畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工礦企業(yè)變電所運(yùn)行方式優(yōu)化的研究

1、工礦企業(yè)變電所運(yùn)行方式優(yōu)化的研究摘要：工礦企業(yè)變電站都屬于一、二級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電系統(tǒng)有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，尤其煤礦變電站屬于一級(jí)負(fù)荷，由于其生產(chǎn)條件的特殊性，首要的是保證供電的可靠與安全，并做到技術(shù)的合理，力求達(dá)到供電系統(tǒng)運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)。因此，在滿(mǎn)足技術(shù)條件的前提下，可對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化。本文通過(guò)對(duì)煤礦變電站常用的8種系統(tǒng)運(yùn)行方式，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行分析比較找出最優(yōu)的運(yùn)行方式。技術(shù)方面主要從系統(tǒng)供電的可靠性、供電質(zhì)量、短路電流的大小、接地電流、電壓波動(dòng)的大小，操作過(guò)電壓的大小、過(guò)載能力、繼電保護(hù)的復(fù)雜程度及系統(tǒng)操作的靈活性等方面進(jìn)行比較研究；經(jīng)濟(jì)方面主要考慮變電站的電源線(xiàn)路損耗和主變壓器

2、損耗，通過(guò)綜合電價(jià)，折算成年運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行比較，通過(guò)以上兩個(gè)方面的比較并結(jié)合申溝變電站的實(shí)際情況得出系統(tǒng)分裂運(yùn)行方式是一種最優(yōu)的運(yùn)行方式，選用運(yùn)行方式應(yīng)優(yōu)先考慮系統(tǒng)分裂運(yùn)行。關(guān)鍵詞：變電所 運(yùn)行方式 優(yōu)化 the work mineral business enterprise changes to give or get an electric shock a research for circulating way excellently turningabstract: the work mineral business enterprise transformer substation

3、belongs to a, second class carry, have to the power supply system the higher technique economy request, particularly the coal mine transformer substation belongs to a the class carries, the initial is to guarantee the power supply dependable and safety, combine to attain the technical reasonable, tr

4、y hard for to attain the power supply system circulate the most economic. therefore, at premise that satisfy the technique term next, can circulate to the power supply system the way proceed the excellent turning. this text passes to the coal mine transformer substation in common use 8 kinds of syst

5、ems circulates the way, proceeding with the economic aspect from the technique the comparison find out the superior movement the method. the technique aspect is main from the system power supply of dependable, power supply quantity, short-circuit electric current, connect a ground of electric curren

6、t, electric voltages fluctuate, extortionate voltage in operation , ability of power despat -ch, camplicacy of protective apparatus, mobility of operation system, and so on , passing to synthesize. the power supply circuit of the main consideration in economic aspect transformer substation exhausts

7、to exhaust with the main trans -former, passing to synthesize to give or get an electric shock the price, breaking to calculate the adulthood movement fee proceeds the comparison, passing above two more combine the actual circumstance of the combinative shengous transformer substation have to out sy

8、stem abruption circulate the way is a kind of superior movement method, choosing to use the movement method should have the initiative the consideration system abruption movement.key phrase: transformer substation circulating the waymake the excellent turning目 錄緒論 51供電系統(tǒng)及損耗計(jì)算 61.1企業(yè)對(duì)供電系統(tǒng)的要求 61.2礦山供電

9、系統(tǒng)及結(jié)線(xiàn)方式 71.3礦山供電系統(tǒng)功率損耗及電能損耗計(jì)算182系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化的分析與一般原則 232.1煤礦典型供電系統(tǒng)運(yùn)行方式 232.2各種運(yùn)行方式的分析 282.3變電站運(yùn)行方式優(yōu)化的一般原則 383 申溝站供電系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化 413.1申溝站的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及基本情況 423.2技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析 43結(jié)論 49致謝 50參考文獻(xiàn) 51緒 論本題目屬工程研究類(lèi)項(xiàng)目，來(lái)源于指導(dǎo)老師的科研課題，為解決生產(chǎn)中實(shí)際存在的巨大的電能浪費(fèi)而研究的。隨著工業(yè)的發(fā)展，在電能巨大消耗的今天，尤其是煤炭工業(yè)生產(chǎn)條件的特殊性既礦井下存在瓦斯、煤塵等高爆炸危險(xiǎn)物嚴(yán)重威脅生產(chǎn)安全的條件下，各大企業(yè)普遍存在片面強(qiáng)調(diào)

10、供電的安全可靠，而忽略了供電的經(jīng)濟(jì)性，因而存在很大的電能浪費(fèi)。在電力供不應(yīng)求的今天，加上電費(fèi)較高，為了降低成本，則必須考慮供電的經(jīng)濟(jì)性，況且系統(tǒng)運(yùn)行方式不同安全性與經(jīng)濟(jì)性也不同。在滿(mǎn)足技術(shù)條件的前提下，可對(duì)供電系統(tǒng)運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，是其達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。本文共分三章。第一章介紹供電系統(tǒng)及電能損耗計(jì)算，包括企業(yè)對(duì)供電系統(tǒng)的要求及功率損耗和電能損耗計(jì)算方法；第二章介紹系統(tǒng)運(yùn)行方式優(yōu)化的分析與一般原則；第三章介紹申溝站的運(yùn)行方式的優(yōu)化，著重進(jìn)行了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析。本文對(duì)于大型企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)供電具有較大的指導(dǎo)意義，不僅供電安全可靠，而且可減少投資，減低損耗，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。 5.30 1 供電

11、系統(tǒng)及損耗計(jì)算 供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由電氣設(shè)備及配電線(xiàn)路按一定的接線(xiàn)方式組成；它從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地送到用電設(shè)備的生產(chǎn)場(chǎng)所。1.1企業(yè)對(duì)供電系統(tǒng)的要求 煤礦變電站是一級(jí)負(fù)荷，首先應(yīng)該保證供電的可靠與安全，并做到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面合理地滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)的需要。1.1.1企業(yè)對(duì)供電的要求礦山企業(yè)由于生產(chǎn)條件的特殊性，對(duì)供電有如下要求：1.可靠性保正供電的可靠性這是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一項(xiàng)極為重要的任務(wù)。礦山如果供電中斷，不僅會(huì)影響產(chǎn)量，而且有可能發(fā)生人身事故或設(shè)備損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成礦井的破壞，為了保證對(duì)礦山供電的可靠性，供電電源應(yīng)采用兩回獨(dú)

12、立電源線(xiàn)路，它可以來(lái)自不同的變電所（或發(fā)電廠(chǎng)）或同一變電所的不同母線(xiàn)，且電源線(xiàn)路上不得分接任何負(fù)荷。這樣在一回電源發(fā)生故障的情況下，仍能保證生產(chǎn)用戶(hù)的供電。 2.安全性由于礦山生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，自然條件惡劣，供電設(shè)備易受損壞，可能造成觸電及電火花引起火災(zāi)和瓦斯、煤塵爆炸等事故，所以必須采取如防爆、防觸電、過(guò)負(fù)荷及過(guò)電流保護(hù)等一系列的技術(shù)措施和制定相應(yīng)的管理規(guī)程，以確保供電的安全。3.技術(shù)合理性在滿(mǎn)足供電可靠與安全的前提下，還應(yīng)保證供電質(zhì)量，即供電技術(shù)合理。良好的電能質(zhì)量是指電壓偏移不超過(guò)額定值的5%，頻率偏移不超過(guò)（0.20.5）hz，正弦交流的波形畸變極限值在3%5%的允許范圍之內(nèi)。在電能的質(zhì)量

