赵宗厂毕业设计.doc

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1、毕 业 设 计 设计题目： 赵官煤矿35/10Kv变电站设计 指导老师：张纪良 职 称： 教 授 学生姓名：赵宗厂 年级专业：2007级自动化山东科技大学继续教育学院目 录摘 要11 概 况31.1赵官矿井简介31.2变电站的发展历史与现状31.3 本设计的目的、意义及内容42 赵官矿井供电系统设计52.1 矿井供电系统总体规划52.2 矿井供电系统设计依据52.3 矿井供电系统基本要求53 矿井负荷计算与无功功率补偿83.1 负荷统计与计算83.2 各低压变压器的选择与损耗计算133.3 主变压器的选择与无功功率补偿163.4 变压器的经济运行方案203.5 全矿年电耗与吨煤电耗204 供电

2、系统214.1 35Kv电源的供电方式214.2 35Kv及10Kv主接线方案的确定214.3 所用电265 短路电流计算275.1 短路电流计算的目的及原因275.2 短路的种类和危害275.3 进行短路电流计算的基本假设285.4 短路电流计算285.5 短路电流的限制及限流电抗器的选择326 主要电气设备选择356.1电气设备选择的原则和条件356.2 高压断路器的选择376.3 隔离开关的选择386.4 各级电压母线的选择396.5 绝缘子和穿墙套管的选择396.6 电流和电压互感器的配置和选择397 变电所保护措施437.1 变电站过电压保护437.2 变电所接地保护46总 结48参

3、考文献49致 谢50附录 英文原文及翻译51摘 要本设计是一所35/10kV的赵官矿井地面变电所，其主要目的是通过这次设计巩固所学的专业知识，培养分析问题、解决问题的能力。设计根据任务书及国家的有关政策和各专业的设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量，接线简单清晰、操作方便、运行灵活，投资少、运行费用低，并具有可扩建的方便性。设计的主要内容有：选择主变压器台数、容量和型号；设计变电所主接线；短路电流计算；电气设备的选择及校验；变电所布置及继电保护装置的设置；变压器的选择；供电系统的防雷保护等。关键词：矿井供电系统 变压器 短路电流 矿井负荷AbstractThe paper is

4、one of the Zhao Guan 35/10kV mine surface substation, its main purpose is to consolidate what they have learned through this design expertise to develop analyze and solve problems. It is according to the mission statement and the States relevant policies and procedures of professional design to requ

5、ire a reliable power supply for users to ensure power quality, wiring simple and clear, easy to operate, run a flexible, low investment and low operation cost, and has an expansion of convenience. The main contents of this paper are: Select the number of main transformer station, capacity and model;

6、 design of substation main wiring; short-circuit current calculation; electrical equipment selection and validation; substation layout and relay protection device settings; transformKey words: power system load of mine; transformer ;short-circuit; current of mine.1 概 况1.1赵官矿井简介赵官煤矿位于山东省西北部，隶属于齐河县辖区，

7、以区内的赵官镇为中心，本井田属于黄河北煤田的一部分，东与长清井田分界，西与邱集煤矿毗邻。赵官矿井选煤厂入选该矿井原煤。井田范围内含煤地层为上石炭统太原组和下二迭统山西组，7煤层和10煤层为主要可采及首采煤层。在矿井设计确定的井田范围内，煤炭地质储量为347.424Mt，矿井工业储量110.476 Mt.矿井可采储量61.774 Mt.矿井采用竖井开拓方式开采，采煤方法为综合机械化开采工艺。本设计是一所35/10kV的赵官矿井地面变电所，占地2000m2。矿井年产量90万吨，采用竖井开拓，中央边界式通风。矿井为高沼气矿井，有煤尘爆炸危险，且涌水量较大。矿井最高温度为440C，冻土带厚度为1.2m

