万福矿井110kv变电所的初步计算

摘要：对即将开工建设的万福煤矿110kv变电所的接线形式，无功补偿容量的大小进行了初步探讨，对110kv母线和10kv母线处短路电流大小和短路容量进行了定量的计算，为今后的电压互感器与电流互感器的选型以及继电保护的整定计算打下基础

关键词：无功补偿；短路电流；短路容量

1矿井负荷及无功补偿容量的校验

根据万福矿井初步设计资料估算矿井负荷如下：

设备安装总容量：33667.9kW

设备工作总容量：24218.2kW

根据矿井主要设备装机容量，对本矿井电力负荷计算如下表：

自然功率因数：0.73

高压侧无功补偿6000kvar、低压侧无功补偿1960kvar（包括选煤厂1030kvar）后：

由式

，， 

由此计算得

补偿后的功率因数

无功补偿后：

有功功率：  12171.2kW

无功功率：  3549.9kvar

视在功率：  12678.3kVA

补偿后功率因数达到0.96 满足要求

2电气主接线

根据《煤矿安全规程》第四百四十一条规定，年产60000t以上的矿井应有两回电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路能负担全部负荷。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。正常情况下，矿井电源采用分列运行方式，若一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性和可靠性。

根据以上规定，万福110kv变电站分别从章缝，白庄220kv变电所引一回110kv出线，选用2台16000kva主变，采用单母线分段的方式，正常情况下章缝线带1#主变，白庄线带2#主变，10kv出线业采用单母线分段的方式。电气主接线图如下图所示：

3短路电流计算

根据菏泽供电公司提供的短路容量大小以及架线距离确定章缝线在最大短路容量下为最大运行方式，白庄线在最小短路容量下为最小运行方式

3.1最大运行方式

采用标幺值法计算取系统基准容量，高压侧基准电压，低压侧基准电压

系统标么电抗          

线路的标么电抗   查《煤矿电工手册（第二分册）》每公里架空线路阻抗及其标么值查得LGJ-185线路电抗为

由变压器的资料得知变压器短路阻抗， 

变压器的标么电抗     

点的短路电流      

最大三相短路电流    

最小两相短路电流    

短路容量            

点的短路电流     

最大三相短路电流    

最小两相短路电流    

短路容量            

3.2最小运行方式

如图3所示，同最大运行方式的计算方法：

点的短路电流            

最大三相短路电流      

最小两相短路电流      

短路容量              

点的短路电流       

最大三相短路电流      

最小两相短路电流      

短路容量              

4结语 

根据万福矿井初步设计中关于电力负荷的估计校核了无功补偿容量的大小，并根据上级菏泽供电部门提供的短路容量用标幺值的计算方法计算了110kv母线与10kv母线处的短路电流和短路容量，为下一步继保装置的选择与整定以及断路器和开关柜的选择打下基础。

参考资料

【1】黄纯华，葛少云.工厂供电.天津大学出版社，2002：216

【2】生产监督管理总局，煤矿安全规程.煤炭工业出版社，2011：245

【3】顾永辉，范廷瓒.煤矿电工手册（第二分册矿井供电上），煤炭工业出版社，1995：142