13、指標(biāo)中，除頻率一項(xiàng)用戶(hù)本身不能控制外，其余兩相指標(biāo)都可以在供電部門(mén)和用戶(hù)的共同努力下采用各種技術(shù)措施加以改善。此外，由于大功率額定整流和可控硅的應(yīng)用使配電網(wǎng)中的諧波分量增加，可能造成電力電容容器過(guò)負(fù)荷，甚至造成事故。所以必要時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)措施以保證供電質(zhì)量。4.經(jīng)濟(jì)性在滿(mǎn)足以上要求條件下，應(yīng)力求供電系統(tǒng)簡(jiǎn)單，安裝、運(yùn)行、操作方便，使建設(shè)投資少和運(yùn)行費(fèi)用低。在進(jìn)行方案比較時(shí)，常出現(xiàn)投資少，年運(yùn)行費(fèi)用高或投資多，年運(yùn)行費(fèi)用低的情況，此時(shí)，可用“折回年限”衡量。折回年限為:n = (z1-z2)/(f2-f1)式中 z1、z2-第一方案和第二方案的基建投資；f1、f2-第一方案和第二方案的年運(yùn)行

14、費(fèi)用，其中包括折舊費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、工資、基本電價(jià)費(fèi)及電能損耗費(fèi)等。當(dāng)計(jì)算年限小于折回年限基準(zhǔn)值n時(shí)，應(yīng)采用投資多的方案；當(dāng)計(jì)算折回年限大于基準(zhǔn)值n時(shí)，應(yīng)采用投資少的方案。1.2礦山供電系統(tǒng)及結(jié)線(xiàn)方式礦山的受電電源，一般來(lái)源于電力系統(tǒng)的區(qū)域變電站或發(fā)電站。送到礦山后再變、配給礦山的用戶(hù)，組成礦山的供電系統(tǒng)。礦山的受電電壓為6110kv，視礦山井型及所在地區(qū)的電力系統(tǒng)的電壓而定，一般為35110kv的雙電源受電。大型具有一、二級(jí)負(fù)荷的工礦企業(yè)常采用35kv雙電源受電，總降壓變電所與高壓配電線(xiàn)路按一定的接線(xiàn)方式聯(lián)接，組成企業(yè)的35/610kv高壓供電系統(tǒng)，為各車(chē)間及高壓用電設(shè)備供電。各車(chē)間變電所與低壓配

15、電線(xiàn)路按一定的接線(xiàn)方式組成企業(yè)的（610）/0.4kv低壓供電系統(tǒng)。1.2.1礦山對(duì)供電系統(tǒng)結(jié)線(xiàn)方式的要求供電系統(tǒng)的接線(xiàn)應(yīng)保證供電可靠，結(jié)線(xiàn)力求簡(jiǎn)單，操作方便，運(yùn)行安全靈活，檢修方便，經(jīng)濟(jì)合理。1.供電可靠性供電可靠性是指供電系統(tǒng)不間斷供電程度。應(yīng)根據(jù)負(fù)荷等級(jí)來(lái)保證其不同的可靠性。為了保證供電的可靠性，主接線(xiàn)應(yīng)考慮在事故和檢修的情況下，盡可能減少對(duì)用戶(hù)供電的中斷。特別重要的用戶(hù)還應(yīng)考慮設(shè)置備用電源。這樣一來(lái)，在滿(mǎn)足上述可靠性要求的情況下，就必然增加設(shè)備和線(xiàn)路，使接線(xiàn)復(fù)雜。顯而易見(jiàn)，提高可靠性是以增加投資為代價(jià)的,由于接線(xiàn)復(fù)雜，會(huì)導(dǎo)致較復(fù)雜的操作、切換程序，有可能引起事故，反而降低了可靠性。因此

16、，要考慮多種因素來(lái)對(duì)提高可靠性的措施作出合理選擇。在設(shè)計(jì)時(shí)不考慮雙重事故。2.操作方便，運(yùn)行安全靈活供電系統(tǒng)的結(jié)線(xiàn)應(yīng)保證供電的工作人員在正常運(yùn)行和發(fā)生事故時(shí)，可以靈活地投入和切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線(xiàn)路，調(diào)配電源和負(fù)荷，使系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)安全可靠。為此，應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)線(xiàn)，減少供電層次和操作程序。3.經(jīng)濟(jì)合理結(jié)線(xiàn)方式在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求和保證供電質(zhì)量的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器以及避雷器等一次設(shè)備；要能使繼電保護(hù)簡(jiǎn)單和二次回路不復(fù)雜，以減少設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用，以及提高供電安全性。提高經(jīng)濟(jì)性的有效措施之一，就是高壓線(xiàn)路應(yīng)深入負(fù)荷中心。4.具有發(fā)展的可能性結(jié)線(xiàn)方式應(yīng)具有可擴(kuò)展性，可以容易地

17、從初期接線(xiàn)過(guò)度到最終接線(xiàn)并能適應(yīng)分期建設(shè)的需要。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器或線(xiàn)路，并對(duì)一次和二次部分的改建工作最少。1.2.2礦山供電系統(tǒng)的結(jié)線(xiàn)方式：供電系統(tǒng)的接線(xiàn)方式按網(wǎng)絡(luò)結(jié)線(xiàn)布置方式可分為放射式、干線(xiàn)式、環(huán)式及兩端供電式等結(jié)線(xiàn)系統(tǒng)；按其網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)運(yùn)行方式可分為開(kāi)式和閉式網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)系統(tǒng)；按對(duì)負(fù)荷供電可靠性的要求可分為有備用和無(wú)備用結(jié)線(xiàn)系統(tǒng)。在有備用結(jié)線(xiàn)系統(tǒng)中，其中一回路發(fā)生故障時(shí)，其余回路能保證全部負(fù)荷供電的稱(chēng)為完全備用系統(tǒng)；如果只能保證對(duì)重要用戶(hù)供電的，則稱(chēng)為不完全備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)的投入方式可分為手動(dòng)投入、自動(dòng)投入和經(jīng)常投入等幾種。1.無(wú)備用系統(tǒng)結(jié)線(xiàn)無(wú)備用系統(tǒng)

18、結(jié)線(xiàn)如1-1所示，其中a-單回路放射式，b-直接聯(lián)接干線(xiàn)式，c-串聯(lián)型干線(xiàn)式。無(wú)備用系統(tǒng)結(jié)線(xiàn)簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便，易于發(fā)現(xiàn)故障；缺點(diǎn)是供電可靠性差。所以這種接線(xiàn)主要用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷和一部分次要的二級(jí)負(fù)荷供電。放射式的主要優(yōu)點(diǎn)是供電線(xiàn)路獨(dú)立，線(xiàn)路的故障互不影響，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，停電機(jī)會(huì)少；繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，且易于整定，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間短。缺點(diǎn)是電源出線(xiàn)回路較多，設(shè)備投資多。干線(xiàn)式的主要優(yōu)點(diǎn)是線(xiàn)路總長(zhǎng)度較短，造價(jià)低，可節(jié)約有色金屬；由于最大負(fù)荷一般不同出現(xiàn)，系統(tǒng)中的電壓波動(dòng)和電能損失?。浑娫闯鼍€(xiàn)回路數(shù)少，可節(jié)省設(shè)備。缺點(diǎn)是前段線(xiàn)路公用，增加了故障停電的可能性。 串聯(lián)型干線(xiàn)式因干線(xiàn)的進(jìn)出側(cè)均安裝隔離開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生故障

