110kV變電站增容設(shè)計(完整版)解讀

1、開灤東歡坨礦業(yè)分公司110/6kV變電站增容改造工程設(shè)計唐山開灤勘察設(shè)計有限公司二OO八年九月二十二日開灤東歡坨礦業(yè)分公司110/6kV變電站增容改造工程設(shè)計說明書項目負(fù)責(zé)人：趙國忠副經(jīng)理：趙純發(fā)經(jīng)理：邊繼敏唐山開灤勘察設(shè)計有限公司二OO八年 九月二十二日、110/6KV變電站電氣主接線及主要設(shè)備選型（一）電氣主接線及主要設(shè)備選型 3（二）二次系統(tǒng)9（三）變電站布置10.（四）防雷接地10（五）短路電流計算及設(shè)備校驗 10.（六）電纜敷設(shè)11（七）調(diào)度通信11二、 地面6KV配電室改造 12.（一）洗煤廠6KV配電室 12.（二）主井6KV配電室 12.（三）副井6KV配電室13.（四）主副井

2、6KV配電室1.3.（五）風(fēng)井6KV配電室 14.（六）工人村6KV配電室1.5.（七）壓風(fēng)機(jī)房 6KV配電室 15.三、 附件1.、八前目前，東歡坨礦業(yè)分公司礦井 110kV變電站已建成運行，該 站雙回架空輸電線路引自距本站 5.3km處的韓城220kV變電站， 電壓等級為110kV，導(dǎo)線型號為LGJ-240。該站現(xiàn)有110/6kV 主變4臺，分別為1號主變：SF7-8000 / 110/6.3 , 2 號 主變：SF7-10000 / 110/6.3 , 3 號主變： SF7-12500 /110/6.3 , 4 號主變：SF7-12500 /110/6.3 , 4 臺主 變電壓等級均為1

3、10/6.3kV , YN/d11接線。礦井110kV變電站 有110kV和6kV兩個電壓等級，110kV母線為雙母線接線，6kV 母線為單母線分段接線，分為5段。6kV I段母線接1號主變(SF7-8000 / 110 ); 6kV H段母線接 2 號主變(SF7-10000 / 110 ); 6kV 皿母線接 3 號主變(SF7-12500 /110 ); 6kV W段 母線接4號主變(SF7-12500 /110 )。6kV I段 和H段母線帶井 下負(fù)荷，6kV皿段和W段母線帶地面負(fù)荷，6kV V段母線接濾波裝置。按照邯鄲院編制的東歡坨礦井300萬噸/年續(xù)建工程初步設(shè)計說明書：礦井續(xù)建生

4、產(chǎn)能力達(dá)到 300萬t/a后，單回電源線路 可帶礦井全部負(fù)荷，當(dāng)?shù)V井續(xù)建達(dá)產(chǎn)后最大涌水負(fù)荷時，經(jīng)計算， 線路壓降為0.57%，滿足壓降要求。現(xiàn)有供電方式能夠滿足本礦 續(xù)建建后的負(fù)荷要求， 故維持現(xiàn)有的雙回路電源供電方式。礦井電力負(fù)荷統(tǒng)計見下表：表1 110/6kV 變電站電力負(fù)荷統(tǒng)計表序 號負(fù)荷名稱電壓(kV)設(shè)計負(fù)荷附注有功功率(kW)無功功率(kvar)視在功率(kVA)-一一地面負(fù)荷1礦井地面新增負(fù)荷61324.281023.901673.942礦井地面原有負(fù)荷68356.929660.0112773.173選煤廠負(fù)荷63401.851217.693613.22小計613083.0511

5、901.6017686.564同時系數(shù) Kp=0.85Kq=0.8511120.5910116.3615033.575電容補償-6000.006補償后611120.594116.3611857.99COS $=0.938-二-井下負(fù)荷1井下負(fù)荷小計正常涌水628283.3020077.3534684.94最大涌水632809.3022714.8139905.052同時系數(shù) Kp=0.85Kq=0.85正常涌水624040.8117065.7529482.20最大涌水627887.9120443.3334578.393電容補償-9600.004補償后正常涌水624040.817465.75251

6、73.35COS $=0.955最大涌水627887.9110843.3329921.78COS $=0.932三6kV母線全礦總負(fù)荷正常涌水635161.4011582.1137019.85COS $=0.950最大涌水639008.5014959.6941778.64COS $=0.934四礦井110kV母線總負(fù)荷1正常涌水高低壓變壓器及線路總損耗1758.07579.11礦井110kV母線總負(fù)荷11036919.4712161.2138870.84COS $=0.9502最大涌水高低壓變壓器及線路總損耗1950.42747.98礦井110kV母線總負(fù)荷11040958.9215707.6

7、743867.58COS $=0.934根據(jù)礦井電力負(fù)荷統(tǒng)計，按礦井最大涌水考慮，110kV變電站的供電負(fù)荷及出線回路有較大的增加，現(xiàn)有的四臺主變?nèi)萘坎荒軡M足用電需求，故礦井 110kV變電站主變需增容，110kV變電站需 改造。、110/6kV變電站電氣主接線及主要設(shè)備選型（一）電氣主接線及主要設(shè)備選型目前，礦井110kV變電站有110kV和6kV兩個電壓等級， 110kV母線為雙母線接線，6kV母線為單母線分段接線，分為 5 段。6kV I段母線接1號主變(SF7-8000 /110 ); 6kV H段母線 接 2號主變(SF7-10000 /110 ) ; 6kV 皿母線接 3號主變(S