8、，地面变电所为黄土，变电所与副井口的距离为500m，井筒深度为450m。矿井所在地区电业部门按最高负荷收费，变电所10kV高压电缆长为32km，10kV架空线全长为20km，风井距变电所距离为3.5km。区域变电所最大运行方式阻抗为0.25，最小运行方式阻抗为0.4，对本矿的引出线为过电流保护，动作时限为2.5s。电力是现代矿山企业的动力，首先应该保证供电的可靠和安全，并做到技术和经济方面合理的满足生产的需要。1.2变电站的发展历史与现状变电站是介于发电厂和电力用户之间的中间环节。在电力系统的正常运行中，变电站是一个重要环节，它完成电能的传输、电能的变换和电能的分配等多方面的功能，在电力系统中

9、起着十分重要的作用。建国初期的中国电力工业极其落后，全国的总装机容量还不及现今一个大城市的用电量，而且主要其中在当时的大中型城市，至于县级城镇及广大农村更本无电可言。经过建国后50多年的艰苦创业，我国的电力工业得到了迅速的发展，尤其是近20年来发展的速度更快，国产30万kW和60万kW的大型成套发电设备已经步入规模化生产阶段，总装机容量和年发电量已经进入世界先进行列。与此紧密相连的各类变电站，不论在数量、规模和分部上已经发生了翻天覆地的变化，遍及全国各地，一个全国电气化的蓝图正在加快实现。1.3 本设计的目的、意义及内容本设计的目的是通过本次设计巩固所学的专业知识，培养分析问题、解决问题的能力

10、。设计根据任务书及国家的有关政策和各专业的设计技术规程进行，要求对用户供电可靠、保证电能质量，接线简单清晰、操作方便、运行灵活，投资少、运行费用低，并具有可扩建的方便性。设计的主要内容有：（1）选择主变压器台数、容量和型号；（2）设计变电所主接线；（3）短路电流计算；（4）电气设备的选择及校验；（5）变电所布置及继电保护装置的设置；（6）变压器的选择；（7）供电系统的防雷保护。 2 赵官矿井供电系统设计2.1 矿井供电系统总体规划 矿井总体供电是电气设计的主体规划,它与矿区热电站、生产企业供用电的具体及其在地方电中所处的条件有密切的关系，对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟

11、定，都有很大的影响。因此矿井供电必须紧密结合所在电力系统和电站的具体情况，远景发展规划等，全面分析各有关因素，通过技术经济比较合理的确定矿井电力系统。2.2 矿井供电系统设计依据 供电对象（用户）的用电负荷大小和重要性是确定矿井电力系统的首要条件。对于一级负荷必须有两个独立电源供电，当任何一个电源停电时后，需保证对全部一、二级负荷不间断的供电，对于三级负荷，一般只需一个供电电源。煤矿企业的用电大多数由地正电力供电，矿区内设变电所，电压35-110kv。赵官矿井选煤厂供电电源引自矿井35 KV变电所，按二级负荷供电，全厂低压计算负荷共444.3KW。经技术与经济各方面相比较后，确定在主厂房设一座

12、10 KV组合变电站，在产品仓下设配电点。10KV组合变电站两路高压电源均分别引自矿井35 KV变电所两段母线。2.3 矿井供电系统基本要求 变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中的地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。首先应满足矿井供电的可靠性和电能质量的要求，即当断路器检修时不应影响对系统和用户的供电。断路器或母线出现故障时，应尽量减少停电的回路数和停电时间，并要求保证对一级负荷及部分二级负荷的供电，对一级用电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，

13、应保证全部一级用电负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级用电负荷供电，三级用电负荷一般只需一个电源供电。保证用户需要的电压和周波质量。其次，接地线系统在运行中应具有一定的灵活性，即在调度时应可以灵活地投入，切除发电机、变压器和线路。在检修时，可方便的停运断路器、母线及继电保护设备，检修时不致影响电力网的运行和对用户的供电，投入新机组时变压器和线路不互相干扰，可顺利进行过渡。变电所主接线设计还应根据五到十年电力系统发展规划进行。根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数,考

14、虑备用容量的有无和大小对主接线的影响,发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。矿山由于生产条件的特殊性，对供电系统有特殊的要求，具体要求如下：（1）保证供电安全可靠供电的可靠性是指供电系统不见断供电的可能程度。矿山如果供电中断，不仅影响产量，而且有可能造成人身事故和设备损坏，严重会造成矿井的破坏。为了保证对矿山供电的可靠性，供电电源应采用两回路独立电源线路，它可以来自不同的变电