19、時(shí)，可在找到故障點(diǎn)后，拉開(kāi)相應(yīng)的隔離開(kāi)關(guān)繼續(xù)供電，而縮小停電范圍。干線(xiàn)式為了有選擇性地切除線(xiàn)路故障，各段需設(shè)置斷路器和繼電保護(hù)裝置，使投資增加，而且保護(hù)整定時(shí)間增長(zhǎng)，延長(zhǎng)了故障存在的時(shí)間，增加了電氣設(shè)備故障時(shí)的負(fù)擔(dān)。以上結(jié)線(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)系統(tǒng)具體條件而有所不同。在確定供電系統(tǒng)結(jié)線(xiàn)方案時(shí)主要取決于起主導(dǎo)作用的優(yōu)缺點(diǎn)。2.有備用系統(tǒng)的結(jié)線(xiàn)有備用系統(tǒng)的結(jié)線(xiàn)方式有雙回路放射式，雙回路干線(xiàn)式，環(huán)式和兩端供電式等，如圖1-2所示。 它們的主要優(yōu)點(diǎn)是供電的可靠性高，正常時(shí)供電電壓質(zhì)量好。但設(shè)備多投資大。(1).雙路放射式 由于每個(gè)用戶(hù)雙回路供電，故線(xiàn)路總長(zhǎng)度長(zhǎng)，電源出線(xiàn)回路數(shù)和所用開(kāi)關(guān)設(shè)備多，投資大，如

20、果負(fù)荷不大，常造成有色金屬的浪費(fèi)。優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)雙回路同時(shí)工作時(shí)，可減少線(xiàn)路上的功率損失。這種結(jié)線(xiàn)適用于負(fù)荷大或獨(dú)立的重要用戶(hù)。對(duì)于容量大，而且特別重要的用戶(hù)，采用1-1（b）所示的導(dǎo)線(xiàn)用斷路器分段的結(jié)線(xiàn)，從而可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，提高供電系統(tǒng)的可靠性。(2).環(huán)式環(huán)式結(jié)線(xiàn)系統(tǒng)所用設(shè)備少，各線(xiàn)路途經(jīng)不同，不易同時(shí)發(fā)生故障，故可靠性較高且運(yùn)行靈活；因負(fù)荷有兩條線(xiàn)路負(fù)擔(dān)，故負(fù)荷波動(dòng)時(shí)電壓比較穩(wěn)定。缺點(diǎn)是故障時(shí)線(xiàn)路較長(zhǎng)，電壓損失大，特別是靠近電源附近故障。因環(huán)式線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面應(yīng)按故障時(shí)能擔(dān)負(fù)環(huán)網(wǎng)全部負(fù)荷考慮，所以有色金屬消耗量增加，兩個(gè)負(fù)荷大小相差越懸殊，其消耗量就越大，故這種系統(tǒng)適用于負(fù)荷容量相差不大，所處地

21、位離電源都較遠(yuǎn)，而彼此較近及設(shè)備較貴的用戶(hù)。兩端供電式網(wǎng)絡(luò)和環(huán)式具有大致相同的特點(diǎn)，比較經(jīng)濟(jì)。但必須具有兩個(gè)以上獨(dú)立電源且與各負(fù)荷點(diǎn)的相對(duì)位置合適。環(huán)式結(jié)線(xiàn)如圖1-3所示。 1.雙回路干線(xiàn)式雙回路干線(xiàn)式結(jié)線(xiàn)如圖1-4（a）所示。它較雙回路放射式線(xiàn)路短，比環(huán)式長(zhǎng)，所需設(shè)備較放射式少，但繼電保護(hù)較放射式復(fù)雜?？傊?，供電系統(tǒng)的結(jié)線(xiàn)方式有多種，且結(jié)線(xiàn)方式并不是一成不變的，可根據(jù)具體情況在基本類(lèi)型結(jié)線(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革演變，以期達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最為合理，圖1-4（b）即為公共備用干線(xiàn)式接線(xiàn)，是雙回路干線(xiàn)式的演變。低壓供電系統(tǒng)結(jié)線(xiàn)方式的基本類(lèi)型與高壓系統(tǒng)相似。在大中型工礦企業(yè)供電系統(tǒng)中的有備用系統(tǒng)結(jié)線(xiàn)，一般

22、采用雙回路放射式或環(huán)式接線(xiàn)。1.2.3變電所的主接線(xiàn)種類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)變電所的主接線(xiàn)是由各種電氣設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等）及其接線(xiàn)組成，用以接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的組成部分。它與電源回路數(shù)、電壓和負(fù)荷的大小、級(jí)別以及變壓器的臺(tái)數(shù)、容量等因素有關(guān)，所以變電所的主結(jié)線(xiàn)有多種形式。確定變電所的主結(jié)線(xiàn)對(duì)變電所電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的布置及運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性都有密切的關(guān)系，是變電所設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。1.線(xiàn)路-變壓器組結(jié)線(xiàn)當(dāng)供電電源只有一回線(xiàn)路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線(xiàn)路變壓器組接線(xiàn)，如圖1-5所示。變電所變壓器的高壓側(cè)可以安裝高壓隔離開(kāi)關(guān)qs，高壓跌落式熔斷器fu或高壓斷路器qf受電

23、，裝設(shè)哪種設(shè)備合適視具體情況而定。線(xiàn)路變壓器組結(jié)線(xiàn)方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)線(xiàn)簡(jiǎn)單，使用的設(shè)備少，基建投資省。缺點(diǎn)是供電可靠性低，當(dāng)供電線(xiàn)路中任一設(shè)備（包括供電線(xiàn)路）發(fā)生故障或檢修時(shí)，全部負(fù)荷都將停電。所以此種結(jié)線(xiàn)方式多用于僅有二、三級(jí)負(fù)荷的變電所，如大型企業(yè)的車(chē)間變電所和小型用電單位的10kv變電所等。 1.橋式結(jié)線(xiàn)在較大型企業(yè)或大的用電單位中， 為了保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷進(jìn)行可靠供電，此類(lèi)企業(yè)變電所廣泛采用雙回電源線(xiàn)路受電和裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的橋式主接線(xiàn)。橋式結(jié)線(xiàn)分為內(nèi)橋、外橋和全橋三種方式。如圖1-6所示。 圖中wl1和wl2為兩回電源線(xiàn)路，經(jīng)過(guò)斷路器qf1和qf2分別接至變壓器t1和t2的高壓側(cè)，向變電所

24、送電。斷路器qf3猶如橋一樣將兩回線(xiàn)路聯(lián)在一起，由于斷路器qf3可能位于線(xiàn)路斷路器qf1和qf2的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，故又分為內(nèi)橋和外橋接線(xiàn)。全橋結(jié)線(xiàn)適用泛圍廣，因其適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線(xiàn)路、變壓器的操作方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)展成單母線(xiàn)分段式的中間變電所（高壓有空越負(fù)荷時(shí)）。缺點(diǎn)是設(shè)備多、投資大，變電所占地面積較大。 外橋結(jié)線(xiàn)對(duì)變壓器的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開(kāi)關(guān)，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過(guò)渡到全橋或單母線(xiàn)分段的結(jié)線(xiàn)，且投資少，占地面積少。缺點(diǎn)是倒換線(xiàn)路時(shí)操作不方便，變電所一側(cè)無(wú)線(xiàn)路保護(hù)。所以此種結(jié)線(xiàn)適用于進(jìn)線(xiàn)短而倒閘次數(shù)少的變電所；或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電所；以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所