8、F7-12500 /110 ); 6kV W段母線接 4 號主變(SF7-12500 / 110 )。6kV I段 和H段母線帶井下負(fù)荷，6kV皿段和W段母線帶 地面負(fù)荷，6kV V段母線接濾波裝置。4臺主變電壓等級均為110/6.3kV , YN/d11 接線。1、電氣主接線根據(jù)礦井電力負(fù)荷統(tǒng)計，及110kV變電站實際設(shè)備布置情況，考慮正常、事故運行，本設(shè)計提出如下方案：方案一1號和2號主變分別更換為 SF9-20000 /110變壓器；3號和 4號主變不變。正常運行時，6kV I、H段母線并列運行(2臺20000kVA 主變并列運行)，帶井下負(fù)荷；6kV皿、W、V段母線 并列運行(2臺12

9、500kVA主變并列運行)，帶地面負(fù)荷。當(dāng)4臺 主變其中1臺故障時，6kV系統(tǒng)全部并列運行。根據(jù)甲方提供的本礦110kV母線短路參數(shù)計算，當(dāng)4臺主變其中1臺故障，6kV母線全部并列運行時，6kV母線最大短路電 流為38.4 kA,超過目前各段饋出線回路斷路器的額定短路開斷 電流。IV段母線上，除帶有電抗器饋出線回路的斷路器不更換 外，其余饋出線回路的斷路器均須更換為額定短路開斷電流為 40kA的斷路器。其它的地面、選煤廠等6kV配電室的斷路器也均須更換為額定短路開斷電流為40kA的斷路器。優(yōu)點：電氣主接線不變。正常運行時，2臺12500kVA 主變并列運行，帶地面負(fù)荷， 盡管地面負(fù)荷相對較小，

10、但確保了地面母 線段一定的短路容量，限制提升機(jī)啟動時的電壓沖擊； 正常運行時， 由于I、H段母線和皿、W、V段母線分列運行，礦井主、畐【J井提 升設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波和設(shè)備啟動產(chǎn)生的無功沖擊不會對井下設(shè) 備造成影響。缺點：由于短路電流大，需要更換的斷路器數(shù)量很大，對相應(yīng) 回路的電流互感器、母線、電纜等設(shè)備也需更換。改造工作量很大， 需要投入的人力物力多，改造時間長，且6kV系統(tǒng)全部并列運行時短路電流已經(jīng)達(dá) 38.4 kA ,當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)變化后短路電流將可能超 過 40kA。方案二1號和2號主變分別更換為 SF9-20000 /110變壓器；3號和 4號主變不變。正常運行，6kV I、H段母線并列運

11、行（2臺20000kVA 主變并列運行），帶井下負(fù)荷，6kV皿、W、V段母線 并列運行（2臺12500kVA主變并列運行），帶地面負(fù)荷。為限制 4臺主變其中1臺故障，6kV系統(tǒng)全部并列運行時的 6kV母線的 短路電流，在6kV I和W段母線，H和皿段母線之間分別增加限流 電抗器。經(jīng)短路電流計算，6kV系統(tǒng)全部并列運行時，6kV I（H ）段 母線短路電流超過目前各段饋出線回路斷路器的額定短路開斷電流，均需更換為額定短路開斷電流是40kA的斷路器。當(dāng)其中 1臺20000kVA主變故障，6kV系統(tǒng)全部并列運行，帶全礦負(fù)荷時， 由于在分段處加了限流電抗器，增加了支路的電抗值，改變了潮流分布，經(jīng)計算，

12、另I臺20000kVA 主變嚴(yán)重過負(fù)荷，達(dá) 2386A。此方案不可行。方案三1號和2號主變分別更換為 SF9-20000 /110變壓器，3號和 4號主變不變。增加 1臺SF9-20000 / 110變壓器（0號主變）， 作為備用變。相應(yīng)地增加110kV配電裝置和6kV配電裝置（0段母線），其中6kV 0段作為備用段。從0段母線饋出4回，分別和 IW段母線聯(lián)絡(luò)。取消H段和皿段之間的母聯(lián)。正常運行，6kVI、H段母線并列運行（2臺20000kVA主變并列運行），帶井下 負(fù)荷，6kV皿、W、V段母線并列運行（2臺12500kVA 主變并列 運行），帶地面負(fù)荷。當(dāng)14號主變，其中1臺主變故障時，啟

13、用備用變。I、"段母線并列運行時，其母線短路電流經(jīng)計算為 30.7kA，已經(jīng)接近目前各饋線回路斷路器的額定短路開斷電流 31.5 kA，考慮到以后系統(tǒng)參數(shù)的變化和短路電流的非周期分量，I、 H段母線上除帶有電抗器饋出線回路的斷路器不更換外，其余各段饋出線回路均需更換為額定短路開斷電流是40kA的斷路器，共計21臺。優(yōu)點：對原有6kV系統(tǒng)接線不做改動，更換斷路器數(shù)量少。主變故障時，啟用備用變，運行方便。正常、事故運行時，由于I、H段和皿、W、V段分別屬于兩個6kV系統(tǒng)，礦井主、副井提升設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波和設(shè)備啟動產(chǎn)生的無功沖擊均不會對井下設(shè) 備均造成影響。缺點：增加了變電站的占地面積，

