时,尽量扩大同行距离。在10kV线路最高处和线路进入变电站前安装避雷器,安装避雷器的杆塔要求接地,其工频电阻在高电阻率地区,接地电阻为20Ω;低电阻率地区,接地电阻为10Ω。在选择线路路径时,还应尽可能避开森林、民房,当跨越高、低压线路,通信弱电线路、树木时要满足规范要求的跨越距离。供电线路经过地区无污秽源、塌陷区、采石场及砂场等,很大程度上减少了倒杆、外力破坏、污闪等线路故障。同时在线路设计时尽量避免大档距,当条件许可时可适当地绕线,实在不能绕线时,要对大档距进行特殊设计,采取相应的措施。线路杆塔采用钢筋混凝土杆。为了防止复冰引起的断线、倒杆事故,线路全程按复冰20mm设计,个别风口及迎风面杆塔作加强设计,采取特殊措施。按设计规范,对大跨距导线加设防震锤。
输电线路所经地区,地形起伏大,又受微地形变化的约束,所以本工程选用杆型经施工运行考验过的成熟杆塔,大跨越及特殊地段采用铁塔。
3、矿井,10kV变电所 1)变电所的设置
综合考虑变电所的进出线方便、防止洪涝灾害等因素, 10kV昌兴变电所设在昌兴煤矿工业场地,进出线较方便。
10kV进出线为电缆进出线。10kV开关柜为双列面对面布置。 2)主接线及主要电气设备的选型 (1)主接线
根据《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2015)和《煤矿安全规程》(2016版),结合目前贵州电网对企业实行的两部电价制度, 10kV昌兴变电所已经安装22块KYN28高压配电柜、电源侧设联锁装置。
10kV系统采用单母线分段接线方式,设二段母线。
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(2)主要设备选型
10kV开关柜:10kV成套开关柜选用KYN28-12型铠装型移开式金属封闭开关柜,配置VBG-12型真空断路器,额定电流630A、开断电流为25kA,共装22台(其中2台消弧消谐及PT柜、2台电容柜)。
无功补偿成套装置:10kV选用2套BFM11/3-5×70-1W,1200kVar自动投切无功补偿装置,共补偿1200kVar。
消弧成套设备:为提高电网运行的安全性及供电的可靠性,消除非直接接地系统发生单相接地故障产生的过电压,考虑在10kV变电所的10kV母线安装二台微机消弧消谐及PT柜。
直流系统:变电所操作电源采用直流电压220V,直流屏的供电电源引自所用电屏。直流屏选用一套微机控制高频开关电源装置,作为断路器直流操作机构、继电保护、信号、自动装置及事故照明的直流电源。充电方式采用高频开关电源模块,采用n+1备份冗余运行方式。系统配置智能直流电源微机监控装置,自动完成对电池的管理,可实现智能化均、浮充电的自动转换;并具有在线的绝缘检测功能,及故障自诊断功能;具有过电压、欠电压及过电流保护功能;能实现\四遥\功能,蓄电池容量100Ah。
(3)保护装置
主控制室设有集控制、信号、保护、计量、调度等为一体的微机变电所自动化综合保护装置。采用新型的分散分布式布置,主机及管理机等设于主控室。主控制室设有交流所用电屏及直流电源成套装置屏,直流输出电压为220V。
3)无功补偿及谐波滤波 (1)无功补偿
根据负荷统计,昌兴煤矿10kV变电所10kV侧自然功率因数COSΦ=
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0.73,共无功补偿2040kVar后,功率因数提高到0.95。无功补偿装置设置如下:
10kV变电所10kV侧补偿1200kVar、0.66kV和0.38kV侧补偿840kVar。
(2)谐波滤波
所谓谐波,就是系统频率数倍的电压或电流存在于系统中,会给系统公共注入点以及受电用户的电气设备造成很大的危害,造成用户产品生产因电能质量差出现废品以至于无法正常生产等。其中,奇次谐波的危害性最大,一般采用电容器组串联一定数值的电抗器以达到要求的电抗来实现滤波功效。
本矿通风机、提升机采用变频设备,为谐波产生源,对这类设备,在设备订货时要求厂家配套提供就地补偿装置,故昌兴煤矿各变配电所不需再安装谐波滤波装置。
4)单相电容电流
电缆线路的单相接地电容电流计算公式:
Ic = (95 + 1.44 × S) / (2200 + 0.23 × S) × Ur × L 无架空地线单回路单相接地电容电流计算公式: Ic = 2.7 × Ur ×L / 1000 式中: Ur —线路额定线电压(kV) L —线路长度(km)
S —电缆芯线的标称截面 (mm2)
10kV变电所馈出10kV高压电缆为:3×70mm2 750m
引出的10kV架空线路为: LGJ-185 3km(架空线漏电电流小可不计算),故低漏电电流太小。
为满足“矿山电力设计规范”第3.0.9条的要求,限制在矿井达产
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后,10 kV 系统电网的电容电流超过10A ,为提高电网运行的安全性及供电的可靠性,消除非直接接地系统发生单相接地故障产生的过电压,考虑在昌兴35kV变电所的10kV母线安装二台微机消弧消谐及PT柜。
5)所用电及操作电源
在10kV昌兴变电所内设有二台KS11-1250/10,10/0.69kV,1250kVA动力变压器向主要通风机,
变电所内的10 kV断路器均采用弹簧储能操作。跳、合闸以及保护、控制、信号等用的直流220V电源,均取自控制室内安装的直流屏,其容量为100Ah。直流屏也是本变电所的事故照明电源。
6)过电压保护及接地 (1)直击雷保护
10kV昌兴煤矿变电站按二类防雷建筑设计,在变电所周围设置三支25m高钢结构避雷针,构成变电所室外10kV进线及室内部分的直击雷保护。
(2)接地
10kV变电所的接地保护装置在变电所室内形成接地系统并多处联网,主接地网用镀锌扁钢50mm×6mm。在室外地下0.7米敷设复合接地网,其接地电阻不大于1Ω。垂直接地极间距不小于5m。所有屏、柜下的基础槽钢其两端应通过接地扁铁与环形接地母线相连。
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