15、所或者是同一变电所的不同母线，且电源线路上不得分接任何负荷。安全是指不发生人身触电事故和因电气故障而引起的爆炸火灾等重大事故。由于矿山生产环境复杂，自然条件恶劣，供电设备容易受损坏，可能造成触电及电火花和瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须采取如防爆、防触电过负荷及过电流保护等一系列的技术措施和制定相应的管理规程，以确保供电的安全。（2）保证供电电能质量在满足供电可靠与安全的前提下，还应该保证供电质量，即供电技术合理。良好的电能质量是指电压偏移不超过额定值的,频率偏移不能超过Hz。此外，由于大功率整流和可控硅的应用使配电网中的谐波分量增加，可能会造成电力电容器过负荷，严重时甚至造成事故。所以必要时应采

16、取相应的技术措施保证电能质量。（3）保证供电系统的经济性在满足以上要求条件下，应力求供电系统简单，安装、运行操作方便，投资少、见效快和运行费用低。 3 矿井负荷计算与无功功率补偿变电所可以说是电力供应的枢纽，所处的位置十分重要，如何准确地计算选择变电所的变压器容量及其它电气设备，这是保证进行安全供电、可靠供电的前提。进行电力负荷的计算就是为了正确地选择变电所的变压器的容量、各种电气设备的型号、规格及供电电网所用的导线的型号等提供科学的依据。负荷计算主要包括以下方面：（1）求计算负荷，或者需用负荷。目的是为了合理选择变电所变压器容量和电气设备的型号等；（2）求平均负荷。这是用来计算电能的需用量、

17、电能损耗和选择无功补偿装置等。3.1 负荷统计与计算100m 3.1.1 负荷计算的目的变电所负荷电流大小是确定供电系统，选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要数据。精确地计算变电所负荷是困难的，正确地估算是必需的。计算负荷是工厂设计的基本依据，计算负荷确定得是否合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否合理，过大会造成投资浪费。过小会使电器电缆过负荷运行，增加电能的损耗，导致绝缘过早老化，甚至引起火灾，造成更大的损失。因此：正确确定计算负荷的意义重大。但负荷也不是一成不变的，它与设备的性能，生产的组织，生产者的技能及能源的供应等多种因素有关，因此负荷计算只能

18、力求接近实际。3.1.2 负荷计算的方法目前负荷计算主要有需用系数法，二项式法。二项式法考虑了用电设备数量和大容量用电设备对负荷的影响，所得结果往往偏大，一般用于施工设计。需用系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便，因此用此法。各电气设备自身负荷如下：（1）主井绞车：kW 有功计算负荷：=14500.90=1305kW 无功计算负荷：=13050.567=740Kvar 视在计算负荷：=13050.87=1500kVA（2）副井提升机：1000kW 有功计算负荷：=10000.88=880kW 无功计算负荷：=8800.672=591Kvar 视在计算负荷：=8800.83=

19、1060kVA （3）扇风机1：2000kW 0.85 -0.93 有功计算负荷：=20000.0.85=1700kW 无功计算负荷：=1700（-0.395）=-672Kvar 视在计算负荷：=1700（-0.93）=-1828kVA（4）压风机：1280kW 0.85 -0.92 有功计算负荷：=12800.85=1088kW 无功计算负荷：=1088（-0.426）=-463Kvar 视在计算负荷：=1088（-0.92）=-1183kVA（5）地面低压：1250kW 0.75 0.80 有功计算负荷：=12500.75=937.5kW 无功计算负荷：=937.50.75=703Kvar

20、 视在计算负荷：=7030.8=879kVA（6）机修厂：450kW 0.65 0.75 有功计算负荷：=4500.65=292.5kW 无功计算负荷：=292.50.882=258Kvar 视在计算负荷：=292.50.75=390kVA（7）综采车间：480kW 0.65 0.80 有功计算负荷：=4800.65=312kW 无功计算负荷：=3120.75=234Kvar 视在计算负荷：=3120.8=390kVA（8）洗煤厂：1350kW 0.75 0.81 有功计算负荷：=13500.75=1012.5kW 无功计算负荷：=1012.50.724=798Kvar 视在计算负荷：=101