14、投資較大。通過上述方案比較，方案三雖然增加了變電站的占地面積，增加了投資，但對原有 6kV系統(tǒng)改造量少，且運行簡單、安全、可 靠。方案一最大運行方式時短路電流達(dá)38.4kA，需要更換的斷路器等設(shè)備數(shù)量多，對斷路器的實際開斷能力需進(jìn)行嚴(yán)格的校驗。但該方案不增加變電站的占地面積，運行簡單。經(jīng)與礦方交換意見，考慮到增加變電站的占地面積比較困難等 因素，礦方認(rèn)為采用方案一更符合實際情況，本設(shè)計采用方案一。110kV 變電站電氣主接線，見圖 S1503X1-253.1-1。2、主變選擇根據(jù)計算，在最大涌水條件下，單回電源線路帶全部負(fù)荷的壓 降為0.57%，壓降滿足要求。韓城 220kV變電站電壓等級高，

15、電 壓穩(wěn)定，設(shè)計選用雙繞組無勵磁電力變壓器。根據(jù)本礦續(xù)建后井下、地面負(fù)荷，結(jié)合正常、事故時的變電站的運行方式，更換1號主變(SF7-8000 / 110 )和2號主變(SF7-10000 /110 )分別為20MVA變壓器。更換后的1、2號變 壓器型 號均為 SF9-20000/110110 士 2x2.5%/6.3kVYN/d11Ud=10.1%3、其他設(shè)備選擇在I段和H段母線上共增加開關(guān)柜7臺，選用與目前6kV配電室開關(guān)柜相同型號的 GG-1A （ F）開關(guān)柜，配 VBM5-12-40kA 型固封式高壓真空斷路器，配彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)。 考慮礦方現(xiàn)正在敷設(shè)的兩條下井電纜也需增加限流電抗器，共

16、增加7組 XKSGK-6-750-5 型限流電抗器。新增6kV 開關(guān)柜結(jié)線配置圖,見圖S1503X1-253.1-2、S1503X1-253.1-3由于目前6kV I、H段母線僅有一組 3600kvar補償電容裝 置，無功補償量不足，根據(jù)電力負(fù)荷統(tǒng)計情況，正常供井下負(fù)荷時I和H段母線需增加二組電容補償裝置，每組補償容量5010kvar。分別接在I和H段母線上，設(shè)計選用ZVWT-II型調(diào)壓型無功補償裝置，該無功補償裝置能自動跟蹤系統(tǒng)電壓和無功功率投切電容 器；正常供地面負(fù)荷的 6kV皿、W、V段母線補償及濾波裝置選 用SVC型靜止型動態(tài)無功補償兼濾波裝置，SVC由TCR裝置及FC濾波器兩大部分組

17、成。ZVWT-II型調(diào)壓型無功補償裝置利用原有電容器室布置，SVC型靜止型動態(tài)無功補償兼濾波裝置利用原有濾波室進(jìn)行擴(kuò)建或改 造。無功補償裝置系統(tǒng)圖及平面布置見圖S1503X1-253.1-8 、9。經(jīng)計算，變電站下列設(shè)備需要更換：1號和2號主變110kV側(cè)電流互感器均更換為 LBQB-110W2,變比150/51號和2號主變低壓側(cè)母線橋母線更換為復(fù)合屏蔽式絕緣管形母線，型號為 FPTM-10kV/2500A。I、H段母線更換為 TMY -120 X10。IV段母線進(jìn)線斷路器、 母聯(lián)斷路器和各饋出線回路的斷路器更換為 VBM5-12-40kA ，共57臺。IV段母線高壓隔離開關(guān)更換為CN24-1

18、040kA,共144臺。（二）二次系統(tǒng)目前，本變電站采用 WPD-2000型變電站綜合自動化系統(tǒng)，6kV配電室除備用高壓開關(guān)柜仍采用常規(guī)的繼電器保護(hù)形式外，其余進(jìn)線、饋出線高壓開關(guān)柜均配備微機(jī)保護(hù)測控裝置。保護(hù)裝置采用集中組屏與分散安裝結(jié)合的構(gòu)成方式，即110kV配電裝置及主變保護(hù)在主控室集中組屏，集中控制，6kV饋線保護(hù)在各開關(guān)柜分散安裝，分散控制。由于本次礦井續(xù)建，續(xù)建后礦井總負(fù)荷變化較 大，需要更換6kV I段、H段母線所接的主變壓器，本設(shè)計利用原 有變電站綜合自動化系統(tǒng)，更換110kV配電裝置及主變保護(hù)，備用高壓開關(guān)柜二次保護(hù)更換為微機(jī)保護(hù)測控裝置。更換（增加）的 主要設(shè)備微機(jī)保護(hù)配置

