煤礦地面變電所設(shè)計(jì)說明書【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 礦井 (區(qū) )概況 一、 概述 1、目的與任務(wù) 變電所是電力配送的重要環(huán)節(jié)，也是煤礦生產(chǎn)供電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為滿足煤礦對生產(chǎn)發(fā)展的需要，提高供電的可靠性和電能質(zhì)量。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增長需要，迫切要求增長供電容量，擬新建 35電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全所 電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。此設(shè)計(jì)任務(wù)旨在體現(xiàn)自己對本專業(yè)各科知識的掌握程度，培養(yǎng)自己對本專業(yè)各科知識進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力，同時檢驗(yàn)本專業(yè)的學(xué)習(xí)結(jié)果 ,是畢業(yè)前的一次綜合性訓(xùn)練，是對所學(xué)知識的全面檢查。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，既有助于提高自己綜合運(yùn)用知識的能力，同時也有助于以后在工作崗位能很快的適應(yīng)工作環(huán)境。 2、 礦井 概述： 本礦井 位于 七臺河市 茄子河區(qū) 東部 , 地跨 茄子河區(qū) 、 桃山區(qū)， 東起 鐵東 近，西止 308 省道 ；南自 萬寶村 斷層，北至 華楠縣邊界 。東 西長40 150北寬 135右，面積約 127 平方公里 。 ,交通便利 ,地處山區(qū) , 所在海拔高度 120M。 最高年平均氣溫 8 攝氏度，月平均氣溫 16 攝氏度。 該礦采用綜合開拓方式，年產(chǎn) 200 萬 噸，服務(wù)年限為 100 年，瓦斯等級為 2 級，煤塵爆炸指數(shù)為 二 、擬建變電站概況 1、 本變電所電源 以雙回路與 5的 電廠 相連。 該電廠為汽輪機(jī)發(fā)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 電，帶有電壓自動調(diào)節(jié)，電壓等級為 35源容量為 3000 2、電源出口相對阻抗為： 系統(tǒng)最大方式的容量為 ： 2900 電抗為 ： 統(tǒng)最小的方式為 2100 電抗為 ： 系統(tǒng)最大負(fù)荷利用小時數(shù)為 ： 660h 3、本礦變電所電源由雙回 空導(dǎo)線與電廠相連，線是鐵塔與水泥桿結(jié)合，跨躍部分用塔式，其它部分用水泥桿。地線采用復(fù)合地線，具有避雷、通迅作用。 三、變電所的任務(wù)和位置 1、礦區(qū)負(fù)荷的分布情況 （ 1）地面高壓供配電 自 35/6井地面變電所 所有饋出線以電纜為主：其中電纜出為：主、副提升井，壓風(fēng)機(jī)房、地面低壓配電所，選煤廠，鍋爐房 400V 變電所，井下變電所各 2 回。架空 饋出為：風(fēng)井二回，污水處理廠、居住區(qū)各一回。 （ 2）地面低壓配電 在鍋爐房設(shè)置 設(shè) 用 電屏一臺，擔(dān)負(fù)鍋爐房動力及照明電源。 （ 3） 、井下供電 自主變電所引兩回電纜，經(jīng)副井提升井進(jìn)入井下變電所，采用礦用防爆變壓器兩臺，礦用低壓配電柜 12 臺，分別向水泵，所內(nèi)變壓器，升下照明供電。 2、變電所任務(wù) 變電所任務(wù)是從電力系統(tǒng)接受電能、變換電壓和分配電能，主要為井下煤碳生產(chǎn)提供電能而設(shè)，它負(fù)責(zé)主、副提升井絞車，地面主扇風(fēng)機(jī)，井下的主排水泵，井底 車場的動力及各采區(qū)提供電能，同進(jìn)擔(dān)負(fù)地面選煤廠，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 生產(chǎn)鍋爐，集中供熱、宿舍及礦醫(yī)院照明等，變電所是接受分配控制和保護(hù)的樞紐，是分配能源的接力站。 3、變電所的位置確定 其任務(wù)是將中央變電所送的高壓電能變?yōu)榈蛪弘娔?，并將此電力配送到采掘工作面及附近用電設(shè)備。它的位置選擇是否合理，對采區(qū)供電安全及供電質(zhì)量有直接影響。采區(qū)變電所的位置決定于低壓供電電壓、供電距離、采煤方法及采區(qū)巷道布置方式、采煤設(shè)備的容量大小等因素。 1 采區(qū)變電所位置確定原則 (1)變電所處于負(fù)荷中心，使低壓供電距離合理保證供電質(zhì)量而又節(jié)省電纜。在鎧 裝電纜截面不超過 95橡套電纜截面不超過 70條件下，保證采區(qū)內(nèi)供電電壓不低于該設(shè)備額定電壓的 95。 (2)附近巷道應(yīng)有軌道，便于運(yùn)輸采區(qū)變電所的大型電氣設(shè)備。 (3)變電所內(nèi)通風(fēng)良好。保證變電所硐室溫度不超過附近巷道溫度 5C。 (4)變電所硐室圍巖穩(wěn)固，易于維護(hù)，防止淋水，頂?shù)装鍒?jiān)固，頂板無滴水現(xiàn)象。 (5)根據(jù)采區(qū)生產(chǎn)的特殊性要求，盡可能由一個變電所向采區(qū)全部電氣設(shè)備供電。在采區(qū)內(nèi)生產(chǎn)期間減少遷移次數(shù)。另外，采區(qū)變電所硐室不得設(shè)在工作面平巷中。根據(jù)以上要求，通常采區(qū)變電所設(shè)置在采區(qū)裝車站附近，或 設(shè)置在上 (下 )山與運(yùn)輸平巷交叉處，或兩上 (下 )山之間的聯(lián)絡(luò)巷中。 本設(shè)計(jì)的礦山變電所，地面工業(yè)廣場已統(tǒng)一考慮了壓煤問題以及運(yùn)輸、通訊、水暖等設(shè)施，所以變電所的所址一般選擇在靠近井口的工業(yè)廣場邊緣地帶。 確定變電所的位置時，應(yīng)在保證變電所安全的基礎(chǔ)上，對幾種可行方案，根據(jù)變電所所址的各項(xiàng)要求進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，最后確定最佳方案。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第二章 變壓器的選擇 一、 用電 負(fù)荷計(jì)算 1、負(fù)荷資料的來源 本設(shè)計(jì)用的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表是由礦山機(jī)電科和變電所提供，經(jīng)指導(dǎo)教師審核而確定。 2、負(fù)荷計(jì)算的方法 計(jì)算用的所有參 數(shù)如：功率因 數(shù)，需用系數(shù)，不同時系數(shù)等其它參數(shù)，均由電工手冊和教材查得，計(jì)算的方法是采用需用系數(shù)法。 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表如下： 全礦負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及相關(guān)數(shù)據(jù) 設(shè)備 名稱 負(fù) 荷等級 電壓 v 線路類型 電機(jī) 型式 單機(jī)容量 裝 / 工作臺數(shù) 工作設(shè)備總?cè)萘?用系數(shù) 功率因數(shù) 井 提 升 1 6000 C Y 1400 2/1 1400 0 87 0 84 0 4 副 井 提 升 1 6000 C Y 1000 2/1 1000 0 85 0 82 0 4 扇 風(fēng) 機(jī) 1 1 6000 K T 800 2/1 800 0 87 0 82 2 4 扇 風(fēng) 機(jī) 2 1 6000 K T 800 2/1 800 0 87 0 82 2 2 壓風(fēng)機(jī) 1 6000 K T 300 5/3 900 0 86 0 86 0 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 地 面 低 壓 1 6000 C 1350 1250 0 76 0 82 0 05 機(jī)修廠 3 6000 C 450 450 0 60 0 75 0 3 綜 采 車 間 3 6000 C 480 480 0 70 0 78 0 6 洗煤廠 2 6000 K 1200 0 76 0 84 0 5 大汪村 3 6000 K 450 0 80 0 80 2 5 排水泵 1 6000 C X 680 12/4 2720 0 86 0 86 0 8 井 下 低 壓 2 6000 C X 2600 0 72 0 78 三、無功功率補(bǔ)償 電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分 ;一是有功功率 ;二是無功功率 把電能轉(zhuǎn) 變?yōu)闄C(jī)械能 ,熱能 ,化學(xué)能或聲能 ,利用這些能作功 ,這部分功率稱為有功功率 ;不消耗電能 ;只是把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能 ,這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件 ,并且 ,這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換 ,這部分功率稱為無功功率 ,如電磁元件建立磁場占用的電能 ,電容器建立電場所占的電能 電流超前于電壓 90 電流滯后電壓 90 電感電流與電容電流方向相反 ,互差 180 使兩者的電流相互抵消 ,使電流的矢量與電壓矢量 之間的夾角縮小 ,從而提高電能作功的能力 ,這就是無功補(bǔ)償?shù)牡览?。 1、變電所自然功率因數(shù) 由用電負(fù)荷的計(jì)算知變電所的自然功率因數(shù)為 人工補(bǔ)償。