25、。內(nèi)橋結(jié)線(xiàn)一次側(cè)可裝設(shè)線(xiàn)路保護(hù)，倒換線(xiàn)路時(shí)操作方便，設(shè)備投資與占地面積均較全橋少。缺點(diǎn)是操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母線(xiàn)分段不如外橋方便。所以適用于距離長(zhǎng)，變壓器切換少的終端變電所。對(duì)于內(nèi)橋接線(xiàn)，為了在檢修線(xiàn)路斷路器qf1或qf2時(shí)不使供電中斷，可在線(xiàn)路斷路器的外側(cè)增設(shè)由兩組隔離開(kāi)關(guān)構(gòu)成的跨條，并切在跨條上聯(lián)接所用變壓器，如圖1-6（b）虛線(xiàn)所示。在內(nèi)橋結(jié)線(xiàn)中，主變壓器一次繞組由隔離開(kāi)關(guān)與母線(xiàn)聯(lián)接，對(duì)環(huán)形供電的變電所，在操作時(shí)常被迫用隔離開(kāi)關(guān)切、合空載變壓器。當(dāng)主變壓器為35kv，容量為7500kva及以上，電壓60kv，容量在10000kva及以上；電壓為110kv，容量為31500kva以上

26、時(shí)，其空載電流就超過(guò)了隔離開(kāi)關(guān)的切、合能力。此時(shí)必須必用由5個(gè)斷路器組成的全橋結(jié)線(xiàn)，才能滿(mǎn)足要求。2.單母線(xiàn)分段式接線(xiàn)有穿越負(fù)荷的兩回電源進(jìn)線(xiàn)的中間變電所，其受、配電母線(xiàn)以及橋式變電所主變壓器二次側(cè)的配電母線(xiàn)，多采用單母線(xiàn)分段的接線(xiàn)方式。如圖1-7所示。單母線(xiàn)分段式結(jié)線(xiàn)當(dāng)某回受電線(xiàn)路或變壓器因故障及檢修停止運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)母線(xiàn)分段斷路器的聯(lián)絡(luò)，保證繼續(xù)對(duì)兩段母線(xiàn)上的重要負(fù)荷供電。所以多用于具有重要一、二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)、出線(xiàn)較多的變電所。母線(xiàn)采用斷路器分段比用隔離開(kāi)關(guān)操作方便，運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換以提高供電的可靠性。一般只在出線(xiàn)少，供電要求可靠性不高時(shí)，為了經(jīng)濟(jì)才采用隔離開(kāi)關(guān)作為母線(xiàn)的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。

27、單母線(xiàn)分段主結(jié)線(xiàn)的不足之處是當(dāng)其中任一段母線(xiàn)需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，接于該母線(xiàn)上的全部進(jìn)、出線(xiàn)均停止運(yùn)行。為此一、二級(jí)負(fù)荷必須由接在兩段母線(xiàn)上的環(huán)形系統(tǒng)或雙回路供電，以便互為備用。單母線(xiàn)分段比雙母線(xiàn)所用設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，操作安全。3.雙母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)雙母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)如圖1-8所示。 變電所每回進(jìn)、出線(xiàn)通過(guò)隔離開(kāi)關(guān)可以接在任何一段母線(xiàn)上，兩母線(xiàn)之間用斷路器聯(lián)絡(luò)。因此不論哪一段電源與母線(xiàn)同時(shí)發(fā)生故障，都不影響對(duì)用戶(hù)的供電，故可靠性高，運(yùn)行靈活。缺點(diǎn)是設(shè)備投資多，接線(xiàn)復(fù)雜，操作安全性差。這種接線(xiàn)主要用于負(fù)荷容量大，可靠性要求高，進(jìn)、出線(xiàn)回路多的重要變電所。1.3礦山供電系統(tǒng)功率損耗及電能損耗計(jì)算 供電系統(tǒng)功

28、率損耗及電能損耗的確定是供電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行考慮的諸多條件之一。在進(jìn)行運(yùn)行方式優(yōu)化時(shí)，除考慮減少基建投資、設(shè)備投資等因素外，還應(yīng)考慮減小系統(tǒng)功率損耗近而減少電能損耗以節(jié)省電費(fèi)開(kāi)支。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)和變壓器時(shí)，就要引起有功功率和無(wú)功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定企業(yè)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)把這部分功率損耗計(jì)算進(jìn)去。線(xiàn)路和變壓器均具有電阻和電抗，因而功率損耗分為有功損耗和無(wú)功損耗兩部分。下面分別討論導(dǎo)線(xiàn)和變壓器的功率損耗計(jì)算方法。1.3.1供電線(xiàn)路的功率損耗三相供電線(xiàn)路的三相有功功率損耗p和三相無(wú)功功率損耗 q可按下式計(jì)算：p=3ica r10 kwq=3ica x10 kvar式

29、中 r線(xiàn)路每相電阻，r=r。l ；x線(xiàn)路每相電抗，x=x。l ；l線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)計(jì)算長(zhǎng)度，km； r。，x。分別為線(xiàn)路單位長(zhǎng)度的電阻和電抗，/km.。一般進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)都是計(jì)算pca、qca和sca，因此上式中的ica如果用pca、qca和sca表示時(shí)三相有功功率損耗p和無(wú)功率損耗q為：p=(sca/un)r10=(pca+ qca)/ un* r10,kwq=(sca/un)r10=(pca+ qca)/ un* x10,kvar式中pca、qca和sca分別為線(xiàn)路有功計(jì)算功率、無(wú)功計(jì)算功率和式在計(jì)算功率； un線(xiàn)路線(xiàn)電壓，v。1.3.2變壓器的功率損耗變壓器的功率損耗也包括有功損耗和無(wú)功損耗兩部

30、分。(1).有功功率損耗有功功率損耗又由兩部分組成。其一是空載損耗，又稱(chēng)鐵損。它是變壓器主磁通在鐵芯中產(chǎn)生的有功損耗。因?yàn)樽儔浩髦鞔磐▋H與外施電壓有關(guān)，當(dāng)外加電壓u和頻率f恒定時(shí)，鐵損是常數(shù)，與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)。另一部分是短路損耗，又稱(chēng)銅耗，它是變壓器負(fù)荷電流在一次線(xiàn)圈和二次線(xiàn)圈電阻中產(chǎn)生的有功損耗，其值與負(fù)荷電流的平方成正比。因此，雙繞組變壓器有功功率損耗可用下式計(jì)算：pt =p0+pk(sca/sn)=po+pk 式中p0變壓器空載有功率損耗，kw；pk變壓器的短路電流等于額定電流時(shí)的功率損耗，kw；sca計(jì)算負(fù)荷，kva；sn變壓器的額定容量；變壓器的負(fù)荷率，=sca/sn 。(1).無(wú)功功