21、2.50.81=1250kVA（9）主排水泵：2400kW 0.85 0.86 有功计算负荷：=24000.85=2040kW 无功计算负荷：=20400.593=1210Kvar 视在计算负荷：=20400.86=2372kVA（10）井下低压：3408kW 0.71 0.74 有功计算负荷：=34080.71=2420kW 无功计算负荷：=24200.909=2200Kvar 视在计算负荷：=24200.74=3270kVA表3-1 计负荷算结果统计表顺序设备名称电压（kV）功率因数(cos)需用系数（Kd）有功计算负荷Pca（kW）无功计算负荷Qcs（kvar）视在计算负荷Sca（kVA

22、）1主井提升60000.870.90130574015002副井提升60000.830.8888059110603扇风机6000-0.930.851700-67218284压风机6000-0.920.851088-46311835地面低压3800.800.75937.57038796机修厂3800.750.65292.52583907综采车间3800.800.653122343908洗煤厂3800.810.751012.579812899主排水泵60000.860.8520401210237210井下低压6600.740.71242022003270注：井下中央变电所为井下设备供电，其容量包含

23、井下设备的总容量。由符合统计表，计算如下:=1305+880+1700+2420=12638kW =6103kvar3.2 各低压变压器的选择与损耗计算3.2.1各低压变压器的选择 由于采用高压（10kV）集中补偿功率因数，故对各低压变压器均无补偿作用，选用时可按表二的计算容量进行选型。矿井地面低压变压器的选择原则与一般工业企业类似，选用一台者，只需变压器额定容量大于或等于计算容量即可；选用两台者，每一台的容量应能满足改组一、二类负荷的需要，而且两台的总容量应大于或等于计算容量。 （1）工人村变压器 选用S9-630,10/0.4kV型三相油浸式铜线电力变压器一台。（2）机修厂、综采车间变压器

24、 各选用一台S9-400,10/0.4kV型铜线电力变压器。（3）地面低压变压器 选用两台S9-1000,10/0.4kV型铜线电力变压器。（4) 洗煤厂变压器 选用两台S9-1600,10/0.4kV型铜线电力变压器。所选变压器技术数据如下表： 表3-2 变压器技术数据型号规格额定高压kv额定低压kv阻抗电压（）空载电流（）空载损耗短路损耗S9-315100.441.50.703.5S9-400100.441.40.844.2S9-630100.44.51.21.236.0S9-1000100.44.51.11.7210.0S9-1600100.44.51.02.4514.03.2.2各低压

25、变压器的损耗计算S9-315型变压器损耗计算： 有功损耗： 3.47kW无功损耗： 14.71kvarS9-400型变压器损耗计算（2台）：有功损耗： 3.9934.83kW无功损耗： 21.57kvar S9-630型变压器损耗计算：有功损耗： 1.23+4.4585.69kW无功损耗： 30.00kvarS9-1000型变压器损耗计算：有功损耗： 1.72+7.739.45kW无功损耗： 45.77kvarS9-1600型变压器损耗计算：有功损耗： 2.45+10.3512.75kW无功损耗： 66.77kvar3.2.3 变电所10kV母线的计算负荷矿井的负荷统计表将变电所所供电的各种用

26、电设备和用户的设备容量、需用系数、功率因数、有功及无功负荷等数据都统计出来了，由此我们得到全矿区的计算负荷。负荷统计表中最大连续负荷乘以同时系数，就得到计算负荷。当5000kW时取为0.9，=5000kW10000kW时取为0.85，10000kw时取0.8，将各高压组的、分别相加，再乘以组间同时系数，就得到全矿6kV母线上补偿前的计算负荷。 由以上计算得到全矿10kv侧计算负荷： +=12638+41.6=12679kW+=6103+200=6303kvar=14159kVA有功12679kW10000kW，故取同时系数0.8；对于无功6303kvar5000kvar,取0.9。由此得到矿区