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 2、功率因數(shù)低的影響 （ 1）、降低電力系統(tǒng)的供電能力。 （ 2）、增加電網(wǎng)的功率損耗。 （ 3）、增大電網(wǎng)中的電壓損失，降低供電質(zhì)量。 （ 4）、增加電能成本。 3、提高功率因數(shù)的措施 1)提高自然功率因數(shù)：未裝設(shè)人工補(bǔ)償裝置時的功率因數(shù)稱為自然功率因數(shù)。一般從設(shè)備選擇和運(yùn)行上采取減少無功功率需求量，如合理選擇感應(yīng)電動機(jī)，使其 額定功率與拖動的負(fù)載相匹配；調(diào)整變壓器負(fù)荷分配使其在最佳負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行；合理安排和調(diào)整工藝流程，改善機(jī)電設(shè)備的工況；控制機(jī)床、電焊機(jī)等用電設(shè)備空載運(yùn)行的時間；在生產(chǎn)條件允許的情況下，采用同步電動機(jī)代替感應(yīng)電動機(jī)。 (2) 人工補(bǔ)償：裝用無功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行人工補(bǔ)償。電力用戶常用的無功補(bǔ)償設(shè)備是電力電容器，又稱并聯(lián)電容器、靜電電容器。 4、功率因數(shù)的改變 經(jīng)計(jì)算全礦功率因數(shù) 9194/11743=此需選擇限流電抗器 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 第五章 變電所一次設(shè)備的選擇 校驗(yàn) 一、高壓斷路器選擇 1、選擇高壓斷路器類型 6般選用少油斷路器， 110少油斷路器不滿足要求時，可選壓縮空氣斷路器和 路器， 500般采用 路器。 2、根據(jù)安裝地點(diǎn)選戶外式或戶內(nèi)式。 3、斷路器額定電壓不小于 裝設(shè)電路所在電網(wǎng)額定電壓。 4、斷路器額定電流不小于通過斷路器的最大持續(xù)電流。 5、校核斷路器斷流能力 為簡化計(jì)算，也可用次暫態(tài)短路電流進(jìn)行選擇 當(dāng)斷路器開斷時間 映接地短路保護(hù)的裝置：對于 35路，如不需要裝設(shè)全線速動保護(hù)，則宜裝設(shè)反時限零序電流保護(hù)作為接地短路的主保護(hù)及后備保護(hù)。 反映相間短路的保護(hù)配置：對于 35路，要考慮是否裝設(shè)全線速動保護(hù)，如裝設(shè)全線速動保護(hù)，則除此之外，還要裝設(shè)相間短路后備保護(hù)和輔助保護(hù)。 2、 以下中性點(diǎn)非直接接地電網(wǎng)中線路保護(hù)配置 相間短路的電流、電壓的配置 根據(jù)有關(guān)規(guī)程，相間短路保護(hù)應(yīng)按下列原則配置： 1）、保護(hù)的電流回路的 電流互感器采用不完全星形接地，各線路保護(hù)用電流互感器均裝設(shè)在 A、 C 兩相上，以保證在大多數(shù)兩點(diǎn)接地情況下只切除一個接地故障點(diǎn)。 2）、采用遠(yuǎn)后備保護(hù)方式。 3）、線路上發(fā)生短路時，應(yīng)快速切除故障，以保證非故障部分的電動機(jī)能繼續(xù)運(yùn)行。 單相接地零序電流保護(hù)的配置 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，由于接地電流小，一般只在發(fā)電廠和變電所的母線上裝設(shè)單相接地監(jiān)視裝置。監(jiān)視裝置反映零序電壓，動作于信號。規(guī)程規(guī)定，對于條件安裝零序電流互感器的線路，當(dāng)單相接地電流能滿足保護(hù)的選擇性和靈敏性要求時，應(yīng)裝設(shè) 動作于信號的單相接地保護(hù)，對不能安裝零序電流互感器的線路，而單相接地保護(hù)能夠躲過電流回路中不平衡電流的影響。 六 、主變保護(hù)的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 34 1、電力變壓器繼電保護(hù)裝置的配置原則 （ 1） 應(yīng)裝設(shè)反映于內(nèi)部短路和油面降低的瓦斯保護(hù)。 （ 2） 應(yīng)裝設(shè)反映變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱差動保護(hù)或電流速斷保護(hù)。 （ 3） 應(yīng)裝設(shè)作為變壓器外部相間短路和內(nèi)部短路的后備保護(hù)的過電壓保護(hù)。 （ 4） 為防止中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路故障的變壓器零序保護(hù)。 （ 5） 防止大型變壓器過勵磁的變壓器過勵磁保護(hù)及過電壓保護(hù)。 （ 6） 為防止相間短路的餓變壓器阻抗保護(hù)。 （ 7） 為 防止變壓器過負(fù)荷保護(hù)。 