31、率損耗變壓器無(wú)功功率損耗也有兩部分。一部分是變壓器空載時(shí)，由產(chǎn)生主磁通的激磁電流無(wú)功功率損耗。另一部分是由變壓器負(fù)荷電流在一次繞組和二次繞組電抗上產(chǎn)生的無(wú)功功率損耗。qt=q0+qkn (sca/sbn), kvar；式中 q0變壓器空載無(wú)功功率損耗，kvar；q0=i0%/100*sn，kvar；qkn=uk%/100*sn，kvar;i0%變壓器空載電流占額定電流的百分?jǐn)?shù)；uk%變壓器額定短路電壓占額定電壓的百分?jǐn)?shù)。則qt可變換為下式計(jì)算：qt=sn (i0%/100+uk%/100)式中變壓器的負(fù)荷率；p0、pk、 i0% 、uk%的值均可由變壓器產(chǎn)品目錄中查得。在負(fù)荷計(jì)算中，變壓器的有

32、功率和無(wú)功率還可以按下列簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算：對(duì)sjl1等型的變壓器： pt=0.02scaqt0.08 scasl7等低損耗變壓器： pt=0.015scaqt0.06 sca1.3.3企業(yè)年電能損耗計(jì)算企業(yè)每年所消耗的電能，當(dāng)然主要用于動(dòng)力和照明。但企業(yè)供電系統(tǒng)的元件也要損耗一部分電能。1).供電線(xiàn)路電能損耗三相供電線(xiàn)路中有功功率損耗p可以按下式計(jì)算： p=式中cos為供電線(xiàn)路負(fù)荷功率因數(shù)。上式中如果企業(yè)一年內(nèi)按pca持續(xù)運(yùn)行一年，那么供電線(xiàn)路一年內(nèi)的有功電能損耗為： apca=1/ (un cos)* r10pca8760但實(shí)際上，企業(yè)的半小時(shí)平均負(fù)荷是變動(dòng)的，一般都比pca低，因此，供電線(xiàn)

33、路一年的實(shí)際損耗的有功電能應(yīng)為： 由于年負(fù)荷曲線(xiàn)可心畫(huà)出p=f(t)曲線(xiàn)如圖1-9所示，ap正比于p=f(t)曲線(xiàn)下的面積，它可以用一個(gè)面積相等的矩形pca來(lái)代替，即 式中為最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)。最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)的物理意義是：假想供電線(xiàn)路按年半小時(shí)最大負(fù)荷pca持續(xù)運(yùn)行小時(shí)，在小時(shí)內(nèi)損耗的電能等于實(shí)際變化的負(fù)荷在8760小時(shí)內(nèi)損耗的電能，則不難得出： 式中=p/pca為線(xiàn)路的負(fù)荷系數(shù)。由上式可見(jiàn)，與負(fù)荷的曲線(xiàn)形狀有關(guān)，顯然也于tmax有關(guān)，同時(shí)，它還與cos有關(guān)。與tmax的關(guān)系如圖1-10所示。依據(jù)圖1-10由tmax查得值后，便可由上面替代公式計(jì)算供電線(xiàn)路一年內(nèi)實(shí)際損耗的有功功率 (1)變

34、壓器的電能損耗 變壓器的有功電能損耗包括兩部分。一部分是變壓器的鐵損 p。引起的電能損耗，也即空載有功電能損耗。它只與外施電壓的高低和頻率有關(guān)，因此，這部分電能損耗是固定不變的。 at1=p08760另一部分是變壓器的銅損 pcu引起的電能損耗。這部分損耗與負(fù)荷電流的平方成正比，也即與變壓器的負(fù)荷率的平方成正比，因此這部分的全年電能損耗為： at2=pk綜上變壓器年有功電能損耗為： at=at1+at2=p08760+pk2系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化的分析與一般原則系統(tǒng)運(yùn)行方式的優(yōu)化是對(duì)各種運(yùn)行方式進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，在滿(mǎn)足技術(shù)條件的前提下，力求達(dá)到供電系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用最低，即力求達(dá)到供電系統(tǒng)運(yùn)行最

35、經(jīng)濟(jì)。2.1煤礦典型供電系統(tǒng)運(yùn)行方式煤礦變電站屬于一級(jí)負(fù)荷，通常采用二個(gè)獨(dú)立電源供電或雙回路供電。因此，煤礦供電系統(tǒng)就存在多種運(yùn)行方式，如圖2-1所示。當(dāng)qf1qf8斷路器的通斷狀態(tài)不同時(shí)，大致可以出現(xiàn)下以下8種運(yùn)行方式，其中有些運(yùn)行方式還有不同的組合，細(xì)算起來(lái)共有14種運(yùn)行方式。1.系統(tǒng)分裂運(yùn)行系統(tǒng)分裂運(yùn)行方式是指斷路器qf3、qf8都打開(kāi)，qf1、qf2、qf4、qf5、qf6、qf7都合上，即電源線(xiàn)路分裂運(yùn)行，2臺(tái)變壓器也分裂運(yùn)行。2.系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行是指斷路器qf1qf8都合上，即電源線(xiàn)路并聯(lián)運(yùn)行，2臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行的方式。3.一路運(yùn)行，一路備用一路運(yùn)行、一路備用有四種組合，

36、如圖2-1所示。 (2).1線(xiàn)路運(yùn)行、2主變壓器運(yùn)行1線(xiàn)路運(yùn)行，2主變壓器運(yùn)行是指斷路器qf1、qf3、qf5、qf7、qf8、qf合上；qf2、qf4、qf6打開(kāi)的運(yùn)行方式。 (3).2線(xiàn)路運(yùn)行，2主變壓器運(yùn)行2線(xiàn)路運(yùn)行，2主變壓器運(yùn)行是指斷路器qf2、qf5、qf7、qf8合上；qf1、qf3、qf4、qf6打開(kāi)的運(yùn)行方式。(4).2線(xiàn)路運(yùn)行，1主變壓器運(yùn)行2線(xiàn)路運(yùn)行，1主變壓器運(yùn)行是指斷路器qf2、qf3、qf4、qf6、qf8合上；qf1、qf5、qf7打開(kāi)的運(yùn)行方式。4.一趟線(xiàn)路運(yùn)行，2臺(tái)主變壓器分裂運(yùn)行。一趟線(xiàn)路運(yùn)行，2臺(tái)主變壓器分裂運(yùn)行有如下兩種情況。(1).1線(xiàn)路運(yùn)行、2臺(tái)主變

37、壓器分裂運(yùn)行此種運(yùn)行方式是指斷路器qf1、qf3、qf4、qf5、qf6、qf7合上；qf2、qf8打開(kāi)的運(yùn)行方式。(2).2線(xiàn)路運(yùn)行、2臺(tái)主變壓器分裂運(yùn)行此種運(yùn)行方式是指斷路器qf2、qf3、qf4、qf5、qf6、qf7l合上；qf1、qf8打開(kāi)的運(yùn)行方式。5. 一趟線(xiàn)路運(yùn)行，2臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行一趟線(xiàn)路運(yùn)行，2臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行有如下二種情況：(1).1線(xiàn)路運(yùn)行、2臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行此種運(yùn)行方式是指斷路器qf1、qf3、qf4、qf5、qf6、qf7、qf8均合上，qf2打開(kāi)的運(yùn)行方式。(2).2線(xiàn)路運(yùn)行、2臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行該種運(yùn)行方式是指斷路器qf1打開(kāi)；qf2、qf3、qf4、qf

