制原理GT300系列电力电容器维护器内部设有冷态、热态过流维护特性检测电路、自恢复及自锁电路、断相检测电路，对能够出现的断相、过流、过压等缺点均采用反时限特性进展维护；经过检测电路检测出不同缘由引起电容器缺点缘由，采取缺点的预警，维护动作、维护脱扣来实现及时准确的维护。第9章 防雷维护安装的设计计算根据规范要求，场地内高于15m之建(构)筑物均设防雷维护，采用在建(构)筑物上装设避雷