2、變壓器的主保護(hù) （ 8） 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部短路時，短路點(diǎn)的電弧使變壓器油分解，形成瓦斯氣體。重瓦斯保護(hù)動作于斷路器跳閘，是變壓器的主保護(hù)，而輕瓦斯保護(hù)主要作用于信號。 （ 9） 當(dāng)變壓器線圈和引出線發(fā)生相間短路以及變壓器發(fā)生匝間短路時，其保護(hù)瞬時動作，而且這種保護(hù)由差動保護(hù)來完成，因此差動保護(hù)是變壓器的主保護(hù)。 3、依據(jù)：電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝飾設(shè)計(jì)規(guī)范 第 對電力變壓器的下列鼓掌及異常運(yùn)行方式；應(yīng)裝設(shè)響應(yīng)的保護(hù)裝置。 (1)繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短 路 (2)繞組的匝間短路 (3)外部相間短路引起的過電流 (4)中性點(diǎn)直接接地地電力網(wǎng)中外部接地短路的過電流以及中性點(diǎn)過電壓。 (5)過符合 (6)油面減低。 (7)變壓器溫度聲高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 35 第 以上的油浸式變壓器和 以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)殼內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于斷開變壓器各側(cè)斷路器。當(dāng)變壓器安裝處電源無側(cè)無斷路器或短路開關(guān)時，可動作于信號。 第 對變壓器引出線 ，套管及內(nèi)部的短路故障，應(yīng)裝設(shè)響應(yīng)的保護(hù)裝置， 10以上的單獨(dú)硬性變壓器和 以上的并列運(yùn)行變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù) 第 變壓器的縱聯(lián)差動保護(hù)應(yīng)符合下列要求： (1)應(yīng)能躲過勵磁涌流和外部短路產(chǎn)生的不平衡電流。 (2)差動保護(hù)范圍應(yīng)包括變壓器套管及其引出線。如不能包括引出線時，應(yīng)采取快速切除故障的輔助措施。 第 對由外部相間短路引起的變壓器 第 部相間短路保護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定：三線圈變壓器，宜裝于主電源側(cè)和主符合側(cè)。 第 高壓側(cè)為單電源，低壓側(cè) 無電源的降壓變壓器，不宜裝設(shè)準(zhǔn)們的零序保護(hù)。 4、過負(fù)荷保護(hù) 裝社于變壓器一相上的過負(fù)荷信于裝置，動作后延時給出信號，過負(fù)荷裝置保護(hù)動作時，僅給住信號感，引起值班人員的注意。過負(fù)荷信號裝置的動作時間應(yīng)比同一設(shè)備之過電流保護(hù)的最長動作時間長，一般取 9就能滿足要求。 供電系統(tǒng)繼電保護(hù)配置情況 以下對礦區(qū)變電所繼電保護(hù)裝置情況做一下總體的介紹。 （ 1）變電所進(jìn)線側(cè)斷路器設(shè)定時限過流保護(hù)； （ 2）主變壓器設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、差動保護(hù)、過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等 5 種保護(hù)； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 36 （ 3） 6聯(lián)保護(hù)由變壓器的后備 保護(hù)來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置限時速斷保護(hù)，作為配出線過流保護(hù)的后備，采用電流速斷為配出線電流速斷保護(hù)的后備； （ 4） 6線，對于井下、變電所附近的低壓變壓器以及較長的線路設(shè)置速斷保護(hù)和過流保護(hù)，過流保護(hù)的動作時間為 3s；對出線較短的線路和電容器一般只設(shè)無時限的過流保護(hù)。 （ 5）電容器的繼電保護(hù)，對電容器組和斷路器之間連接線的短路，裝設(shè)瞬時速斷和定時限過流保護(hù)；內(nèi)部故障采用熔斷器保護(hù)，另外還有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù)。 35線保護(hù) 35線設(shè)置限時速斷和過流保護(hù) 。 限時速斷保護(hù)的整定計(jì)算 （ 1）動作電流 由第 四章的表 4知 ,6線上的最大三相短路電流為 一次動作電流 )3( =A 限時速斷保護(hù)的接線方式采用 V 型 接線 , 接線系數(shù), 電流 繼電器選用電磁型繼電器 ,返回系數(shù) 限時速斷無須考慮 返回系數(shù)，井花溝礦進(jìn)線開關(guān)的 比為 200/5，則 二次動作電流： = 401 1561 =39A 由計(jì)算，選用電磁式 電流 繼電器 電流整定范圍為 50A。