河南理工大学毕业（论文）设计说明书
Ik2?Ik2Id2?1.0063?ish2?2.55?IIsh2?1.52?I(3)k2(3)k2(3)*1003?6.3?9.22kA
?23.52kA
10.22?0.2337?0.64?214.01kASk2?100?1.0063?100.63MVA②最小运行方式下的两相短路电流
Ik2?(3)*1X**??1X*s.max?X*L?X*z?=0.9143
Ik2?Ik2Id2?0.9143?Ik2?0.866Ik2?7.26kA(2)(3)1003?6.3?8.38kA
（3）地面低压短路电流计算 ①最大运行方式下的三相短路电流
I*k21??1X*??1X*s.min?X*l?X1*T1?X*21?X*T5
?0.15060.12?0.2337?0.02016?5.625?0.64*
Ik21?Ik21.Id2?0.1506?9.1646?1.38kAish.k21?2.55?IIsh.k21?1.52?I(3)k21(3)k21(3)
?3.52kA
?2.0976kASk21?100?0.1506?15.06MVA②最小运行方式下的两相短路电流
Ik21?*1X?*??1X*s.max?X*L?X*T1?X*21?X*T5
1Ik21(2)(3)0.22?0.2337?0.02016?5.625100*?Ik21Id2?0.164??1.50kA3?6.3(3)?0.164
Ik21?0.866Ik21?1.30kA
其他短路点与以上计算相同，不再一一列出，其余短路参数列于下表5-1。
表5-1 短路参数计算结果
编号
短路点
(3)最大运行方式下短路参数
Imax最小运行方式下短路参数
Imin(3)
ish
Sk
Imin(2)
（KA）
K35
35KV母线
4.41
(KA) 11.25
26
(MVA) 282.73
（KA） 3.64
（KA） 3.15
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K66 K16 K17 K11 K13 K19 K21 K23 K28 K27 K30 K15 K7
6KV母线 主井提升 副井提升 扇风机1 扇风机2 压风机 地面低压 洗煤厂 机修厂 工人村 支农 综采车间 井下母线
9.22 8.69 8.78 3.05 3.05 8.61 1.38 6.33 8.86 2.61 2.28 6.12 8.18
23.52 22.16 22.38 7.77 7.77 21.96 3.52 16.15 22.60 6.65 5.82 15.60 20.85
100.63 94.86 95.78 33.23 33.23 93.96 15.06 69.10 96.71 28.46 24.89 66.77 89.23
8.38 7.94 8.01 2.95 2.95 7.87 1.50 5.92 5.29 2.53 2.23 5.74 7.51
7.27 6.88 6.94 2.55 2.55 6.82 1.30 5.13 4.58 2.20 1.93 4.97 6.50
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6 供电系统电气设备的选择
电气设备选择是供电系统设计的主要内容之一，选择是否合理将直接影响整个供电系统的可靠运行。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投资，选择合适的电器。
变电站主要的电气设备有：高压断路器（包括操作机构）、负荷开关、隔离开关、熔断器、仪用互感器（包括电压互感器和电流互感器）、避雷器、低压空气开关、母线和绝缘子、成套配电装置（包括高压开关柜和低压配电屏）等等。
6.1 高压电气设备选择的一般原则
尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要能可靠的工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定。
(1)按正常工作条件选择电器 ①按环境条件选型
电气设备在制造上分户内、户外两大类。户外设备的工作条件较恶劣，故各方面要求较高，成本也高，户内设备不能用于户外，户外设备可用于户内，但不经济。此外选择电气设备，还应根据电器安装地点考虑防水、防火、防腐、防尘、防爆以及高海拔区与湿热地区等方面的要求。
②额定电压和最高工作电压
在选择电器时，一般可按照电器的额定电压UN不低于装置地点电网额定电压UNS的条件选择，即
UN?UNS（6-1）
③额定电流
电器的额定电流IN是指在额定周围环境温度?0下，电器的长期允许电流。IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即
IN?Imax（6-2）
(2)按故障情况进行校验
①按短路情况来校验电气设备的动稳定和热稳定。
②按装置地点的三相短路容量来校验开关电气的断流能力。
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6.2 高压开关设备的选择及校验
高压开关设备包括断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器等
6.2.1高压断路器的选择与校验
35kV接线形式为全桥式，而运行方式采用全分列式，所以35kV进线和变压器回路的断路器应选择相同形式的断路器。当一侧的变压器和另一侧的进线检修时，桥断路器必须把完好的进线和变压器联络起来，所以35kV的所有断路器应选相同的型号。其最大负荷电流应为变压器的最大长时负荷电流，即
Ilo.m?SN.T?1.053UN1?12500?1.053?35?216.5A
按照工作室外工作电压为35kV和最大长时负荷电流为216.5A，可选择ZW7-40.5型户外真空断路器其额定电压为35kV额定电流为1250A，其技术参数如下：额定电压35kV、额定电流1250A、额定开断电流25kA,动稳定电流63kA额定关合电流63kA，4s热稳定电流25kA。
按额定开断电流校验则有INbr?25kA，而35kV母线的短路电流为4.41kA因此额定开断电流符合要求。
按额定关合电流校验：INbr?63kA而35kV母线的短路冲击电流为11.25kA所以符合要求。
热稳定校验：因两回35kV电源上级出线断路器过流保护动作时间为2.5s，断路器的开端时间为1s则短路电流通过断路器的最长时间为tk?tbr?tpr?0.1?2.5?2.6s即假想时间ti?2.6s。
对于无限大容量系统有
I??4.41kA
相对于4s的热稳定电流为
I?titts?3.56kA
符合要求。
动稳定校验：由于ies?63kA，ish1?11.25kA 所以符合要求。
同理6kV侧选择LN-10型断路器。
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6.2.2隔离开关的选择
本设计室内35kV布置一般选GN1或GN2型，室外35kV布置一般选择GW4或GW5型，因为35kV断路器选择了相同的型号.35kV隔离开关也许按相同的型号，为了便于检修时接地，进线35kV隔离开关与电压互感器的隔离开关应选用带接地刀闸的隔离开关。
本设计35kV进线隔离开关选用GW5-35GD／630型带接地刀闸的隔离开关其余回路选GW5-35/630型隔离开关，两者电气参数相同。
在额定温度下的额定电流为630A又因为最高温度为44℃所以其在实际温度下允许通过的电流为IN??In?(44?40)?1.8%IN?583A。
隔离开关只需要按正常工作条件选择，按短路情况校验动热稳定性。已进线隔离开关为例校验隔离开关的有关参数如下表。
表6-1 GW5－35GD／630型隔离开关技术参数
计算数据
UNSImax隔离开关参数
UNIN?计算数据
I?ti4.412?3.1
2隔离开关参数
tts202?4
235KV 216.5A
35KV 583A
Ish11.25KA
Ies50KA
假想时间的确定：当断路发生在隔离开关后并在断路器前时，事故切除考上一级变电所的过流保护，继电保护动作实现要比35kV进线的继电保护动作时限2.5s大一个时限级差故tpr?0.5?2.5?3.0s。
短路电流经过隔离开关的总时间
tk?ti?0.1?3.0?3.1s
有上述可知所选隔离开关符合要求。 同理6kV侧选择GN2-10型隔离开关。
6.2.3高压熔断器的选择
熔断器是一种最简单的保护电器，其主要作用是对各类线路和设备进行短路保护，以避免短路电流对电气设备和电网的损害。本设计采用RW9-35/2型限流熔断器，该型断路器的额定电压为35kV，额定电流为2A。
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