19、如下：1、2號主變壓器：縱差保護(hù)（動作于跳閘）、復(fù)合電壓啟動的 過電流保護(hù)（動作于跳閘）、過負(fù)荷保護(hù)（動作于信號）、瓦斯保護(hù)（重瓦斯動作于跳閘，輕瓦斯動作于信號）、溫度保護(hù)（動作于信號）、油位保護(hù)（動作于信號）、壓力釋放保護(hù)（動作于跳閘），通風(fēng)故障（動作于信號）等。2、6kV新增及備用出線柜：三段式電流保護(hù)。原有設(shè)備的保護(hù)配置不變。（三）變電站布置本設(shè)計充分利用變電站現(xiàn)有建筑，新更換1#、2#主變及110kV側(cè)電流互感器等設(shè)備均利用原有位置就地安裝。主控室及6kV 配電室平面布置圖 S1503X1-253.1-6；在變電站西側(cè)增設(shè) 7個電抗器室，安裝下井限流電抗器。電抗器室平面安裝見圖 S15

20、03X1-253.1-7。ZVWT-II型調(diào)壓型無功補償裝置 利用原有電容器室布置，平面布置見圖 S1503X1-253.1-9。（四）防雷接地變電站現(xiàn)設(shè)避雷針?biāo)幕?高25米，分別布置在變電站四角， 型號為 D565（ 一）GJT-13。因此次改造中變電站室外架構(gòu)部分未 做改動，本變電站防直擊雷保護(hù)仍利用現(xiàn)有避雷針。增加本變電站擴(kuò)建部分接地網(wǎng)，接地干線為 -50 X5鍍鋅扁鋼， 接地支線為-40 X4鍍鋅扁鋼，接地極為 L50 X50 X5鍍鋅角鋼，本 接地網(wǎng)與原有變電站接地網(wǎng)連接。接地電阻不大于1 Q。（五）短路電流計算及設(shè)備校驗在系統(tǒng)最大運行方式下，1號和2號主變并列運行時，其6kV

21、側(cè)母線短路電流為 30.3kA。3號和4號主變并列運行時，其 6kV 側(cè)母線短路電流為 20.36kA。1臺20MVA主變故障，其余3臺主 變并列運行時，6kV母線短路電流為 38.4kA。1臺12.5MVA 主 變故障，其余3臺主變并列運行時，6kV母線短路電流為33.9kA。經(jīng)計算，1V段母線上，不帶電抗器饋出線電纜（交聯(lián)聚氯乙烯銅芯）回路，當(dāng)保護(hù)動作時間為0.5S時，其熱穩(wěn)定最小截面為172.5mm 2，當(dāng)保護(hù)動作時間為1.0S時，其熱穩(wěn)定最小截面為 243.9mm 2。電抗器進(jìn)（出）線電纜（交聯(lián)聚氯乙烯銅芯）回路，當(dāng)保護(hù)動作時間為 0.5S時，其熱穩(wěn)定最小截面為 58.2mm 2,當(dāng)保

22、 護(hù)動作時間為1.0S時，其熱穩(wěn)定最小截面為 82.4mm 2。本次改造中新增加的設(shè)備和更換的設(shè)備均滿足動、熱穩(wěn)定校驗。（六）電纜敷設(shè)新增加和更換的電纜充分利用變電站原有電纜溝和橋架敷設(shè)，本設(shè)計不再贅述。（七）調(diào)度通信根據(jù)唐山供電公司的規(guī)劃要求，本礦110/6 kV變電站與220kV 韓城變電站增設(shè)調(diào)度通信裝置，通信設(shè)備應(yīng)盡量滿足本地地調(diào)對礦110/6 kV 變電站系統(tǒng)調(diào)度電話、調(diào)度自動化、微機(jī)保護(hù) 的要求。通信介質(zhì)采用 8芯單模光纖，架空敷設(shè)。二、地面6kV配電室改造根據(jù)礦方提供的地面各 6kV配電室的相關(guān)技術(shù)資料，地面各 6kV配電室6kV母線多為80 X8銅母線;進(jìn)線柜隔離開關(guān)額定電流多

23、 為1000A;饋出柜隔離開關(guān)額定電流多為 630A;電流互感器型號多為 LAJ-10,還有一部分為LFZD8-10RZ 和LFZr-10型。下面對地面各 6kV配電室現(xiàn)狀及改造情況一一敘述。（一）洗煤廠6kV配電室洗煤廠6kV配電室雙回6kV電源引自地面110/6kV 變電站 6kV不同母線段，導(dǎo)線型號為 YJVR-3*185,距離0.4km?，F(xiàn)設(shè)高壓 開關(guān)柜7臺，2臺進(jìn)線柜，2臺PT柜，1臺聯(lián)絡(luò)柜，2臺饋出柜， 型號為XGN2，單列布置，6kV母線采用單母線分段接線，選用TMY-80 X8。進(jìn)線及饋出斷路器型號為ZN28A-6-31.5 630A 。二次保護(hù)采用RL2000型微機(jī)保護(hù)裝置。

24、隔離開關(guān)采用GN30-6/630 型，隔離開關(guān)動穩(wěn)定電流為100kA,熱穩(wěn)定電流（有效值）為40kA。根據(jù)短路電流計算，系統(tǒng)在最大運行方式下，洗煤廠6kV配電室6kV母線最大三相短路電流為 33.48 kA。選煤廠6kV配電室 的斷路器均須更換為額定短路開斷電流為40kA的斷路器，共計5臺。（二）主井6kV配電室主井6kV配電室雙回6kV電源引自地面110/6kV 變電站6kV 不同母線段，導(dǎo)線型號為 ZQ20-3*185,距離0.35km?，F(xiàn)設(shè)高壓開 關(guān)柜7臺，2臺進(jìn)線柜，1臺PT柜，4臺饋出柜，型號為JYN2-10 , 單列布置，6kV母線采用單母線接線，選用TMY-80 X8。高壓斷路