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 37 （ 2）靈敏度檢驗(yàn) 查表 3知， 35線上的最小二相短路電流為 則 )2( 符合要求 （ 3）動作時限 5.0過流保護(hù)的整定計(jì)算 （ 1）動作電流 該站的總負(fù)荷為 10000 進(jìn)線 的最大 長時負(fù)荷電流為 64353100003m a x 一次動作電流 a x/ / / / / 過流保護(hù)的接線方式是 選用 二相 三 繼電器 接線（可以 提高遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度），接線系數(shù), 選用電磁型 電流 繼電器 , 返回系數(shù)T 變比為 200/5，則 二次動作電流： = 401 計(jì)算，選用 流 繼電器， 電流整定范圍為 5 20A （ 2）靈敏度檢驗(yàn) 查表 3知， 35線上的最小二相短路電流為 ( 末進(jìn)） 合格 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 38 查表 3知， 6線上的最小二相短路電流為 則 m i （ 3）動作時間 25線開關(guān)保護(hù) 35聯(lián)開關(guān)設(shè)置速斷保護(hù)。其與 35線的限時速斷一樣， 故用電磁式電流繼電器 20，電流整定范圍為 50A。靈敏度校驗(yàn)也同35線限時速斷校驗(yàn)一樣，校驗(yàn)合格。 主變器保護(hù) 主變壓器設(shè)置瓦斯保護(hù)、溫度保護(hù)、差動保護(hù)、過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)等保護(hù)。 瓦斯保護(hù)按常規(guī)保護(hù)，即重瓦斯 s 時動作于調(diào)閘，輕瓦斯 300 溫度保護(hù) 550C 時啟動風(fēng)冷， 850C 時動作于信號。 主變差動保護(hù) 礦區(qū) 35電所主變壓器是三臺 變壓器，連接組為 Y/ 11，采用 2 型差動 繼電器保護(hù)。 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)： 35線歸算至平均電壓為 37最大運(yùn)行方式三相短路電流為 小運(yùn)行方式下的兩相短路電流為 6線歸算至平均電壓為 最大運(yùn)行方式三相短路電流為 最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流為 6短路參數(shù)歸算到 35后，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 39 最大運(yùn)行方式三相短路電流為 小運(yùn)行方式兩相短路電流為 面對差動保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。 （ 1）計(jì) 算變壓器各側(cè)一次額定電流，選出電流互感器變比，并計(jì)算各側(cè)電流互感器二次回路額定電流，計(jì)算結(jié)果如下表。 名稱 各側(cè)數(shù)值 35 6 各側(cè)額定電流 A 164353100001 Y 計(jì)算變比 52845164*3 5916 選擇變比 605300 20051000 二次回路電流 A 本側(cè)是指繼電器中差動線圈的首端（正極性）。由上表可以看出， 35電流互感器二次回路電流電流大于 6，因此確定 35為基本側(cè)。 （ 2）計(jì)算保護(hù)裝置基本側(cè)一次動作電流，按躲過穿越性故障時的最大不平衡電流（1躲過變壓器空載投入或故障切除后電壓恢復(fù)時的勵磁涌流（2躲過二次回路斷線電流（3個條件計(jì)算，取其最大者為基本側(cè)一次動作電流。以下進(jìn)行計(jì)算。 m a 2 1 31 6 1 31 6 a 以上計(jì)算，應(yīng)按躲過外部故障不平衡電流的條件，選用 35一次動作電流， 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 40 （ 3）確定差動線圈（基本側(cè)）匝數(shù) 平衡線圈 I、 別接于 35及 6。計(jì)算基本側(cè)（ 35電器動作電流： 5工作匝數(shù) 取 6 匝 35繼電器實(shí)際動作電流為 106 （ 4）確定 6平衡線圈的匝數(shù) I 取 0 匝 6繼電器的實(shí)際動作電流為 10660 I A （ 5）計(jì)算由于實(shí)用匝數(shù)與計(jì)算匝數(shù)不等而產(chǎn)生的相對誤差 W f 相差很小，故不用核算動作電流。 （ 6）初步確定短路線圈抽頭 選取“ 頭，所選抽頭是否合適，應(yīng)在保護(hù)裝置投入運(yùn)行時，變壓器空載投入試驗(yàn)確定。 （ 7）校驗(yàn)最小靈敏度 按最小運(yùn)行方式下， 6兩相短路校驗(yàn) i nm i n 合格 （ 8）差動保護(hù)計(jì)算結(jié)果 有以上計(jì)算，主變壓器選用差動保護(hù)，短路線圈“ c c”、差動線圈 6匝； 6線方式側(cè) Y 形，變比 1000/5； 35線方式側(cè) ，變比 300/5； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 41 主變過流保護(hù) 為了防止外部短路引起變壓器線圈的過電流，并作為差動和瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，變壓器還必須裝設(shè)過電流保護(hù)。過電流保護(hù)動作應(yīng)躲過變壓器的最大工作電流整定。 一次動作電流 為： a x 繼電器動作電流為： 0 1 0 0 選用繼電器 18， 敏度校驗(yàn)： i n. 1248A 為變壓器二次側(cè)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流折算到變壓器一次側(cè)的電流值。動作時限整定為 3s。 主變過負(fù)荷保護(hù) 變壓器過負(fù)荷大都是三相對稱的，所以過負(fù)荷保護(hù)可采用單電流繼電器接線方式，經(jīng)過一定延時作用于 信號，保護(hù)裝置的動作電流按躲過變壓器額定電流整定。 一次動作電流為： k 電器動作電流： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 42 動作時限整定為 10s，選用繼電器 17， 6聯(lián)保護(hù) 6聯(lián)保護(hù)設(shè)置限時速斷保護(hù)。 一次動作電流： 4 0 7 次動作電流（ 6聯(lián)開關(guān) 600/5， 1 7 31 2 01. 選用電磁式電流繼電器 20，電流調(diào)節(jié)范圍 50A。 各 6線保護(hù) 以主井提升機(jī)為例，對 6線保護(hù)進(jìn)行說明。主井提升機(jī)設(shè)置速斷保護(hù)和過流保護(hù)，具體選型和校驗(yàn)如下。 （ 1）設(shè)置速斷保護(hù)： 一次動作電流 m 電器動作保護(hù)電流 由計(jì)算，選用繼電器 20， （ 2）過流保護(hù)： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 43 一次動作電流 9 8 繼電器動作電流 動作時限整定為 用繼電器 19， 5 （ 3）靈敏度校驗(yàn) 2 m i n. （ 4）最終計(jì)算選擇結(jié)果如下表 5 表 5井提升機(jī)下線保護(hù) 設(shè)備 接線 方式 保護(hù)方式 定值 時間 變比 繼電器型號 繼電器范圍 主井 回路 V 形 速斷 s 400/5 電流 00/5 上只對 6線，主井回路保護(hù)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，對其它 6出線，不再給出詳細(xì)計(jì)算，可查表 5出。 表 56線保護(hù)匯總 設(shè)備 接線 方保護(hù) 方式 定值 時間 變比 繼電器型號 繼電器范圍 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 44 式 主井 提升 V 形 速斷 s 400/5 電流 00/5 面 低壓 V 形 速斷 s 300/5 5電流 00/5 風(fēng) 機(jī) 1 V 形 速斷 s 300/5 電流 8 18A 00/5 井 提升 V 形 速斷 s 400/5 電流 00/5 風(fēng) 機(jī) 2 V 形 速斷 50 67A 0s 300/5 5電流 8 18A 00/5 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 45 機(jī)修廠 V 形 速斷 s 400/5 電流 6 35A 50/5 抗器 V 形 速斷 s 300/5 5電流 10 6A 00/5 煤廠 V 形 速斷 63A 0s 300/5 5電流 9 12A 00/5 風(fēng)機(jī) V 形 速斷 s 300/5 5電流 18 21A 50/5 采 車間 V 形 速斷 s 300/5 5電流 7 9A 50/5 水泵 V 形 速斷 s 300/5 5電流 8 67A 00/5 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 46 注：電抗器數(shù)量為 2 個，下井電纜為 4 根。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 47 第 七 章 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 一 、 變電所的防雷裝置 1、型式 選擇避雷器時，應(yīng)考慮被保護(hù)電器的絕緣水平和使用特點(diǎn)。 閥型避雷器的應(yīng)用 型號 型式 適用范圍 電站用普通閥型 3 220電廠、變電所的配電裝置 電站用磁吹閥型 1、 330需要限制操作過電壓的 220以下配電裝置； 2、降低絕緣的配電裝置； 3、布置場所特別狹窄或高烈度地震區(qū)； 4、某些變壓器的中性點(diǎn)。 