27、实际负荷为： 有功功率：126790.810143kW 无功功率：63030.95042kvar 视在功率：11327kVA3.3 主变压器的选择与无功功率补偿主变压器的选择，容量一般按照变电所建成后五至十年的规划负荷选择，并适当考虑远期十至二十年的负荷发展，具体就是根据变电所所带的负荷和电网结构来确定主变的容量。根据矿井主变压器的选择条件，一般选用两台同时运行（分裂运行），较适用于固定电费按最高负荷收费的规定。当一台停运（故障）时，另一台必须能保证全矿一二类负荷的安全供电。由于本设计的三类负荷较小，约占总负荷的11%，在考虑其发展，故选用两台-10000/35，35/6.3型三相油尽浸自冷式

28、/风冷式铜线电力变压器。其参数如下： 表3-3容量kva高压额定值kV低压额定值kV阻抗电压空载电流空载损耗kW额定损耗kW10000356.3750.813653（1）无补偿时主变压器损耗计算负荷率=0.51空载无功损耗=80kvar额定无功损耗=750kvar两台变压器总的有功损耗和无功损耗2（13.6+13.8）55kW2（80+195）550kvar（2）35kv侧自然负荷与功率因数 10143+55=10198kW 5042+550=5592kvar （3） 功率因数补偿计算与矿井35kV侧负荷的计算矿井要求35kV侧的平决功率因数应达到0.9以上，但补偿电容器是安装在10kV母线上

29、，而10kV侧全矿计算负荷并不包括主变压器的损耗，因此10kV母线上的功率因数应补偿到何值才能使35kV侧的平均功率因数为0.9以上。分析此问题的思路如下：先计算无补偿主变压器分裂运行时的最大损耗，据此计算35kV侧的自然负荷和自然功率因数，并求出当功率因数提至0.9时需补偿的无功功率。该无功功率的数值就可以作为10kV母线上印补偿的容量。经选择电容器柜后，再算出补偿容量，最后重算主变压器的损耗，并校验35kV侧补偿后的功率因数。在煤矿企业中，最常采用的无功功率补偿装置是静电电容器，它具有投资省、有功功率损失小，因是单个容量所组成的静止电容，故运行维护方便，事故范围小等优点。根据已知的矿井用电

30、符合的自然功率因数和预备提高到的功率因数的数值，静电电容器补偿容量按下式计算： 式中 静电电容器的补偿容量，kvar； 全矿井的有功功率计算负荷，kw；、补偿前、后功率因数角相应的正切值。此矿区预备将功率因数提高到0.95。由上式计算得： 10256（0.540-0.329）2164kvar根据需要选择GR1C-08型电容器柜，该电容器柜装内装BW6.3-18电容器15个，补偿容量为270kvar。由以上计算，需要电容柜的数量（取偶数）为： N=2164270=8.02 取N10个利用电力电容器进行无功功率补偿，实际补偿容量为： =27010=2700kvar由于煤矿变电所10千伏供电采用双母

31、线分段电容器分别安装在一、二段母线上。故每段母线补偿电容1350kvar，分别安装5个电容器柜，共10个，满足无功功率的补偿要求。补偿后10kv的计算功率与功率因数为：=5042-2700=2342kvar=10410Kva （4） 补偿后主变压器损耗计算此时可利用补偿前主变压器损耗计算中已得到的部分数据，仅是负荷率变了，补偿后的负荷率为： 补偿后两台主变压器总的有功无功损耗分别为：（5）补偿后35kV侧全矿总负荷：（6）补偿后35kV侧的功率因数校验：0.9 满足要求。3.4 变压器的经济运行方案两台变压器经济运行的临界负荷可由下面公式求出。当实际负荷时，宜于一台运行；当时，宜于两台运行。大