25、器采用VS1（ZN63A）型，斷路器額定短路開斷電流為 31.5kA。根據(jù)短路電流計算，系統(tǒng)在最大運行方式下，主井6kV配電室6kV母線最大三相短路電流為 34kA。主井6kV配電室高壓斷 路器均需更換為額定短路開斷電流為 40kA的斷路器，共計6臺; 隔離開關(guān)需更換為 CN24-10D/1250 ，共計6臺。（三）副井6kV配電室副井6kV配電室雙回6kV電源引自地面110/6kV 變電站6kV 不同母線段，導(dǎo)線型號為 ZQ20-3*185,距離0.35km。現(xiàn)設(shè)高壓開 關(guān)柜12臺，2臺進(jìn)線柜，2臺PT柜，2臺聯(lián)絡(luò)柜，6臺饋出柜， 型號為JYN2-10，單列布置，6kV母線采用單母線分段接線

26、，選用 LMY-100 X10。高壓斷路器采用 ZN13-10/1250 型，斷路器額定 短路開斷電流為31.5kA。根據(jù)短路電流計算，系統(tǒng)在最大運行方式下，副井6kV配電室6kV母線最大三相短路電流為 34kA。副井6kV配電室高壓斷 路器均須更換為額定短路開斷電流為 40kA的斷路器，共計9臺。（四）主副井6kV配電室主副井6kV配電室雙回6kV電源引自地面110/6kV變電站6kV 不同母線段，導(dǎo)線型號為 ZQ20-3*150,距離0.35km?，F(xiàn)設(shè)高壓開 關(guān)柜13臺，2臺進(jìn)線柜，2臺PT柜，1臺聯(lián)絡(luò)柜，8臺饋出柜， 型號為JYNC-10，單列布置，6kV母線采用單母線分段接線， 選用

27、TMY-80 X8。高壓斷路器采用 VS1(ZN63A)型，進(jìn)線斷路器額定短 路開斷電流為 31.5kA，動穩(wěn)定電流為 80kA ;出線斷路器額定短 路開斷電流為 25kA，動穩(wěn)定電流為 63kA。二次保護(hù)部分采用 WPD2000型微機(jī)保護(hù)裝置。根據(jù)短路電流計算，系統(tǒng)在最大運行方式下，主副井 6kV配 電室6kV母線最大三相短路電流為 25.51 kA。主副井6kV配電室 饋出斷路器均須更換為額定短路開斷電流為31.5kA的斷路器，共計8臺。二次保護(hù)全部采用微機(jī)保護(hù)裝置。(五) 風(fēng)井6kV配電室風(fēng)井6kV配電室雙回6kV電源引自地面110/6kV 變電站6kV 不同母線段，導(dǎo)線型號為 LGJ-

28、3*185,距離2.39km?，F(xiàn)設(shè)高壓開關(guān) 柜18臺，2臺進(jìn)線柜，2臺PT柜，1臺聯(lián)絡(luò)柜，13臺饋出柜， 型號為GG-1A(F)，雙列布置，6kV母線采用單母線分段接線，選 用TMY-80 X8。高壓斷路器采用 ZN28a-12/1000型，斷路器額定短路開斷電流為23kA。二次保護(hù)除一部分高壓開關(guān)柜采用WPD2000型微機(jī)保護(hù)裝置，其余高壓開關(guān)柜仍沿用常規(guī)的繼電器 保護(hù)形式。根據(jù)短路電流計算，系統(tǒng)在最大運行方式下，風(fēng)井6kV配電室6kV母線最大三相短路電流為 7.1 kA?，F(xiàn)風(fēng)井6kV配電室原為臨時 建筑，經(jīng)與礦方結(jié)合，本設(shè)計對風(fēng)井 6kV配電室重新建造，配電室 內(nèi)高壓開關(guān)柜全部采用 KYN

29、28A-12 型，共18臺，斷路器額定短路開斷電流為25kA ;二次保護(hù)采用微機(jī)保護(hù)裝置。(六) 工人村6kV配電室工人村6kV配電室雙回6kV電源引自風(fēng)井6kV配電室6kV不 同母線段，導(dǎo)線型號為 ZLQ20-3*120,距離1.3km?，F(xiàn)設(shè)高壓開關(guān) 柜16臺，2臺進(jìn)線柜，2臺PT柜，12臺饋出柜，型號為GG-1A(F), 雙列布置，6kV母線采用單母線接線，選用 TMY-80 X8。兩臺進(jìn) 線高壓斷路器已更換為 ZN28a-12/1000 型，斷路器額定短路開斷 電流為23kA，其余出線高壓斷路器仍采用原有的油斷路器。二次 保護(hù)除兩臺高壓開關(guān)柜采用WPD2000型微機(jī)保護(hù)裝置，其余高壓開關(guān)