38、5、qf6、qf7、qf8均合上的運(yùn)行方式。6.一臺(tái)主變壓器運(yùn)行，二趟線(xiàn)路并聯(lián)運(yùn)行一臺(tái)主變壓器運(yùn)行，二趟線(xiàn)路并聯(lián)運(yùn)行也有二種情況。(1).1主變壓器運(yùn)行、二趟線(xiàn)路并聯(lián)運(yùn)行此種運(yùn)行方式是指斷路器qf1、qf2、qf3、qf4、qf6、qf8合上；qf5、qf7打開(kāi)的運(yùn)行方式。(2).2主變壓器運(yùn)行，二趟線(xiàn)路并聯(lián)運(yùn)行此種運(yùn)行方式是指斷路器qf1、qf2、qf3、qf5、qf7、qf8合上；qf4、qf6打開(kāi)的運(yùn)行方式。7.二趟線(xiàn)路并聯(lián)運(yùn)行，二臺(tái)主變壓器分裂運(yùn)行該種運(yùn)行方式是指斷路器qf1、qf2、qf3、qf4、qf5、qf6、qf7均合上；qf8打開(kāi)的運(yùn)行方式。8.二趟線(xiàn)路分裂運(yùn)行，2臺(tái)主變壓器

39、分裂運(yùn)行二趟線(xiàn)路分裂運(yùn)行，2臺(tái)主變壓器分裂運(yùn)行是指斷路器qf1、qf2、qf4、qf5、qf6、qf7l、qf8均合上； qf3打開(kāi)的運(yùn)行方式。系統(tǒng)運(yùn)行方式不同，會(huì)使供電系統(tǒng)受如下諸多方面的影響。(1).供電的可靠性由于運(yùn)行方式直接牽涉到電源的明備用和暗備用的問(wèn)題，直接牽涉到主變壓器的明備用和暗備用的問(wèn)題，所以系統(tǒng)的運(yùn)行方式對(duì)供電的可靠性的影響是比較大的。(2).供電的安全性運(yùn)行方式不同，對(duì)短路電流和接地電流的影響很大，短路電流的大小直接影響系統(tǒng)與設(shè)備的安全性，直接影響繼電保護(hù)的性能（主要指速斷的整定，各種電流保護(hù)的靈敏度保護(hù)范圍以及選擇性配合等）。接地電流的大小影響內(nèi)部過(guò)電壓，影響設(shè)備和人身

40、的安全。(3).供電的電能質(zhì)量由于運(yùn)行方式不同，系統(tǒng)的阻抗不同，因此系統(tǒng)的電壓損失不同，則供電的電能質(zhì)量也就不同，適宜的運(yùn)行方式就可能電壓質(zhì)量較好。(4).供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性由于運(yùn)行方式不同，系統(tǒng)功率損耗不同，電能損耗和功率因數(shù)量不同的，變壓器的負(fù)荷濾不同，對(duì)主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響是不同的。運(yùn)行方式不同設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用不同，負(fù)荷的分配不同對(duì)供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性影響是比較大的。(5).操作的復(fù)雜性和運(yùn)行的靈活性運(yùn)行方式不同，系統(tǒng)的各斷路器和隔離開(kāi)關(guān)的通斷狀態(tài)不同，在倒閘操作及事故檢修時(shí)操作的復(fù)雜性不同。運(yùn)行的靈活性影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。因此，應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行深入的分析和研究，并結(jié)合各變電站的實(shí)

41、際情況，確定出最優(yōu)的系統(tǒng)運(yùn)行方式，以便使系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到最佳狀態(tài)，即對(duì)供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化。2.2各種運(yùn)行方式的分析如前所述，煤礦供電系統(tǒng)的運(yùn)行方式通常有8種類(lèi)型，下面就每種運(yùn)行方式的優(yōu)缺點(diǎn)作定性的分析。2.2.1分裂運(yùn)行分裂運(yùn)行實(shí)際上是變電站的電源線(xiàn)路，主變壓器和6kv母線(xiàn)均為分裂運(yùn)行的方式，即高、低壓母聯(lián)開(kāi)關(guān)都打開(kāi)。1.優(yōu)點(diǎn)1）系統(tǒng)操作方便，運(yùn)行靈活由于分裂運(yùn)行實(shí)際上是系統(tǒng)接線(xiàn)變成二路獨(dú)立的線(xiàn)路變壓器組接線(xiàn)。高、低壓母聯(lián)開(kāi)關(guān)在正常時(shí)是打開(kāi)的，即正常時(shí)，二路線(xiàn)路變壓器組結(jié)線(xiàn)是相互獨(dú)立的，互不影響，所以操作上十分方便。當(dāng)一趟高壓電源線(xiàn)路上出故障或停電檢修時(shí)，可以合上低壓母聯(lián)開(kāi)

42、關(guān)，打開(kāi)相應(yīng)的電源進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，使分裂運(yùn)行變成一路運(yùn)行，一路備用的運(yùn)行方式，所以運(yùn)行非常靈活。2）供電可靠性高因?yàn)榉至堰\(yùn)行為雙回路同時(shí)運(yùn)行，當(dāng)一路高壓電源進(jìn)線(xiàn)或一臺(tái)主變故障或停電時(shí)，不影響一、二級(jí)負(fù)荷供電的連續(xù)性，即不存在短路時(shí)停電現(xiàn)象。另外，一邊6kv母線(xiàn)故障時(shí)，另一邊6kv仍能保證一、二級(jí)負(fù)荷和部分三級(jí)負(fù)荷的供電，因此，供電的可靠性高。3）短路電流小，對(duì)設(shè)備的安全性和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性影響小。很明顯，分裂運(yùn)行對(duì)同一地點(diǎn)的短路來(lái)說(shuō)，由于短路回路阻抗相對(duì)較大，短路電流較小從而對(duì)設(shè)備的安全性和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性影響小。4）繼電保護(hù)設(shè)備簡(jiǎn)單由于分裂運(yùn)行屬于放射式供電，線(xiàn)路和主變壓器均是獨(dú)立的，與其它設(shè)備互

43、不影響，選擇性很容易實(shí)現(xiàn)，所以設(shè)置常規(guī)的過(guò)流和速斷保護(hù)就能滿(mǎn)足繼電保護(hù)的各項(xiàng)要求，因此繼電保護(hù)簡(jiǎn)單。5）運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用小由于全礦的負(fù)荷平分或基本平分給二趟線(xiàn)路變壓器組，又由于電源線(xiàn)路和變壓器損耗與負(fù)荷電流的平方成正比，顯然，電源線(xiàn)路和主變壓器的損耗較小，故系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)，系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用比較小。另外，由于每臺(tái)主變只承擔(dān)全礦負(fù)荷的一半或近似一半，所以，每臺(tái)主變的負(fù)荷率接近5060，此時(shí)變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。因?yàn)椋? ， 則 p0=pkn =即變壓器在鐵耗等于銅耗時(shí)效率最高，但是越大變壓器的損耗越大及電壓損失也越大，由變壓器效率特性曲線(xiàn)可看出在5060時(shí)，變壓器運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)，當(dāng)然，系統(tǒng)年運(yùn)行費(fèi)用就