32、型矿井一般有110kV或220kV大电网供电，故取无功功率经济当量,则临界负荷为： 实际负荷,故经济方案为两台运行。3.5 全矿年电耗与吨煤电耗取最大有功负荷年利用小时数小时，则年电耗为： 度则吨煤电耗为： 度/吨4.供电系统矿山供电系统的结线应保证供电可靠，结线力求简单，操作方便，运和安全灵活，经济合理，且有发展的可能性。方案的选定：1. 选投资少，技术性能较好的方案，对于投资虽高，但运行费较低并在五年左右即可收回成本的方案应优先选择。2. 选择有利于分期建设，初期投资低，续扩建灵活，能避免或减少临时性工程的方案。4.1 35Kv电源的供电方式35KV电源系统为有备用系统，常见的供电方式有两

33、种。其一电双回路专用线供电（双回路放射式），其二是有一回专用线的环形供电，一般为单侧电源供电、正常时一回线路供电放障时，由另一回线路供电。由设计原始资料可知，本矿变电所供电电源电双回路放射式，放正常运行情况下，两回路并列运行，在一回路故障的情况下，另一回路必须保证矿上的用电。4.2 35Kv及10Kv主接线方案的确定主接线包括变电所母线接线方式和负荷的供电方式。矿井35KV主接线：1、几种主接线的优缺点及特点（1）线路变压器组结线当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组接线。（2）桥式接线为保证对一、二级负荷进行可靠供电，在企业变电所中广泛采用两回电源线路受电和装设两

34、台变压器的桥式接线。桥式结线又分为内桥、外桥和全桥三种。A.全桥结构适应性强，对线路、变压器的操作均方便，运行灵活，易于扩展成单母线分段式的中间变电所。缺点是设备多，投资大，且变电所占地面积大。B.外桥接线对变压器切换方便，比内桥少两组隔离开关，继电保护简易，易于过渡到全桥或单母线分段的结线，且投资少，占地面积小。缺点是倒换线路时操作不方便，变电所一侧无线路保护。所以这种结线适用于进线短而倒闸次数少的变电所；或变压器采取经济运行需要经常切换的终端变电所。C.内桥接线一次侧可设线路保护，倒换线路时操作方便，变电所一侧有线路保护，设备投资与占地而积均较全桥少。缺点是操作变压器和扩建成全桥或单母线分

35、段不如外桥方便。所以适用于进线距离长，变压器切换少的终端变电所。（3）单母线分段式接线有穿越负荷的两回电源进线的中间变电所，其受配电母线以及桥式接线变电所主变压器二次的配电母线，多采用单母线分段的接线方式。（4）双母线接线变电所每回进，出线通过隔离开关可以接在任何一段母线上，两段母线用断路器联络。故可靠性高，运行灵活。缺点是设备投资多，结线复杂，操作安全性较差。这种结线主要用于大容量，负荷要求可靠性高，进出线回路多的重要变电所。 B外桥接线；C内桥接线；A全桥接线2、主接线的确定 根据设计任务书中的变电所原始资料及负荷计算结果，本设计选择全桥结线。原因如下：（1）进线5Km 不算短，而且煤矿上

36、要求安全第一，线路仍要装设保护，两回进线应装设横联差动保护。而外桥无进线保护，故不选外桥。（2）该变电器变压器常常交替运行，变压器常需倒换，内桥倒换变压器器不太方便。（3）本变电所无穿越负荷，进出线不是太多，故不宜采用单母线和双母线结线。由以上原因，所选主接线为全桥。全桥虽然设备多、投资大、占地广，但其优点是显著的。全桥接线适应性强，对线路、变压器的操作均方便，运行灵活，且易于扩展成单母线他段式的中间变电所，即具有发展的可能性。在变电所建设上，可分期建设，先建设成外桥，再建成全桥。3、 考虑主变选择与主结线确定方案的内容与计算原则，按不同地址位置和数量的变电所和不同路径，长度，导线的送配电线路

37、，组合编制几种不同的接线方案进行技术经济比较：(1) 方案比较内容： 技术性能：供电可靠性，电能质量，安装，运行和维护条件，分期建设的可能性与灵活性，避免临时工程等； 基建投资：按10年年终的规模计算和比较，包括矿区内外送配电线路各变电所和主要单位的送配电线路； 年运行费：包括电能损耗，折旧费，维护费和工人工资； 电能损耗：包括送配电线路和变压器等的损耗，由于电网的损耗而增加发电设备容量，使电力建设增加投资，故应单独提出比较，为此在运行中此项应干本地最低电压的工业电价计算费用。 有色金属消耗量：指铜，铝，铅等金属的消耗量，比较时可按铝:铜：铅=1:0.5:1.25折算成铝来比较。(2) 经济比