30、柜仍沿用常規(guī)的繼電器保護(hù)形式。根據(jù)短路電流計算，系統(tǒng)在最大運行方式下，工人村6kV配電室6kV母線最大三相短路電流為 4.4 kA。工人村6kV配電室進(jìn)線斷 路器無須更換，本設(shè)計建議將原有油斷路器更換為真空斷路器，共 計12臺。二次保護(hù)全部采用微機(jī)保護(hù)裝置。(七) 壓風(fēng)機(jī)房6kV配電室壓風(fēng)機(jī)房6kV配電室雙回6kV電源引自地面110/6kV 變電站 6kV不同母線段，導(dǎo)線型號為 ZLQ-3*70,距離0.35km?，F(xiàn)設(shè)高壓 進(jìn)線柜2臺，型號為 GG-1A(F)，電機(jī)啟動控制柜 5臺，型號為 GZK-1F-A，單列布置，6kV母線采用單母線接線。6kV高壓電源 直接引入本室6kV母線，無進(jìn)線斷路

31、器。根據(jù)短路電流計算，系統(tǒng)在最大運行方式下，壓風(fēng)機(jī)房6kV配本設(shè)計維持壓風(fēng)機(jī)房電室6kV母線最大三相短路電流為 15.3kA6kV配電室現(xiàn)有供電系統(tǒng)。15表2 地面110/6kV變電站及各6kV配電室改造情況一覽表序號名稱6kV母線短路電流（kA）高壓斷路器隔離開關(guān)6kV母線現(xiàn)有斷路器更換后斷路器單位數(shù)量現(xiàn)有隔離開關(guān)更換后隔離開關(guān)單位數(shù)量1地面110kV變電站38.4kA31.5kAVBM5-1240kA臺57CN24-10D/-31.5CN24-10D/-31.5臺144更換2洗煤廠6kV配電室33.48kAZN28A-6/63031.5kAVBM5-1240kA臺5GN30-6/630不需

32、更換臺不需更換3主井6kV配電室34kAVS1(ZN63A)31.5 kAVBM5-1240kA臺6更換臺6不需更換4副井6kV配電室34kAZN13-10/125031.5kAVBM5-1240kA臺9無臺不需更換5主副井6kV25.51kAVS1(ZN63A)VBM5-12臺8無臺不需配電室25 kA31.5kA更換6風(fēng)井6kV配電室7.1kAZN28a-12/100023 kA不更換臺不需更換臺不需更換7工人村6kV配電室4.4kA油斷路器VBM5-1225kA臺12GN8-10/400不需更換臺不需更換8壓風(fēng)機(jī)房6kV配電室15.3kA無無臺無臺不需更換17、投資概算開灤東歡坨礦業(yè)分公

33、司 110/6kV 變電站增容改造設(shè)計工程，主要包 括110kV側(cè)電流互感器更換、主變壓器更換、6kV母線更換、高壓開關(guān)柜安裝、穿墻套管更換、限流電抗器和無功補償裝置的安裝以及地面現(xiàn) 有6kV配電室部分高壓開關(guān)柜內(nèi)斷路器、隔離開關(guān)等高壓設(shè)備更換等工 程。投資概算包括土建工程、設(shè)備及器具購置費、安裝工程費、其他費用、 工程預(yù)備費?？偼顿Y為2236.97萬元，其中土建工程19.38萬元、設(shè)備及 器具購置費1262.97萬元、安裝工程費671.11萬元、其他費用156.90 萬元、工程預(yù)備費126.61萬元。三、附件1. 短路電流計算書；開灤東歡坨礦業(yè)分公司 110/6kV 變電站工程設(shè)計改造工程投

34、資概 算書。1附件:I K3 max1I K3 max#110/6kV 變電站短路電流計算書系統(tǒng)最大運行方式基準(zhǔn)值取Sd = 1000MVAUd1 =115KV，Ud2-6.3KV貝卩Id1 = 5.249KAld2 -91.643KAI K3 max#I K3 max#變壓器電抗仃:20000KVAXT1 =10.1% 100020= 5.05I K3 max#2T:20000KVAXt2= 10.1% 100020= 5.053T:12500KVA4T:12500KVAXT11000XT3 =10.1%8.0812.51000 = 8.08 12.511.92380.5198Xt4 =10

35、.1%1-_1+XT21+ XT3I K3 max#I K3 max#電源電抗I K3 max#XsSkSkX Smin叫 0.8771140X Smax10002169.20.4611、2#主變并列運行時（變電站6kV1丄丄XT1XT291.643Xtx =略 2.5252母線）I K 3 max0.4612.525= 30.6909kAI K3 max2母線）、3、4#主變并列運行時（變電站 6kV1 8.08Xt4.041 2* *Xt3Xt491.643 20.3606kA 0.4614.04三、4#主變故障，2、3、4#主變并列運行時I K3 max#XT2 XT31+X T412.