44、更小。6）系統(tǒng)電壓損失小，供電質(zhì)量高由于全礦的負(fù)荷平分或基本平分給二趟線(xiàn)路變壓器組，而電源線(xiàn)路和主變壓器的電壓損失與負(fù)荷電流成正比，所以，系統(tǒng)電壓損失小，供電質(zhì)量高。7）不易產(chǎn)和弧光接地過(guò)電壓由于分裂運(yùn)行使6kv出線(xiàn)一分為二或基本上一分為二，則6kv出線(xiàn)的總長(zhǎng)度也減少一半或近似一半，線(xiàn)路對(duì)地電容也相應(yīng)的減少一半或近似一半，因此，接地電流小，不易產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓。8）電壓波動(dòng)小由于分裂運(yùn)行使全礦負(fù)荷平分或近似平分給二路線(xiàn)路變壓器組，負(fù)荷電流減小一半而電壓波動(dòng)的定義：ut=由上式可知，電壓波動(dòng)值ut與負(fù)荷的無(wú)功功率變化率q成正比，與負(fù)荷點(diǎn)的短路容量成反比，與負(fù)荷電流成正比，所以電壓波動(dòng)小。9）高

45、次諧波小，對(duì)供電質(zhì)量影響小a.諧波對(duì)電力系統(tǒng)的污染日益嚴(yán)重，可造成如下危害：b.使電網(wǎng)的電壓和電流波形發(fā)生畸變，致使電能品質(zhì)變壞。c.使電氣設(shè)備的鐵損增加，造成電氣設(shè)備過(guò)熱，降低正常出力。d.使電介質(zhì)加速老化，絕緣壽命縮短。e.影響控制、保護(hù)和檢測(cè)裝置的工作精度。f.使一些具有容性的電氣設(shè)備（如電容器）和電氣材料（如電纜）發(fā)生過(guò)熱而損壞。g.對(duì)弱點(diǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重干擾，甚至在某一高次諧波的作用下，引起網(wǎng)路諧振，造成設(shè)備損壞。鑒于諧波的巨大危害必須抑止或減小諧波電流。采用正確的運(yùn)行方式可減小諧波的影響。由于分裂運(yùn)行使全礦負(fù)荷平分或基本平分給二路線(xiàn)路變壓器組，而電源線(xiàn)路和主變壓器通過(guò)諧波壓降小，所以系

46、統(tǒng)的高次諧波小，對(duì)供電質(zhì)量的影響也相應(yīng)減小。10）系統(tǒng)過(guò)載能力高由于分裂運(yùn)行使全礦負(fù)荷平分或基本平分二路線(xiàn)路變壓器組，所以每一路線(xiàn)路變壓器組的過(guò)載能力能達(dá)到二倍或近似二倍。11）有利于提高變電站保護(hù)接地裝置的安全性煤礦井下變電站發(fā)生漏電，不僅會(huì)引起人身觸電，而且可能導(dǎo)致瓦斯、煤塵爆炸。大的漏電電流，還可能使絕緣材料著火，造成火災(zāi)及其它更為嚴(yán)重的后果。因此，減小漏電電流對(duì)于保護(hù)接地裝置的安全進(jìn)而保護(hù)人身及設(shè)備的安全十分重要。由于分裂運(yùn)行使6kv出線(xiàn)一分為二或近似一分為二，線(xiàn)路對(duì)地電容減小一半或近似一半，所以變電站6kv設(shè)備的漏電電流也減少一半，又由于6kv保護(hù)接地與35kv保護(hù)接近共用一個(gè)接地網(wǎng)

47、，所以，當(dāng)6kv設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，接觸電壓和跨步電壓就比較小，因此，變電站保護(hù)接地的安全性提高了。2.缺點(diǎn)分裂運(yùn)行存在上述10大優(yōu)點(diǎn)，但并不是完全無(wú)缺點(diǎn)的，它也存在以下一些缺點(diǎn)。1）固定電費(fèi)高由于變電所設(shè)計(jì)時(shí)，二臺(tái)主變一般都是等容量同型號(hào)的，而分裂運(yùn)行是二臺(tái)主變壓器都運(yùn)行，若固定電費(fèi)按運(yùn)行的主變壓器容量收取的話(huà)，則固定電費(fèi)就比較高。2）繼電保護(hù)的靈敏度偏低由于分裂運(yùn)行會(huì)使系統(tǒng)短路電流變小，對(duì)繼電保護(hù)的靈敏度會(huì)有所影響，但影響一般不太大。3）操作過(guò)電壓偏高由于分裂運(yùn)行使變電站6kv出線(xiàn)一分為二或近似一分為二，所以6kv出線(xiàn)的對(duì)地電容的總并聯(lián)值變小了。同樣大的電磁場(chǎng)能量，操作過(guò)電壓變高，尤其是切斷小

48、電感電流時(shí)的操作過(guò)電壓，例如切除空載變壓器，操作過(guò)電壓更高些。3.合分析由以上分析可見(jiàn)，分裂運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)多于缺點(diǎn)。實(shí)際上，每個(gè)變電站都有不同的具體情況。對(duì)有些變電站的情況而言，一年中分裂運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)所帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益和間接經(jīng)濟(jì)效益的總和，即節(jié)省的費(fèi)用可能抵消了高出的固定電費(fèi)，甚至超出，這樣分裂運(yùn)行固定電費(fèi)高的缺點(diǎn)就不算什么了。分裂運(yùn)行的第二缺點(diǎn)是有條件的。當(dāng)校驗(yàn)繼電保護(hù)靈敏度符合要求時(shí)，第二缺點(diǎn)就不算缺點(diǎn)了。只有當(dāng)校驗(yàn)繼電保護(hù)靈敏度不符合要求時(shí)，第二缺點(diǎn)才能稱(chēng)得上缺點(diǎn)。實(shí)際上，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，分裂運(yùn)行的繼電保護(hù)靈敏度校驗(yàn)一般都會(huì)滿(mǎn)足要求的，這樣分裂運(yùn)行的第二個(gè)缺點(diǎn)就不算什么了。分裂運(yùn)行的第三個(gè)缺

49、點(diǎn)實(shí)際上對(duì)供電系統(tǒng)的安全性影響并不大。因?yàn)?kv系統(tǒng)基礎(chǔ)電壓低，線(xiàn)路和設(shè)備的耐壓值都比較高，操作過(guò)電壓一般對(duì)6kv系統(tǒng)構(gòu)不成威脅。這樣分裂運(yùn)行的第三個(gè)缺點(diǎn)就不算什么了。總之，上述分裂運(yùn)行的三個(gè)缺點(diǎn)是從理論經(jīng)上分析得到的，若考慮實(shí)際情況，這三個(gè)缺點(diǎn)可能就不算缺點(diǎn)了。因此，可心說(shuō)分裂運(yùn)行是一種很好的運(yùn)行方式，尤其對(duì)煤礦變電站這種運(yùn)行方式則更好2.2.2系統(tǒng)并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行是電源線(xiàn)路、主變壓器和6kv出線(xiàn)都并聯(lián)的一種運(yùn)行方式，變電站高、低壓母聯(lián)開(kāi)關(guān)都合上。1 優(yōu)點(diǎn)1） 系統(tǒng)電能損耗小由于二趟電源和二臺(tái)主變壓器的阻抗在系統(tǒng)采用并聯(lián)運(yùn)行方式時(shí)并起來(lái)的，根據(jù)電阻越并越小的原理，并聯(lián)運(yùn)行的線(xiàn)路和變壓器