注：配電裝置中包括變壓器。 2、額定電壓 避雷器的額定電壓應(yīng)與系統(tǒng)額定電壓一致。 二 、 防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 1、變電所的防雷保護(hù) （ 1）直擊雷防護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引入兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。 變電所為獨(dú)立式，在其外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)的高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個變電所。如果變電所處在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍以內(nèi)是，則可不另設(shè)獨(dú)立避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地裝置接地電阻 10 。通常采用 36 根長 50鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離 5m，打入地下，管頂距地面 地管間用 404鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用 20鍍鋅圓鋼，長 1立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有 3m 以上距離。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 48 （ 2）雷電侵入波的防護(hù) 在電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)閥式避雷器。引下線與公共 接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓相連。 在高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有開關(guān)柜，其中配有避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。 2、本設(shè)計(jì)的發(fā)電機(jī)和主變處所用的避雷器選用普通閥型避雷器 。 具體配置為： 1、在發(fā)電機(jī)的出處裝避雷器，防止發(fā)電機(jī)出口出現(xiàn)過電壓。 2、在主變的變壓器裝避雷器，防止主變的高壓側(cè)出現(xiàn)過電壓。 3、在變壓器中性點(diǎn)處裝避雷器，防止變壓器中性點(diǎn)處出現(xiàn)過電壓。 4、在電壓互感器的進(jìn)線端裝避雷器：防止進(jìn)線出現(xiàn)過電壓。 防雷保護(hù)及措施 變電所的防雷 變電所的防雷設(shè)計(jì)原則 變電所的防雷設(shè)計(jì)應(yīng)做到設(shè)備先進(jìn)、保護(hù)動作靈敏、安全可靠、維護(hù)試驗(yàn)方便，在此前提下，力求經(jīng)濟(jì)合理的原則。 變電所主要防雷設(shè)備 防止雷電直擊的主要設(shè)備有避雷針、避雷線；防止雷電波沿架空線路侵入電氣設(shè)備和建筑物內(nèi)部的主要設(shè)備有避雷器等。避雷針有單支、多支，等高和不等高之分；避雷器有閥型避雷器和金屬氧化物避雷器等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 49 防雷設(shè)計(jì)基本經(jīng)驗(yàn) (1) 在作防雷保護(hù)設(shè)計(jì)前，應(yīng)到當(dāng)?shù)貧庀蟛块T了解最新的當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤諗?shù)和年平均雷暴次數(shù)，以便確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 (2) 根據(jù)開關(guān)場布置形式，確定避雷針 的個數(shù)、高度。如箱式變電站，因占地面積較小，可采用高度較高的單支避雷針，以求降低工程造價的目的。如 356備均在戶外，設(shè)備布置為水平排列，盡量選多個高度低些的等高的獨(dú)立避雷針，以求布置均稱，整體美觀的效果。 (3) 充分利用進(jìn)線終端桿的高度，設(shè)計(jì)安裝避雷針。 (4) 選擇兩支避雷針時，兩針距離與避雷針高度之比不宜大于 5。 (5) 避雷針與主變壓器應(yīng)盡量保持 15 20m 的距離，避免對主變壓器的逆閃絡(luò)和逆變換電壓。 (6) 應(yīng)充分考慮跨步電壓的危險。建議避雷針距主控室的距離不宜小于 10m，獨(dú)立避雷 針距道路應(yīng)在 3m 以上。 (7) 接地電阻必須符合各種規(guī)程、規(guī)范的要求。 (8) 在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備選型應(yīng)考慮留有適當(dāng)?shù)脑６取?變電所的防雷設(shè)計(jì) 防止雷電直擊的主要設(shè)備是避雷針，避雷針由接閃器和引下線、接地裝置等組成。 避雷針位置的確定，是變電所防雷設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。首先應(yīng)根據(jù)變電所設(shè)備平面布置圖的情況而確定，避雷針的初步選定安裝位置與設(shè)備的電買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 50 氣距離應(yīng)符合各種規(guī)程規(guī)范的要求，初步確定避雷針的安裝位置后，再根據(jù)下列公式進(jìn)行計(jì)算，校驗(yàn)是否在保護(hù)范圍之中。 露天的變電所建筑和電氣設(shè)備通常用避雷針或避雷線防止直擊雷，用避 雷器防止由線路侵入的雷電波對變電所內(nèi)的電氣設(shè)備造成破壞。 （ 1）避雷針 避雷針的組成要素：接閃器、引下線、接地體。 避雷針的保護(hù)范圍以它對直擊雷所保護(hù)的空間來表示。單支避雷針的保護(hù)范圍如圖 1 所示。圖中： 圖 7-1 h避雷針高度 保護(hù)物高度； 避雷針的有效高度 , h 應(yīng) 避雷針有效保護(hù)半徑。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 51 計(jì)算方法： 當(dāng) h/2 時， )()( 當(dāng) h/2 時， )()（ 7 1） 式中 , h避雷針高度； 避雷針的有效高度； p高度影響系數(shù)， h 30m 時為 1， 30 h 120m 時為 h/ 兩支或兩支以上避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算方法可以參考相關(guān)設(shè)計(jì)手冊。 本次供電技術(shù)課程設(shè)計(jì)要求在總降壓變電站根據(jù)戶內(nèi)外配電裝置和建筑的面積和高度，設(shè)計(jì) 3 支避雷針以防御直擊雷。一支為 25m 獨(dú)立避雷針，另外兩支為置于戶內(nèi)配電裝置建筑物邊緣的 15m 高的附設(shè)式避雷針。要求保護(hù) 整個變電所不受直接雷擊。 （ 2）避雷線 單根避雷線的保護(hù)范圍如圖 7示。 圖 7根避雷線的保護(hù)范圍 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 52 其保護(hù)范圍 ： 當(dāng) h/2 時， )()(47.0 當(dāng) h/2 時， )()（ 7 2） 式中各參數(shù)意義見式（ 7 1）。 （ 3）避雷器 常用的避雷器有： 管型避雷器 閥型避雷器 氧化鋅避雷器 避雷器用于限制由線路侵入的雷電波對變電所內(nèi)的電氣設(shè)備造成過電壓，其一般裝設(shè)在各段母線與架空線的進(jìn)出口處。避雷 器與被保護(hù)設(shè)備的距離愈近愈好，并裝在沖擊波侵入方向。必要時用下式計(jì)算允許的最大保護(hù)距離。 )(2)(m a x c f 式中 , 雷器與被保護(hù)設(shè)備的最大保護(hù)距離， m； 沖擊波波頭陡度，對 635統(tǒng)取 150 ； v雷電沖擊傳播速度， ； 雷器沖擊放電電壓， 保護(hù)設(shè)備的絕緣沖擊耐壓值， 缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)，可按 5倍額定電壓計(jì)算。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 53 圖 7體避雷器的保護(hù)面積為 572本變電站有三根避雷針，高度都為 25 米，其中每兩根之間的保護(hù)范圍外測，可按兩根時計(jì)算。 1 2 距離 47 米 2 3 距離 32 米 3 1 距離 33 米 保護(hù)物的高度為 2 米 當(dāng) h/2 時， 只避雷針的保護(hù)范圍見圖 7示。 二、變電所的接地設(shè)計(jì) 如果變電所接地設(shè)計(jì)不合理，可能造成接地系統(tǒng)局部電位超過安全值規(guī)定，給運(yùn)行人員的安全帶來威脅，還可能因反擊對低壓或二次設(shè)備以及電纜絕緣造成損壞，使高壓竄人控制保護(hù)系統(tǒng)、變電所監(jiān)控和保護(hù)設(shè)備會買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 54 發(fā)生誤動、拒動，釀成事故，甚至因此而擴(kuò)大事故，有時會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。同時，由于電力系統(tǒng)的發(fā)展擴(kuò)大，接地短路電流越來越大、所區(qū)土壤電阻率越來越大，這就給變電所接地設(shè)計(jì)和施工造成了困難。針對這些情況，文章