36、24440.44551 K 3 max91.6430.4612.2444= 33.87kA1IK16 max3三、1、2、3#主變并列運行時k2點（變電站6kV母線）1 K 3 max1 K 3 maxX、 xSmax Xt、91.6430.461 1.9238 一 0.41930.4611.9238 38.428kAK3點（-690中央變電所MY JV42-6-3*240 1300m)電纜電抗XL2二X。= 0.07 1300 10；229286.32若兩回電纜并列運行時，Xl2Xl=2.29282 =1.14641IK16 max#1IK16 max#當(dāng)下井電纜串XKSGK-6-750-5

37、% 電抗器時,1IK16 max#電抗器XlXl%V3I nlUbUNL 2必占"。5 鬻 22NLK3點下井電纜不串XKSGK-6-750-5% 電抗器時（按兩回電纜并列運行）1 K 3 max0.4611.9238 1.1464 一0.2832IK3max91.643= 25.952kA0.461 1.9238 1.1464下井電纜串XKSGK-6-750-5% 電抗器時（按兩回電纜并列運行）1 K 3 max0.15170.4611.92382.2928 6.12 o丿21 K 3 max91.64313.904kA0.461 1.92382.29286.12 2K16點（主井

38、絞車配電室 ZQ20-3*185 350）電纜 Xl* =°.072 350 101000 -0.30866.320.4611.92380.3086 一0.371391.643K3 max0.4611.9238 0.3086 一34.025從1IK16 max4K17點（主副井配電室 ZQ20-3*150 350m）電纜 XL* =0.137 350 10； 1000 =1.20816.3K17 max= 0.27830.4611.9238 1.208191.643K3 max-0.4611.9238 1.2081 25.5067kA15J點（壓風(fēng)機(jī)配電室ZLQ20-3*70 350

39、m）* 1000電纜 Xl =0.41 350 10 "23.61556.32K18 max 二0.461 +1.9238 +3.615591.643* 1K3 max15.2731kA0.4611.9238 3.6155K19 K18K20點（洗煤廠配電室 YJVR-3*185 400m）電纜 XL*，% 400 忙 63? 03527I K 20 maxI K 3 max0.36530.4611.9238 0.352791.643一 0.4611.9238 0.3653 _33.477kA1#1#心 點（副井絞車配電室 ZQ20-3*185 350m）電纜 Xl*=0.072 3

40、50 10 ” 詈巾3086K21 max= 0.37130.4611.9238 0.308691.6433K max34.025kA0.4611.9238 0.3086K13點（風(fēng)井主通風(fēng)機(jī)配電室電纜線路3*1852.9km）*1000電纜 Xl =0.07 2900 1025.11466.31I K13 maxI K 3 max0.13330.461 1.9238 5.114691.643-0.4611.9238 5.114612.22kAK14點（風(fēng)井配電室架空線路 LGJ-1852.39km）電纜Xl* 2390 "腭認(rèn)5379I K13 max 二0.461 +1.9238

41、+10.53791691.643I K3=:=7.0916kAK max 0.4611.9238 10.5379若風(fēng)井主通風(fēng)機(jī)配電室電纜線路與架空線路并列運行時,K14點（風(fēng)井主通風(fēng)機(jī)配電室架空線路LGJ-185 2.39km）1 1X13 X14電纜.X1341 1 + 5.1146 21.0578-4.1156 0.243K13 maxI K 3 max= 0.15380.4611.92384.115691.64314.098kA0.4611.9238 4.1156K15點(工人村配電室電纜線路 ZLQ20-3*120 電纜 XL* =0.44 1.3 I000 =14.416.31-X1

42、3X14電纜.X134 =1_11+5.1146 21.0578K15 max0.461 +1.9238 +4.1156 +14.4191.6431.3km)=0 = 4.11564.383kA0.4611.92384.1156 14.41IK3 max8K?9#圖1等值電路圖因地面110/6kV變電站及各6kV配電室現(xiàn)用高壓設(shè)備額定電壓、額定 電流、電纜載流量等均滿足要求，此處不再進(jìn)行校驗。下面僅對各設(shè)備進(jìn) 行動、熱穩(wěn)定校驗。一、110/6kV變電站高壓開關(guān)設(shè)備動熱穩(wěn)定校驗(一) 110/6kV變電站斷路器動熱穩(wěn)定校驗1、按動穩(wěn)定校驗ik2sh =2.55 91.643 0.4193 = 9

43、7.9861kA ： ish(SNiot) = 100kA滿足要求2、按熱穩(wěn)定校驗i knsh : ik2sh :： 100kAItsQ = I 閔 = 91.643 x 0.4193 漢 J1.5：°2 = 25.0506 kAltSQ =25.0506kA ：31.5kA滿足要求假想時間tf的確定如下：t f - t fa ' t fp2現(xiàn) tfa ： 0.05B : 0.05S短路電流存在時間：t二tp -10考慮 tp =1.4S（包括延時1.35S及啟動與執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作 0.05S），以及t0=0.1S.t=1.4+0.1=1.5S查具有自動電壓調(diào)整器的發(fā)電機(jī)短路電流

44、周期分量假想時間曲線得到tfp =1.3Stf =tfa - tfp =1.3 0.05 = 1.35s（二）110/6kV 變電站IV段母線動熱穩(wěn)定校驗110/6kV 變電站IV段母線選用TMY-120 X101、按熱穩(wěn)定校驗（1）當(dāng)保護(hù)動作時間為0.5S時按熱穩(wěn)定校驗“I 叱； 91643漢 0.4193“2 “2Amintst tf1.18 0.5 = 172.5mm ： 1200mmC171滿足要求（2）當(dāng)保護(hù)動作時間為1.0S時按熱穩(wěn)定校驗1閃 91643 漢 0.4193, 22Aintst tf1.18 1.0 = 243.9mm ： 1200mmC171滿足要求（三）110/6