38、较内容： 基建投资（包括电气、土建等投资，并应考虑其它部分由于方案比较而引起的费用）采用工程概预算综合扩大指标来计算： 年运行费：按下式计算。F=F1+F2+F3+F4F年运行费：万元/年F1折旧费与维修费 万元/年F2维护费=基建投资维护费率 万元/年F3工人工资=人数平匀月工资1210-4万元/年F4年基本电价费=12基本电价总装机容量1210-4万元/年4、比较内容及结果如下表 表4-1 经济比较表比较项目单位（万元）方案两台SFL 主变压器方案三台SJL 主变压器主变造价8.502=175.223=15.66主接线综合指标7.2623=10.8910.891.5=32总计Z=10.89

39、+17=27.89维护与折旧费27.890.12=3.35320.12=3.84 年电能的损耗（1518+91.9）42000.05 10=339.34（1518+91.9）42000.05 10=339.34 基本电价1600041212000412=576年运行费选择方案选择投资大，年运行费用小的方案，即方案二、三台SF7-8000/35扩大全桥结线表4-2 全桥接线考虑主变选择技术与经济的方案对照表 单位（万元）：方案选两台主变的全桥结线方案选三台主变的全桥结线技术可靠性主结线：运行灵活，易扩展成单母分段式的中间变电所。变压器：运行不太灵活主结线：运行灵活，易扩展成单母分段式的中间变电所

40、。变压器：运行比较太灵活灵活性主结线：运行灵活，易扩展成单母分段的中间变电所。变压器：运行不太灵活。主结线：运行灵活，易扩展成单母分段的中间变电所。变压器：运行比较灵活。抗干扰性抗干扰性差。两台主变工作时，另一台可接大功率整流与可控硅，降低了电网谐波分量的影响。 缺点主结线：设备多，占地大变压器：运行不灵活，谐波增加会影响供电质量。设备多，投资大，占地面积大，保护，控制与维护复杂。经济投资费主结线：10.89主变：17综合指标：27.89主结线：16.34主变：15.66综合指标：32年运 行费1110.69919.18折旧 与 维护费3.353.84总结选方案相比之下，三台比两台主变技术优越

41、，经济回收快。所以选择投资大，年运行费小的方案。（扩大全桥主结线）几点说明：（1）电价、容量参见原始资料；（2）变压器、断路器综合造价，见煤矿电工手册4（上），包括变压器、断路器本身价格，所用金属、占地、运输、安装等费用。（3）三台扩大全桥土建价格按二台扩大全桥的1.5倍计算。（4）三台扩大全桥比二台扩大作全桥多2个断路器，3个隔离开关。（5）工人工资可不做计算，因其差值可进似为0。10KV配电系统本变电所10KV配电系统采用单母线分段的供电方式。因为馈电线路较多，为保证类负荷取得双电源，用断路器分段。本变电所三台主变，二台工作，一台备用，且分列运行，故正常运行情况下，各段母线备自工作，故可让

42、两端母线各带一半负荷，中间一段母线不带任何负荷，只起到联络的作用。只有在1#或3#主变发生故障时，中间2#主变投入运行。主变压器二次6KV侧采用单母线分段，用成套配电装置配电，矿井一、二级负荷如通风机，主、副井提开机等由接在不同母线上的双回路供电，以保证可靠性。提高功率因数用的电容器组分别接在10KV两段母线上。各段母线上的电压互感器二次电供测量、监视及保护用的电压信号源。变电所内两台低压变压器二次为380/220V三相四线制，作为地面低压动及照明用电。4.3 所用电所用电主要指操作电源用电，以及所内动力及照明用电，所用电电源的设备，应按变电所的重要性，容量大小，及采用的操作方式等因素确定。本变电所不能从外面引入可靠的380V备用电源，故