50、阻抗的并聯(lián)值比單回線(xiàn)路和單臺(tái)變壓器阻抗值減小一半，而線(xiàn)路與變壓器的損耗是和其電阻成正比的，因此，并聯(lián)運(yùn)行方式的電能損耗比較小。2） 電壓損失小，供電質(zhì)量高由于并聯(lián)運(yùn)行的線(xiàn)路和變壓器阻抗的并聯(lián)值比單回線(xiàn)路和單臺(tái)變壓器的阻抗值小一半，而線(xiàn)路與變壓器的電壓損失是和其阻抗成正比的，因此電壓損失相對(duì)較小。3） 電壓波動(dòng)小由于并聯(lián)運(yùn)行的線(xiàn)路和變壓器阻抗的并聯(lián)值比單回線(xiàn)路和單臺(tái)變壓器的阻抗值小一半，而線(xiàn)路與變壓器的電壓波動(dòng)是和其阻抗成正比的，因此，并聯(lián)運(yùn)行方式的電壓波動(dòng)比較小。4） 變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)由于并聯(lián)運(yùn)行方式使二臺(tái)主變壓器（若二臺(tái)等容量，同型號(hào)的變壓器）平分了全礦的負(fù)荷，即變壓器的負(fù)荷率為50，從理論上

51、講，變壓器負(fù)荷率在50%60%范圍內(nèi)，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)，所以分裂運(yùn)行時(shí)，二臺(tái)主變運(yùn)行比較經(jīng)濟(jì)。5） 高次諧波小，對(duì)供電質(zhì)量的影響小由于并聯(lián)運(yùn)行的線(xiàn)路和變壓器的阻抗并聯(lián)值比單回線(xiàn)路和單臺(tái)變壓器的阻抗值小一半，則諧波電流在線(xiàn)路和變壓器上產(chǎn)生的諧波壓降就比較小所以供電系統(tǒng)高次諧波小，由此對(duì)供電質(zhì)量引起的不良影響也相應(yīng)減小。6） 系統(tǒng)過(guò)載能力強(qiáng)由于并聯(lián)運(yùn)行使全礦的負(fù)荷平分給二趟電源線(xiàn)路和二臺(tái)主變壓器，每趟電源線(xiàn)路和每臺(tái)主變壓器設(shè)計(jì)承載量為負(fù)荷的70%以上，所以每路電源線(xiàn)路和每臺(tái)主變壓器的過(guò)載能力可達(dá)到自身容量的二倍及以上。7） 操作過(guò)電壓低由于并聯(lián)運(yùn)行使6kv二段母線(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行，則全礦6kv出線(xiàn)的對(duì)地電容就全

52、部并聯(lián)起來(lái)。電容越并越大，同樣大的電磁場(chǎng)能量，電容越大，操作過(guò)電壓就越低。2 缺點(diǎn)1） 短路電流大，對(duì)設(shè)備的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響大由于并聯(lián)運(yùn)行的線(xiàn)路和變壓器的阻抗并聯(lián)值比單回線(xiàn)路和單臺(tái)變壓器的阻抗小一半，所以短路電流比較，大對(duì)設(shè)備的安全對(duì)和對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性的影響也相應(yīng)增大。2） 繼電保護(hù)復(fù)雜由于采用分裂運(yùn)行后，二趟線(xiàn)路和二臺(tái)主變壓器不再保持獨(dú)立，相互之間必定產(chǎn)生影響，尤其是對(duì)繼電保護(hù)的選擇性影響最大，常規(guī)的過(guò)流，速斷保護(hù)已滿(mǎn)足不了選擇性的要求，為此，就必須采用更為復(fù)雜的繼電保護(hù)，例如電源進(jìn)線(xiàn)要采用橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。3） 接地電流大，易形成弧光接地過(guò)電壓由于并聯(lián)運(yùn)行使變電站的線(xiàn)路對(duì)地電容都并起來(lái)了

53、，所以接地電流大易在接地點(diǎn)形成間歇性電弧，從而形成弧光接地過(guò)電壓。4） 保護(hù)接地的安全性降低由于并聯(lián)運(yùn)行使變電站的線(xiàn)路對(duì)地電容都并起來(lái)了，所以，漏電電流大，從而接觸電壓和跨步電壓也變大，因此，保護(hù)接地的安全性有所降低。3 綜合分析上述四個(gè)缺點(diǎn)都直接影響供電安全，使供電安全性降低，因此，并聯(lián)運(yùn)行方式的缺點(diǎn)不可低估。所以在采用并聯(lián)運(yùn)行方式時(shí)應(yīng)慎重，尤其是煤礦變電站。因?yàn)槊旱V變電站擔(dān)負(fù)著向井下供電的任務(wù)，而井下存在瓦斯、煤塵爆炸的危險(xiǎn)性，煤礦供電更應(yīng)該保證供電安全，確保煤礦的安全生產(chǎn)。2.2.3一路運(yùn)行、一路備用一路運(yùn)行、一路備用是一路線(xiàn)路變壓器組運(yùn)行一路線(xiàn)路變壓器組停運(yùn)，6kv母聯(lián)開(kāi)關(guān)合上的運(yùn)行方

54、式，即一路線(xiàn)路變壓器組承擔(dān)全礦負(fù)荷，當(dāng)正在運(yùn)行的線(xiàn)路變壓器組故障或停電檢修時(shí)，另一路線(xiàn)路變壓器組投運(yùn)。1優(yōu)點(diǎn)1）固定電費(fèi)均減小一半固定電費(fèi)通常是按高壓設(shè)備容量或最高負(fù)荷來(lái)收取。若按高壓設(shè)備容量收取固定電費(fèi)，顯然，一路運(yùn)行、一路備用的運(yùn)行方式可使固定電費(fèi)減少一半左右，從經(jīng)濟(jì)的角度上來(lái)講，固定電費(fèi)是相當(dāng)可觀(guān)的。2） 短路電流小由于一路運(yùn)行、一路備用的運(yùn)行方式是一路線(xiàn)路變壓器組運(yùn)行，故短路回路的總阻抗比較大，因此，同一地點(diǎn)發(fā)生短路的短路電流比較小，從而對(duì)設(shè)備的安全性和對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性的影響也相應(yīng)減小。3） 繼電保護(hù)簡(jiǎn)單由于一路運(yùn)行、一路備用是一路線(xiàn)路變壓器組運(yùn)行，另一路線(xiàn)路變壓器組停運(yùn)，即屬于放射

55、式供電，線(xiàn)路和主變壓器均是獨(dú)立的，與其它設(shè)備互不影響，選擇性很容易實(shí)現(xiàn)，所以，設(shè)置常規(guī)的過(guò)流和速斷保護(hù)就能滿(mǎn)足繼電保護(hù)的各項(xiàng)要求，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單。2 缺點(diǎn)1） 電源線(xiàn)路與主變壓器的電能損耗大，年運(yùn)行費(fèi)用高由于一路運(yùn)行、一路備用的運(yùn)行方式是一路線(xiàn)路變壓器組運(yùn)行，故全礦負(fù)荷電流全部集中在該線(xiàn)路變壓器組上，由于電能損耗與電流的平方成正比，又由于一路運(yùn)行一路備用與并聯(lián)運(yùn)行方式相比，一路的線(xiàn)路變壓器的內(nèi)阻比較大，所以電能損耗是相當(dāng)大的，因此年運(yùn)行費(fèi)用必然升高。2） 系統(tǒng)電壓損失大，供電質(zhì)量較低由于一路運(yùn)行、一路備用的運(yùn)行方式是一路線(xiàn)路變壓器組運(yùn)行，故全礦的負(fù)荷電流全部集中在該線(xiàn)路上，由于電壓損失與電流的大小成正比，加上一路的線(xiàn)路和變壓器的