45、kV 變電站隔離開關(guān)動熱穩(wěn)定校驗查閱產(chǎn)品樣本資料，普通隔離開關(guān)額定電流為630A時，4S*熱穩(wěn)定電流有效值為20kA,動穩(wěn)定電流峰值為50kA ;隔離開關(guān)額定電流為1000A時，4S*熱穩(wěn)定電流有效值為31.5kA,動穩(wěn)定電流峰值為80kA ; 隔離開關(guān)額定電流為1250A時，4S*熱穩(wěn)定電流有效值為31.5kA,動穩(wěn)定 電流峰值為100kA。（一）110/6kV變電站6kV配電室（根據(jù)礦方提供圖紙資料，隔離開關(guān)采用 CN24-10D/-31.5型，熱穩(wěn)定電流有效值為31.5kA。）1、按動穩(wěn)定校驗ik2sh 二 2.55 91.6430.4193 二 97.9861kA ： ish100kA

46、80kA ：85.38kA <100kA滿足要求2、按熱穩(wěn)定校驗ItsQ =lk4=384 ：J? = 25kA20kA ： ltSQ =25kA ：31.5kA滿足要求（四）電流互感器動熱穩(wěn)定校驗測量與計量用的電流互感器選擇，應(yīng)滿足一次回路的額定電壓、額定 電流、最大負(fù)荷電流以及滿足測量與計量儀表對準(zhǔn)確度的要求。繼電保護(hù) 用的電流互感器尚應(yīng)滿足10%誤差特性曲線的要求。電流互感器的動、熱 穩(wěn)定計算，可根據(jù)條件由煤礦電工手冊礦井供電（上）P295305計算查表校驗或由產(chǎn)品樣本中查出允許通過的短路穩(wěn)態(tài)電流與實際短路穩(wěn)態(tài) 電流進(jìn)行比較，進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗；查出允許通過的短路沖擊電流值，然后 再用

47、它與實際的短路沖擊電流值進(jìn)行比較，進(jìn)行動穩(wěn)定校驗。地面6kV配電室電流互感器型號多為 LAJ-10,還有一部分為LFZD8-10RZ和LFZr-10 型。礦方應(yīng)根據(jù)電流互感器的實際參數(shù)確定是否需要更換。二、洗煤廠6kV配電室高壓開關(guān)設(shè)備動熱穩(wěn)定校驗（一）洗煤廠6kV配電室熱穩(wěn)定校驗電源電纜型號為YJVR-3*1851、按熱穩(wěn)定校驗Ami -tf = 33480 - 0.7 = 163.8mm2 185mm2C171滿足要求（二）洗煤廠6kV配電室斷路器選擇現(xiàn)有高壓斷路器型號為ZN28A-6-31.5 630A。斷路器額定短路開斷電流為 31.5kA。31.5kA : 33.48kA不能滿足要求

48、高壓斷路器需更換（三）洗煤廠6kV配電室6kV母線動熱穩(wěn)定校驗洗煤廠6kV配電室6kV母線選用TMY-80 X81、按熱穩(wěn)定校驗（1）當(dāng)保護(hù)動作時間為0.5S時按熱穩(wěn)定校驗Am -1 tst t3348 .1.14 0.5 = 147.8mm2 ： 640mm2C '171滿足要求（2）當(dāng)保護(hù)動作時間為1.0S時按熱穩(wěn)定校驗I 33480Amintst tf1.14 1.0 = 209mm2 : 640mm2C '171滿足要求（四）洗煤廠6kV配電室隔離開關(guān)動熱穩(wěn)定校驗洗煤廠6kV配電室（根據(jù)礦方提供圖紙資料，隔離開關(guān)采用 GN30-6/630型，隔離開關(guān)動穩(wěn)定電流為100k

49、A,熱穩(wěn)定電流（有效值）為 40kA。）1、按動穩(wěn)定校驗ik2sh =2.55 33.48 =85.374kA ： ish =100kA80kA : 85.38kA : 100kA滿足要求2、按熱穩(wěn)定校驗tf5 十0 2ItsQ "k 4 = 33.48' 4 : 21.83kA20kA ： ltSQ =21.83kA ：40kA滿足要求三、主井6kV配電室高壓開關(guān)設(shè)備動熱穩(wěn)定校驗（一）主井6kV配電室熱穩(wěn)定校驗電源電纜型號為ZQ20-3*1851、按熱穩(wěn)定校驗Amn = -tf 二 34000 0.7 = 166.4mm2 : 185mm2C '、171滿足要求（二

50、）主井6kV配電室斷路器選擇根據(jù)礦方提供資料，主井高壓斷路器額定短路開斷電流為31.5kA（31.5kA : 34kA不能滿足要求高壓斷路器需更換（三）主井6kV配電室6kV母線動熱穩(wěn)定校驗主井6kV配電室6kV母線選用TMY-80 X81、按熱穩(wěn)定校驗（1）當(dāng)保護(hù)動作時間為0.5S時按熱穩(wěn)定校驗Amintst工34000 .1.14 0.5 =150mm2 ： 640mm2C '171滿足要求（2）當(dāng)保護(hù)動作時間為1.0S時按熱穩(wěn)定校驗Amin -ts7'tf = 34000 1.14 1.0 = 212.3mm2 :： 640mm2C 、171滿足要求（四）主井6kV配電室隔離開關(guān)動熱穩(wěn)定校驗主井6kV配電室（根據(jù)礦方提供圖紙資料，進(jìn)線柜隔離開關(guān)額定電流多為1000A